【文档说明】新疆维吾尔自治区塔城地区2022-2023学年高二下学期期中考试物理试题 含解析 .docx，共(17)页，1.445 MB，由小赞的店铺上传

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2022-2023学年第二学期高二年级物理期中考试一、单项选择题（每题4分）1.以下说法正确的是（）A.磁场和磁感线都是客观存在的B.磁感应强度FBIL=（BIL⊥）是用比值法定义的物理量C.运动的电荷在磁场中一定受洛伦兹力的作用D.磁场中某点磁感应强度的方向跟放在该处通电

导线所到的安培力的方向一致【答案】B【解析】【详解】A．磁场是客观存在的一种物质，磁感线是人引入的虚拟线，故A错误；B．磁感应强度FBIL=（BIL⊥）是用比值法定义的物理量，B的大小与F和IL无磁，故B正确；C．运动的电荷在

磁场中当运动方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力的作用，故C错误；D．根据左手定则可知，垂直于磁场方向放置的通电导线受力方向与磁感应强度方向垂直，故D错误。故选B。2.利用如图所示的天平可以测定磁感应强度。天平的右臂下悬挂有一个N匝矩形线圈，线圈宽度为L，

线圈下端在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面。当线圈中通有顺时针方向的电流I时，在天平左右两边分别加上质量为1m、2m的祛码，天平平衡。当线圈中通有逆时针方向的电流I时，天平右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡，由此可知，磁感应强度（）A

.方向垂直纸面向里，大小为2mgNILB.方向垂直纸面向外，大小为2mgNILC.方向垂直纸而向里，大小为12()2mmgNIL−D.方向垂直纸面向外，大小为12()2mmgNIL−【答案】A【解析】【详解】因为电流逆时针方向时，右边再加砝码才能重新平衡，所以

电流逆时针方向时安培力竖直向上，由左手定则判断磁场方向垂直于纸面向里；设线圈质量为3m，电流顺时针方向时，根据受力平衡可得123mgmgmgNBIL=++电流逆时针方向时，根据受力平衡可得123mgmgmgmgNBIL=++−联立解得2mgBNIL=

故选A。3.下图是阴极射线管的示意图，阴极射线管的两个电极接到高压电源时，阴极会发射电子.电子在电场中沿直线飞向阳极形成电子束。将马蹄形磁铁的磁极靠近阴极射线管，如图所示，则电子束将A向上偏转B.向下偏转C.向N极偏转D.向S极偏转【答案】B【解析

】【详解】电流方向由“+”到“-”，电子速度方向从“-”到“+”，由左手定则可知，电子向下偏转，故B正确，ACD错误。故选B。4.如图所示，“L”型导线abc固定并垂直于磁场放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中

、已知ab=bc.=l，ab垂直bc。导线通入恒定电流I时，导线abc受到的安培力大小为（）A.BIlB.2BIlC.2BIlD.5BIl【答案】B【解析】【详解】“L”形导线的等效长度为ac，连接ac，根据几何关系得2acl

=导线abc受到的安培力大小为2FBIl=故选B。5.如图所示，矩形虚线框MNPQ内有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，

图中画出了它们在磁场中的运动轨迹．粒子重力不计．下列说法正确的是A.粒子a带负电B.粒子c的动能最大C.粒子b在磁场中运动的时间最长D.粒子b在磁场中运动时的向心力最大【答案】D【解析】【详解】根据左手定则知粒子a带正电，粒子b、c带负电；

粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，根据2vqvBmr=，可得：mvrqB=，粒子的动能EK=12mv2，则可知三个带电粒子的质量、电荷量相同，在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，则由图知，c粒子速率最小，b粒子速率

最大．b粒子动能最大，向心力最大．故B错误，D正确．根据22mmtqBqB==，则c粒子圆弧转过的圆心角最大，时间最长，选项C错误；故选D．6.如图所示，一个带负电的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为v，若加上一个垂直纸面向外的磁场

，则滑到底端时()A.v不变B.v变大C.v变小D.不能确定【答案】C【解析】【详解】未加磁场时，根据动能定理，有：2102fmghWmv−=−加磁场后，多了洛伦兹力，洛伦兹力不做功，但正压力变大，摩擦力变大，根据动能定理，有：

2102fmghWmv−=−因ffWW，所以v′＜v，故选C．7.如图所示，厚度为h，宽度为d的导体，当磁场方向与电流方向垂直时，在导体上下表面会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。下列说法正确的是（）A.无论是何种电性的载流子，上表面的电势均高于下表面电势B.仅增大h时，则上下表面的电

