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★机密·启用前
2023-2024 学年第二学期高二年级期中学业质量监测试题
高二物理·参考答案
一、选择题（单选每题 4 分，多选每题 6 分，漏选 3 分，错选 0分）
题号 1 2 3 4 5
答案 D C A B C
题号 6 7 8 9 10
答案 B C ACD AC BC
二、实验题(每空 2 分)
11. （1）锌 （2）Bbv 1/nq
12. (1)CD (2)A (3)N1 (4) ABC (5)D
三、解答题(13 题 10 分，14 题 12 分，15 题 16 分)
13解：（1）线圈中产生的感应电动势的峰值为
E 2m NBS NBL （2分）
代入数据解得
Em 180 2 V （1分）
表达式为 e Em cos t
（2分）
得结果 e 180 2 cos 20 2t(V ) （1分）
（2）电动势的有效值为
E E m 180V （1分）
2
设电压表的示数为 U，电压表测两电阻并联部分两端电压，并联部分电阻为
R R 2 （1分）
2
则
U E R ' 72V（2分）
R r
故答案为（1） e 180 2 cos 20 2t(V )；（2）72V
14.解：（1）粒子运动轨迹半径设为 r，如图所示
物理 1
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★机密·启用前
根据几何关系可得
Rsin60°=L （1分）
解得
r 2 3
（1分）
L
3
由洛伦兹力提供向心力可得
qvB v
2
m （2分）
r
解得
B 3mv
(1分)

2qL
（2）粒子从 y轴上OA之间射出，设A点纵坐标为 yA， PA为轨迹圆的直径，如图所示
由几何关系得
y 2 L2A (2r)
2 (1分）
解得
y 39L
（1分）
A 3
可知 y轴上有带电粒子穿过的区域范围为
39L （1分）0 y
3
沿 x方向出发的粒子在磁场中运动时间最长，设该时间为 t，轨迹对应的圆心角设为 ，如图所示
物理 2
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★机密·启用前
由几何关系得
r sin L （1分）
解得
（1分）
3
则有
（1分）
t max T2
得 8 3 L （1分）tmax 9v
故答案为（1） 3mv ；（2） ；B 0
39L
y t 8 3 L
2qL 3 max

9v
15.解：（1）导体棒 AB和 CD组成的系统所有合外力为 0，故动量守恒，得
m2v0 m1 m2 v （2分）
得 m v （1分）v 2 0 2m / s
m1 m2
根据功能关系，导体棒产生的总热量等于损失的动能，得
（2分）
Q 1 m v 2 12 0 m m v22 2 1 2
得Q 0.6J （1分）
(2) 对导体棒 CD，从初始状态到末状态，由动量定理得
F安t m v m v
① （2分）
2 2 0
安培力表达式
F安 BIl
② （1分）
电荷量表达式
q It ③ （1分）
联立①②③式得
q 0.4C （1 分）
（3）由法拉第电磁感应定律得
物理 3
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★机密·启用前
E N
④ （1 分）

t
B S Bl x ⑤ （1 分）
E ⑥ （1 分）I
R
联立③④⑤⑥得 x 0.2m （1 分）
最大距离 xmax L x 0.2m 0.2m 0.4m （1 分）
故答案为(1)0.6J; (2)0.4C; (3)0.4m
物理 4
{#{QQABJYAQggiAAJBAARhCQQWyCEAQkAEAAKoGBFAEIAABCQNABAA=}#}2023-2024 学年第二学期高中二年级期中学业质量监测试题
物理
本试卷共 6 页，15 小题，满分 100 分，考试用时 75 分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。并
用 2B 铅笔将对应的信息点涂黑，不按要求填涂的，答卷无效。
2.选择题每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑，如需改动，用橡皮擦干
净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，
先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，只需将答题卡交回。
一、选单题（本题共 7 小题，只有一项符合题目要求，每小题 4 分，共 28分）。
1.关于下列四幅图说法正确的是（ ）
A．甲图电磁炉工作原理是线圈通交变电流后，由于线圈发热把热量传给锅体实现加热
B．乙图微波炉加热食物是因为微波温度很高，将热量传递给食物使食物温度升高
C．丙图电工服内部用包含金属丝的织物制成，主要是因为金属丝很坚韧，有利于保护人体
D．丁图灵敏电流表运输途中将正负接线柱用导线连接，利用了电磁感应中的电磁阻尼
2．图 1和图 2是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈，A1A2A3是三个规格相同的灯泡。实验时，
