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2024 级高二年级第一次质量检测
物理试卷
第 I卷（选择题，共 46分）
一、单项选择题（本题共 10小题，每小题 3分，共 30分。每小题只有一个选项符合题目要
求。）
1. 下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（ ）
A. 图甲中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快
B. 图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属
C. 丙铜盘靠惯性转动，手持磁铁靠近铜盘，铜盘转动加快
D. 图丁是微安表的表头，运输时把两个正、负接线柱用导线连接，可以减小电表指针摆动角度
2. 一条形磁体放在水平桌面上，在其左上方固定一根与磁体垂直的长直导线，当导线中通以如图所示方向
的电流时（ ）
A. 磁体对桌面的压力增大，且磁体受到向右的摩擦力作用
B. 磁体对桌面的压力减小，且磁体受到向右的摩擦力作用
C. 磁体对桌面的压力增大，且磁体受到向左的摩擦力作用
D. 磁体对桌面的压力减小，且磁体受到向左的摩擦力作用
3. 如图所示，金属杆 ab的质量为 m，长为 l，与导轨间的动摩擦因数为 ，通过的电流为 I，处在磁感应强
度为 B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面为 角斜向上，结果 ab静止于水平导轨上。下列说法正确的是
（ ）
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A. 金属杆 ab所受安培力水平向左
B. 金属杆 ab所受安培力大小为
C. 金属杆受到的摩擦力
D. 若将磁场方向与水平面间的夹角减小，导体棒仍保持静止，则此时导轨对导体棒的支持力变小
4. 如图所示，矩形虚线框 MNPQ内有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．a、b、c是三个质量和电荷量
都相等的带电粒子，它们从 PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动
轨迹．粒子重力不计．下列说法正确的是
A. 粒子 a带负电
B. 粒子 c的动能最大
C. 粒子 b在磁场中运动 时间最长
D. 粒子 b在磁场中运动时 向心力最大
5. 演示自感现象的实验电路图如图所示，线圈的自感系数较大，且使滑动变阻器接入电路中的阻值大于线
圈直流电阻，A1、A2为两个完全相同的灯泡，下列判断正确的是（ ）
A. 接通开关 S，灯 A1、A2立即变亮
B. 接通开关 S，待电路稳定后断开开关 S，通过灯 A1、A2的电流方向与原来都相反
C. 接通开关 S，待电路稳定后断开开关 S，灯 A1逐渐熄灭，灯 A2闪一下后逐渐熄灭
D. 接通开关 S，待电路稳定后断开开关 S，灯 A1、A2都逐渐熄灭
6. 如图所示，MN和 PQ是两根互相平行竖直放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长，且电阻不计。ab是
一根与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属杆。将开关闭合，让杆 ab由静止开始自由下落，则金属杆
ab自由下落过程中的速度 v、加速度 a和安培力 F随时间 t变化的图像可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
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7. 2022年 12月 28日我国中核集团全面完成了 230MeV超导回旋加速器自主研制的任务，标志着我国已全
面掌握小型化超导回旋加速器的核心技术，进入国际先进行列。置于真空中的 D形金属盒半径为 R，磁感
应强度为 B的匀强磁场与盒面垂直，交流加速电压大小恒为 U。若用此装置对氘核（ ）加速，所加交变
电流的频率为 f。加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响，下列说法正确的是（ ）
A. 仅增大加速电压 U，则氘核（ ）从 D型盒出口射出的动能增大
B. 仅减小加速电压 U，则氘核（ ）被加速次数增多
C. 氘核（ ）在磁场运动过程中，随着半径逐渐增大，周期也随之逐渐增大
D. 若用该加速器加速 粒子（ ）需要把交变电流的频率调整为
8. 如图所示，固定在水平面上且半径为 r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为 B的匀强磁
场。长为 l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴 OO′上，金属棒随轴以角速度ω
匀速转动。在圆环的 A点和电刷间接有阻值为 R的电阻和电容为 C、板间距为 d的平行板电容器，有一带
电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为 g，不计其他电阻和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 微粒带负电
B. 金属棒产生的电动势为
C. 微粒的比荷为
D. 电容器所带 电荷量为
9. 如图所示，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点。
有无数带有同样电荷、具有同样质量的粒子在纸面内沿各个方向以相同的速率
通过 点进入磁场。这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧上，这
段圆弧的弧长是圆周长的 ，将磁感应强度的大小从原来的 B1变为 B2，结果
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相应的弧长变为原来的 2倍，则 等于（不计粒子重力）（ ）