势差增大C.仅增大d时，则上下表面的电势差增大D.仅增大载流子的定向移动速度时，则上下表面的电势差增大【答案】D【解析】【详解】A．载流子为带正电的粒子时，粒子运动方向向右，由左手定则可知，正粒子向上偏转，即上表面电势高于下表面电势，载流子为

带负电的粒子时，等效电流向右，即负粒子向左运动，由左手定则可知，负粒子向上偏转，即上表面电势低于下表面电势，故A错误；BCD．设载流子的定向移动速度为v，当上下表面电势差恒定时，有UqBvqh=解得UBvh=设载流子所带电量为q，由电流微观定义In

qSvnqdhv==解得BIUnqd=故仅增大d时，则上下表面的电势差将减小，而电势差与h无关，仅增大载流子的定向移动速度v时，电流I增大，上下表面的电势差增大，故D正确BC错误。故选D。8.用加旋加速器分别加速某元素的一价正离子和二价正离子，各离子开始释放的位置均在A点，加速电压相同，

则关于一价正离子和二价正离子的加速，下列说法不正确的是（）A.获得的最大速度之比为12∶B.获得的最大动能之比为14∶C.加速需要的交变电压的频率之比为21∶D.经加速电场加速的次数之比为12∶【答案】C【解析】【详解】AB.某元素的一价正粒子和二价正粒子的电量之比为1

：2，质量相等，由2222211()222kqBRqBREmvmmm===，可知获得的最大动能之比为1：4，速度之比为1：2，故AB不符合题意；的C.加速电压的周期等于粒子在磁场中运动的周期，即2mTBq=，可见交变电压的周期之比为2：1，，频率之比为1：

2，故C符合题意；D.经加速电场加速2222qBRqnUm=，222qBRnmU=，因此加速的次数之比为1：2，故D不符合题意．故选C。9.质谱仪是一种利用质谱分析测量离子比荷的分析仪器，如图是一种质谱仪的示意图，它是由加速电场、静电分

析器和磁分析器组成。已知静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子由静止开始经加速电场加速后，沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器

，最终打到胶片上的Q点，不计粒子重力，下列说法中正确的是（）A经分析，粒子带正电，且极板M低于极板N电势B.不同种类的带电粒子通过静电分析器的时间都相同C.加速电场的电压12UER=D.带电粒子在磁分析器中运动的直径1mERPQBq=【答案】C【解析

】【详解】A．因为粒子在磁场中从P点运动到Q点，因此由左手定则可知粒子带正电；在加速电场中受到的电场力向右，所以电场线方向向右，则M板为正极，M板的电势高于N板电势，故A错误；C．在加速电场中，由动能定理得2102qUm=−v得2vUqm=.粒子

在静电分析器中做圆周运动，电场力提供向心力，由牛顿第二定律得2vqEmR=解得12UER=故C正确；B．根据2vUqm=可知，不同种类的带电粒子加速后的速度不一定相同，所以通过静电分析器的时间也不一定相同，故B错误；D．粒子在磁分析器中以半

径为r做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得2vqvBmr=解得1mERrBq=带电粒子在磁分析器中运动的直径22mERPQrBq==故D错误。故选C。10.如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电

阻可忽略不计，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是（）A.开关S闭合时，c灯立即亮，a、b灯逐渐亮B.开关S闭合，电路稳定后，b、c灯亮，a灯不亮C.开关S断开时，c灯立即熄灭，a、b灯逐渐熄灭

D.开关S断开时，c灯立即熄灭，a灯逐渐熄灭，b灯闪亮一下再逐渐熄灭【答案】D【解析】【详解】A．开关S闭合时，b、c灯立即亮，因为线圈产生自感，会阻碍该支路电流的增大，所以a灯逐渐亮，A错误；B．开关S闭合，电路稳定后，因L的直流电阻忽略不计，则a

与b并联，三个灯泡都有电流流过，a、b、c灯都亮，B错误；CD．开关S闭合，电路稳定后，因L的直流电阻忽略不计，b灯和电阻串联，则流过a灯的电流aI大于b灯的电流bI，开关S断开时，c灯立即熄灭，线圈及b、a灯构成回路，线圈产生自感电流阻碍电流aI减小，流过b、a灯，则a

灯逐渐熄灭，b灯闪亮一下再逐渐熄灭，C错误D正确。故选D。二、多项选择题：（每题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）11.如图所示，在水平桌面上有一金属圆环，在它圆心正上方有一条形磁铁

