惠州市实验中学第二次阶段考试物理参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B C D B D C AD BC ABD
1．C【详解】密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值．故 A错误；库伦利用
装置②总结出了电荷间的相互作用规律．故 B错误；1820年奥斯特利用装置③
发现了电流的磁效应．故 C正确；法拉第利用装置④发现了电磁感应现象．故
D错误．故选 C．
2．B【详解】A．地理的南北极和地磁的南北极正好相反，且并不完全重合，存
在着磁偏角，A错误；B．垂直地面射向赤道的负粒子由左手定则可以确定受到
向西的洛伦兹力，B 正确；
C．地磁场的南北极附近的磁场最强，C错误；D．地磁场北极在地理南极附近
稍偏东，D错误。故选 B。
3．C【详解】CD．开关 S闭合后，画出一条与 AC相交的
磁感线，设两交点处磁感应强度分别为 B和B ，根据安培
定则判断，磁感线方向如图所示：
分别将 B和 B 沿水平方向与竖直方向分解，根据左手定则
判断知 A端受到垂直纸面向外的安培力，C端受到垂直纸
面向内的安培力，S 闭合后的一小段时间内，从上向下
看，铜棒沿逆时针方向转动，选项 C正确，D错误；
AB．开关 S闭合，铜棒转动后，将受到竖直向下的分安培力，丝线的拉力大于
G，选项 AB错误。故选 C。
4．D
5．B【详解】A．由图乙可知，金属丝与管壁间的电场是非匀强电场，故 A错
误：
B．粉尘在吸附了电子后会加速向带正电的金属管壁运动，故 B正确；
C．金属管壁处电场弱，粉尘加速度会减少，故 C错误
D．此时电场力对吸附了电子后的粉尘做正功，电势能会减少，故 D 错误。故选
B。
6．D【详解】A．由左手定则知，若要导体棒向右加速，则电流需从 b端流向 a
端，A错误；B．由左手定则知，导轨间磁场方向若改为水平向右，若电流方向
b端流向 a端，则电流产生安培力向下，若电流方向 a端流向 b端，则电流产
生安培力向上，两种情况都不会使导体棒加速，B错误；C．若电源输出电压恒
定，随着导体棒运动的速度增加，导体棒产生的反向电动势增加，从而回路电
流强度减小，使棒受到的安培力减小，导体棒不会做匀加速直线运动，C错
误；D．若电源为恒流源，导体棒所受安培力为F = BIL，回路电流强度不变，
使棒受到的安培力恒定，导体棒做匀加速直线运动，D正确；故选 D。
7．C【详解】A．无线充电时，手机上受电线圈的工作原理是电磁感应，故 A错
误；B．由磁感应强度大小逐渐增大可知，送电线圈内的电流大小在逐渐增大，
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故 B错误；C．由楞次定律可知，受电线圈的磁通量增强，则受电线圈中感应电
流的磁场与原磁场方向相反，即受电线圈中感应电流的磁场方向向下，再根据
安培定则可知，受电线圈中感应电流方向由 c→d，故 C正确；D．根据楞次定
律的第二种表述“增缩减扩”可知，受电线圈有收缩趋势，故 D错误。故选
C。
8．AD【详解】根据楞次定律，当条形磁铁从高处下落接近回路时，线圈磁通量
变大，感应电流产生的感应磁场，阻碍原磁通量的变化，对磁铁产生向上的斥
力，因此磁铁的加速度小于 g，同时 P、Q将彼此靠拢，减小面积，阻碍原磁通
量的变大，AD对，BC 错。故选 AD。
9．BC【详解】A．根据加速器的原理可知，高频电源的周期与粒子在D形盒中
的运动周期相同，A 错误；B．设D形盒的半径为 R ，当离子做圆周运动的半径
v2 qBR
等于 R时，获得动能最大，则由 qvmB = m
m 可得 vm = ，可见，增大 D形盒的
R m
半径，质子从加速器中出来时的速度将增大，B正确；C．设粒子在磁场中运动
v2
2
2 2 m qBR
周期为T ，则有 qv mmB = m = m R，解得T = ，vm = ，加速的最大动
R T qB m
2 2
1 2 1 q
2B2R2 q2B2R2 E
能 km
qB R
Ekm = mvm = m = ，加速次数 n = = ，则在磁场中运动
2 2 m2 2m qU 2mU
n n 2 m BR2
的时间为 t1= T = = ，粒子在电场中运动时，可看做一段位移为
2 2 qB 2U
1
nd ，初速度为零，末速度为 vm 的匀加速直线运动，则有nd = at
2
2 ，
2
Eq qU BdR BR2 BdR
a = = ，则 t2 = ，总时间 t = t1 + t2 = + ，加速电压提高，则将质m md U 2U U
2 m
子加速到最大速度所用时间变短，C正确；D．在磁场中偏转的周期T = ，
qB
可知，周期与荷质比有关，如果加速质子后，不能直接加速氦核，要加速氦原
