卷子答案网-一个不只有答案的网站2022—2023 学年第二学期期中考试高二物理试卷
(满分：100 分；考试时间：75 分钟)
第 I 卷 (共计 40 分)
一、单项选择题 (本大题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分)
1 ．下列说法正确的是( )
A ．奥斯特发现了电流磁效应，法拉第发现了电磁感应现象
B ．闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中一定会产生感应电流
C ．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大
D ．涡流的形成不遵循法拉第电磁感应定律
2 ．下列四幅图关于各物理量方向间的关系中，正确的是( )
3.如图 1 所示的电路中，电源的电动势为 E ，内阻为 r ，电感 L 的电阻不计，电阻 R 的阻值大于 灯泡 D 的阻值。在 t＝0 时刻闭合开关 S ，经过一段时间后，在 t＝t1 时刻断开开关 S 。如选项图所示， 表示A 、B 两点间电压 UAB 随时间t 变化的图像中，正确的是( )
图 1
高二物理 (物理方向) 试卷 第 1 页 (共 9 页)
4.如图 2 所示，将一半
径为
r 的金属圆环在垂直于环面的磁感应强度为 B 的匀强磁场中用力握中间使其变成“8”字形状，并使上、下
两圆半径相等。如果环的电阻为 R ，则此过程中流过环的电荷量为( )
A ． B ． 图 2
C ．0 D ．
二、多项选择题 (本大题共 4 小题，每小题 6 分，错选不得分，漏选得 3 分，共 24 分)
5 ．穿过固定不动的单匝线框的磁通量随时间变化的规律如图 3 所示，下列说法正确的是( )
A ．第 2 s末到第 4 s末这段时间内，感应电动势最大
B ．第 1 s 内和第 2 s 内，感应电动势一样大
C ．最后 1 s 内感应电动势比最初 2 s 内感应电动势大
D ．第 1 s 末感应电动势的大小等于 1 V
图 3
(
图
5
)6 ．A 、B 两球质量均为 m=1 kg ，在光滑水平面上沿同一直线同向运动并发生正碰，A 球碰前动量 为 4 kg ·m/s ，B 球碰前动量为 2 kg ·m/s ，碰后两球粘在一起运动．下列正确的是( )
A ．碰撞前后 A 、B 系统的动量守恒
B ．A 、B 两球碰撞后的共同速度为 1 m/s
C ．碰撞过程中A 球对 B 球的冲量为－3 N ·s
D ．碰撞前、后 A 球的动量变化量为－1kg ·m/s
7 ．由于天气原因某小区的供电系统遭到严重破坏，为此启动了临时供电系统，它由备用发电机和
副线圈匝数可调的变压器组成。如图4 所示，发电机输出的电压 u=4802sin100πt V ，图中 R 表示输电 线的电阻，滑动触头 P 置于 a 处时，用户的用电器恰好正常工作。下列说法正确的是( )
图 4
A ．若 A2 的示数为 2 A ，R=10 Ω ，则原副线圈的匝数比 n1 :n2=2:1
B ．若 A2 的示数为 2 A ，R=10 Ω ，则原、副线圈的匝数比 n1 :n2=2 :1
C ．若发电机的输出电压发生波动，使 V1 的示数小于正常值。要使用电器仍能正常工作，
应将滑动触头 P 向下滑动
D ．当用电器增加时，为保证用电器仍能正常工作，滑动触头 P 应向上滑动
8 ．两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为 L ，底端接阻值为 R 的电阻。将质量为 m 的金属棒 悬挂在一个固定的轻弹簧的下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场 垂直，如图5 所示，除电阻 R 外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则( )
A ．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
B ．金属棒向下运动时，流过电阻 R 的电流方向为 a→b
C ．金属棒的速度为 v 时，所受安培力 F＝
D ．电阻 R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量 第 II 卷 (共计 60 分)
三、填空题 (本大题 3 小题，共 12 分)
9 ．如图 6 所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1 : n2 = 3 :1 ，
在原、副线圈电路中分别接有阻值相同的电阻 R1 、R2 。交变电源电压
恒定，则电阻 R1 、R2 两端的电压之比为___________，
电阻 R1 、R2 上消耗的电功率之比为___________。
图 6
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10．如图7 所示，100 匝的线框 abcd 在图示磁场 (匀强磁场) 中匀速转动，
