高二物理参考答案与评分标准
1.C 2.A 3. B 4.B 5.C 6.A 7.C 8.D 9.AD 10.AC 11.BC 12.ACD
13．（6分）A；磁通量的变化率；A（每空 2分）
14．（8分）1200（3分）； 300（3分）；9.17（2分）
15．（7分）（1）由图中可知电流方向由 d到 c，整个装置受力如图所示
金属棒恰好处于平衡状态，则有 F Gsin60 …………………………………………1 分
得 F 3G2 ………………………………………………………………………………………………1 分
根据左手定则可知磁场力方向垂直于金属棒向上；……………………………………………………1 分
（2）根据闭合电路欧姆定律有 I ER r ………………………………………………………………………………1
分
又因为 F BIL………………………………………………………………………………………………………………2 分
B 3G(R r)解得
2EL ………………………………………………………………………………………………………1
分
16.（9分）（1）阻抗 Rx的电流为 I，则原线圈两端U1 U0 I0Rx …………………………………1 分
根据U2 n……………………………………………………………………………………………………………………1 分U1
解得锅体中感应的电动势有效值U2 nU1 n U0 I0Rx …………………………………………1 分
U2m 2nU1 2n U 0 I0Rx ……………………………………………………………………………………1 分
（2）原线圈中满足U1 U0 I1Rx ………………………………………………………………………………………1 分
副线圈中满足U2 nU1 n U0 I1Rx ………………………………………………………………………………1分
I U 2 ………………………………………………………………………………………………………………………………1 分2 R
又根据能量守恒 I U1 I2U2 ………………………………………………………………………………………………1 分1
n2U
I 01 ……………………………………………………………………………………………………………………1 分R n2Rx
17.（14分）（1）导体棒 a匀速穿过 M1N1，由受力平衡得
B2L2v
m1g sin37
1 0 0
R R …………………………………………………………………………………………………………1 分1 2
v0 8m/s…………………………………………………………………………………………………………………………………1 分
（2）规定向右为正方向，对金属棒 a，根据动量定理得 B2 I Lt m1v10 m1v0 ………………1 分
q I t ……………………………………………………………………………………………………………………………………1 分
高二期中考试物理答案 第 1页（共 3页）
q B2Ld ……………………………………………………………………………………………………………………………1 分R1 R2
B2L2d
（或 2 m1vR R 10
m1v0 ）
1 2
v10 4m/s
金属棒 a第一次穿过磁场区域的过程中，电路中产生的总热量等于金属棒 a机械能的减少量
即
Q 12m
2
1v0
1 2
2m1v10 ………………………………………………………………………………………………………………1 分
Qab
3
5Q 5.76J ……………………………………………………………………………………………………………………1 分
（3）规定向右为正方向，两金属棒碰撞过程根据动量守恒和机械能守恒得
m1v10 m1v1 m2v2 ……………………………………………………………………………………………………………………1 分
1
2m1v
2 1 2 1
10 2m1v1 2m2v
2
2 ………………………………………………………………………………………………………1 分
联立并带入数据解得金属棒 a反弹的速度为
v1 2m/s………………………………………………………………………………………………………………………………1 分
设金属棒 a最终停在距磁场右边界 x处，规定向右为正方向，对金属棒 a，根据动量定理得
B2 I Lt 0 m1v1 ………………………………………………………………………………………………………………1 分
q I t ……………………………………………………………………………………………………………………………………1 分
q B2Lx ……………………………………………………………………………………………………………………………1 分R1 R2
B2L2x
或（ 2 0 m vR1 R
1 1 ）
2
解得 x 0.5m……………………………………………………………………………………………………………………1 分