1
子核必须将加速电源的频率调整为原来的 ，D错误。故选 BC。
2
10．ABD
11． 串联 0.42 小
【详解】（1）[1]由于声、光控制开关需要同时满足光线较暗、有活动声音时才
接通电路的工作要求，可知声、光控制开关中的声控继电器与光控继电器是串
联关系。
（2）[2]图丙中电流表的量程为 0.6A，精度为 0.02A，根据电流表的读数规
律，可知，该电流表的读数为 0.42A。
（3）[3]由于环境亮度越大，光敏元件阻值越小，则当降低光照度阈值时，对
应光敏电阻的阻值增大，由于电路电流小于某阈值 I0时，继电器开始工作，可
知此时应把滑动变阻器阻值调小。
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12． 1.50 丁 V1 R2 2.23/2.24/2.25/2.26 1.07 10
3
（1.05 103 1.09 103）
【详解】（1）[1]电表的最小刻度为 0.05V，则读数为 1.50V；
（2）①[2]因水果电池的内阻远大于电流表内阻，且与电压表内阻相差不大，
且电流表内阻已知，则应该选择的实验电路是图中的丁；
②[3][4]实验中电压表应选量程 3V的V1，滑动变阻器应选阻值与电池内阻相当
的 R2 ；
（3）[5][6]该水果电池组的电动势 E=2.25V
2.25 0.50
内电阻 r = 25 =1.07 103
1.6 10 3
13．【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律：
B a2 0.8 0.2 1
E = n = n = 240 0.52 V = 3V…………3分
t t 2 6 2
E
线圈中的感应电流的大小 I = =1.5A …………1分
R
电流方向为逆时针方向。…………1分
（2）由图可知 t＝4 s 时 B=0.6T…………1 分
线圈受到的安培力的大小
F = nBI 2a = 240 0.6 1.5 2 0.5N =108 2N ．…………3分
14．【详解】（1）粒子在电场中仅受电场力的作用做类平抛，设在第一象限内运
动时间为 t1。则水平方向 2L=v0t1…………1 分
1
竖直方向 3L = at21 …………1分
2
由牛顿第二定律有qE =ma…………1分
3
联立两式得 E = mv20 …………1 分
2qL
（2）设粒子到达 M 点时竖直分速度为
qE
vy = at1 = t1…………1分
m
可得 vy = 3v0…………1分
到达 M点的合速度为 v = 2v0…………1分
vy
设速度与 x轴正方向夹角为 ，又 tan = = 3…………1分
v0
所以θ=60°…………1分
（3）由于垂直打到 y轴，易得带电粒子在磁场中做圆周运动的圆心角为
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120°，
mv2
由洛伦兹力提供向心力得 qvB = …………2分
r
由几何关系 r sin60 = 2L…………1分
3mv
联立，解得 B = 0 …………1分
2qL
2U 4 2mU 2 2
15.【答案】（1） E = ；（2）B = ；（3）① L, L0 ；②轨迹是
R 5L q 4 4
L2
圆，方程为 x2 + y2 =
4
1
【详解】（1）粒子在加速电场中加速，根据动能定理有 qU = mv2 在辐向电场
2
中，电场力提供向心力，有
v2 2U
Eq = m 解得 E = ……………….3分
R R
v2
（2）粒子在匀强电场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律可知 qvB0 = m 即
r
mv
r =
qB0
2
L 5
粒子恰好能打在 M点，由几何关系 2 r + L = r
2 得 r = L解得
2 4
4 2mU
B0 = …………….5分
5L q
T 2 2
（3）① 时刻 B = B ，B = B 合磁感应强度B1 = B
2
x + B
2
y = B0 方向 O→D
8 x 0 y 02 2
由左手定则，粒子将在 AOE平面内运动，打到荧光屏上 N点时到 O′的距离与
O′M相同，O′N与 x轴的夹角成 45°，所以 N点的坐标为
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2 2
L, L ……………3分
4 4
2 2
②任意时刻Bx = B0 sin t ；By = B0 cos t
2 2
合磁场B2 = Bx + By = B0 ，一个周
T T
期内粒子在荧光屏上留下的光斑轨迹是圆，轨迹方程为
2 2 L
2
x + y = …………….3分