角速度为ω ，其电动势的瞬时值为 e=100cos100πt V ，那么感应电动势的最大值
为 V ，当从图示位置转过 60°角时线圈中的感应电动势为________ V，
此时穿过线圈的磁通量的变化率为 Wb/s ． 图 7
11．恒力 F 作用在质量为 m 的物体上，如图8 所示，由于地面对物体的 图 8
摩擦力较大，物体没有被拉动，则经时间t，拉力 F 对物体的冲量大小是
________________ ；摩擦力对物体的冲量大小是________________ .
四、实验题 (本大题 2 小题，共 12 分)
12．(5 分)胡丽同学在做探究电磁感应现象规律的实验中，她选择了一个灵敏电流计 G，在没有 电流通过灵敏电流计的情况下，电流计的指针恰好指在刻度盘中央。她先将灵敏电流计 G 连接在图 9 甲所示的电路中，电流计的指针如图 9 甲所示。
图 9
(1)为了探究电磁感应规律，胡同学将灵敏电流计 G 与一螺线管串联，如图 9 乙所示。
通过分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是________________ (填“向上拔出”或“向下插入”) 。
(2)胡丽同学将灵敏电流计 G 接入图9 丙所示的电路。此时电路已经连接好，A 线圈已插入 B 线圈中，她合上开关后，灵敏电流计的指针向右偏了一下，若要使灵敏电流计的指针向左偏转， 可采取的操作是____________ .
A ．在 A 线圈中插入铁芯 B ．拔出A 线圈
C ．变阻器的滑片向右滑动 D ．变阻器的滑片向左滑动
(3) 通过本实验可以得出：感应电流产生的磁场，总是______________________________。
13. (7 分)某实验小组用如图 10 甲所示的气垫导轨验证动量守恒定律。主要实验步骤如下：
①用游标卡尺测量遮光条的宽度d，并将遮光条安装在滑块A上，用天平测出滑块A 和遮光条的 总质量 mA；
②在滑块 B 的左端面粘上橡皮泥，用天平测出滑块 B 和橡皮泥的总质量 mB；
③断开气源电源，调节螺旋 C 的高度，平衡摩擦力，将滑块A、B 静置于导轨上图甲所示的位置；
④接通光电门，使光电计时器系统正常工作；
⑤给滑块 A 一个向右的初速度，滑块A 通过光电门 M 后与滑块 B 碰撞，碰后两者粘在一起， 通过光电门 N，记下遮光条经过光电门 M、N 的遮光时间t1 和 t2；
⑥取下滑块 A、B ，断开气源电源，关闭光电计时器，整理器材。
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(
图
11
)
(
图
10
)
(1)上述实验步骤中错误的是__________(填步骤前的序号) ，该步骤应改正为 _________________________________________________________________ ；
(2)游标卡尺测量的遮光条宽度 d 如图乙所示，则 d＝__________mm；
(3)正确进行实验操作，若测量结果满足关系式：____________________(用题中所给物理量的字母 表示) ，则两个滑块的总动量守恒；
(4)若两个滑块碰撞后的总动量略小于碰撞前的总动量，其可能的原因是
。 _____________________________________________________________________
五、计算题 (本大题 3 小题，共 36 分)
14．(8 分)如图 11 甲所示，物块A、B 的质量分别是 m1=4 kg 和 m2=6 kg，用轻弹簧连接放在光滑的
水平面上，物块 B 左侧与竖直墙相接触，另有一个物块 C 从 t=0 时刻以一定的速度向左运动，在 t=5 s 时刻与物块A 相碰，碰后立即与A 粘在一起不再分开。物块 C 的 v t 图像如图乙所示。试求：
(1)物块 C 的质量 m3；
(2)在 5~15 s 时间内，物块A 的动量变化量的大小和方向。
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(
图
12
)15．(14 分)如图 12 所示，两根足够长平行金属导轨 MN、PQ 固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上，顶部 接有一阻值 R=3 Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距 L=1 m。整个装置处于磁感应强度 B=2 T 的匀强磁 场中，磁场方向垂直斜面向上，质量 m=2 kg 的金属棒 ab 置于导轨上，ab 在导轨之间的电阻 r=1 Ω ，电 路中其余电阻不计。金属棒 ab 由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。
不计空气阻力影响。已知金属棒 ab 与导轨间动摩擦因数μ=0.5 ，sin37°=0.6 ，cos37°=0.8 ，取g=10 m/s2.
