广东省东莞市名校2022-2023高二下学期一次学习效率监测物理试题（答案）考试试卷

2022-2023 学年第二学期第一次学习效率监测
高二物理
本试卷共 5页，15小题，满分 100分，考试用时 75分钟
一、单项选择题：本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是
符合题目要求的。
1．如图甲为磁电式电流表的结构，图乙为极靴和铁质圆柱间的磁场分布，线圈 a、b 两边通以图示方向电流，线圈
两边所在处的磁感应强度大小相等。则下列选项正确的是
A．该磁场为匀强磁场
B．线圈将逆时针转动
C．线圈平面总与磁场方向垂直
D．图示位置线圈 a 边受安培力方向竖直向上
2．如图所示，两束单色光 a、b 自空气射向玻璃，经折射后形成复色光 c，下列说法错误的是
A．该玻璃对 a 光的折射率小于对 b 光的折射率
B．在该玻璃中，a 光的速度大于 b 光的速度
C．a 光的频率大于 b 光的频率
D．从该玻璃射向空气，a 光的临界角大于 b 光的临界角
3．1922 年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖．若一束粒子由左端射
入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是
A．该束带电粒子带负电
B．速度选择器的 P1 极板带负电
C．在 B2 磁场中运动半径越大的粒子，质量越大
q
D．在 B2 磁场中运动半径越大的粒子，比荷 越小 m
4．图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极 N、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平
轴OO 沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正
确的是
A．交变电流的有效值为10 2A
B． t 0.01s时线圈位于中性面
C． t 0.01s时线圈平面与磁场方向平行
D． t 0.02s时穿过线圈的磁通量最大
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5．2022 年 10 月 12 日，中国航天员进行了第三次太空授课。在授课中刘洋用注射器喷出气体快速冲击水球，做了
微重力作用下水球的振动实验。将注射器靠近水球，假设喷出的气体以速率 v 垂直冲击水球上面积为 S 的一小块区
域（可近似看作平面），冲击水球后气体速率减为零，气体的密度为 ，则水球受到的平均冲击力大小为
A． Sv B． Sv2
1
C Sv2
1 3
． D． Sv
2 2
6．如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，带电粒子从圆周上的 M 点沿直径 MON 方向射入磁场。粒子第
一次在磁场中运动的轨迹半径为 r1，离开磁场时速度方向偏转 90°；第二次在磁场中运动的轨迹半径为 r2，离开磁
r1
场时速度方向偏转 60°，不计重力，则 r 为 2
A 1． 2 B
3
．
3
C 3． D．3
2
7．某国产直升机在我国某地上空悬停，长度为 L 的导体螺旋桨叶片在水平面内顺时针匀速转动（俯视），转动角速
度为 ω。该处地磁场的水平分量为 Bx，竖直分量为 By。叶片的近轴端为 a，远轴端为 b。忽略转轴的尺寸，则叶片
中感应电动势为
1
A B 2．
2 x
L ，a 端电势高于 b 端电势
1
B B L2． x ，a 端电势低于 b 端电势 2
1
C B L2． y ，a 端电势高于 b 端电势 2
1
D 2． B L ，a 端电势低于 b 端电势
2 y
二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合
题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
8．关于下列四幅图所涉及的光学知识中，说法正确的是
A．图甲检查工件的平整度利用光的干涉现象 B．图乙医用内窥镜利用光的全反射现象
C．图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野
D．图丁泊松亮斑是由于光的偏振现象产生的
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9．如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线连接有两个相同的灯泡L1和L2 ，输电线的等效电阻为 R，开始时，