18.（16分）（1）粒子在电场中运动时，则
qE ma ……………………………………………………………………………………………………………………………1 分
d v0t ………………………………………………………………………………………………………………………………1 分
vy at……………………………………………………………………………………………………………………………1 分
vy v0 tan 30 °…………………………………………………………………………………………………………………1 分
3mv2
解得匀强电场电场强度的大小 E 0 ……………………………………………………………………1 分3qd
（2）粒子刚进入磁场时位置的 轴坐标值等于在电场中的偏转距离
高二期中考试物理答案 第 2页（共 3页）
v
y y1 t2 或 y
1 2
1 2 at ………………………………………………………………………………………………………1 分
解得 y1
3 d
6 ………………………………………………………………………………………………………………1
分
（3）在磁场中运动的半径 R1 y2 y
3
1 d3 ………………………………………………………………1
分
v2
根据 qB1vy m
y ……………………………………………………………………………………………………………1 分
R1
B mv解得 1 0 …………………………………………………………………………………………………………………1 分qd
周期T 2 m 2 dqB v ………………………………………………………………………………………………………1 分1 0
t nT n2 d n 0,1,2,3......v ………………………………………………………………………………………1 分0
则荧光屏中心 C初始位置可能的 轴坐标
x d v0t 2n 1 d n 0,1,2,3...... …………………………………………………………………………1 分
（4 2mv）由题意可知 B B2 2 01 B2 …………………………………………………………………………1 分qd
B与合速度 v方向垂直；则 R mv 32 d …………………………………………………………………1 分qB 3
圆轨道与荧光屏相切；则苂光屏中心 C的 轴坐标为
x d d 3d2 2 ………………………………………………………………………………………………………………1 分
高二期中考试物理答案 第 3页（共 3页）邹城市2022-2023学年高二下学期期中考试
物理试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在相应位置。认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。
2．选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂；非选择题答案必须使用0.5mm黑色签字笔书写，字体工整，笔迹清楚。
3．请按照题号在各题目的答题区城内答题，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效；保持卡面清洁，不折叠、不破损。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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。
1．2023年1月21日，中国空间站全面建成后迎来的第一个春节。万家团圆之时，神舟十五号乘组航天员费俊龙、邓清明、张陆通过电磁波在太空向全国人民送上新春祝福。下列说法正确的是
A．电磁波不能在真空中传播
B．只要有磁场就能产生电磁波
C．麦克斯韦预言了电磁波的存在
D．变化的磁场一定产生变化的电场
2．为营造公平公正的高考环境，“反作弊”工具金属探测仪被广为使用。某兴趣小组设计了一款金属探测仪，如图所示，探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，当探测仪检测到金属物体时，探测仪的蜂鸣器发出声响。已知某时刻，探测仪中电路里的电流的方向由b流向a，且电流强度正在增加过程中，则
A．该时刻电容器上极板带正电荷
B．探测仪靠近金属时，金属被磁化
C．该时刻线圈的自感电动势正在增大
D．若探测仪与金属保持相对静止，则金属中不会产生感应电流
3．圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，两个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着PO方向射入磁场，运动轨迹如图所示，不计带电粒子重力，则以下说法正确的是
A．两个粒子都带负电
B．a粒子运动时间较长
C．a粒子运动速率较大
D．a粒子运动半径较大