(1)求金属棒 ab 沿导轨向下运动的最大速度 vm；
(2)求金属棒 ab 沿导轨向下运动过程中，电阻 R 上的最大电功率 PR：
(3)若从金属棒 ab 开始运动至达到最大速度过程中，整个回路产生的总焦耳热为 2 J， 求流过电阻 R 的电荷量 q。
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16．(14 分)如图 13 是某电子设备内某部的简化图， Ⅰ 、 Ⅱ 、Ⅲ区均有垂直于竖直平面的匀强磁场， 其中 Ⅰ 区的磁感应强度为 B1=0.1 T；Ⅱ区的磁感应强度 B2 大小未知，已知AB 板间的电压为 UBA=0.2 V， 板间距离d=0.2 m ，板的长度 L=0.3 m ；Ⅲ区的磁场区域足够大，磁感应强度为 B3=0.125 T ，同时存在 方向和大小均未知的匀强电场．现有一带电荷量为 1 10 5 C、质量为 1 10 6 kg 的带正电小球沿Ⅱ区的 中线、垂直磁场方向进入 Ⅰ 区做直线运动，并恰能从Ⅱ区某板的右边缘进入Ⅲ区，接着小球也沿直线运
动到达区域右边界 MN．g 取 10 m/s2 ，求：
(1)小球在 Ⅰ 区内的速度的大小 v；
(2)Ⅱ区中的匀强磁场的磁感应强度大小 B2；
(3)Ⅲ区中的匀强电场的电场强度 E．
图 13
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客观题参考答案与解析
1 ．A [由物理学史可知 A 正确；B 项中闭合电路做切割磁感线运动且使磁通量变化才产生感应电流，B 错； C 项中，感应电动势与磁通量变化率成正比，C 错；涡流也是感应电流，也遵循法拉第电磁感应定律，D 错。]
2 ．B [由左手定则可知，安培力的方向总是与磁感应强度的方向垂直，故 A 错误；磁场的方向向下，电流 的方向向里，由左手定则可知安培力的方向向左，故 B 正确；由左手定则可知，洛伦兹力的方向总是与磁感 应强度的方向垂直，应为垂直纸面向外，故 C 错误；通电螺线管内部产生的磁场的方向沿螺线管的轴线方向， 由题图 D 可知电荷运动的方向与磁感线的方向平行，不受洛伦兹力，故 D 错误。]
3 ．B [开关 S 闭合的瞬间，由于 L 的阻碍作用，由 R 与 L 组成的支路相当于断路，后来由于 L 的阻碍作用 不断减小，相当于外电路并联部分的电阻不断减小，根据闭合电路欧姆定律可知，整个电路中的总电流增大， 由 U 内＝Ir 得内电压增大， 由 UAB＝E－Ir得路端电压 UAB 减小。电路稳定后，由于 R 的阻值大于灯泡 D 的 阻值，所以流过 L 支路的电流小于流过灯泡 D 的电流。当开关 S 断开时，由于电感 L 的自感作用，流过灯泡 D 的电流立即与 L 电流相等，与灯泡原来的电流方向相反且逐渐减小，即 UAB 反向减小，选项B 正确。 ] 4.B [通过环横截面的电荷量只与磁通量的变化量和环的电阻有关， 因此，ΔΦ＝Bπr2－2×Bπ()2 ＝Bπr2，
