高二年级物理试卷参考答案（选考）
1．B 2．D 3．B 4．B 5．C
6．D 7．D 8．C 9．D 10．D
11．B 12．C 13．C
14．BC 15．AB
16． 偏小 15 6.7
17． 102.20 4.700
18． 不需要 需要 匀速直线运动
19．（1）；（2）
【详解】（1）带电油滴恰好静止时，则有
其中
联立解得
（2）由动能定理有
又由于
解得
则变阻器的取值范围为
20．（1）；（2），方向竖直向下；（3）或
【详解】（1）弹簧的弹性势能转化为滑块的动能
由题意
解得
（2）滑块由B点到C点由动能定理得
又
根据牛顿第二定律
解得
由牛顿第三定律可得，滑块到达圆弧未端C时对轨道的压力大小为，方向竖直向下。
（3）滑块冲上半圆轨道后不会脱离轨道运动，分两种情况：一是到达与圆心等高处时速度恰好为零；二是到达半圆弧轨道最高点。
①到达与圆心等高处时速度恰好为零
由动能定理得
解得
②滑块能够到达半圆弧轨道最高点
由动能定理得
在最高点，重力恰好提供向心力
解得
综上，或时，滑块冲上半圆轨道后不会脱离轨道运动。
21．（1）；；（2）；（3）；（4）；
【详解】（1）由闭合电路欧姆定律，可得
ab边受到的安培力的大小为
（2）依题意，有
当I=0时，转速达到最大，可得
，
（3）对导线框ab、dc应用动量定理，可得
通过电路的电荷量为
导线框产生的焦耳热为
（4）导线框从最大速度减至v时稳定，对该过程应用动量定理，有
电路中流过的电量为
此时电容器所带电量为
解得
如下图作U-q图像，由微元法可知图像下面积等于电容器储存的电能
联立，解得
22．（1）带负电，；（2），0.4R；（3）见解析
【详解】（1）已知沿圆心O1射入的离子，恰好从O点沿y轴射出，则可知离子在B1中向上偏转，根据左手定则，可知离子带负电，根据该离子运动轨迹，画出半径，如图所示
粒子运动的轨迹半径为
解得
（2）离子经过圆心磁场区域均能到达O点，到达O点时，速度方向与y轴夹角为θ，如图所示
根据几何关系
可知
且左右对称；
在B2中，有
可得
在磁场中所花时间最少的粒子轨迹为如图所示的劣弧，其轨迹对应的圆心角为
在磁场中所花时间最长的粒子为如图所示的优弧，其轨迹对应的圆心角为
根据周期
所以
离子打到收集板上的区域长度L，取决于离子打到收集板上的最近距离和最远距离，其中，最远距离为沿y轴正方向射出的离子，如上图所示
最近距离为速度方向与y轴正方向夹角为53°射入的离子，如上图所示
所以
（3）如图所示
①当所有离子均到达不了收集板时，此时磁场宽度为
即当时，；
②当离子方向在y轴右侧与y轴夹角度为θ时，有
对应离子在第三象限的带宽为
对应收集的离子数
当离子方向在y轴左侧与y轴夹角度为θ时，有
对应离子在第三象限的带宽为
对应收集的离子数
所以当时，；
③粒子能全部打到收集板时，，；
综上所述
，
，
，
答案第11页，共12页嘉兴重点中学 2023 学年第一学期第二次教学调研 高二年级物理试卷（选考）
考生须知：
1． 本卷满分为 100 分， 考试时间为 90 分钟。
2． 请将答案正确填写在答题卡上，答案写在试题卷上不给分。
一、 单项选择题 （本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分）
1． 下列属于国际单位制中基本单位的是( )
A． cm B． A C． N D． eV
2． 下列说法与物理学史相符的是( )
A． 奥斯特发现电磁感应现象
B． 法拉第证实电流周围存在磁场
C． 伏特首先研究得出电流与电压、电阻三者之间的关系
D． 焦耳根据所测电流通过电阻放出的热量， 提出焦耳定律
3． 小明同学利用废旧透明胶缠绕废纸做成一个纸球，让纸球从某一高度下落，如图所示，若纸球下落过 程中空气阻力与速度成正比， 并经过足够长时间落地， 则纸球运动过程中的速度v、重力势能Ep、动能Ek、
机械能 E 随下落时间t或下落高度 h 的关系图像可能正确的是( )
A． B． C． D .