4
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{#{QQABIQQQggAgAgBAABgCUwUiCgKQkhGACYgGQFAMoAAASQNABAA=}#}惠州市实验中学2023级高二上第二次阶段性检测(12月)
物理
考试时间: 75分钟
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(每小题4分，共28分)
1. 物理学是一门以实验为基础的学科，许多物理定律就是在大量实验的基础上归纳总结出来的有关下面四个实验装置，描述正确的是( )
A. 库仑利用装置①测出了元电荷e的数值 B. 安培利用装置②总结出了点电荷间的相互作用规律
C. 奥斯特利用装置③发现了电流的磁效应 D. 楞次利用装置④发现了电磁感应现象
2. 沈括在《梦溪笔谈》中记载了“方家以磁石磨针锋。则能指南，然常徼偏东，不全南也”。下列与地磁场有关说法正确的是( )
A..地理南、北极与地磁场的南、北极重合 B. 垂直地面射向赤道的负粒子受到向西的洛伦兹力
C. 地球表面赤道附近的地磁场最强 D. 地磁场南极在地理南极附近稍偏东
3. 如图所示，重力为G的水平铜棒AC用绝缘丝线悬挂，静止在水平螺线管的正上方，铜棒中通入从A到C方向的恒定电流，螺线管与干电池、开关S串联成一个回路。当开关S闭合后一小段时间内，下列判断正确的 ( )
A. 丝线的拉力等于 G B. 丝线的拉力小于 G
C. 从上向下看，铜棒沿逆时针方向转动 D. 从上向下看，铜棒沿顺时针方向转动
4. 如图所示，半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)，从A点以速度 v 垂直磁场方向射入磁场中，并从B点射出，∠AOB=120°，则该带电粒子在磁场中运动的时间为( )
A.2πr/3v
C.πr/3v
5. 图甲是静电除尘装置的示意图，烟气从管口M进入，从管口N排出，当A、B两端接直流高压电源后，在电场作用下管道内的空气分子被电离为电子和正离子，而粉尘在吸附了电子后最终附着在金属管壁上，从而达到减少排放烟气中粉尘的目的，图乙是金属丝与金属管壁通电后形成的电场示意图。说法正确的是( )
A. 金属丝与管壁间的电场为匀强电场 B. 粉尘在吸附了电子后动能会增加
C. 粉尘在吸附了电子后加速度会增加 D. 粉尘在吸附了电子后电势能会增加
6. 电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进武器。如图所示是导轨式电磁炮的原理结构示意图。一对足够长的光滑水平金属加速导轨M、N与可控电源相连，导轨电阻不计，在导轨间有竖直向上的匀强磁场。装有“电磁炮”弹体的导体棒 ab垂直放在导轨M、N上，且始终与导轨接触良好，空气阻力不计。在某次试验发射时( )
A. 若要导体棒向右加速，则电流需从a端流向b端
B. 导轨间磁场方向若改为水平向右导体棒仍可加速
C. 若电源为恒压源，则导体棒可做匀加速直线运动
D. 若电源为恒流源，则导体棒可做匀加速直线运动
7. 图甲为手机无线充电，其充电原理如图乙。充电底座接交流电源，对充电底座供电。若在某段时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度大小逐渐增大。下列说法正确的是( )
A. 受电线圈的工作原理是“电流的磁效应” B. 送电线圈内的电流大小在逐渐减小
C. 受电线圈中感应电流方向由 c→d D. 受电线圈有扩张趋势
二、多选题(每小题6分，共18分。漏选得3分，错选、不选不得分。)
8. 如图所示，光滑固定的金属导轨M、N水平放置。两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时( )
A. P、Q将彼此靠拢 B. P、Q将相互运离
C 磁铁的加速度仍为g D. 磁铁的加速度小于g
9. 1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，两个铜质 D形盒
D 、D 与交流电源相连，置于匀强磁场中，其间留有空隙，质子从A点开始沿虚线运动(不计质子在电场中的加速时间)。下列说法正确的有 ( )
A. 质子在磁场中运动周期是交流电的周期的一半
B. 只增大D形盒的半径，质子从加速器中出来时的速度将增大
C. 若只将加速电压提高，则将质子加速到最大速度所用时间变短
D. 加速完质子后，不改变其他条件，可以直接用来加速氦原子核
10.如图所示，在一等腰直角三角形ACD区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，一质量为