电荷量 q＝＝ 。B 正确。]
5 ．BCD【详解】图线的斜率表示磁通量变化率的大小， 由 E＝可知，第 1 s 内和第 2 s 内的斜率相同， 感应电动势 E＝＝ V＝1 V；在最后 1 s 内的斜率绝对值是最初 2 s 内的 2 倍且方向相反，故最后 1 s 内 感应电动势最大，故 B 、C 、D 正确。
6 ．AD【详解】碰撞前、后 AB 系统受合外力为零，则系统的动量守恒，选项 A 正确；由动量守恒定律可知： pA + pB = 2mv ， 解得 A 、B 两球碰撞后 的共 同速度为 3m/s ， 选项 B 错误； 物体 B 的动量变化量为 pB = mv 一 pB = 1 3 一 2 = 1kg . m/s ，则由动量定理可知，碰撞过程中 A 球对 B 球的冲量为 1N·s，选项 C 错误； 物体 A 的动量变化量为pA = mv 一 pA = 1 3 一 4 = 一1kg . m/s ，选项 D 正确；
7 ．AD【详解】AB．若A2 的示数为2A ， R = 10 ，又因为用户的用电器正常工作时电压为220V ，故副线圈
两端电压U2 = 20V+ I2R = 240V 又原线圈两端电压U1 = 480V ，故原、副线圈的匝数比n1：n2 = U1 :U2 = 2：1
选项 A 正确，B 错误；C ． 由=得 U2=U1 ，若 U1 变小，为保证用电器仍能正常工作，则 n2 应变大，
滑动触头 P 应向上滑动，选项 C 错误；D ．当用电器增加时，副线圈中的电流增大，输电线电阻 R 上的电压
增大，为保证用电器仍能正常工作，则副线圈两端的电压应增大，故滑动触头 P 应向上滑动，选项 D 正确；
8 ．AC【详解】释放瞬间导体棒的速度为零，故仅受重力，其加速度为重力加速度，故 A 选项正确；当导体 棒向下运动切割磁感线时， 由右手定则，可知流过电阻 R 的电流方向是由b→a ，故 B 选项错误；当导体棒 速度为 v 时，感应电动势 E＝BLv ，感应电流 I＝ ，则安培力 F＝BIL＝ ，故 C 选项正确；导体棒的重 力势能的减少量等于 R 上产生的焦耳热和导体棒增加的动能与弹簧弹性势能之和，故 D 选项错误。
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主观题答案与解析 (含评分细则)
9 ．【答案】1:3 ； 1:9 (每空 2 分)
【详解】[1]根据=则有= ，根据 U=IR 则== ；[ ]2根据P = I 2R 则有= .
10．【答案】100V(1 分) ， 50V(2 分) ， 0.5Wb/s(1 分)
【分析】根据感应电动势的瞬时值表达式分与法拉第电磁感应定律析答题．
【详解】由e = 100 cos100冗tV 可知，感应电动势的最大值为 100V ，当从图示位置转过 60°角时，100冗t = 60O ，
(
t
t
n
100
.