4． 由航天科技集团五院研制的第五十六颗北斗导航卫星搭乘长征三号乙运载火箭， 在西昌卫星发射中心 成功发射。该卫星属地球静止轨道卫星，是我国北斗三号工程的首颗备份卫星， 以下说法正确的( )
A． 该卫星环绕地球的速度大于 7.9km/s
B． 该卫星的加速度大于赤道上一建筑物的向心加速度
C． 发射该卫星的速度超过了第二宇宙速度
D． 启动该卫星的发动机进行加速， 能减小该卫星的运动周期
5． 以下装置中都涉及到磁场的具体应用， 关于这些装置的说法正确的是( )
A． 甲图为回旋加速器， 增加电压 U 可增大粒子的最大动能
B． 乙图为磁流体发电机， 可判断出 A 极板是发电机的正极
C． 丙图为质谱仪，打到照相底片 D 同一位置粒子的比荷相同
D． 丁图为速度选择器， 特定速率的粒子从左右两侧沿轴线进入后都做直线运动
高二年级物理学科（选考）： 第1页， 共6页
6． 如图所示， 细绳拉着一带正电小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动， 该区域内
存在水平向右的匀强电场。A 点为运动轨迹的最高点，B点为运动轨迹的最低点， CD为
水平直径。在小球做圆周运动的过程中( )
A． 在 A 点小球的速度最小 B． 在B点绳子的拉力最大
C． 在C点和D点绳子的拉力大小相等 D． 在C点小球的机械能最小
7． 在回收过程中“嫦娥五号”返回器采取“半弹道跳跃方式”再入返回， 并在降至地面10km开降落伞减速， 从降落伞打开到返回器落至地面这一过程中， 下列说法正确的是( )
A． 返回器下落过程中减速是因为降落伞对返回器的拉力大于返回器对降落伞的拉力
B． 打开降落伞后，返回器内的月球样品处于失重状态
C． 若返回器降落到地面附近时突然受到水平方向的风作用，返回器在空中运动的时间将变长 D． 若返回器受到的阻力与速度大小成正比， 返回器做加速度减小的减速运动
8． 如图所示， 固定的竖直光滑 U 形金属导轨，间距为 L， 上端接有阻值为 R 的电阻，处在方向水平且垂 直于导轨平面、磁感应强度为 B 的匀强磁场中，质量为 m、电阻为 r 的导体棒与劲度系数为 k 的固定绝缘 轻弹簧相连且放在导轨上， 导轨的电阻忽略不计。初始时刻， 弹簧处于伸长状态， 其伸长量为 x1 ＝，此 时导体棒具有竖直向上的初速度 v0，在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。 则下列说法正确的是( )
A． 初始时刻导体棒受到的安培力大小为
B． 初始时刻导体棒加速度的大小为2g＋ BmR (2L2)V0
C． 棒第一次速度为零时， 克服弹簧弹力和克服重力做功之和小于mv0 (2)
D． 从导体棒开始运动到最终静止的过程中， 电阻 R 上产生的焦耳热为mv0 (2)＋
9． 如图所示的电路中， L1、 L2、 L3 是三个相同的灯泡， 电感L的电阻和电源的内阻可忽略， D为理想二极管。下列判断正确的是( )
A． 开关K从断开状态突然闭合时， L1 逐渐变亮， L2 一直不亮， L3 立即变亮
B． 开关K从断开状态突然闭合时， L1、 L3 逐渐变亮， L2 立即变亮
C． 开关K从闭合状态突然断开时， L1、 L3 逐渐熄灭， L2 突然变亮， 然后逐渐变暗至熄灭
D． 开关K从闭合状态突然断开时， L1 逐渐熄灭， L2 突然变亮， 然后逐渐变暗至熄灭， L3 立即熄灭
10． 如图， 空间固定一条形磁体（其轴线水平）， 以下说法正确的是( )
A．圆环 a 沿磁体轴线向右运动，靠近磁体 N 极时感应电流为逆时针（从左往右看）
B． 圆环 b 竖直下落时磁通量不变
C． 圆环 c 经过磁体右边的位置 2 时磁通量为 0，感应电流为 0
D． 圆环 c 经过位置 2 前后一小段时间内感应电流方向不变
11． “西电东送”是我国西部大开发的标志性工程之一． 如图是远距离输电的原理图，假设发电厂的输出电
压U1恒定不变，输电线的总电阻保持不变， 两个变压器均为理想变压器． 下列说法正确的是( )
A． 若输送总功率不变， 当输送电压U2 增大时， 输电线路损失的热功率增大
B． 用电高峰期， 用户电压U4 降低， 输电线路损失的热功率增大
C． 当用户负载增多， 升压变压器的输出电压U2会增大
D． 当用户负载增多， 通过用户用电器的电流频率会增大
高二年级物理学科（选考）： 第2页，共6页
