大连市 2021～2022 学年度第一学期期末考试
高二物理（参考答案）
一、选择题（本题共 10 小题，共 46 分。第 1～7 题只有一项符合题目要
求，每小题 4 分；第 8～10 题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。）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
B C A B A C D BC CD BCD
二、实验题（本题共 2 小题，每空 2 分，共 14 分。）
11．（6分）（1）上 （2） 向左 （3）向右
12．（8分）（1）1.49 0.45 (2) kS 等于
三、计算题（本题共 3 小题，共 40 分。其中 13 题 10 分、14 题 14 分、15
题 16 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写
出最后答案的不能得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单
位。）
13解：
（1）根据正弦式交变电流的产生规律可知，线圈感应电动势最大值
Em BL1L2 --------2 分
（2）则线圈平面由如图所示位置开始计时， t 时刻感应电动势瞬时值的
表达式
e Em sin t BL1L2 sin t --------2 分
（3）电动势的有效值为
E E m BL 1L2 有 2 2 --------2分
根据欧姆定律，电流为
E
I 有 BL1L 有 2R r 2(R r) --------2 分
电阻 R 的功率
RB2L2 2 2P I 2R 1L2 有 2(R r)2 --------2分
14解：
（1 1）在加速电场中，由 qU＝ mv2------------2 分
2
2qU
可解得 v＝ -----------1 分
m
(2)粒子在速度选择器中受到向右的电场力 qE，应与洛伦兹力 qvB1平衡，
故磁感应强度 B1的方向应该垂直于纸面向外----------2 分
由 qE＝qvB1------------2 分
B E E m得 1＝ ＝ ----------2 分
v 2qU
(3) 1粒子在磁场 B2中的轨道半径 r＝ l---------1 分
2
2
由 qvB v2＝m ------------2 分
r
得 B 2 2mU2＝ ---------2 分
l q
15解：
（1）
0~1 s , a=Δv在 过程中 金属棒的加速度 =4 m/s2 -----------1 分
Δt
mgsin 37°-μmgcos 37°=ma -----------1 分
解得μ=0.25 -----------1 分
（2）金属棒在磁场中达到最大速率时，a=0
感应电动势为 E=BLvm -----------1 分
I= -----------1 分
安培力公式有 FA= BIl-----------1 分
FA+μmgcos 37°=mgsin 37° -----------2 分
解得 vm=8 m/s。-----------1 分
（3）
－
－ E
电荷量 q＝ I ·Δt＝ ·Δt ΔΦ＝ =BLx----------1 分
R R R
解得金属棒在磁场下滑的位移 x= =2.6 m ----------2 分
1 1
下滑的过程 mgxsin 37°-μmgxcos 37°-WA= m 22 m
2
1 ----------2分2 2
焦耳热等于克服安培力做的功 Q=WA ----------1 分
解得 Q=2.95 J----------1 分大连市 2021～2022 学年度第一学期期末考试
高二物理
注意事项：
1．请在答题纸上作答，在试卷上作答无效。
2．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间 75
分钟。
第Ι卷 第Ⅱ卷
题 号 总 分
一 二 三
分 数
第Ⅰ卷 选择题（共 46 分）
一、选择题（本题共 10 小题，共 46 分。第 1～7 题只有一项符合题目要求，每小题
4 分；第 8～10 题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。）
1．下列说法正确的是 （ ）
A SR．根据公式ρ＝ 可知，金属电阻率与导体的电阻成正比
L
B B F．磁感应强度的定义式 ＝ ，但 B与 F、I、l的变化无关
Il
C．磁通量既有大小又有方向，所以是矢量