)线圈中的感应电动势为 50V ， 由E = n 可知，此时穿过线圈的磁通量的变化率为 = E = 50 Wb / s
11．【答案】Ft (2 分)； Ftcosθ(2 分)
【详解】[1]由冲量定义可知，拉力 F 对物体的冲量 IF=Ft ；
[2]根据平衡条件可知，物体受到的摩擦力f=Fcosθ ，故摩擦力的冲量 If=Ftcosθ
12．【答案】 向下插入(1 分) BC 或 CB(2 分) 阻碍引起感应电流的磁通量的变化(2 分)
13. 【答案】(1) (1 分)； 接通气源电源，调节螺旋 C 的高度，调节气垫导轨水平，调节气垫导轨水平后， 将滑块 A 、B 静置于导轨上图甲所示的位置(2 分)； (2)9.65 mm(1 分)； (3)= (2 分)；
(4)气垫导轨不水平，右端高左端低 (其他答案合理也给分) (1 分)
14. 【答案】(1) (4 分)m3=2 kg； (2) (4 分)A 动量变化量大小为 16 kg ·m/s ,方向向右
解：(1)根据图像可知，物块与物块碰撞前，物块的速度为 ，碰撞后物块的速度为
规定向左为正方向 (图像解读速度与正方向设定，最后计算结果对也给到过程分里) ……………… 1 分，
根据动量守恒定律得 ………………2 分 解得 ……………… 1 分
(2)在第末和第末，物块的速度分别为 ，
所以时间内物块的动量变化量为 ………………3 分
即在时间内物块动量变化量的大小为 16 kg ·m/s ，方向向右。 ………………方向 1 分
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15. 【答案】(1) (5 分)vm=4 m/s ; (2) (4 分) PR=12 W ; (3) (5 分)q=2.25 C
解：(1)金属棒静止释放后，向下运动，切割磁感线的感应电动势 E=BLv ， ……………… 1 分
据闭合电路欧姆定律可得，产生的感应电流为 I= ， ……………… 1 分
则受到的安培力为 F 安=BIL= ， ……………… 1 分
由于安培力与运动方向相反，则由 mgsinθ F 安 μmgcosθ=ma
可知金属棒沿斜面向下做加速度减小的加速运动，当加速为零时，金属棒的速度最大，然后做匀速直线运动，
故有 mgsinθ=+μmgcosθ ……………… 1 分
代入数据解得，金属棒 ab 沿导轨向下运动的最大速度为 vm=4 m/s ……………… 1 分
(2)由电路中的电流 I=可知，当金属棒达到最大速度时， 电路中的电流最大， ……1 分
即 I==2 A ………… 1 分，
故金属棒 ab 沿导轨向下运动过程中， 电阻 R 上的最大电功率为 PR=I2R=12 W ……2 分， (公式 1 分，结果正确再给 1 分)
(3)设金属棒从开始运动至达到最大速度过程中，沿导轨下滑的距离为 x，
根据能量守恒定律有 mgxsinθ=mvm2+μmgxcosθ+Q 总 ， ……2 分
解得金属棒沿导轨下滑距离为 x=4.5 m
则流过电阻 R 的电荷量为 ……3 分
(两个公式各 2 分，最终结果 1 分)
16.【答案】(1) (3 分)v=10 m/s ; (2) (6 分)B2=2 T ; (3) (5 分)E=0.75 N/C
解：(1)小球在 Ⅰ 区内做直线运动， 由平衡条件可得：mg=qvB1 ……(2 分)得 v=10 m/s …… (1 分)
(2)小球在板间受到的电场力 F=q=1 10 5 N ， 电场力与重力平衡，故小球做匀速圆周运动， ……(2 分) 设运动半径为 R ， 由几何知识得：R2=L2+(R )2 解得 R=0.5 m … (2 分)； 由 qvB2=解得 B2=2 T … … (2 分)
(3)由几何知识可知，小球离开Ⅱ区时的速度方向与水平方向的夹角为 37°，
小球所受的重力和洛伦兹力如图所示．F 洛=qvB3=1.25 10 5 N ……(2 分)
在Ⅲ区内的直线运动是匀速直线运动，合力为 0 ，可求得小球所受的电场力
F 电=7.5 10 6 N ，方向水平向右……(1 分)；
所以，Ⅲ区中的匀强电场的电场强度 E= q (F)电=0.75 N/C ，方向水平向右． ……(2 分)
高二物理 (物理方向) 试卷 第 9 页 (共 9 页)
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