重慶市九校聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高二年級下冊期中考試物理試題（解析版）

物理試題

考試時間：75分鐘試卷滿分：100分

一、選擇題：共43分。1-7小題為單項選擇題，每小題4分，共28分；8-10題為多項選擇題,

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分，每小題5分，共15分。

1.下列說法正確的是（）

A.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象

B.右手定則可以用來判斷通電導(dǎo)線周圍的磁場方向

C.左手定則可以用來判斷導(dǎo)體切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向

D,磁電式儀表中用來做線圈骨架的鋁框能起電磁驅(qū)動的作用

【答案】A

【解析】

【詳解】A.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A正確；

B.右手螺旋定則可以用來判斷通電導(dǎo)線周圍的磁場方向，故B錯誤；

C.右手定則可以用來判斷導(dǎo)體切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向，故C錯誤；

D.磁電式儀表中用來做線圈骨架的鋁框能起電磁阻尼的作用，故D錯誤。

故選Ao

2.某同學(xué)在學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)相關(guān)知識之后，做了探究性實驗：將閉合線圈按圖示方式放在電子秤上（如圖

所示），線圈上方有一S極朝下豎直放置的條形磁鐵，手握磁鐵在線圈的正上方靜止，此時電子秤的示數(shù)為

加。。下列說法正確的是（）

A.將磁鐵遠離線圈的過程中,線圈中產(chǎn)生的電流沿順時針方向（俯視）

B.將磁鐵靠近線圈的過程中,線圈中產(chǎn)生的電流沿順時針方向（俯視）

C.將磁鐵遠離線圈的過程中,電子秤的示數(shù)等于加o

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D.將磁鐵遠離線圈的過程中，電子秤的示數(shù)大于加。

【答案】B

【解析】

【詳解】ACD.將磁鐵遠離線圈的過程中，穿過線圈的磁通量向上減少，根據(jù)楞次定律和安培定則可判斷,

線圈中產(chǎn)生的電流沿逆時針方向（俯視）；根據(jù)楞次定律的推論“來拒去留”可知，線圈與磁鐵相互吸引，

導(dǎo)致電子秤的示數(shù)小于加°,故ACD錯誤；

B.將磁鐵靠近線圈的過程中，穿過線圈的磁通量向上增加，根據(jù)楞次定律和安培定則可判斷，線圈中產(chǎn)生

的電流沿順時針方向（俯視），故B正確。

故選B。

3.如圖，￡為自感系數(shù)較大的電感線圈，且直流電阻不計，A、B為兩個完全相同的燈泡，且它們的額定電

壓均等于電源的電動勢。則（）

A.合上K的瞬間，A先鳧，B后鳧

B.合上K的瞬間，B先亮，A后亮

C.斷開K以后，A立即熄滅，B閃亮一下再逐漸熄滅

D.斷開K以后，B變得更亮，A緩慢熄滅

【答案】C

【解析】

【詳解】AB.合上K的瞬間，由于電感線圈產(chǎn)生自感電動勢阻礙通過線圈電流的增大，所以A、B兩燈同

時亮，由于電感線圈直流電阻不計，則穩(wěn)定后，B燈被短路，不亮，故AB錯誤；

CD.斷開K以后，A立即熄滅，由于電感線圈產(chǎn)生自感電動勢阻礙通過線圈電流的減小，且線圈與B燈構(gòu)

成回路，則B閃亮一下再逐漸熄滅，故C正確，D錯誤。

故選C。

4.質(zhì)譜儀的工作原理圖如圖所示，若干電荷量均為+q（q>0）而質(zhì)量”不同的帶電粒子經(jīng)過加速電場加

速后，垂直電場方向射入速度選擇器，速度選擇器中的電場E和磁場耳的方向都與粒子速度v的方向垂直,

且電場E的方向也垂直于磁場與的方向。通過速度選擇器的粒子接著進入勻強磁場與中，沿著半圓周運

動后到達照相底片上形成譜線。若測出譜線到狹縫尸的距離為x,不計帶電粒子受到的重力和帶電粒子之

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間的相互作用，則下列說法正確的是（）

A,速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向里

E

B.這些帶電粒子通過狹縫P的速率都等于方

C.x與帶電粒子的電荷量q成正比

D.x越大，帶電粒子的比荷越大

【答案】B

【解析】

【詳解】A.帶正電粒子在速度選擇器中受到的電場力向右，根據(jù)受力平衡可知，洛倫茲力向左，根據(jù)左手

定則可知，速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外，故A錯誤；

B.粒子經(jīng)過速度選擇器，根據(jù)受力平衡可得

qvBx=qE

可得這些帶電粒子通過狹縫P的速率都等于

E

v=-

B1

故B正確;

