2023-2024 学年度上学期高二期末物理试题
一、选择题（1-7 单选，每题 4 分；8-10 多选，每题 6 分，漏选 3 分；共 46 分）
1．在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的
是（ ）
A．库仑发现了点电荷的相互作用规律，测定了元电荷的数值
B．法拉第在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系
C．开普勒发现了行星运动的规律，提出了万有引力定律
D．法拉第发现了电磁感应现象
2．如图是三根平行直导线的截面图，若它们的电流大小都相同，B、D中电流垂直纸面向里，C中电流垂
直纸面向外．如果 AB AC AD，则 A点的磁感应强度的方向（ ）
A．垂直纸面向外
B．垂直纸面向里
C．由 A指向 B
D．由 A指向 D
3．如图所示，一条形磁铁 N极朝下，向下靠近闭合线圈时（ ）
A．磁铁与线圈相互排斥，通过 R的感应电流方向从 a到 b
B．磁铁与线圈相互吸引，通过 R的感应电流方向从 a到 b
C．磁铁与线圈相互排斥，通过 R的感应电流方向从 b到 a
D．磁铁与线圈相互吸引，通过 R的感应电流方向从 b到 a
4．如图甲所示，在虚线所示的区域有垂直纸面向里的磁场，磁场变化规律如图乙所示，面积为 S的 n匝
R
金属线框处在磁场中。线框与电阻 R相连，若金属框的电阻为 ，下列说法正确的是（ ）
2
A．线框面积将有扩大趋势
B．流过电阻 R的感应电流方向由 b到 a
C．线框 cd 边受到的安培力方向向上
2nB S
D．a、b 0间的电压为 3t0
5．矩形导线框 abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸
面向里，磁感应强度 B随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流 i的正方向，下列各图
中正确的是（ ）
A． B．
1
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C． D．
6．空间中有沿 x轴方向的静电场，x轴上各点电势φ分布如图所示，图线关于纵轴对称，则（ ）
A．该电势分布可能是放置在 O点的正点电荷形成的
B．某点电荷在 x2处的电势能可能小于在-x1处的电势能
C．某点电荷从-x2沿 x轴移动到 x2处，其电势能先减小后增大
D．某点电荷在 x1处和-x1处受到的电场力相同
7．如图所示，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点。大量相同
的带电粒子以相同的速率经过 P点，在纸面内沿不同方向射入磁场。若粒子射入速率为 v1，这些粒子在磁
场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为 v2，相应的出射点分布在四分之一圆周上。不
计重力及带电粒子之间的相互作用，则 v1 : v2为（ ）
A． 2 :1 B． 2 : 3 C．1: 2 D． 3 : 2
8．如图是一小型交流发电机供电原理图，两磁极 N、S间的磁场可视为水平方向匀强磁场，理想变压器原、
副线圈分别与发电机和灯泡连接，灯泡上标有“6V， 3W”字样且正常发光（除灯泡外不计其余电阻）从某
时刻开始计时，发电机输出端的电流随时间变发电机化图像如图乙，下列说法正确的是（ ）
A． 当 t=0.04s时发电机内线圈平面与磁场方向平行
B．发电机输出电流的瞬时值 i 2 sin(50 t)A
C．变压器原、副线圈匝数之比为 2∶4
D．发电机 1分钟内产生的电能为 180J
9．如图所示，在磁感应强度大小为 0.2T、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在宽度为 0.2m的
平行金属导轨上以 5m/s的速度沿导轨向右匀速滑动，电阻 R的阻值为 2Ω，其他电阻不计。金属杆始终与
导轨垂直且接触良好，下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻 R的电流方向为 a→c
B．通过电阻 R的电流为 0.2A
C．M端电势高于 N端电势
D．若磁感应强度为 0.4T，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为 0.4V