（极性不明），当条形磁铁下落时，可以判定（）A.环中将产生俯视顺时针方向的感应电流B.环对桌面的压力将增大C.环有面积缩小的趋势D.磁铁将受到竖直向下的电磁作用力【答案】BC【解析】【详解】A．由于磁铁的极性不明，无法确定环中感应电流的方向，故A错误；B．磁铁靠近圆环

，穿过环的磁通量增大，根据楞次定律的推论可知，环有面积减小和远离磁铁的趋势，故环对桌面的压力将增大，故BC正确；D．根据力的作用是相互的，可知，磁铁受到环对它施加的竖直向上的作用力，故D错误。故选BC。12.如图所示，螺线管匝数100

0n=匝，横截面积220cmS=，螺线管导线电阻1r=，电阻3R=，管内磁场的磁感应强度B的Bt−图像如图所示（以向右为正方向），下列说法正确的是（）A.通过电阻R的电流方向是从C到AB.电阻R两端的电压为4VC.感

应电流的大小为1AD.02s内通过R的电荷量为2C【答案】ACD【解析】【详解】A．由楞次定律可以判断出螺线管中感应电流产生磁场方向从右向左，那么通过电阻R的电流方向是从C到A，故A正确；C．根据法拉第电磁感应定律有4V==BSEnt由闭合电路欧姆定律得4A1A31EIRr===++故C正

确；B．电阻R两端的电压为13V3VUIR===故B错误；D．02s内通过R的电荷量为2CqIt==故D正确。故选ACD。13.如图所示，半径为2cmR=的圆形区域中有垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度2TB=，一个比荷为6210

C/kg的带正电的粒子从圆形磁场边界上的A点以40810m/sv=的速度垂直直径MN射入磁场，恰好从N点射出，且120AON=，下列选项正确的是（）A.带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为1cmB.带电

粒子在磁场中运动轨迹圆心一定在圆形磁场的边界上C.若带电粒子改为从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，一定从N点射出D.若要实现带电粒子从A点入射，从N点出射，则该圆形磁场的最小面积为3π×10−4m2【答案】BCD【解析】【分析】【详解】A

B．根据洛伦兹力提供向心力可得200vqvBmr=解得00.02m2cmmvrRqB====带电粒子在磁场中运动轨迹的圆心一定在圆形磁场的边界上，故A错误、B正确；C．若带电粒子改为从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，假设出

射点位置在N点，圆心在O点，如图所示，的根据几何关系可得CONO为菱形，则//COON，N和N重合，故粒子从N点射出，故C正确；D．若要实现带电粒子从A点入射，从N点出射，则该圆形磁场的最小直径等于AN长度

，即2min331022mANrR−===最小圆的面积为n242mi310mSr−==故D正确。故选：BCD。14.如图所示，等腰直角三角形ABC的区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，AB边的中点O有一粒子源，可以在纸面里沿垂直AB的方向

向磁场内射入各种速率的同种粒子，不计这些粒子的重力，则下列判断正确的是（）A.从B点射出磁场的粒子与从BC边中点射出磁场的粒子速度的大小之比为1：2B.若粒子带正电，粒子可能从C点射出磁场C.粒子不可能从AC中点射出磁场D.若粒子带负电，粒子可能从A点射出磁场【答案】AC【解

析】【详解】A．粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得2vqvBmr=解得qBrvm=根据几何关系可知，从B点射出磁场的粒子与从BC边中点射出磁场的粒子的轨道半径是1：2，故速度之比为1：2，A正确。BD．若粒子带正电，根据左手定则，粒子将顺时针偏

转，根据几何关系可知，粒子无法做圆周运动从C点射出，同理，若粒子带负电，粒子也不可能从A点射出磁场，B、D错误；C．AC中点在O点沿垂直AB的方向上即初速度的方向上，粒子在磁场中运动方向要发生偏转，故粒子不可能从AC中点射出磁场，C正确；故选AC。二、实验题（本题共2小题，共1

2分）15.在图(1)中，G为指针在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况，今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图(2)中的条形磁铁的运动方向是__________；图(3)中电流计的指针从中央向_________偏转；图(4)中的条形磁铁上端为___________极。【答

案】①.向下②.右③.N【解析】【分析】【详解】根据图(1)可知，电流从左接线柱进入电流表时,指针向左偏转；[1]在图(2)中，指针向左偏，表明电流从左接线柱进入电流表，从上向下看，线圈中产生顺时针的感应电流，根据楞次定律，磁铁的运动方向是向下；[2]在(3)中，磁铁向下运动，根据楞次定律，从上向