m、电荷量为q的带正电的粒子(重力不计)从AC边的中点O垂直于 AC边射入该匀强磁场区域，若该三角形的两直角边长均为
2 l，则下列关于粒子运动的说法中正确的是( )
A. 若该粒子的入射速度为 则粒子一定从 CD边射出磁场，且距点 C的距离为l
B. 若要使粒子从 CD边射出，则该粒子从O点入射的最大速度应为
C. 若要使粒子从 CD边射出，则该粒子从O点入射的最大速度应为
D. 当该粒子以不同的速度入射时，在磁场中运动的最长时间为
第II卷(非选择题)
三、实验题(每空2分，共18分)
11. 某实验小组设计了一个声、光灯光控制系统。声、光控制开关需要同时满足光线较暗、有活动声音时才接通电路的工作要求。其示意图如图(甲) 所示。
(1) 声、光控制开关中的声控继电器与光控继电器是 (填“并联”或“串联”) 关系。
(2) 其中光控继电器的电路结构如图(乙) 所示。已知环境亮度越大，光敏元件阻值越小，当电路电流小于某阈值I0时，继电器开始工作。在设定的光照度条件下调节滑动变阻器，使继电器恰好开始工作，此时电流表示数如图(丙) 所示, 此时 I0= A。
(3) 为了节约用电，需要降低光照度阈值，应该把滑动变阻器阻值调 。
12. 如图甲所示为一物理兴趣小组制作的水果电池组，为了准确测量该电池组的电动势和内阻，进行了以下操作：
(1)该小组先用多用电表直流2.5V挡粗略测量水果电池组的电动势，电表指针如图乙所示，则电表的读数为 V；
(2) 为了更准确地测量水果电池组的电动势和内阻，实验室提供了以下器材：
A. 待测水果电池组(内阻约为1000Ω)
B. 电流表 内阻为25Ω)
C. 电压表 内阻约为1000Ω)
D. 电压表 内阻约为5000Ω)
E.滑动变阻器
F.滑动变阻器
G.开关、导线各若干
①应该选择的实验电路是图中的 (选填“丙”或“丁”)；
②实验中电压表应选 (填“V ”或“V ”), 滑动变阻器应选 (填“R ”或“R ”);
(3) 确定好的电路后，调节滑动变阻器滑片位置以得到电压表的示数 与电流表的示数I的多组数据，作出U-I图像如图戊所示，根据图像和题中所给信息可知该水果电池组的电动势E= V，内电阻r= Ω。(结果均保留三位有效数字)
四、解答题(共36分)
13.(本题9分)如图甲所示, 一正方形线圈的匝数n=240匝, 边长为a=0.5m , 线圈的总电阻 R=2 Ω, 线圈平面与匀强磁场垂直且固定，其中一半处在磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小B随时间 t变化的关系如图乙所示，求：
(1) 线圈中的感应电流的大小和方向；
(2) t=4s时线圈受到的安培力的大小.
14.(本题13分)如图所示，直角坐标系xOy中) 在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴负方向。在第Ⅳ象限区域内有方向垂直于 xOy 平面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的， 点，以大小为v 的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的M(2L，0)点进入第Ⅳ象限，又经过磁场从y轴上的某点垂直 y轴进入第Ⅲ象限，不计粒子的重力，求：
(1)电场强度 E的大小：
(2)粒子到达M点时速度的大小和方向；
(3)磁场中磁感应强度B的大小。
15.(本题14分) 如图所示，静止于 P处的带正电粒子，经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从O点垂直竖直 xOy 平面向上进入边长为L的立方体有界匀强磁场区域，立方体底面 ABCD位于 xOy平面内，初始磁场 Bo(未知)方向沿y轴负方向(图中未画出)， EFGH平面是一个荧光显示屏， 当粒子打到荧光屏上某一点时， 该点能够发光，静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，方向如图1所示.已知加速电场的电压为U，圆弧虚线的半径为 R，粒子质量为 m，电荷量为 q，粒子重力不计。
(1) 求粒子在辐向电场中运动时其所在处的电场强度 E的大小；
(2) 若粒子恰好能打在棱 EH的中点M点，求初始匀强磁场的磁感应强度 B 的大小；
(3)若分别在x方向与y方向施加如图2所示随时间周期性变化的正交磁场，沿坐标轴正方向的磁感应强度取正，不计粒子间的相互作用，粒子在磁场中运动时间远小于磁场变化的周期，不考虑磁场变化产生的电场对粒子的影响。
①试确定 时刻射入的粒子打在荧光屏上的亮斑N点坐标位置(结果用x，y二维坐标加以表示)；
②试确定一个周期内粒子在荧光屏上留下的光斑轨迹形状，并写出在轨迹方程(用x，y坐标表示)。