开关 S 断开，当 S 接通时，以下说法正确的是
A．副线圈两端 M、N 间的电压减小
B．副线圈输电线等效电阻 R 上的电压增大
C．原线圈中的电流减小
D．通过灯泡L1的电流减小
10．铁路运输中设计的多种装置都运用了电磁感应原理。有一种电磁装置可向控制中心传输信号以确定火车位置和
运动状态，原理是：将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面，如图甲所示（俯视图），当它经过安放在
两铁轨间的单匝矩形线圈（电阻不计）时，线圈便产生一个电信号传输给控制中心。线圈长为 l1（平行于铁轨的边），
宽为 l2，若匀强磁场只分布在一个矩形区域内，磁场区域的宽度大于线圈的宽度，在平直轨道上，当火车首节车厢
通过线圈时，控制中心接收到线圈两端电压u 与时间 t 的关系如图乙所示 (ab、 cd 均为直线），则在 t1 ~t2时间内
A．火车做匀速直线运动 B．M 点电势低于 N 点电势
u
C 2
u1 u1 u2
．火车加速度大小为 Bl2 (t t )
D
．火车平均速度大小为2 1 2Bl
1
三、非选择题，本题共 5 小题，共 54 分。
11．（6分）某实验小组使用图甲的装置测量某红色激光的波长。用光具座固定激光笔和刻有双缝的黑色纸板，双缝
间的宽度 d=0.2mm。激光经过双缝后投射到光屏中的条纹如图乙所示，由刻度尺读出 A、B两亮纹间的距离 x=
λ Δ
mm。通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离 L=2.0m，已知d = L （Δ 为相邻两亮条纹间的距离），则该激光
的波长λ= m。如果用紫色激光重新实验，相邻亮纹间距会 填“变大”、“变小”或不变）。
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12．（10分）某同学用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图 1所示。
（1）实验室有两组滑块装置。甲组两个滑块的碰撞端面装上弹性碰撞架，乙组两个滑块的碰撞端面分别装上撞针
和橡皮泥。若要求碰撞过程动能损失最小，应选择___________（填“甲”或“乙”）组的实验装置。
（2）用螺旋测微器测量遮光条宽度 d，如图 2 所示，并将两块宽度均为 d 的遮光条安装
到两滑块上，可知遮光条的宽度 d = _____________ mm。
（3）安装好气垫导轨和光电门，接通气源后，在导轨上轻放一个滑块，给滑块一初速度，使它从轨道右端向左运
动，发现滑块通过光电门 2 的时间小于通过光电门 1 的时间。为使导轨水平，可调节 P 使轨道左端_____________
（填“升高”或“降低”）一些。
（4）用天平测得滑块 A、B 的质量（均包括遮光条）分别为 mA、mB；调整好气垫导轨后，将滑块 A 向左弹出，与
静止的滑块 B 发生碰撞，碰后两滑块没有粘连，与光电门 1 相连的计时器显示的挡光时间为Δt1 ，与光电门 2 相连
的计时器显示的先后挡光时间为Δt2和Δt3 。从实验结果可知两滑块的质量满足 mA ____ （填“＞”“＜”或“＝”）mB ；
滑块 A、 B 碰撞过程中满足表达式_ ____________________（用所测物理量的符号表示），则说明碰撞过程中动量
守恒。
13．（8分）如图甲所示，一个面积为 S，阻值为 r的单圈圆形金属线圈与阻值为 2r 的电阻 R 组成闭合回路。在线
圈中存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度 B 随时间 t 变化的关系如图乙所示，图中 B0 和 t0 已知，导线
电阻不计。在 t=0 至 t=t0 时间内，求：
（1）电阻中 R 电流的方向；
（2）a、b 两点间的电势差Uab。
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14．（13分）半导体有着广泛的应用，人们通过离子注入的方式优化半导体以满足不同的需求。离子注入系统的原
理简化如图所示。质量为 m、电荷量为 q 的正离子经电场加速后从 EE1 中点 P 垂直 OE 射入四分之一环形匀强磁场，
环形磁场圆心为 O，内环半径OE1 OG1 R，外环半径OE OG 3R ，磁场方向垂直纸面向里。当磁感应强度为 B0
时，离子恰好垂直边界从 GG1 中点 Q 射出。不考虑离子重力以及离子间
的相互作用。求：
（1）加速电场 M、N 两板间的电压；
（2）为使离子能够到达GG1面，环形区域内磁场的取值范围。