D．导体棒在磁场中运动速度越大，产生的感应电动势一定越大
2．关于带电粒子进入磁场时所受洛伦兹力的方向，下列判断正确的是 （ ）
A B C D
第 1 页（高二物理试卷 共 8 页）
3．如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡 a 和 b，当输入电压 U
为灯泡额定电压的 10 倍时，两灯泡均能正常发光，下列说法正确的是 （ ）
A．原、副线圈匝数比为 9:1
B．原、副线圈匝数比为 1:9
C．原、副线圈匝数比为 1:3
D．原、副线圈匝数比为 3:1
4．如图所示，质量为 m、长为 l的直导线置于倾角为θ的光滑斜面上，并处于匀强磁
场中。当导线中通以垂直于纸面向外、大小为 I的电流时，导线保持静止，则匀强磁
场的磁感应强度方向和大小可能为 （ ）
A mg sin θ．竖直向上，B＝
Il
B B mg tan θ．竖直向上， ＝
Il
C B mg sin θ．垂直斜面向下， ＝
Il
D B mg tan θ．垂直斜面向下， ＝
Il
5．光滑绝缘水平面上垂直穿过两根长直导线，俯视图如图所示，两根导线中通有大
小相同，方向相反的电流，电流方向如图所示。水平面上一带电小球（电性未知）以
某一初速度 v沿两导线连线的中垂线入射，运动过程中小球始终未脱离水平面，下列
说法正确的是 （ ）
A．小球做匀速直线运动
B．小球先做减速运动后做加速运动
C．小球向左做曲线运动
D．小球向右做曲线运动
第 2 页（高二物理试卷 共 8 页）
6．如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元
件，其中丙的磁感应强度大小为 B、电场强度大小为 E，下列说法正确的是（ ）
A．甲图要增大粒子的最大动能，可减小磁感应强度
B．乙图可判断出 A极板是发电机的正极
C E．丙图中粒子沿直线通过速度选择器的条件是 v＝
B
D．丁图中若导体为金属，稳定时 C板电势高
7．如图所示，空间存在一垂直于纸面向里的匀强磁场，在纸面内，直角三角形导体
线框以垂直于磁场边界速度 v匀速穿过磁场区域。以电流逆时针方向为正。关于线框
中感应电流 i 随时间 t 变化的关系，下列四幅图可能正确的是 （ ）
i i i i
O t O t O t
O t
A B C D
第 3 页（高二物理试卷 共 8 页）
8. 沿半径为 R的圆形边界的匀强磁场的半径 PO方向射入两个带电粒子甲和乙，甲、
乙分别从圆形边界上的 Q、S两点射出，已知两个带电粒子的比荷相同，圆弧 PQ为
1
圆周边界的 ，圆弧 PS 1为圆周边界的 ，由此可知 （ ）
3 4
A．甲和乙两粒子的半径大小之比为 1∶ 3
B．甲和乙两粒子的速度大小之比为 3∶1
C．甲和乙两粒子的角速度之比为 1∶1
D．甲和乙两粒子在磁场中运动的时间之比为 3∶4
9．如图所示，直线MN与水平方向成60 角，MN的右上方存在垂直纸面向外的匀强
磁场，左下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为 B。一粒
子源位于MN上的 a点，能水平向右发射不同速率、质量为m（重力不计）、电荷量
为 q(q 0)的同种粒子，所有粒子均能通过MN上的b点。已知 ab L，则粒子的速
率可能是 M v （ ）a
A. 3qBL B 3qBL． B
m 2m
B
C． 3qBL D． 3qBL b
3m 6m 60 N
10．如图所示，间距为 l、足够长的水平光滑金属导轨，空间分布着垂直于导轨平面
方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。两导体棒 a、b 均垂直于导轨静止
放置。已知导体棒 a 质量为 2m，导体棒 b 质量为 m；长度均为 l，电阻均为 r；其余
部分电阻不计。现使导体棒 a 获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度 v0。在两导体棒
有相对运动的过程中，下列说法正确的是 （ ）
A．导体棒 b 动能增加量等于导体棒 a 动能减少量
B
B．导体棒 b 动量增加量等于导体棒 a 动量减少量
v0
C．通过导体棒 b 2mv0的电荷量为
3Bl
b a
2
D mv0．两棒共产生的焦耳热为
3
第 4 页（高二物理试卷 共 8 页）
第Ⅱ卷 非选择题（共 54 分）
二、实验题（本题共 2小题，每问 2分，共 14 分。）
11．（6 分）“研究电磁感应现象”的实验装置如图所示。
在图甲中，不通电时电流计指针停在正中央，当闭合开关时，观察到电流计指针