A. B. C. D.
10. 如图所示，空间有一个边长为 2L的等边三角形匀强磁场区域，现有一个底边长为 L的直角三角形金属
线框，电阻为 R，高度与磁场区域相等，金属线框以速度 v匀速穿过磁场区域的过程中，规定逆时针方向的
电流为正，则下列关于线框中感应电流 i随位移 x变化的图线正确的是（开始时线框右端点与磁场区域左端
点重合）（ ）
A. B. C. D.
二、多项选择题（本题共 4小题，每小题 4分，共 16分。每小题有多个选项符合题目要求。
全部选对得 4分。选对但不全的得 2分，有选错的得 0分.）
11. 地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿
着一条与竖直方向成α角的直线 MN运动。如图所示，由此可以判断（ ）
A. 油滴不一定做匀速直线运动
B. 油滴一定不能做匀变速直线运动
C. 油滴带负电，且它是从 N点运动到 M点
D. 油滴带正电，且它是从 M点运动到 N点
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12. 如图所示，M、N两金属圆筒是直线加速器的一部分，M与 N的电势差为 U；边长为 2L的立方体区域
内有竖直方向的匀强磁场。一质量为 m，电量为+q的粒子，从圆筒M右侧静止释放，粒子在
两筒间做匀加速直线运动，在 N桶内做匀速直线运动。粒子自圆筒 N出来后，从正方形 的中心垂直
进入磁场区域，最后由正方形 中心垂直飞出磁场区域，忽略粒子受到的重力。下列正确的是（
）
A. 磁感应强度方向竖直向下
B. 粒子进入磁场区域时的速率为
C. 粒子在磁场中运动半径为 L
D. 磁感应强度的大小为
13. 如图所示，边长为 3L的等边三角形 ABC内、外分布着两方向相反的匀强磁场，三角形内磁场方向垂直
纸面向外，两磁场的磁感应强度大小均为 B。顶点 A处有一粒子源，粒子源能沿 的角平分线发射不
同速率的粒子，粒子质量均为 m、电荷量均为+q不计粒子重力及粒子间的相互作用力，则发射速度 v0为哪
些值时粒子能通过 B点（ ）
A. B. C. D.
14. 如图所示，两条相同的半圆弧形光滑金属导轨固定在水平桌面上，其所在平面竖直且平行，导轨最高点
到水平桌面的距离等于半径，最低点的连线OO'与导轨所在竖直面垂直。空间充满竖直向下的匀强磁场（图
中未画出），导轨左端由导线连接。现将具有一定质量和电阻的金属棒 MN平行 OO'放置在导轨图示位置，
由静止释放。MN 运动过程中始终平行于 OO'且与两导轨接触良好，不考虑自感影响，下列说法正确的是
（ ）
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A. MN最终一定静止于 OO'位置
B. MN运动过程中安培力始终做负功
C. 从释放到第一次到达 OO'位置过程中，MN的速率一直在增大
D. 从释放到第一次到达 OO'位置过程中，MN中电流方向由 M到 N
第 II卷（非选择题，共 54分）
三、计算题：
15. （9分）如图所示，真空区域有宽度为 L、磁感应强度为 B的矩形匀强磁场，方向垂直于纸面向里，MN、
PQ是磁场的边界。质量为 m、电荷量为 q的带正电粒子（不计重力）沿着与 MN夹角为 的方向垂
直射入磁场中，刚好垂直于 PQ边界射出，并沿半径方向垂直进入圆形磁场。圆形磁场半径为 L，方向垂直
纸面向外，粒子最后从圆心 O的正下方 点离开磁场。求：
（1）粒子在矩形磁场中运动的轨迹半径；
（2）粒子射入磁场的速度大小；
（3）圆形磁场的磁感应强度。
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16. （11分）如图甲所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈 abcd，线圈平面与磁场方向垂直，已知线圈的匝
数 N=100，边长 ab=1.0m、bc=0.5m，电阻 r=2Ω，磁感应强度 B随时间变化的曲线如图乙所示，取垂直纸
面向里为磁场的正方向，求：
（1）3s时线圈内感应电动势的大小和感应电流的方向；
（2）在 1s ~ 5s内通过线圈的电荷量 q；
（3）在 0 ~ 1s内线圈产生的焦耳热 Q
17（16分）. 如图，两根足够长的光滑平行金属直导轨与水平面夹角 倾斜放置，下端连接一阻值
的电阻，整个装置处于方向垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小 的匀强磁场中。现将
一质量 的金属棒从导轨上端由静止释放，经过时间 后做匀速直线运动。在运动过程中，金
属棒与导轨始终垂直且接触良好，已知金属棒接入电路阻值 ，导轨间距 ，导轨电阻忽略