4．如图所示，扇形铜框在绝缘细杆作用下绕点O在同一水平面内快速逆时针转动，虚线把圆环分成八等份，其中虚线为匀强磁场的理想边界，扇形铜框恰好可以与其中一份重合。下列线框停止最快的是
A． B． C． D．
5．如图所示，水平面内存在两个磁感应强度大小相等、方向相反且垂直于水平面的有界匀强磁场，磁场宽度均为a、在水平面内有一边长也为a的等边三角形金属框MNH，在外力作用下沿水平向右方向匀速通过这两个磁场区域。已知运动过程中金属框的MN边始终与磁场边界线垂直，若规定顺时针方向为电流的正方向，则从图示位置开始，线框中的感应电流i随线框移动距离x变化的图像中可能正确的是
A． B． C． D．
6．小型水利发电站常常受水量、水速和用电器多少变化的影响，导致家中的用电器电压不稳。为了使家中用电器正常工作，某小型水利发电站安装了自动稳压变压器，其原理如图所示，就是根据用电器工作电压，自动调节原副线圈匝数比的理想变压器，电表均为理想交流电表。下列说法正确的是
A．当水量和水速稳定时，先后启动热水器、空调正常工作，应减小原副线圈匝数比
B．当水量和水速稳定时，示数132V，示数为220V，则需调节
C．若水速和水量都增大时，为使用电器仍同时正常工作，应减小原副线圈匝数比
D．若水速和水量都减小时，经自动调节后用电器仍同时正常工作，则示数减小
7. 如图所示，边长为m的正方形线圈abcd，匝数为，总电阻为，外电路电阻为，ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，匀强磁场的磁感应强度。若线圈从图示位置开始，以角速度rad/s绕OO′轴匀速转动，则以下判断中正确的是
A．在s时刻，穿过线圈的磁通量变化率为零
B．闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为
C．从时刻到s时刻，电阻R上产生的热量为J
D．从t＝0时刻到s时刻，通过电阻R的电荷量为C
8．安装在排污管道上的流量计可以测量排污流量Q，流量为单位时间内流过管道横截面的流体的体积，如图所示为流量计的示意图。左右两端开口的长方体绝缘管道长、宽、高，所在空间有垂直于前后表面、磁感应强度大小的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N，污水充满管道从左向右匀速流动，测得M、N间电势差V，污水流过管道时受到的阻力大小，其中比例系数N·s/m2，L为管道长度，v为污水的流速。则
A．污水的流量m3/s
B．电势差U与污水中离子浓度有关
C．金属板M的电势低于金属板N的电势
D．左、右两侧管口的压强差Pa
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．如图所示，灯泡1和灯泡2是两个电阻值均为的完全相同的小灯泡，滑动变阻器接入电路的阻值为。是一个自感很大的线圈，它的电阻值为,,。下列说法正确的是
A．开关闭合瞬间，灯泡1比灯泡2亮
B．闭合开关待电路稳定后，灯泡1比灯泡2亮
C．开关断开瞬间，通过灯泡1和灯泡2的电流相等
D．开关断开瞬间，灯泡2立即熄灭，灯泡1先闪亮一下再熄灭
10．如图所示，以足够长的粗糙水平轨道为x轴，在之间有方向水平向右的匀强电场，在之间有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向内的匀强磁场。现将电荷量为q、质量为m的滑块（视为质点）从坐标原点O处由静止释放。已知滑块在磁场中做匀速直线运动，重力加速度大小为g，滑块与轨道间的动摩擦因数为，下列说法正确的是
A．滑块在运动过程中的最大速度
B．电场强度的大小为
C．滑块运动的总时间
D．其他条件不变，若减小磁感应强度，物体进入磁场后仍做匀速直线运动
11．如图所示，正方形金属线框abcd从某高度自由下落进入的匀强磁场，从ab边刚进入磁场到cd边刚出磁场过程中，线框中的电流随时间的变化图像如图所示。已知线框边长l=0.2m，总电阻，cd边刚出磁场时的速度v=5.8m/s，重力加速度。线框通过磁场过程中ab边始终与磁场边界平行。下列说法正确的是
A．磁场宽度
B．线框质量
C．线框离开磁场过程中，通过线框的电荷量
D．线框穿过整个磁场过程中产生的焦耳热
12．如图所示，在直角坐标系xOy第一象限内x轴上方存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，在y轴上S处有一粒子源，它可向右侧纸面内各个方向射出速率相等的质量大小均为m，电荷量大小均为q的同种带电粒子，所有粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的P点。已知，粒子带负电，粒子重力及粒子间的相互作用均不计，则
A．粒子的速度大小为
B．从O点射出的粒子在磁场中的运动时间为
C．沿平行x轴正方向射入的粒子离开磁场时的位置到O点的距离为