10．如图所示，匀强磁场的边界为直角三角形， EGF 30 ，已知磁感应强度为 B，方向垂直纸面向里。
F处有一粒子源，沿 FG方向发射出大量带正电荷＋q的同种粒子，粒子质量为 m，粒子的初速度 v0大小
可调，粒子重力不计，则下列说法正确的是（ ）
A． v0取合适值，粒子可以到达 E点
B．能到达 EF边界的所有粒子所用的时间均相等
2
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5πm
C．粒子从 F运动到 EG边所用的最长时间为 6qB
D．若粒子能到达 EG边界，则粒子速度越大，从 F运动到 EG边的时间越长
二、实验题（11 题每空 2 分，12 题最后两个空每空 2 分，其余 1 分，共 13 分）
11．在“测定金属的电阻率”的实验中：
（1）用螺旋测微器测量金属丝直径时，其示数如图甲所示，则金属丝的直径为 d mm。
（2）某同学设计了如图乙所示的电路测量该金属丝的电阻（阻值约 3 Ω）。
可选用的器材规格如下：
电源 E（电源电压为 3 V，内阻不计）；
电流表 A（0～0.6 A，内阻约 0.5 Ω）；
电流表 G（0～10 mA，内阻为 50 Ω）；
滑动变阻器R1（阻值 0～5 Ω，额定电流 2 A）；
滑动变阻器 R2（阻值 0～1 kΩ，额定电流 1 A）；
定值电阻 R3 250 ； 定值电阻 R4 2500 ；
开关 S和导线若干。
①为了便于操作，并使测量尽量精确，定值电阻应选 。
②某次测量时电流表 G的读数为 5.0 mA，电流表 A示数为 0.50 A，计算Rx的准确值为 Rx （计
算结果保留 3位有效数字）
12．某同学利用如图甲所示的电路测量未知电阻 R0 的阻值、电源电动势 E和内阻 r，备有下列器材：
A．电流表A1（量程150mA，内阻 rA 1 1 ）
B．电流表A2（量程500mA，内阻 rA 0.5 2 ）
C．电源（电动势约3V，内阻约为3 ）
D．电阻箱（最大电阻99.9 ）
E.未知电阻 R0（阻值约为 20 ）
F.开关两个，导线若干
操作步骤如下：（1）为使测量结果较准确，电流表应选 （选填“A1 ”或“A2 ”）；
（2）测R0 的阻值时先闭合开关S1和S2，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为 25 时，电流表示数为 I1；接着
断开S2，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为5 时，电流表示数仍为 I1，则 R0 的阻值为 ，该
测量原理 （选填“有”或“没有”）系统误差；
（3）保持S1闭合、S2断开，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后电阻箱的阻值 R及电流表的示数 I 。
1
为了直观地得到 I 与 R的关系，该同学以 为纵轴、 R为横轴，作出如图乙所示的一条直线，根据图乙可
I
求得电源的电动势 E V ， r 。（计算结果均保留两位有效数字）
3
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三、解答题（13 题 12 分，14 题 12 分，15 题 17 分，共 41 分）
13．如图所示，一对间距 d 0.2m、竖直放置的平行金属板M、N分别接于电路中的 B、P两点间，P为滑
动变阻器 R2的中点，平行金属板间产生的电场可视为匀强电场．现将一质量为m 4 10 3kg 带电小球 c，
用质量不计的绝缘细线悬挂于电场中某点，小球静止时悬线与竖直方向的夹角 37 ，滑动变阻器 R2的
总阻值为 25Ω，定值电阻 R1 23Ω，电源内阻 r 2Ω，闭合S，电流表示数为 0.12A，sin 37 0.6,g 10m / s2。
求：（1）求电源电动势 E的大小；（2）小球的电性以及带电量；（3）剪断细线瞬间小球的加速度。
14．如图所示，有一对平行金属板，两板相距为 0.05m。电压为 10V，两板之间有匀强磁场，磁感应强度
大小为 B0 0.1T，方向与金属板面平行并垂直于纸面向里。图中右边有一半径 R为 0.1m、圆心为 O的圆
3
形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为 B T，方向垂直于纸面向里。一正离子沿平行于金属板
3
面，从 A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿直线射出平行金属板之间的区域，并沿直径 CD方
