(
A
．
) (
B
．
) (
C
．
) (
D
．
)2022—2023 学年度第二学期期中考试
高二物理试题
注意事项： 1.本卷满分 100 分， 考试时间为 75 分钟；
2.答卷前， 考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置； 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改 动， 用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号． 回答非选择题时，将答案写在答题卡上． 写在 本试卷上无效．
一、单项选择题：共 10 题，每题 4 分，共 40 分． 每题只有一个选项最符合题意．
1 ．传感器越来越多被广泛应用于各种电器、电子产品之中，涉足到人们生活的方方面面，下列关于常用 的几种家用电子器件，它们所采用传感器说法中不正确的是
A．电子秤中主要是采用了力电传感器
B．电子体温计中主要是采用了温度传感器
C．电脑所用的光电鼠标主要是采用声波传感器
D．电视机对无线遥控信号的接收主要是采用了光电传感器
2．关于以下四张图片， 说法正确的是
A．甲图为电磁波调制时，调幅波的示意图
B．乙图为用 γ 射线拍摄的人体组织图片
C ．丙图为干簧管，它的工作原理是利用电磁感应规律
D．丁图容器中充入电介质时， 回路中振荡电流频率将增大
3．一不可伸长通电直导线与 x 轴平行放置，匀强磁场的方向与 xOy 坐标平面平行，导线受到的安培力为 F。
若将该导线做成 圆环，放置在 xOy 坐标平面内， 如图所示，并保持通电的电流不变，两端点 ab 连线与
x 轴重合， 则圆环受到的安培力大小为 y
A ．F B ． 几 (2) F
1 3 a O b x
C ． 几 F D ． 2几 F
4 ．如图所示， 电路中电源的内阻不能忽略，A、B 为两个完全相同的灯泡，线圈 L 的自感系数很大， 直流 电阻小于 R，当 S 闭合电路稳定后， 断开开关 S，通过 B 灯电流变化可能正确的是
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(
B
)5．现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子 加速的设备。如图甲所示是它的基本原理图， 上、下为电磁体的两个磁极， 磁极之 间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动。关于该加速器，下列说法正确 的是
A．该加速器中洛伦兹力对电子做功，使电子被加速
B．只有电磁体线圈中的电流方向变化才能实现对电子加速
C．俯视该加速器让电子按图乙中运动方向加速，电磁体线圈中电流应该由小变大
D．俯视该加速器让电子按图乙中运动方向加速， 此时的感生电场是逆时针方向
6 ．旋转磁极式发电机通过磁极的旋转使不动的线圈切割磁感线而产生感应电流， 其原理示意图可简化为如图所示，磁场绕转轴 OO′匀速转动， 图中的电压表为理想 电表， 下列说法正确的是
A．图示位置，穿过线框的磁通量最大
B．图示位置，通过电阻 R 的电流方向自右到左
C．图示位置，电压表的示数是交流电的最大值
D．若使磁极转动的角速度增大一倍，那么电阻 R 消耗的功率将变为原来的 4 倍
7 ．如图甲所示 手机无线充电工作原理图， 送电线圈接入如图乙所示交变电流，受电 线圈未与手机连接， 则
A ．当t = 时，受电线圈中磁通量最小
B ．当t = 时， cd 端电压为最小
C ．增大送电和受电线圈的间距， cd 端电压频率改变
D ．增大送电和受电线圈的间距，ab 与 cd 端电压之比不变
8．如图为回旋加速器的示意图。其核心部分是两个 D 型金属盒，
置于磁感应强度大小恒定的匀强磁场中，并分别与高频交流电源相连。带电粒子在 D 型盒中心附近由静止 释放， 忽略带电粒子在电场中的加速时间， 不考虑相对论效应。欲使粒子在 D 型盒内运动的时间增大为原
来的 2 倍， 下列措施可行的是
A．仅将磁感应强度变为原来的 2 倍
B．仅将 D 型盒的半径变为原来的2倍
C．仅将交流电源的电压变为原来的 2 倍
D．仅将交流电源的的周期变为原来的 2 倍
9．如图所示， 空间存在有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场中一水平线 A C
AC，一个带电小球从 A 点由静止释放，图中给出了小球的部分运动轨迹，
该段轨迹的最低点为 B，下列说法正确的是
A．小球运动轨迹AB 是抛物线的一部分
B．小球到 B 点时速度一定最大，并且沿水平方向 B
C．小球在 B 点时受到的洛伦兹力与重力大小相等
D．小球经过 B 点后一定不能再运动到水平线 AC 上
10 ．利用如图所示的方法可以测得金属导体中单位体积内的自由电子数 n，现测得一块横截面为矩形的金 属导体的宽为 a，厚为 h，并加有与侧面垂直的匀强磁场 B，当通以图示方向电流 I 时， 在导体上、下表 面间用电压表可测得电压为 U。已知自由电子的电荷量为 e，则下列判断正确的是
(
B
I
a
)A．上表面电势高 B ．前表面电势高
(
V
h
I
)C．该导体单位体积内的自由电子数为eah
(
BI
)D．该导体单位体积内的自由电子数为eaU
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二、非选择题： 共 5 题， 共 60 分．其中第 12~ 15 题解答时请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； 有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．
11．(15 分) 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。
(1) 本实验要通过改变原、副线圈匝数， 探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的 科学方法是 ▲ ；
A．控制变量法
B．等效替代法
C．整体隔离法