断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，
最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（ ）
A．图 1中，闭合S1，A1逐渐变亮
B．图 1中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流
C．图 2中，断开S2瞬间，通过 A3中的电流与断开前相反
D．图 2中，变阻器 R的阻值大于L2的阻值
3．CT扫描是计算机 X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对多种病情的探测。图（a）是某种 CT机主要
部分的剖面图，其中 X射线产生部分的示意图如图（b）所示。图（b）中 M、N之间有一电子束的加速电场，虚线
物理试题 第 1 页 共 6 页
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框内有匀强偏转磁场；经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到靶上，产生 X射线（如图
中带箭头的虚线所示）；将电子束打到靶上的点记为 P点。则（ ）
A．M处的电势低于 N处的电势
B．减小 M、N之间的加速电压可使 P点右移
C．偏转磁场的方向垂直于纸面向外
D．增大偏转磁场磁感应强度的大小可使 P点右移
4．如图甲所示，列车车头底部安装强磁铁，线圈及电流测量仪埋设在轨道地面（测量仪未画出），P、Q为接测量
仪器的端口，磁铁的匀强磁场垂直地面向下、宽度与线圈宽度相同，俯视图如图乙。当列车经过线圈上方时，测量
仪记录线圈的电流为 0.24A。磁铁的磁感应强度为 0.005T，线圈的匝数为 10，长为 0.2m，电阻为 0.5Ω，则在列车
经过线圈的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．线圈的磁通量一直增加
B．列车运行的速率为 12m/s
C．线圈的安培力大小为 2.4×10- 4N
D．线圈的电流方向先顺时针后逆时针方向
5.如图，放在水平地面上的物体质量为 m，物体与地面的动摩擦因数为 ，现用一个大小为 F的水平恒力力推它，
经过 t时间后，箱子的速度变成 v，那么时间 t内，下列说法正确的是（ ）
A．水平推力对箱子产生的冲量大小为 mv
B．箱子的加速度大小为 F/m
C．合外力对箱子的冲量大小为 mv
D．箱子的位移大小为 vt
6.风力发电将成为广东沿海实现“双碳”目标的重要途径之
一。如图甲，风力发电装置呈现风车外形，风吹向叶片驱
动风轮机转动，风轮机带动内部匝数为 N的矩形铜质线圈
在水平匀强磁场中，以角速度ω绕垂直于磁场的水平转轴
OO 顺时针匀速转动产生交流电，发电模型简化为图乙。
已知 N匝线圈产生的感应电动势的最大值为 Em。则（ ）
A．当线圈转到图示位置时磁通量最大
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B．当线圈转到图示位置时电流方向为 D→C→B→A
E
C．穿过线圈的最大磁通量为 m

D．当线圈转到竖直位置时电流表的示数最大
7.为全面推进乡村振兴，某地兴建的小型水电站如图所示。该水电站交流发电机的输出功率为 P=1000kW、发电机
的输出电压 U1=250V，经变压器升压后向远处输电。输电线总电阻为 R 线=16Ω，在用户处的降压变压器输出电压
U4=220V。在输电过程中，要求输电线上损耗的功率为发电机输出功率的 4%。假设升压变压器、降压变压器均为
理想变压器，下列说法错误的是（ ）
A．发电机输出的电流 I1=4000A
B．输电线上的电流Ⅰ线=50A
C．降压变压器的匝数比 n3：n4=11：960
D．用户得到的电流 I4=4.36×103A
二．多选题（每题 6分，共 18 分，漏选得 3分，错选得 0分）。
8．如图所示，边长为 L的正方形 abcd区域内存在匀强磁场，方向垂直于纸面（abcd所在平面）向外。ad边中点O
有一粒子源，可平行纸面向磁场内任意方向发射质量为m、电荷量为q的带电粒子，粒子速度大小均为 v，不计粒
子重力以及粒子间的相互作用。已知垂直 ad边射入的粒子恰好从ab边中点M 射出磁场，下列说法中正确的是（ ）
A．粒子带正电
B．粒子可以从磁场的 c点射出
L
C．从 a点射出磁场的粒子在磁场中运动的时间为
6v
2mv
D．磁场的磁感应强度大小为 qL
9．在如图甲所示的电路中，电感线圈的直流电阻可忽略不计，闭合开关 S后一段时间电路达到稳定状态。t＝0时
刻断开开关 S，LC振荡电路中产生电磁振荡，LC振荡电路随时间 t变化的规律如图乙所示(其纵轴表示的物理量未
标出)。下列说法错误的是( )
A．图乙可以表示电感线圈中的电流随时间变化的图像
B．图乙可以表示电容器所带电荷量随时间变化的图像
C．t T＝ 时刻，磁场能最大
4
D 1．将自感系数 L和电容 C同时增大为原来的 2倍，电磁振荡的频率变为原来的
2
10．1831年 10月 28日，法拉第展示了人类历史上第一台发电机—法拉第圆盘发电机，其原理如图所示，水平向右