向左偏。现在按图乙连接方式将电流计与螺线管 B连成一个闭合回路，将螺线管 A
与电池、滑动变阻器和开关 S 串联成另一个闭合回路。
（1）在图乙中，开关 S 闭合后，将螺线管 A 插入螺线管 B 的过程中，螺线管 B 的
___________端（选填“上”或“下”）电势高；
（2）在图乙中，螺线管 A 放在 B 中不动，开关 S 突然断开的瞬间，电流计的指针将
___________（选填“向左”、“向右”或“不发生”）偏转；
（3）在图乙中，螺线管 A 放在 B 中不动，滑动变阻器的滑片向左滑动的过程中，电
流计的指针将___________（选填“向左”、“向右”或“不发生”）偏转。
12．（8 分）某实验小组在实验室发现一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，设计如
图甲所示的电路进行实验探究。其中 MN为电阻丝，R0 是阻值为 1.0 Ω的定值电阻，
实验中调节滑动变阻器的滑片 P，记录电压表示数 U，电流表示数 I以及对应的 PN
长度 x，绘制了 U-I图线如图乙所示。
第 5 页（高二物理试卷 共 8 页）
（1）由图乙求得电池的电动势 E＝________ V，内阻 r＝________ Ω；（结果均保留
两位小数）
U
（2）根据实验数据可绘出 x图像如图丙所示。图像斜率为 k，电阻丝横截面积
I
为 S，可求得电阻丝的电阻率ρ＝______，测得的电阻率________真实值（选填“大
于”“等于”或“小于”）。
三、计算题（本题共 3 小题，共 40 分。其中 13 题 10 分、14 题 14 分、15 题 16 分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，
有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。）
13．（10 分）如图所示，有一单匝矩形线圈 abcd在磁感应强度为 B的匀强磁场中绕
垂直于磁场方向的轴OO 以角速度 匀速转动，边 ab、bc的长度分别为 L1和L2，轴
OO 分别通过 ad和 bc的中点，线圈的总电阻为 r，线圈的两个末端分别与两个彼此
绝缘的铜环 e、f（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值为 R的定值电阻连接。求：
（1）线圈转动过程中感应电动势的最大值；
（2）线圈平面由图示位置开始计时，写出感应电动势瞬时值的表达式；
（3）电阻 R的电功率。
第 6 页（高二物理试卷 共 8 页）
14．（14 分）质谱仪原理示意图如图所示，电荷量为 q、质量为 m的带正电的粒子从
静止开始经过电压为 U的加速电场后进入速度选择器。速度选择器中存在相互垂直
的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的电场强度为 E、方向水平向右。已知带电粒子能
够沿直线穿过速度选择器，从 G点垂直于 MN进入偏转磁场，该偏转磁场是一个以
直线 MN为边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场。带电粒子经偏转磁场后，最终到
达照相底片的 H点。可测量出 G、H间的距离为 l，带电粒子的重力可忽略不计。求：
（1）粒子从加速电场射出时速度 v的大小；
（2）速度选择器中匀强磁场的磁感应强度 B1；
（3）偏转磁场的磁感应强度 B2 的大小。
第 7 页（高二物理试卷 共 8 页）
15．（16 分）如图所示，两条足够长的平行金属导轨间距为 0.5 m，固定在倾角为 37°
的斜面上。导轨顶端连接一个阻值为 1 Ω的电阻。在直线 MN下方存在方向垂直于斜
面向上、磁感应强度大小为 1 T 的匀强磁场。质量为 0.5 kg 的金属棒从 AB处由静止
开始沿导轨下滑，其运动过程中的 v－t图像如图所示，其中 0～1s 为直线。金属棒
运动过程中与导轨保持垂直且接触良好，不计金属棒和导轨的电阻，g取 10 m/s2，
sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。求：
（1）金属棒与导轨间的动摩擦因数；
（2）金属棒在磁场中能够达到的最大速率；
（3）已知金属棒从进入磁场到速度达到 5 m/s 时通过电阻的电荷量为 1.3 C，求此过
程中电阻产生的焦耳热。
A
M R v/(m·s
-1)
B
N 4
37 0 1 t/s
第 8 页（高二物理试卷 共 8 页）