(2) 如图所示，为了减小涡流在铁芯中产生的
热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。硅
钢片应平行于 ▲ ；
A．平面abcd B．平面abgh C．平面aehd D．平面dcfe
(3) 观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数 ▲ ；(填“多”或“少”)
(4) 在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“800”两个接线柱上， 用电表测得副线圈的“0”和“400”两个接
线柱之间的电压为 3.0V，则原线圈的输入电压可能为 ▲ ；(填字母)
A ．1.5V B ．3.0V C ．5.0V D ．7.0V
(5) 实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别。原因不可能为 ▲ 。(填字母)
A．原、副线圈上通过电流时发热 B．原线圈输入电压发生变化
C．铁芯在交变磁场作用下发热 D．变压器铁芯漏磁
12．(8 分) 如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度．它的右臂挂着电阻为 R 的单匝矩 形线圈，线圈 cd 边长度为 L1 ，bc 边长度为 L2 ，处于方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场内． 重力加速
度为 g．
(1) 当线圈中的电流为 I 时， 在 t 时间内产生的焦耳热 Q；
(2) 当线圈 cd 边在磁场中且通过逆时针方向电流 I 时，调节砝码使两臂达到
平衡． 然后调整线圈只将 bc 边水平置于磁场中且使电流反向、大小不变；这
时需要在左盘中增加质量为 m 的砝码，才能使两臂再次达到新的平衡．请用 m、
(
a
)L1 、L2 、I 计算出磁感应强度 B 的表达式。 b 细
dc
▲▲▲
13．(8 分) 图甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压， 并加 在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1 、n2 ，电压表为理想交流电表。当变压 器副线圈电压的瞬时值大于 5000V 时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，求：
(1) 图中开关闭合时电压表的示数； (保留两位有效数字)
(2)变压器原、副线圈的匝数满足怎样的关系才能实现点火？
▲▲▲
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(
B
/
T
)14． (13分) 如图甲所示，正方形闭合线圈 abcd 边长为 10 cm，总电阻为 1.0 Ω，匝数为 100 匝， 放在垂 直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度 B 随时间 t 的变化关系如图乙所示． 求：
(1) 在 0~1 s 内线圈中感应电动势的大小；
(2) 在 t＝2.0 s 时线圈的 ad 边所受安培力的大小和方向；
(3) 线圈中感应电动势的有效值．
(
b
) (
2
)a
B
(
c
) (
O
1
2
3
4
5
6
乙
) (
t
/
s
)d
甲
▲▲▲
15．(16 分) 实现带电粒子的偏转既可以利用电场也可以利用磁场，好多的现代科学仪器中两种场都存在， 如此既可以加速带电粒子也可以实现对带电粒子的偏转。如图所示，真空中存在着(竖直方向上下，水平 方向左右都无限长) 多层紧密相邻的匀强电场和匀强磁场，电场与磁场的水平宽度 L 均为 1m，电场强度 E 恒为 2×103N/C，方向水平向左； 磁感应强度 B 恒为 0. 1T，方向垂直纸面向外。电场、磁场的边界互相平 行且与电场方向垂直，一个质量 m=3.2×10-24kg、电荷量 q=3.2×10- 19C 的带负电粒子在第 1 层电场左侧边界 某处由静止释放，粒子始终在电场、磁场中运动，不计粒子重力及运动时的电磁辐射，忽略虚线位置场对 带电粒子的影响。
(1) 求粒子在第 1 层磁场中运动时圆周的半径大小；
(2) 求该粒子向右运动的最大水平距离；
(3) 若将另一个电量仍为 3.2×10- 19C，质量为 3.2×10-23kg 的带负电粒子从同一点静止释放，该粒子恰好不 能从第 n 层磁场右侧边界穿出， 求n 的值。
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q 电场
磁场 电场
磁场 电场
磁场 电场 磁场
第一层
第二层
第三层
第 n 层
▲▲▲高二物理期中考试参考答案
一、选择题：（每题4分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
选项 C A B B C D A B B D
11．（1） A （2） C （3） 少 （4）D （5） B （每空3分）
12．（8分）
（1） （4分）
（2） （4分）
13．（8分）
（1）3.5V （4分）
（2）< （4分）
14．（13分）
解：（1） （4分）
（2）F=nB2I2L=10.0N， （3分）
方向向右 （1分）
（3） （5分）
15．（16分）
（1）粒子在进入第1层磁场中运动过程经过一次加速，由动能定理得
解得 （2分）
粒子在磁场中受到洛伦兹力提供向心力，有
将速度代入后整理可得 （2分）
（2）粒子运动到第n层磁场时，有，
设粒子在进入第n层磁场时，速度方向与水平方向的夹角为，从第n层磁场射出时，速度方向与水平方向的夹角为，因此有
同时由几何关系得
联立上式可得 （2分）
可以得出等差数列关系式
由几何关系得出
得
整理得 （2分）
当粒子偏转角度为时，粒子向右运动的水平距离最大，此时
得 （2分）
代入数据可得n=4
即最大水平距离为 （2分）
（3）若将另一个电量仍为3.2×10-19C，质量为3.2×10-23kg的带负电粒子从同一点静止释放，代入上题中的公式
求得的值为。 （4分）