CD.粒子在勻強磁場為中，由洛倫茲力提供向心力可得

V2

qvB2=m——

r

可得

mvmE

qB2qB[B?

則有

mE

x=2r=2

qB&2

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可知X越大，帶電粒子的比荷越小，故CD錯誤。

故選B。

5.如圖所示，有一足夠長的絕緣圓柱形管道水平固定，內(nèi)有帶負電的小球，小球直徑略小于管道直徑，小

球質(zhì)量為機，電荷量為g,小球與管道間的動摩擦因數(shù)為〃，空間中有垂直紙面向外，大小為8的勻強磁

場。現(xiàn)對小球施加水平向右的恒力R使小球自靜止開始運動。已知重力加速度為g,下列對小球的運動過

程判斷正確的是（）

F

B.e...

A.小球一直做加速度減小的運動

B.小球最大的加速度為乂色&

m

-F+Lim2

C.小球穩(wěn)定時速度為一氣二

RqB

D,從開始運動到最大速度時，尸做的功%=；加與蔑詈

【答案】C

【解析】

【詳解】ABC.對小球受力分析，小球從靜止開始運動，則在豎直方向上

穌+qvB=mg

水平方向上

F-〃外=ma

聯(lián)立可得

F-〃（加g-qvB）

a-----------------------

m

從靜止開始，速度逐漸增加，則加速度逐漸增大；當(dāng)

mg=qvB

加速度達到最大值，為

F

〃max二一

m

隨著速度的增加，豎直方向上受力情況變?yōu)?/p>

F^+mg=qvB

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可得此時的加速度為

F—"(qvB-mg)

a=--------------------

m

隨著速度的繼續(xù)增大，小球加速度減小，當(dāng)

F-MqvB-mg)=0

物體加速度為0,開始做勻速直線運動；可得小球穩(wěn)定時速度為

二E+"mg

“maxn

/iqB

可知小球的加速度先增加后減小，故AB錯誤，C正確;

