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2023—2024 学年第一学期联考
高二物理试题
（考试时间：90 分钟 总分：100 分）
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
第Ⅰ卷（选择题，共 48分）
一、单项选择题。（本大题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分。在每小题列出的四个选项中，
只有一项是符合题目要求的。）
1．关于电场强度和磁感应强度，下列说法正确的是（ ）
A．磁感应强度的方向就是置于该处的通电导线所受的安培力方向
Q
B．由真空中点电荷的电场强度公式 E k 可知，当 r→0 时，E→无穷大
r2
F
C．由公式 B 可知，一小段通电导线在某处若不受磁场力，则说明此处一定无磁场
IL
F
D．电场强度的定义式 E q 适用于任何电场
2.法拉第“磁生电”这一伟大的发现，引领人类进入了电气时代。关于下列实验说法正确
的是（ ）
A．甲图中条形磁体插入螺线管中静止不动时，电流计指针稳定且不为零
B．乙图中无论滑动变阻器滑片向下移动还是向上移动的过程中，闭合金属圆环 a 中都
有感应电流
C．丙图中闭合开关时电流计指针偏转，断开开关时电流计指针不偏转
D．丁图中导体棒 AB 在磁场中运动时一定能产生感应电流
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3.湖北武当山的主峰---天柱峰屹立着一座光耀百里的金殿，全部为铜铸鎏金。雷雨交加
时，金殿的屋顶与积雨云间发生放电，常会出现盆大的火球，
来回滚动。雨过天晴时，大殿金光灿灿，像被重新炼洗过一
般，这就是人们所说的“雷火炼殿”。已知积雨云距离金殿
1000m左右，电场强度超过3.0 106V / m时，空气将被击穿
发生放电。经测算，某次闪电中金殿与带正电的云层共放电
约3000C，持续时间约0.3s。则下列说法正确的是（ ）
A．此次放电电流大小约为1000A
B．云层与金殿间电势差约为3.0 109V
C．此次放电中金殿与云层间等效电阻约为3.0 106Ω
D．雷雨天气时，游客躲在殿内，会增加被雷电击中的风险
4.有研究表明，当兴奋情绪传播时，在人的体表可以测出
与之对应的电势变化。某一瞬间人体表面的电势分布图如
图所示，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分
别表示该等势面的电势，a、b、c、d 为等势面上的点，该
电场可等效为两等量异种电荷产生的电场，a、b为两电荷
连线上对称的两点，c、d为两电荷连线中垂线上对称的两
点。下列说法中正确的是（ ）
A．c点的电势大于 d 点的电势
B．a、b两点的电场强度大小相等，方向相反
C．负电荷在 c 点的电势能小于在 a 点的电势能
D．将带正电的试探电荷从 b 点移到 d 点，电场力做负功
5.某同学测得某白炽灯的伏安特性曲线如图所示。图像上 A 点与
原点的连线与横轴成 角，A 点的切线与横轴成 角，则（ ）
A．白炽灯的电阻随电压的增大而减小
I1
B．在 A 点，白炽灯的电阻可表示为 tan
C．在 A 点，白炽灯的电功率可表示为U0I0
0
D．在 A 点，白炽灯的电阻为 0 1
6、如图所示，一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平
放置，板长为 L，板间距离为 d，距板右端 处有一竖直屏 M。一
2
带电荷量为 q、质量为 m 的质点以初速度 v0沿中线射入两板间，
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最后垂直打在如图示的屏 M上，则下列结论正确的是(已知重力加速度为 g)( )
3mgd
A．两极板间电压为
q
2mg
B．板间电场强度大小为
q
3 2 2
C．整个过程中质点的重力势能增加
8 20
D．若仅增大两极板间距，则该质点不可能垂直打在 M 上
二、双项选择题。（本大题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分。在每小题列出的四个选项中，
只有两项是符合题目要求的。）
7．有一种磁悬浮地球仪，通电时地球仪悬浮起来(如图甲)，
实际原理如图乙所示，底座是线圈，地球仪是磁铁，通电
时能让地球仪悬浮起来，则下列叙述正确的是( )
A. 地球仪只受重力作用
B. 绕圈中的电流方向不能改变
C. 绕圈中的 b 端点须连接电源的正极
D. 增大线圈中的电流，地球仪飘浮的高度不会改变
8.一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为 220 V 的电源上(其内电阻可忽略不计)，
均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是 5.0 A，通过洗衣机电动机的电流是