12． 如图所示， 在正方形 ABCD 区域内有垂直纸面向外的匀强磁场， F 点和 E 点分别是 AB 边和 BC 边的 中点。甲、乙、丙三个质量和电量完全相同速度不同且重力不计的带电粒子从 E 点垂直 BC 边向上进入磁 场区域， 甲、乙、丙分别从 G 点（G 点在 B 点和 E 点之间）、B 点、F 点射出磁场区域， 对三个粒子在磁场 中的运动下列说法正确的是( )
A． 乙粒子在磁场中的运动时间大于甲粒子在磁场中的运动时间
B． 三个粒子均带正电
C． 丙粒子的运动时间是甲的一半
D． 如果增大甲粒子的入射速度，甲粒子在磁场中的运动时间一定变小
13． 如图甲所示为一台小型发电机的结构示意图， 内阻为 0.7Ω 的单匝线圈在匀
强磁场中匀速转动， 产生的电动势随时间变化的正弦图线如图乙所示， 电压表、
电流表均为理想交流电表，定值电阻的阻值 R=10.3Ω,则下列说法正确的是( )
A． 发电机产生的电动势最大值为110√2V，线圈的转速 n=50r/min
B． 电流表的示数为 10A， 电压表的示数为 110V
C． 0~0.01s 的时间内， 通过定值电阻的电荷量为
D． t=0.02s 时，穿过线圈的磁通量变化率最大
二、 多项选择题
（本题共 2 小题， 每小题 3 分， 共 6 分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部 选对的得 3 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分）
14． 如图所示， 两足够长的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距为 L，导轨间有方向竖直向 下的匀强磁场， 磁场的磁感应强度大小为 B， 质量均为 m、有效电阻均为 R 的金属棒ab和cd垂直于导轨放 置，均处于静止状态，现给ab棒一个方向水平向左、大小为v0 的初速度，下列说法正确的是( )
A． 从ab棒开始运动到回路无电流的过程中，回路产生的焦耳热为
B． 从ab棒开始运动到回路无电流的过程中， 回路产生的焦耳热为
C． 最终回路无电流通过后，两棒间的距离比静止时增大
D． 最终回路无电流通过后，两棒间的距离比静止时增大
15． 如图所示， 在竖直放置的平行板电容器极板间有电场强度大小为E、方向竖直向下的匀强电场和磁感 应强度为B1 、方向水平向里的匀强磁场。左右两挡板中间分别开有小孔S1、 S2 ，在其右侧有一边长为L的 正三角形区域磁场， 磁感应强度为B2， 磁场边界ac中点S3 与小孔S1、 S2 正对。现有大量的带电荷量均为+q 而质量和速率均可能不同的粒子从小孔S1 水平射入电容器，其中速率为v0 的粒子刚好能沿直线通过小孔S1、 S2 。粒子的重力及各粒子间的相互作用均可忽略不计，下列说法中正确的是( )
A． v0 一定等于
B． 在电容器极板中向上偏转的粒子的速度一定满足v>
C． 速率为v0 的粒子中， 满足质量m <的粒子都能从ac边射出
D． 速率为v0 的粒子中， 能打在ac边的所有粒子在磁场B2 中运动的时间一定都相同
高二年级物理学科（选考）： 第3页， 共6页
三、实验题 （本题共 3 题，共 10 空，每空 1 分）
16． 某小组测定某电池的电动势与内阻， 已知其电动势E约为十几伏， 内阻T约为几欧姆，提供以下器材：
A． 量程为10mA、内阻未知的电流表G； B． 电阻箱R1 (0 9999.9Ω)；
C． 定值电阻R0 (50Ω)； D． 滑动变阻器R3 (0 100Ω)；
E． 滑动变阻器R4 (0 2000Ω)； F． 开关 2 只， 导线若干。
先用如图所示甲的电路来测定电流表 G 内阻。实验步骤与如下：
①按图甲连接好电路，断开S1、 S2 ，将滑动变阻器R′ 的滑片调至图中a端所对应的位置； ②闭合S1 ，调节R′ ，使电流表G满偏；
③保持R′ 不变，再闭合S2 ，调节电阻箱电阻R1 = 100.0Ω,使电流表G的读数为5mA；
④调节电阻箱时，干路上电流可视为几乎不变，即可测定的电流表G内阻Rg 的大小。
（1） 为确保实验仪器安全， 滑动变阻器应该选取 （选填“R3 ”或“R4 ”）； 而实际干路上电流会发生变 化，故测得的电流表内阻比真实值 （选填“偏大”、 “偏小”或“不变”）