向射入圆形磁场区域，最后从圆形区域边界上的 F点射出。已知 OF与 OD夹角 60 ，不计离子重力。
求：
（1）离子速度 v的大小；
q
（2）离子的比荷 ；
m
（3）离子在圆形磁场区域中运动时间 t。
15．如图所示，PQ、MN为足够长的两平行金属导轨，它们之间连接一个阻值 R＝4Ω的电阻，导轨间距为
L＝1m；有一质量 m＝0.5kg，电阻 r＝1Ω，长 L＝1m的金属杆 ab水平放置在导轨上，它与导轨间的滑动
3摩擦因数 ，导轨平面与水平面间的倾角为θ＝30°，在垂直导轨平面的方向上有匀强磁场，且磁感应
5
强度的大小 B＝1T，若现让金属杆 ab由静止开始下滑，已知当杆 ab由静止开始到恰好做匀速运动的过程
中，通过杆 ab的电量 q＝1.5C，试求：
（1）杆 ab下滑速度大小为 2m/s时，其加速度的大小；
（2）杆 ab下滑的最大速率；
（3）杆 ab从静止开始到恰好做匀速运动的过程中 R上产生的热量；
4
{#{QQABaYAAggAAAABAAAhCAw3YCEGQkAGAACoGABAEIAAByANABAA=}#}2023-2024学年度上学期高二期末物理试题参考答案
一、选择题（1-7单选，每题 4分；8-10多选，每题 6分，漏选 3分；共 46分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C A D D B C BD ACD BC
二、实验题（11题每空 2分，12题最后两个空每空 2分，其余 1分，共 13分）
11、 0.800 R3 3.03
12、 A1 20.0 没有 3.0 3.0
三、解答题（13 题 12 分，14 题 12 分，15 题 17 分，共 41 分）
13、（1） E 6V；（2）小球带负电， q 4 10 3C；（3） a 12.5m / s2 ，方向与竖直方向成37 斜向下
（1）外电路电阻为R R1 R2
E
根琚闭合电路欧姆定律，电路中总电流 I
R r
由以上两式解得 E 6V
R
（2）BP之间的电压UBP I 22
U
两板间的电场强度 E BP
d
设小球电量为q，由共点力平衡，可知小球带负电，结合mgtan Eq
解得 q 4 10 3C
（3）剪断细线瞬间小球的合力方向为方向与竖直方向成37 斜向下,大小为
F mg
cos
由牛顿第二定律可知 F ma
求得 a 12.5m / s2
剪断细线瞬间小球的加速度为 a 12.5m / s
2
，方向与竖直方向成37 斜向下。
14、（1）2000m/s；（2） 2 104C / kg；（3）9 10 5s
【详解】（1）离子在平行金属板之间做匀速直线运动，洛伦兹力与电场力相等，即
qE0 qvB0
U
又 E0 d
解得 v=2000m/s
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（2）在圆形磁场区域，离子做匀速圆周运动，如图
v2
由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有 qvB m
r
R
由几何关系可得 tan
2 r
q 4
离子的比荷为 2 10 C / kg
m
（3）弧 CF对应圆心角为 ，离子在圆形磁场区域中的运动时
t 间 T
2
T 2 r 2 m又 v qB
解得 t 9 10 5s
15．（1） a 1.2m / s2；（2） vm 5m / s；（3）1J
【详解】（1）取 ab杆为研究对象其受力如图示，建立如图所示坐标系
mg sin BIL f ma
且 N mg cos 0
摩擦力 f N
电流及电动势 I
E
， E BLv
R r
B2L2v
联立上面解得 a g sin g cos
m(R r)
当 v 2m / s时解得 a 1.2m / s2
B2L2v
（2）由上问可知 a g sin g cos
m(R r)
mg(R r)(sin cos )
故 AB做加速度减小的加速运动当 a=0速度最大，则 vm B2L2
解得 vm 5m / s
（3）从静止开始到匀速运动过程中
q E t BLx
R r R r R r
解得
x＝7.5m
设两电阻发热和为 Q由能量守恒可知
mgx sin 1 mv 2m mg cos x Q2
根据QR :Qr R : r
Q R Q 4 5联立解得 R J 1JR r 4 1 4
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