0.50 A，则下列说法正确的是( )
A．电饭煲的电阻为 44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为 440 Ω
B．电饭煲消耗的电功率为 110W，洗衣机电动机消耗的电功率为 1100 W
4 3
C．1 min 内电饭煲消耗的电能为 6.6×10 J，洗衣机电动机消耗的电能为 6.6×10 J
D．洗衣机电动机发热功率明显小于 110 W
9.某同学按照如图所示的电路进行实验，电压表、电流表视为理想
电表。实验中由于电路发生故障，发现两电压表示数相同但不为零，
若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是( )
A．R3短路 B．RP短路 C．R2断路 D．R3断路
10．如图所示，矩形区域 PQNM 内存在平行于纸面向右的匀强电场，
－11 －5
一质量为 m＝2.0×10 kg、电荷量为 q＝1.0×10 C 的带正电粒子(重力不计)从 a 点以
v1＝1×10
4 m/s 的初速度垂直于 PQ 进入电场，最终从 MN 边界的 b 点以与水平边界 MN 成
30°角斜向右上方的方向射出，射出电场时的速度 v2＝2×10
4 m/s，已知 MP＝20 cm、MN
＝80 cm，取 a 点电势为零，如果以 a 点为坐标原点 O，沿
PQ 方向建立 x轴，则粒子从 a 点运动到 b点的过程中，电场
的电场强度 E、电势φ、粒子的速度 v、电势能 Ep 随 x 的变
化图像正确的是( )（ 3 = 1.732）
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第Ⅱ卷（非选择题，共 52分）
11.（3 分）如图，在真空中有两个点电荷 A 和 B，电荷量分别为-Q 和＋2Q,其中 Q=5×10-10C，
k=9.0×109Nm2/C2,它们相距 L=3m，如果在两点电荷连线的中点放一个半径为 r(2r＜L)的空
心金属球，且球心位于 O 点。则：球心 O处的电场强度大小
N/C；球壳上的感应电荷在球心 O 处产生的电场强度大小
N/C，方向 。（填“水平向左”或“水平向右”）
12.（3 分）有一个电流表，满偏电流 Ig＝200 μA，内阻 Rg＝600Ω，若要改装成量程为
0～1 mA 的电流表，应________(填“串”或“并”)联一个阻值为________Ω的电阻．若
要将改装后的电流表再改装成量程为 0～3 V 的电压表，应再串联一个阻值为________Ω
的电阻．
13.（3 分）在如图所示的电路中，电源电动势为 E=12V、内阻为 r=2Ω，
定值电阻 R0=2Ω，R 为滑动变阻器，其最大阻值 10Ω。闭合开关 S，调
节 R的阻值，则电源的最大输出功率是 W。当 R= Ω时，
其消耗的功率最大，这时电源的效率是 ％
14. （6 分）某实验小组测量某圆柱形材料的电阻率ρ。
(1)该实验小组用游标卡尺、螺旋测微器测量其长度 L和直径 D，某次测量
螺旋测微器的示数如图所示。该圆柱形材料的直径 ______mm。
(2)用如右图所示的电路实验时，电压表的示数为 ，电流表的示数为
，若用 表示该圆柱形材料的电阻的测量值，则该测量值比真实值偏
______（填“大”或“小”）。
(4)用实验过程中测量的物理量对应的字母表示电阻率，则该圆柱形材
料电阻率的表达式为ρ=______。
15.（6 分）某实验小组用以下器材测量某一电源的电动势和内阻(电动势约 5V，内阻约 1
Ω)。
A.电流表 A1（量程 0.6A，内阻 4.8Ω）
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B.电流表 A2（量程 3A，内阻 1.2Ω）
C．电压表（量程 6V，内阻约 600Ω）
D．滑动变阻器 R1，最大阻值 20Ω
E．滑动变阻器 R2，最大阻值 200Ω
F．开关，导线若干
(1)则电流表的量程选______（选填“A”或“B”），滑动变阻器选______（选填“D”或
“E”），电路原理图如下面的图 1 和图 2 可供选择，应选______（选填“图 1”或“图 2”），
用该电路图测的结果与真实值比较：电动势______（选填“偏大”、“偏小”或“相等”），
内阻______（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
图 1 图 2
图 3 图 4
（2）已经测得该电池的电动势为 5V、内阻为 0.5Ω，图 3 为某一小灯泡的 U I图线，
现将两个这样的小灯泡并联后再与一个 4.5Ω的定值电阻 R串联，接在该电源的两端，如
图 4所示，则每个灯泡的功率为______W。
16．（8 分）如图甲所示，固定的两光滑导体圆环相距 1 m。在两圆环上放一导体棒，
圆环通过导线与电源相连，电源的电动势为 3 V，内阻为 0.2 Ω，导体棒质量为 60 g，接