D.從開始運動到最大速度的過程中，根據(jù)動能定理可得

1,

W.-Wf=-mv^

可得

1(F+〃加g)2

唯=-m+%

2jU2B2q2

故D錯誤。

故選C。

6.如圖所示，豎直平面內(nèi)有一金屬圓環(huán)，半徑為0,總電阻為2R（指拉直時兩端的電阻），磁感應(yīng)強度為2

的勻強磁場垂直穿過環(huán)平面，在環(huán)的最高點/用錢鏈連接長度為2a、電阻為R的導(dǎo)體棒N3,由水平位

置緊貼環(huán)面擺下，當(dāng)擺到豎直位置時，2點的線速度為v,則這時兩端的電壓大小為（）

BavBav2Bav

A.——B.------C.--------D.Bav

323

【答案】A

【解析】

【詳解】此時導(dǎo)體棒N3產(chǎn)生的電動勢為

-0+v

E=B-lav=B-2a-------=Bav

2

導(dǎo)體棒N2相當(dāng)于電源，則此時外電阻為

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R一整工

外R+R2

此時AB兩端的電壓大小為

R外EBav

U=

R外+R3

故選Ao

7.如圖所示，在紙面內(nèi)半徑為尺的圓形區(qū)域中充滿了垂直紙面向外的勻強磁場，與水平方向的夾角為

30。?，F(xiàn)有氫的同位素;H粒子從/點沿水平方向以大小為%的速度垂直射入磁場，其離開磁場時，速度方

向剛好改變了180。；氫的另一同位素：H粒子以大小為%的速度從C點沿CO方向垂直射入磁場。已知;H

的電荷量為e,質(zhì)量為優(yōu),不計粒子的重力和兩粒子間的相互作用。下列說法中正確的是（）

A.；H粒子豎直向下射出磁場

B.該勻強磁場的磁感應(yīng)強度8=絲&

eR

C.兩粒子在磁場中運動的時間不相同

D.兩粒子從圓形邊界的射出點和圓形區(qū)域圓心。構(gòu)成的三角形面積S=1尺z

4

【答案】D

【解析】

【詳解】AB.；H粒子離開磁場時，速度方向剛好改變了180。，表明粒子在磁場中轉(zhuǎn)動了半周，其軌跡如

圖所示

由幾何關(guān)系得

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D

r,=7?sin30°=-

12

根據(jù)牛頓第二定律得

2

qv0B=m色-

(

可得

則該勻強磁場的磁感應(yīng)強度為

B=2

eR

:H粒子進入磁場，有

2

evQB=2m—

丫2

解得

r=2=R

2eB

所以；H粒子豎直向上射出磁場，如圖所示

故AB錯誤；

C.；H粒子在磁場中運動的時間為

兀Y、_7lR

%2%

；H粒子在磁場中運動的時間為

71

3r2/R

%2%

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可知兩粒子在磁場中運動的時間相同，故C錯誤;

D.如圖所示

根據(jù)幾何關(guān)系可知三角形面積為

S=-X-RX43R=—R2

224

故D正確。

故選D。

8.如圖所示，圖線。是線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生正弦交流電的圖像，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)

生正弦交流電的圖像如圖線b所示。以下關(guān)于這兩個正弦交流電的說法正確的是（）o

A,在圖中Z=0時刻穿過線圈的磁通量最大

B.交流電a的電壓有效值為10V

C.線圈先后兩次周期之比為3：2

D.交流電。的瞬時值表達式為“=10sin5R（V）

【答案】AD

【解析】

【詳解】A.在圖中Q0時刻，產(chǎn)生的電動勢為0,磁通量變化率為0,此時線圈處于中性面位置，穿過線

圈的磁通量最大，故A正確；

BD.由圖可知，交流電。的電壓最大值為10V,有效值為50V，交流電。的瞬時值表達式為

u=Umsin^r=10sin-^-r（V）=10sin5R（V）

故B錯誤，D正確；

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C.由圖可知，線圈先后兩次周期之比為

7；:7；=0.4:0.6=2:3

故C錯誤。

故選ADo

9.如圖所示，理想變壓器原線圈輸入電壓“=U,"sind,副線圈電路中凡為定值電阻，R是滑動變阻器。

V和V?是理想交流電壓表，示數(shù)分別用和。2表示；A］和A2是理想交流電流表，示數(shù)分別用/］和4表

A.和4表示電流的有效值

B.和。2表示電壓的最大值

C.滑片P向下滑動過程中，。2不變、4變大

D.滑片P向下滑動過程中，。2變小、4變小

【答案】AC

【解析】

【詳解】AB.人和心表示電流的有效值，-和。2表示電壓的有效值，故A正確，B錯誤；

CD.根據(jù)變壓器電壓比等于匝數(shù)比可得

U2々

U\〃1

由于原線圈輸入電壓不變，匝數(shù)比不變，則副線圈輸出電壓。2不變；滑片P向下滑動過程中，滑動變

阻器接入電路阻值變小，則副線圈總電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知，副線圈電流4變大，根據(jù)

可知原線圈電流/］變大，故C正確，D錯誤。

故選AC-

10.如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒尸當(dāng)MN在外力的作用下運動時,

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尸。在磁場的作用下向右運動，則所做的運動可能是（）

A.向右減速運動B.向右加速運動C.向左減速運動D.向左加速運動

【答案】AD

【解析】

【詳解】PQ在磁場力作用下向右運動，則尸。所受的安培力方向向右，由左手定則可以判斷電流由尸流向

Q,線圈右相當(dāng)于電源，由右手螺旋定則可判斷線圈右中的感應(yīng)磁場方向沿軸線向下，若口中電流產(chǎn)生的

磁場方向與右中的感應(yīng)磁場方向相同，則心中電流減小，跖V棒做減速運動，電動勢由N指向〃，根據(jù)

