扬州市新华中学2023~2024学年度第二学期
高二物理期中考试试卷
满分：100分 考试时间：75分钟
一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分．每小题只有一个选项符合题意．
1．物理学史上许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，关于电磁波的发现及应用，下列说法正确的是
A．红外线的热效应可以用来杀菌消毒
B．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在
C．电视机遥控器用紫外线遥控，无线电波频率比体检胸透用的电磁波频率高
D．利用X射线可以进行通信、广播
2．下列与电磁感应有关的现象中，说法正确的是
A．甲图变压器把硅钢切成片状再压紧的目的是为了增大涡流
B．乙图探雷器使用通以恒定电流的长柄线圈来探测地下是否有较大金属零件的地雷
C．丙图冶炼炉通高频交流电时，金属块会产生涡流
D．丁图磁电式仪表的线圈绕在铝框骨架上，铝框起到了电磁驱动的作用
3．如图所示，在边界PQ上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子同时从边界上的O点沿与PQ成θ角的方向以相同的速度v射入磁场中，则正、负电子
A．在磁场中的运动时间相同
B．出边界时两者的速度相同
C．在磁场中运动的位移相同
D．正电子出边界点到O点的距离更大
4．演示自感现象的电路如图所示，L为电感线圈。闭合开关S，电路稳定时，两只完全相同的灯泡A1、A2亮度相同，下列说法正确的是
A．闭合开关S时，A1、A2同时变亮
B．若断开开关，通过A2的电流从左向右
C．L的直流电阻与R的阻值相同
D．若断开开关，A1逐渐变暗，A2闪亮一下再逐渐变暗
5． 如图所示，MN和PQ为处于同一水平面内的两根平行的光滑金属导轨，金属棒ab垂直于导轨放置且与导轨接触良好。N、Q端接理想变压器的初级线圈，变压器的输出端有三组次级线圈，分别接有电阻元件R、电感元件L和电容元件C。在水平金属导轨之间加竖直向下的匀强磁场，则下列判断中正确的是
A．只要ab棒运动，三个副线圈都有电流
B．若ab棒向右匀速运动，R中有电流
C．若ab棒运动的速度按正弦规律变化，则三个副线圈中都有电流
D．若ab棒向左匀加速运动，则三个副线圈中都有电流
6．如图所示，一多匝矩形线圈放在匀强磁场中，线圈电阻r=1.0Ω，外电路电阻R=9.0Ω。当线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，产生的电动势e=20sin10πt（V），闭合开关S，下列说法正确的是
A．线圈转到图示位置时电路中的电流最大
B．该交变电流的频率为10Hz
C．电路中理想交流电流表的示数为2.0A
D．线圈转动一周产生的电能为4.0J
7．物理实验小组的同学研究通电直导线在磁场中受力情况的小实验，装置如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一轻质挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为F1；现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒，当导体棒中通入方向垂直纸面向里的电流后，台秤读数为F2，则以下说法正确的是
A．弹簧长度将变长
B．弹簧长度将不会变化
C．F1＜F2
D．F2＜F1
8．LC振荡电路，极板M的带电量随时间的变化如图所示。在某段时间里，回路磁场能在减小，电流方向为顺时针，则这段时间对应图像中哪一段
A． B．
C． D．
9．如图所示是质谱仪的工作原理图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场。下列说法中正确的是
A．质谱仪不能用来分析同位素
B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内
C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于v=
D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大
10．如图所示，圆形区域存在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m，电荷量为q的粒子沿平行于直径AC的方向射入磁场，射入点到直径AC的距离为磁场区域半径的一半，粒子从D点射出磁场时的速率为v，不计粒子的重力。则
A．圆形磁场区域的半径为 B．圆形磁场区域的半径为
C．粒子在磁场中运动的时间为
D．粒子在髓场中运动的时间为
(
A
N
v
0
B
a
t
0
C
t
v
0
D
t
x
0
B
E
)11．如图所示，足够长的竖直绝缘管内壁粗糙程度处处相同，处在方向彼此垂直的匀强电场和匀强磁场中，电场强度和磁感应强度的大小分别为E和B．一个质量为m，电荷量为+q的小球从静止开始沿管下滑，下列关于小球所受弹力N、运动速度v、运动加速度a、运动位移x、运动时间t之间的关系图象中正确的是
二、非选择题：本题共5小题，共56分。其中第13 ~ 16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．
12．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）观察变压器的铁芯，它的结构和材料是： ；
A．整块硅钢铁芯 B．整块不锈钢铁芯
C．绝缘的铜片叠成 D．绝缘的硅钢片叠成
（2）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线的输入电压可能为 ；（填字母）
A．1.5V B．6.0V C．7.0V D．3.0V
（3）该实验中用到某一交流电，电流随时间变化的图像如图所示，则此交流电电流的有效值为 A.