入电路的电阻为 1.3 Ω，圆环电阻不计，匀强磁场竖直向上。开关 S闭合后，棒可以静止
在圆环上某位置，如图乙所示。该位置对应的半径与水平方向的夹角为θ＝30°。(g 取
2
10 m/s ，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：（结果可用根式表示）
(1)棒静止时受到的安培力的大小；
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小。
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17.（9 分）如图所示，在竖直平面内的同一水平直线上相距为 2L 的 A、B 两点放置两点电
荷，其带电荷量分别为＋Q、－Q.在 AB 连线的垂直平分线上固定一光滑竖
直绝缘杆，在杆上 C 点有一个质量为 m、带电荷量为-q 的小环(可视为点
电荷)由静止释放．已知 A、B、C 三点连线构成等边三角形，重力加速度
为 g，求：（结果可用根式表示）
（1）两点电荷在 AB 连线中点 D产生的场强大小；
(2)释放小环瞬间，杆对小环的作用力大小；
(3)小环滑到 D 点时的速度大小．
18.（14 分）磁共振成像(MRI):MRI 利用带电粒子在强磁场中的运动来生成图像。通过对
被检体施加强磁场，并在其周围施加梯度磁场，可以得到不同组织的信号，从而生成高分
辨率的内部结构图像。现有如下情景:在平面内有如图所示的垂直纸面向里、半径为 d 的
四分之一圆形匀强磁场，磁感应强度为 B0，圆心 O1在 x轴上，O2为直角坐标系原点；y 轴
右侧有宽度为 d、方向沿 x轴负向的匀强电场，AB、CD 之间宽度为 2d、存在磁感应强度也
为 Bo,方向垂直纸面向里的匀强磁场。有一平行于 x 轴的宽度为 d 的线状粒子源 MN(N 在 y
轴上)源源不断发射沿 y 轴正方向初速度相同的带负电粒子(电荷量大小为 q、质量为 m),
进入四分之一圆形匀强磁场偏转后都从 O2点进入电场，穿过电场最后可从 CD 边穿出。电
3 2
场强度大小为 0。不考虑各场的边缘效应，不计粒子重力及粒子间的相互作用力。求:
2
(1)粒子的初速度 v0;
(2)粒子穿过 AB 边界时的速率；
(3)粒子在 AB、CD 间的磁场区域内运动的最短时间。
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2023—2024 学年第一学期联考
高二物理参考答案
1 D 2 B 3 B 4 D 5 C 6 C 7 BC 8 CD 9 BC 10 AD
11.0 6 水平向右 12.并 150 2 800
13. 18 4 75
14. 0.440 小
15. A D 图 2 相等 相等 0.6
16．（8分）解析：(1)对导体棒进行受力分析，如图所示，
mg
有 ＝tan θ （2分）
F
解得 F＝ . N （1分）
E
(2)由闭合电路欧姆定律得 I＝ （1分）
R＋r
解得 I＝2 A （1分）
F
由安培力的公式 F＝BIl 得 B＝ ， （2分）
Il
解得 B＝ . T。 （1分）
17.（9分） 【答案】 （1）2k Q (2)k Qq2 2 (3)l 4l 2 3gl
k Q2
【解析】（1）)AB 处正点荷在D处产生的电场强度大小 E lA=EB=
由矢量合成可知：D点处的场强大小 ED=2k
Q
l2
（3分）
(2)A 处正点电荷对 C处小环的静电力大小 F QqA＝k (2l)2
B处负点电荷对 C处小环的静电力大小 F ＝k QqB (2l)2，由力的合成可知释放小环瞬间，两点
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电荷对小环的合力大小 F＝k Qq，方向水平向左，根据牛顿第三定律得，杆对小环的作用
4l2
力大小 F杆＝k Qq
4l2
（3分）
(3)小环从 C滑到D，所受静电力方向始终垂直杆水平向右，不做功，根据动能定理有mgh
＝ mv2－0，
因为 h＝2lsin 60°，
所以小环滑到D点时的速度大小 v＝ 2 3gl （3分）
18. （14 分）
解：（1）由图可知：R1=d (1 分）
2
粒子在磁场中做圆周运动：qv0B
v0
0 = m (2 分）R1
得： 00 = (1 分）
(2) 粒子在电场中，由动能定理：
Eqd = 1mv2 1mv20 (3 分）2 2
2qdB
得：v = 2v 00 = (1 分）m
(3)在 AB、CD的磁场区域内:
2
粒子在磁场中做圆周运动：qvB v0 = m (2 分）R2
得 R2=2d (1 分）
当时间最短时，圆周运动弦长最短为 2d，所对的圆心角为 ，轨迹如图
3
T = 2πm由 (2 分）
qB0
π
πm
得：t = 3 T = (1 分）
2π 3qB0
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