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的匀强磁场垂直于盘面，圆盘绕水平轴 C以角速度ω匀速转动，铜片 D与圆盘的边缘接触，圆盘、导线和阻值为 R
R
的定值电阻组成闭合回路。已知圆盘半径为 L，圆盘接入 CD间的电阻为 r ，其他电阻均可忽略不计，下列说法
2
正确的是（ ）
A．回路中的电流方向为 a→b
B．C、D两端的电势差为
C．定值电阻的功率为
2 4
D B L ．圆盘转十圈的过程中，回路中的焦耳热为
3R
三、实验题：本题共 2 小题，每空 2分，共 16 分。
11．（6分）霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息
处理等方面，通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等
IB
重要参数，霍尔电压 U、电流 I和磁感应强度大小 B的关系为U K ，式中的比例系数 K称为霍尔系数，d为导
d
体厚度，如下图所示。实验表明，铜以及大多数金属的导电物质是带负电荷的电子，但锌中的导电物质带的是正电。
（1）霍尔元件通过如图所示电流 I时，电压表的正极应接在接线段 3点，则该金属是 。（填“铜”或“锌”）
（2）已知霍尔元件的厚度为 d，宽度为 b，磁感应强度大小为 B，自由电荷带电量为 q，单位体积内自由电荷的个
数为 n，自由电荷的平均定向移动速率为 v，则金属板上、下两面之间的电势差（霍尔电压）U= ，则霍尔
系数 K= 。
12．（10分）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”的实验中：
(1)下列仪器中需要的是______。（填写字母）
A． 干电池 B． 磁铁
C． 低压交流电源 D． 多用表
(2)实验时原线圈接在电源上，用多用电表测量副线圈的电压，下列操作正确的是______。
A．原线圈接交流电压，多用电表用交流电压挡
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B．原线圈接交流电压，多用电表用直流电压挡
C．原线圈接直流电压，多用电表用直流电压挡
D．原线圈接直流电压，多用电表用交流电压挡
(3)若某次实验中用匝数N1 400匝、 N2 800匝的变压器，测得N1的电压U1 3.6V， N2 的电压U 2 8.2V，据此
可知 （填“N1”或“N2”）是副线圈匝数。
(4)造成（3）中的误差的原因可能为______。（填字母代号）
A．原线圈上的电流发热 B．副线圈上的电流发热
C．变压器铁芯漏磁 D．原线圈输入电压发生变化
(5)为了减小能量传递过程中的损失，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。作为横档的铁芯 Q的硅钢片应按照下
列哪种方法设计______。
A． B． C． D．
四、解答题（本题共 3 小题，第 13 题 10 分，第 14 题 12 分，第 15题共 16 分，共 38 分）。
13．（10分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度 B 0.5T，边长 L 30cm的正方形线圈 abcd共 200匝，线圈电阻 r 3Ω，
线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO 匀速转动，角速度 20 2rad / s，外电路连接的两个定值电阻的阻值均为 R 4Ω。
求：
（1）从图示位置开始计时，线圈中产生的感应电动势的表达式；
（2）交变电压表的示数。
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14．（12分）如图所示，一个质量为 m、带负电荷粒子的电荷量为 q、不计重力的带电粒子从 x轴上的 P点以速度
ν沿与＋x轴成 60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，恰好垂直于 y轴射出第一象限。已知 OP=L。
（1）求匀强磁场的磁感应强度 B的大小；
（2）让大量这种带电粒子同时从 x轴上的 P点以速度ν沿与＋x轴成 0~180°的方向垂直磁场射入第一象限内，求 y
轴上有带电粒子穿过的区域范围和带电粒子在磁场中运动的最长时间。
15.（16分）如图所示，在竖直向上磁感应强度为 B＝1 T的匀强磁场中，两条足够长光滑平行金属导轨固定在水平
桌面上，间距 l＝1 m，电阻不计，匀强磁场方向与导轨平面垂直，金属棒 AB、CD水平放在两导轨上，相隔为 L＝
0.2 m，棒与导轨垂直并保持良好接触，AB棒质量为 m1＝0.2 kg，CD棒质量为 m2＝0.4 kg，两金属棒接入电路的总
电阻 R＝0.5 Ω，若 CD棒以 v0＝3 m/s的初速度水平向右运动，在两根金属棒运动到两棒间距最大的过程中，求
（1）该过程中导体棒上产生的总热量
（2）该过程中通过导体上的电荷量是多少？
（3）两导体棒的最大距离是多少？
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