右手定則可判斷跖V棒向右運動，若心中電流產(chǎn)生的磁場方向與右中的感應(yīng)磁場方向相反，則右中電流增

加，W棒做加速運動，電動勢由M指向N,根據(jù)右手定則可判斷跖V棒向左運動。

故選ADo

二、實驗題：本題共兩個小題，11題6分，12題9分，共15分，請將正確的答案寫在答題卡

對應(yīng)的位置上。

11.某同學(xué)在探究感應(yīng)電流的方向的實驗中，設(shè)計了如圖所示的裝置。線圈A通過電流表甲、定值電阻R、

滑動變阻器R和開關(guān)S連接到電源上，線圈B的兩端接到另一個電流表乙上，兩個電流表完全相同，零刻

度線在表盤中央。閉合開關(guān)后，當(dāng)滑動變阻器火的滑片P不動時，甲、乙兩個電流表指針的位置如圖所示。

（1）閉合開關(guān)的瞬間，電流表甲的指針情況是_____,電流表乙指針的偏轉(zhuǎn)情況是（均選填”向左

偏”“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”）。

（2）當(dāng)滑片P較快地向右滑動時，電流表乙的指針的偏轉(zhuǎn)情況是o（選填“向左偏”“向右偏”或

“不偏轉(zhuǎn)”）

【答案】（1）①.向左偏②.向右偏

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（2）向左偏

【解析】

【小問1詳解】

閉合開關(guān)后，當(dāng)滑動變阻器R的滑片P不動時，甲、乙兩個電流表指針的位置如圖所示，可知電路從

電流表的正接線柱流入時，指針向左偏；閉合開關(guān)的瞬間，電流從電流表甲的正接線柱流入，電流表甲的

指針情況是向左偏；根據(jù)右手螺旋定則可知，線圈A中電流產(chǎn)生的磁場穿過線圈B的方向向下，且增大，

根據(jù)楞次定律可知，線圈B產(chǎn)生的感應(yīng)電流從電流表乙的負接線柱流入，則電流表乙的指針的偏轉(zhuǎn)情況是

向右偏。

【小問2詳解】

當(dāng)滑片P較快地向右滑動時，滑動變阻器接入電路阻值變大，線圈A中電路減小，則穿過線圈B的磁通量

向下減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈B產(chǎn)生的感應(yīng)電流從電流表乙的正接線柱流入，則電流表乙的指針的

偏轉(zhuǎn)情況是向左偏。

12.在探究變壓器原、副線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系的實驗中，除了已有的可拆變壓器（鐵芯、兩個已知

匝數(shù)的線圈）、開關(guān)、導(dǎo)線若干，實驗室中還備有下列可供選擇的器材：

A.條形磁體B.交流電源C.直流電源D.多用電表

（1）在本實驗中還需要選擇上述器材中的（填正確答案標(biāo)號）。

（2）某同學(xué)將原線圈接在適當(dāng)?shù)碾娫瓷?，增大電源的電壓，觀察到副線圈兩端的電壓也隨之增大；然后在

電源電壓不變的情況下，保持副線圈的匝數(shù)不變，增加原線圈的匝數(shù)，則可以觀察到副線圈兩端的電壓

（選填“增大”“減小”或“不變”）。

（3）為了進一步探究變壓器原、副線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系，該同學(xué)又取線圈匝數(shù)=80和乂,=160

的一個變壓器重新接在電源上，測量結(jié)果如表所示，考慮到變壓器實際存在的各種損耗，可判斷電源a兩

端接的是（選填"NJ或"3”

U/V1.902.903.90

U/V4.026.038.02

【答案】（1）BD##DB

（2）減?。?）Nb

【解析】

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【小問1詳解】

實驗時，原線圈需要連接交流電源；需要用多用電表交流電壓擋測副線圈電壓。

故選BDo

【小問2詳解】

某同學(xué)將原線圈接在適當(dāng)?shù)碾娫瓷?，增大電源的電壓，觀察到副線圈兩端的電壓也隨之增大；然后在電源

電壓不變的情況下，保持副線圈的匝數(shù)不變，增加原線圈的匝數(shù)，根據(jù)