D．从x轴上射出磁场的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（6分）某同学想应用楞次定律判断线圈缠绕方向，设计的实验装置原理图如图甲所示。选用的器材有：一个磁性很强的条形磁铁，两个发光二极管（电压在1.5V至5V都可发光且保证安全），一只多用电表，导线若干。操作步骤如下：
①用多用电表的欧姆挡测出二极管的正、负极；
②把二极管、线圈按如图甲所示电路用导线连接成实验电路；
③把条形磁铁插入线圈时，二极管B发光；拔出时，二极管A发光；
④根据楞次定律判断出线圈的缠绕方向。
请回答下列问题：
（1）线圈缠绕方向如图乙中的_______（填“A”或“B”）。
（2）条形磁铁运动越快，二极管发光的亮度就越大，这说明感应电动势随_____的增大而增大（填“磁通量”、“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）。
（3）为进一步研究，该小组又做了以下实验：磁体从靠近线圈的上方静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流i随时间t的图像应该是图中的____。
A． B． C． D．
14.（8分）各种功放内部存在环状变压器，简称环牛，如图所示。某同学利用环牛探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数之间的关系。（环牛效率极高可看成理想变压器）
（1）测量环牛的初级（原）、次级（副）线圈匝数n1、n2的方法是：先在闭合铁芯上紧密缠绕50匝漆包细铜线，并将理想交流电压表1接在细铜线两端；然后开始实验，在初级线圈n1（左侧）上输入有效值为24.0V的低压交流电压，再将理想电压表2连接在次级线圈n2（右侧）上。若理想交流电压表1的示数为1.0V，理想交流电压表2的示数为6.0V，则初级线圈的匝数n1=_____匝，次级线圈的匝数n2=____匝。
（2）若在初级线圈（左侧）上接入电压瞬时值的交变电压，则理想交流电压表1的示数为_________V（计算结果保留三位有效数字）。
15．（7分）如图所示，有一金属短棒重为G，长为L，电阻为R，用质量不计的导线将其两端焊接，并在两点将它悬挂起来，接在电动势为E，内阻为r的电源上。当加一个与平面平行的均匀磁场时，金属棒恰好处于平衡状态，平面偏过竖直方向θ=60°角，求：
（1）此时棒受到的磁场力；
（2）磁场的磁感应强度为多大。
16．（9分）自从钻木取火之后人类第一次烧烤起，烹饪的炉灶在不断地进步，电磁炉（图甲）是百万年间的一次炊具革命——发热主体就是锅自己。电磁炉要用铁锅的原因众说纷纭，我们来揭秘其中原理。电磁炉可以看做一个变压器：炉盘相当于原线圈，锅底既是副线圈又是负载，通过电磁感应产生涡流来加热食物。不计炉盘能量传输中的损耗。锅底感应的电动势与原线圈电压的比值称作耦合系数，设为n。一方面铁锅是顺磁质，耦合系数很高，适合做锅体；另一方面铁锅的电阻较为合适，这是由炉盘中的阻抗匹配决定的。电磁炉工作原理可简化为图乙，电源的频率恒定、电压为U0，炉盘中配有定值阻抗Rx，锅体回路中的电阻相当于负载。
（1）若通过匹配阻抗Rx的电流为I0，求锅体中感应电动势的最大值；
（2）若锅体等效电阻为R，求流过匹配阻抗Rx的电流I1。
17．（14分）如图所示，间距为且足够长的光滑平行金属导轨与，由倾斜与水平两部分平滑连接组成。倾角的倾斜导轨间区域Ⅰ有垂直导轨平面斜向上的匀强磁场，磁感应强度。水平导轨间区域Ⅱ有一个长度、竖直向上的匀强磁场，磁感应强度。质量、阻值的金属棒a从倾斜导轨某位置由静止开始释放，穿过前已做匀速直线运动，以大小不变的速度进入水平导轨，穿出水平磁场区域Ⅱ与另一根质量、阻值的静止金属棒b发生弹性碰撞，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，金属导轨电阻不计，求：
（1）金属棒a到达斜面底端时的速度的大小；
（2）金属棒a第一次穿过区域Ⅱ的过程中，金属棒a电路中产生的焦耳热Q；
（3）金属棒a最终停在距区域Ⅱ右边界距离x。
18．（16分）如图甲所示，在三维坐标系中，的空间内，存在沿y轴正方向的匀强电场，的空间内存在沿x轴正方向的匀强磁场，荧光屏垂直x轴放置，其中心C位于x轴上并且荧光屏可以沿x轴水平移动。从粒子源不断飘出电荷量为q、质量为m的带正电粒子，加速后以初速度沿x轴正方向经过O点，经电场进磁场后打在荧光屏上。已知粒子刚进入磁场时速度方向与x轴正方向的夹角°，忽略粒子间的相互作用，不计粒子重力。
（1）求匀强电场电场强度的大小E；
（2）求粒子刚进入磁场时位置的y轴坐标值；
（3）当粒子打到荧光屏后，沿x轴缓慢移动荧光屏，沿x轴正方向看去，观察到荧光屏上出现如图乙所示的荧光轨迹（箭头方向为荧光移动方向），轨迹最高点P的y轴坐标值为，求匀强磁场磁感应强度的大小B1以及荧光屏中心C初始位置可能的x轴坐标；
（4）若在的空间内附加一沿y轴负方向的匀强磁场，磁感应强度大小，附加匀强磁场B2后，进入磁场的粒子恰好与荧光屏相切，求苂光屏中心C的x轴坐标。