不计， 。求：
（1）由静止释放时金属棒的加速度大小；
（2）金属棒做匀速直线运动的速度大小；
（3）金属棒在 时间内产生的焦耳热。
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18（18分）. 如图所示 平行板电容器中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度大小
为 、方向垂直纸面向里，电场强度大小为 为板间中线。紧靠平行板右侧边缘的 坐标系的第一
象限内，边界 与 轴的夹角 ，边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小
为 ，边界线的下方有竖直向上的匀强电场，电场强度大小为 。一带电荷量为 、质量为 的正离子
从 点射入平行板间，沿中线 做直线运动，穿出平行板后从 轴上坐标为 的 点垂直 轴射
入磁场区，多次穿越边界线 。不计离子重力，求：
（1）离子在平行板间运动的速度大小；
（2）离子从经过 点到第二次穿越边界线 所用的时间；
（3）离子第四次穿越边界线 时的速度大小。
第 8页/共 8页2024 级高二年级第一次质量检测
物理试卷答案
选择题答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D B D D C B B C A B
11 12 13 14
BD BC AC ABD
非选择题答案
15. （9分）
在矩形磁场区域，
根据几何关系 ……………………………………2分
解得 ………………………………………………1分
………………………………………………2分
解得 ………………………………………………1分
粒子在圆形磁场区域内运动时，
……………………………………………………2分
解得 ………………………………………………1分
16. （11分）
（1）3s时感应电动势为 ………………………2分
1
解得 ……………………………………………1分
由楞次定律可知，感应电流方向为 或顺时针方向;…………………2分
（2）在 1～5s内，
通过线圈的感应电流为 ……………………………………………1分
通过线圈的电荷量为 ……………………………………………1分
联立上式，代入数据解得 ……………………………………………1分
（3）0～1s内
线圈中的感应电动势为 ……………………………………………1分
感应电流为 ……………………………………………1分
产生的焦耳热为 ……………………………………………1分
17. （16分）
（1）金属棒由静止释放时
……………………………………………2分
……………………………………………1分
（2）金属棒做匀速直线运动时
……………………………………………2分
……………………………………………1分
……………………………………………1分
解得 ……………………………………………1分
（3）金属棒由静止释放到做匀速直线运动的过程中，
由动量定理 ……………………………………………2分
……………………………………………1分
……………………………………………1分
2
由能量守恒定律得 ……………………………………………2分
金属棒产生的焦耳热 ……………………………………………1分
解得 ……………………………………………1分
18.（18分）
（1）离子沿着 做匀速直线运动 ……………………………………………1分
解得 ……………………………………………1分
（2）离子进入磁场区域后 ……………………………………………1分
可得 ……………………………………………1分
离子在磁场中做圆周运动的周期 ……………………………………………1分
离子从 点到第一次穿越 所用的时间 ……………………………………………1分
解得 ……………………………………………1分
离子穿越 后进入电场后 ……………………………………………2分
解得 ……………………………………………1分
则离子从经过 点到第二次穿越边界线 所用的时间 ………………………1分
（3）离子第二次穿越 后在磁场中做圆周运动，第三次穿越 时速度大小仍为 ，方向沿 轴正方向，
进入电场后的运动，可分解为沿 轴方向的匀速直线运动、沿 轴方向的匀加速直线运动，其位移的偏转角
等于 ，则有 ……………………………………………2分
速度偏转角 ……………………………………………2分
3
解得 ……………………………………………1分
则离子第四次穿过 时的速度大小为 ……………………………………………1分
解得 ……………………………………………1分
4

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