U\明

則可以觀察到副線圈兩端的電壓減小。

【小問3詳解】

由于有能量的損失和原、副線圈內(nèi)阻分壓等因素，所以副線圈電壓實際測量值應(yīng)該小于理論值，由理想變

壓器變壓比

UbNb2

又由表格數(shù)據(jù)知。“總是小于牛，故4是原線圈的電壓值，故電源a兩端接的是N,。

三、計算題：寫出必要的文字說明及重要的分析過程，只寫出最終答案不得分。本題有3個

小題，共42分。

13.如圖所示，矩形線圈的匝數(shù)為"，線圈面積為S,線圈電阻為r,在磁感應(yīng)強度為2的勻強磁場中繞O。，

軸以角速度。勻速轉(zhuǎn)動，外電路電阻為R,在線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90。的過程中，求:

(1)通過電阻R的電荷量g.

(2)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q.

NBSN2B2S2a)R^

【答案】⑴⑵氤可~

【解析】

【詳解】(1)△片3S,時間

△/=774=兀/2①

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根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，產(chǎn)生的平均電動勢為

平均電流為

E

R+r

通過式的電荷量

nBS

q=IAt=

R+r

（2）在此過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱為一個周期內(nèi)產(chǎn)生焦耳熱的1/4

加加282s2

八11/nBSCO、2/n、2萬

Q=-I~RT=—x(―；=------)x(R+r)——=

44'也(R+r)’①4(7?+r)

R上的焦耳熱為:

QR7ia）Rn2B2S2

~R+r-4（一+.）2

【點睛】由法拉第電磁感應(yīng)定律可求得平均電動勢，再由歐姆定律求出平均電流，由廣〃可求出電荷量；

求出交流電的最大值，再由有效值與最大值的關(guān)系結(jié)合串聯(lián)電路的特點，即可求出電阻尺的焦耳熱.

14.如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離￡=0.4m,金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角。=37°,在導(dǎo)軌所在

平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強度3=0.5T、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向上的勻強磁場。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動

勢￡=6V、內(nèi)阻尸=2.0。的直流電源?，F(xiàn)把一個質(zhì)量冽=0.04kg的導(dǎo)體棒R,放在金屬導(dǎo)軌上，此時導(dǎo)

體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻及=1.0。，金

屬導(dǎo)軌電阻不計，g取lOm/s?。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求：

（1）導(dǎo)體棒受到的摩擦力大小及方向；

（2）若將直流電源置換成一個電阻為&=2.0C的定值電阻（圖中未畫出），然后將導(dǎo)體棒由靜止釋放,

導(dǎo)體棒將沿導(dǎo)軌向下運動，求導(dǎo)體棒的最大速率（假設(shè)金屬導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌之間的最大靜

摩擦力與滑動摩擦力大小相等）。

【答案】（1）0.16N,方向沿斜面向下；（2）6m/s

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【解析】

【詳解】(1)導(dǎo)體棒、金屬導(dǎo)軌和直流電源構(gòu)成閉合電路，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得

—A=2A

R+r1+2

由左手定則可知導(dǎo)體棒受到的安培力方向沿斜面向上，大小為

F堂=57L=0.5x2x0.4N=0.4N

由于

mgsin37°=0.04xlOx0.6N=0.24N<F安

可知導(dǎo)體棒受到的摩擦力方向沿斜面向下，大小為

/=七—加gsin37°=0.16N

(2)若將直流電源置換成一個電阻為幾=2.0C的定值電阻，然后將導(dǎo)體棒由靜止釋放，則有

E=BLv，

當(dāng)導(dǎo)體棒達到最大速度時，加速度為零,根據(jù)受力平衡可得

加gsin37°=F^+f

可得

D2r2

mgsin37°=-------+f

R+R°

解得導(dǎo)體棒的最大速率為

vm=6m/s

15.如圖所示，在x軸上方有一勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，在x軸下方有一勻強電場，場強方向豎

直向上。一質(zhì)量為〃?，電荷量為q,重力不計的帶電粒子從/軸上的。點(0,力)處沿了軸正方向以初速度

%開始運動，并以與x軸正方向成45。角的速度方向第一次進入電場，且經(jīng)過y軸上6點時速度方向恰好與

y軸垂直，一段時間后，粒子回到。點。

(1)求勻強磁場磁感應(yīng)強度2的大小和勻強電場電場強度E的大??；

(2)求粒子從。點開始運動到再次回到。點所用的時間Zo

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