15．（17分）如图，金属平行导轨 MN、M N 和金属平行导轨 PQR、P Q R 分别固定在高度差为 h （数值未知）的
水平台面上。导轨 MN、M N 左端接有电源，MN 与M N 的间距为 L 0.10m ，线框空间存在竖直向上的匀强磁场，
磁感应强度 B1 0.20T ；平行导轨PQR与P Q R 的间距为 L 0.10m ，其中PQ与P Q 是圆心角为60 半径为 r 0.50m
的圆弧导轨，QR 与 Q′R′是水平长直导轨，QQ′右侧有方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度 B2=0.4T。导体棒 a 质
量m1 0.02kg ，电阻R1 2.0 ，放置在导轨 MN、M N 右侧 N N 边缘处；导体棒 b 质量m2 0.04kg，电阻
R2 4.0 ，放置在水平导轨某处。闭合开关 K 后，导体棒 a 从 NN′水平抛出，恰能无碰撞地从 PP′处以速度 v1=2m/s
滑入平行导轨，且始终没有与棒 b 相碰。重力加速度 g 取10m / s2 ，不计一切摩擦及空气阻力。求：
（1）导体棒 b 的最大加速度；
（2）导体棒 a 在磁场B2中产生的焦耳热；
（3）闭合开关 K 后，通过电源的电荷量q。
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高二物理 参考答案及评分标准
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
B C D C B B D ABC BD BC
11.（6分）【答案】 65.0 , 6.50×10-7 （或 6.5×10-7） ， 变小 每空 2分
12.（10分）【答案】（1）甲 ; （2） 6.790 （6.789-6.791均给分）; （3）升高 ;
m m m
（4） ＞ , A A B (d没约掉也给分) 每空 2分
t1 t3 t2
13．（8分）
解：（1）由乙图可知，线圈内磁通量持续增加，根据楞次定律可判断出电阻中 R 电流的方向由 a 到 b 2 分

（2）根据法拉第电磁感应定律E n
Δt
又 B0S，Δt t0
B0S
联立，可得E t 2 分 0
E
根据闭合电路欧姆定律 I 1 分
R r
又Uab IR，R 2r 1 分
U 2B0S解得 ab 3t 2 分 0
14．（13分）
解：（1）当磁感应强度为 B0时，离子恰好垂直边界从GG1中点 Q 射出，根据几何关系可知，
圆周运动半径 r 2R 1 分
2
且 qvB0 m
v
1 分
r
2qB R
解得 v 0 1 分
m
电场中 qU
1
mv2 1 分
2
2qB2R2
解得U 0 1 分
m
（2）若磁感应强度为 B1时，粒子恰好能打在 G1位置，轨迹半径为 r1，根据几何关系
(2R r1)
2 R2 r 21 1 分
r 5解得 1 R 1 分 4
1
qvB m v
2
且 1 1 分 r
8
解得B1 B0 1 分 5
若磁感应强度为 B2时，粒子恰好能打在 G 位置，轨迹半径为 r2，根据几何关系
(r2 2R)
2 (3R)2 r 22 1 分
13
解得 r2 R 1 分 4
8
同理解得B2 B0 1 分 13
8 8
为使离子能够到达GG1面，环形区域内磁场的取值范围 B0 B ' B0 1 分 13 5
15．（17分）
解：（1）设 a 棒在水平轨道上时的速度为 v2 ，根据动能定理可得
m g r r cos 60 1 2 1 21 m1v2 m1v1 1 分 2 2
解得 v2 3m/s 1 分
因为 a 棒刚进入磁场时， a 、b 棒中的电流最大，导体棒b 受到的安培力最大，加速度最大；此时回路电动势为
E B2Lv2 0.12V 1 分
E
回路电流为 I 0.02AR R 1 分 1 2
以导体棒b 为对象，根据牛顿第二定律可得B2IL m2amax 1 分
解得导体棒 b 的最大加速度 amax 0.02m / s
2 1 分
（2）两个导体棒在运动过程中，动量守恒和能量守恒，当两棒的速度相等时回路中的电流为零，此后两棒做匀速
运动，两棒不再产生焦耳热，所以
由动量守恒定律可得 m1v2 m1 m2 v3 2 分
1 2 1
由能量守恒定律可得 m1v2 m 21 m2 v3 Q 2 分 2 2
a Q Rb a B 1由于 、 棒串联在一起，所以导体棒 在磁场 2中产生的焦耳热为 a QR R 1 分 1 2
联立解得Qa 0.02J 1 分
（3）设接通开关后， a 棒以速度 v0水平抛出，则有 v0 v1 cos 60 1m / s 2 分
对 a 棒冲出过程由动量定理 B1IL t m1v0
即B1Lq m1v0 2 分
代入数据解得 q 1C 1 分
2