下看，线圈中产生逆时针感应电流，电流从右接线柱进入电流表，指针向右偏转；[3]在图(4)中，电流表指针向右偏转，从上向下看，线圈中产生逆时针的感应电流，根据楞次定律，磁铁的上端是N极。16.某研究性小组为了测定磁极间的磁感应强度，设计了如图所示的实验装置。将磁铁固定在水平放置的电子测力计上，磁铁

两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其余区域磁场不计。水平直铜条AB的两端通过导线与一电源连接成闭合回路，并由两根绝缘细线悬挂。AB在磁场中的长度为L、电阻为R，电源电动势为E、内阻为r。在开关闭合前，电子测力计的示数为F1；开关闭合后，电子测力计的示数为F2。（1）开关闭合后，铜条所受安培力

的大小为___________（用题中所给物理量符号表示），方向为___________。（2）磁极间的磁感应强度大小B=___________（用题中所给物理量符号表示）。【答案】①.21FF−②.向上③.()()21FFRr

EL−+【解析】【详解】（1）[1][2]开关闭合时，由图中流经铜条的电流方向和磁感应强度B的方向，根据左手定则可知，安培力方向向上，由于力的作用是相互的，铜条对磁铁产生大小等于安培力且方向向下的作用力。开关未闭合时，电子测力计示数F1是磁铁的重力，闭合开关时，电

子测力计示数F2是磁铁的重力和铜条对磁铁产生的向下的作用力的和，故铜条所受安培力的大小为F=F2-F1（2）[3]根据闭合电路的欧姆定律可知EIRr=+磁极间的磁感应强度大小为()()21FFRrFBILEL−+==三、计算题：本题共3小题，17题8分，18题12分，19题12

分，共32分。17.如图所示，两根间距L=1m、电阻不计的平行光滑金属导轨ab、cd水平放置，一端与阻值R=2Ω的电阻相连。质量m=1kg，电阻不计的导体棒ef在外力作用下沿导轨以v=5m/s的速度向右匀速

运动。整个装置处于磁感应强度B=0.2T的竖直向下的匀强磁场中。求：（1）回路中感应电流大小；（2）导体棒所受安培力大小。【答案】（1）05A；（2）0.1N【解析】【详解】（1）导体棒向右运动，切割磁感线

产生感应电动势大小为0.215V1VEBLv===得感应电流大小1A0.5A2EIR===（2）导体棒所受安培力大小为0.20.51N0.1NFBIL===安18.如图所示，宽为L、长为2L的矩形区域M

NPQ内（包含边界）有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，M处有一粒子源，能向MN的方向发射大量速率不相等，质量均为m、电荷量均为q的带负电粒子，这些粒子都能从PQ边离开磁场区域，不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用。4s

in535=，3cos535=，求：（1）粒子速度的最大值和最小值；（2）粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间。【答案】（1）max52qBLvm=，min2qBLvm=；（2）maxmtqB=，min53180mtqB=【解析】【详解】

（1）粒子从PQ边离开磁场时的临界运动轨迹如图甲、乙所示：.由几何知识可知12Lr=，252rL=粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得2vqvBmr=解得qBrvm=粒子速度的最大值为2max52qBrqBLvmm==粒子速度的最小值为1min2qBrqBLvmm==（2）

由粒子从PQ边离开磁场区域的临界运动轨迹可知，粒子转过的最大圆心角max180=最小圆心角min53=粒子做圆周运动的周期2mTqB=则粒子在磁场中运动的最长时间maxmax360mtTqB==粒子

在磁场中运动的最短时间minmin53360180mtTqB==19.如图所示，间距0.5mL=的光滑U形金属导轨固定在倾角37=的绝缘斜面上.匀强磁场方向垂直斜面向上，质量1kgm=、电阻2r=的导体棒垂直导轨放置，由静止释放，导体棒沿导轨下滑2m达到最大速度4m/sv=。导

轨上端接电阻4R=，运动中导体棒与导轨始终保持良好接触，导轨足够长且电阻不计，重力加速度g取102m/s，sin370.6=，cos370.8=。求：（结果可以保留分数）（1）磁感应强度B的大小；（2）此时a、b两点间的电势差；（3）该过程电阻R上产生的焦耳热Q。、【答案】（1）

6TB=；（2）-8V；（3）8J3Q=【解析】【详解】（1）导体棒最大速度时受力达到平衡，有sin37mgBIL=IrBLvR=+解得6TB=（2）此时产生的电动势大小为12VEBLv==由右手定则可知a端电势低于b端，则8VabEURRr=−=−+（3）由能量守恒可得21sin372mgx

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