13．如图甲所示，一个匝数匝的圆形线圈，面积，电阻。线圈中存在由里向外的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示。将线圈两端、与一个的电阻相连接，端接地。忽略感生电场在左侧电路产生的电动势，求：
（1）圆形线圈中产生的感应电动势；
（2）电路中消耗的总功率；
（3）端的电势。
14．图（a）是一理想变压器的电路连接图，图（b）是原线圈两端所加的电压随时间变化的关系图像，已知电压表的示数为20V，两个定值电阻的阻值R均为10Ω，则：
（1）求原、副线圈的匝数比；
（2）将开关S闭合，求原线圈的输入功率；
（3）若将电流表A2换成一只具有单向导电性的二极管，求电压表示数．
15．如图，两足够长的光滑平行导轨水平放置，处于磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中，导轨间距为L，一端连接阻值为R的电阻。一金属棒垂直导轨放置，质量为m，接入电路的电阻为r。水平放置的轻弹簧左端固定，右端与金属杆中点链接，弹簧劲度系数为k。装置处于静止状态。现给导体棒一个水平向右的初速度v0，第一次运动到最右端时，棒的加速度为a，棒与导轨始终接触良好，导轨电阻不计，弹簧在弹性限度内，重力加速度为g。求：
（1）金属棒开始运动时受到的安培力F的大小和方向；
（2）金属棒从开始运动到第一次运动到最右端时，通过R的电荷量q；
（3）金属棒从开始运动到最终停止的整个过程中，R上产生的热量Q。
(
R
v
0
B
)
(
O
P
M
N
A
B
C
D
)16．某高中物理课程基地拟采购一批实验器材，增强学生对电偏转和磁偏转研究的动手能力，其核心结构原理可简化为题图所示．AB、CD间的区域有竖直向上的匀强电场，在CD的右侧有一与CD相切于M点的圆形有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面．一带正电粒子自O点以水平初速度正对P点进入该电场后，从M点飞离CD边界，再经磁场偏转后又从N点垂直于CD边界回到电场区域，并恰能返回O点．已知OP间距离为，粒子质量为，电荷量为，电场强度大小，粒子重力不计．试求：
（1）粒子从M点飞离CD边界时的速度大小；
（2）P、N两点间的距离；
（3）磁感应强度的大小和圆形有界匀强磁场的半径．扬州市新华中学2023~2024学年度第二学期期中考试
高二物理参考答案
一、单项选择题：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 B C B C C D D D D B A
二、非选择题：
12．（1）D（2）C（3）5
13．（1）4.5V（2）6.75W（3）-3V
14．（1）10:1（2）80W（3）V
15．（1），方向水平向左
（2）设金属棒向右运动的最大距离为x，则
此过程回路产生的平均感应电动势
通过电阻R的电荷量
解得：
（3）从开始运动到最终停止的整个过程，由能量守恒定律可知回路产生的总热量
由于 解得
16．（1）据题意，做出带电粒子的运动轨迹如图所示：
粒子从O到M点时间： 粒子在电场中加速度：
粒子在M点时竖直方向的速度：
粒子在M点时的速度：
（2）粒子从P到点时间： 粒子在点时竖直方向位移：
P、N两点间的距离为：
（3）由几何关系得： 可得半径：
由，即： 解得：
由几何关系确定区域半径为： 即
a
M
B
D