（2） 按图乙连接电路， 闭合开关， 多次调节电阻箱R1 的阻值， 记录每次电阻箱的阻值R及对应的电流表的 示数I。作出 R图像如图丙所示， 处理数据得到斜率K大小为 0.2， 纵轴截距b为 8， 则求得电池的电动势
为 V， 内阻为 Ω（结果均保留两位有效数字）。
17． 某实验小组做“测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验，已知金属丝阻值约6Ω。
（1） 如图甲所示， 先用游标卡尺测量金属丝长度L = mm，然后用图乙的螺旋测微器测其直径 d = mm；
（2） 为了减小实验误差， 需进一步测其电阻， 除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下： A． 电压表 V（量程 3V， 内阻约为15kΩ;量程15V，内阻约为75kΩ)
B． 电流表 A（量程0.6A，内阻约为1Ω;量程3A，内阻约为0.2Ω)
C． 滑动变阻器R1 （0~5Ω , 1A） D． 滑动变阻器R2 （0~2000Ω , 0.1A）
E. 1.5V的干电池两节， 内阻不能忽略 F. 电阻箱 G. 开关 S， 导线若干
为了测多组实验数据且范围尽量的大，则滑动变阻器应选用 （填“R1 ”或“R2 ”）。
18． 小高同学用如图所示的实验装置来验证平抛运动的特征： 两个完全相同的弧形轨
道 M、 N 分别用于发射小铁球 P、 Q， 其中 N 的末端与水平板相切。两轨道上端分别
装有电磁铁 C、 D， 调节电磁铁 C、 D 的高度， 使 AC=BD． 现将小铁球 P、 Q 分别吸
在电磁铁 C、D 上， 然后切断电源， 使两小铁球能同时分别从轨道 M、N 的顶端滑下。
（1） 为完成本实验，弧形轨道 M、 N 的表面 （填“ 需要”或“不需要”） 确保光滑， 水平板的表面 （填“ 需要”或“不需要”） 确保光滑。
（2） 符合上述实验条件后， 仅仅改变弧形轨道 M 的高度， 重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说 明平抛运动的水平分运动是 。
高二年级物理学科（选考）： 第4页，共6页
四、解答题 （本题共 4 小题， 19 题 8 分， 20 题 10 分， 21 题 14 分， 22 题 13 分）
19． 如图所示， 电源电动势E = 400V，内阻不计， R1、 R2、 R4 的阻值均为200Ω , R3 为可变电阻。 C为一 水平放置平行板电容器，板间距离d = 10cm。有一带正电油滴质量为3.2 × 10 8kg，电荷量q = 6.4 × 10 10C。 重力加速度取10m/s2 ，不计空气阻力。
（1） 调节R3 使带电油滴恰好静止在两平行板之间，求此时变阻器R3 的阻值大小（结果保留一位小数）；
（2） 若带电油滴从上极板小孔正上方d = 10cm处自由下落， 为了使油滴不与下极板接触，求变阻器R3 的
取值范围。
20． 如图所示， 质量为m = 4kg的滑块（可视为质点） 放在光滑平台上，向左缓慢推动滑块压缩轻弹簧至 P 点，释放后滑块以一定速度从 A 点水平飞出后， 恰好从 B 点无碰撞滑入竖直平面内的光滑圆弧轨道 BC， 然后从 C 点进入与圆弧轨道 BC 相切于 C 点的水平面 CD，同一竖直平面内的光滑半圆轨道 DE 与水平面 CD 相切于 D 点。已知圆弧轨道 BC 的半径R1 = 3m， AB 两点的高度差 = 0.8m，光滑圆 BC 对应的圆心 角为53°,滑块与 CD 部分的动摩擦因数μ = 0.1， LCD = 2m，重力加速度g = 10m/s2 。求：
（1） 弹簧压缩至 P 点时的弹性势能；
（2） 滑块到达圆弧末端 C 时对轨道的压力；
（3） 滑块冲上半圆轨道后中途不会脱离半圆轨道， 轨道 DE 的半径R2 满足的条件。
高二年级物理学科（选考）： 第5页， 共6页
21．某国产品牌的电动汽车配备了基于电容器的制动能量回收系统，它有效的增加了电动汽车的续航里程。 其工作原理为踩下驱动踏板时电池给电动机供电， 松开驱动踏板或踩下刹车时发电机工作回收能量。为进 一步研究， 某兴趣小组设计了如图甲所示的模型： 右侧为直流发电机模型， 在磁极与圆柱形铁芯之间形成 辐射状的磁场， 导线框的 ab、 dc 边经过处的磁感应强度大小均为 B， 方向始终与两条边的运动方向垂直， 剖面图如图乙所示。导线框的 ab、 dc 边延长段可在两金属半圆 A、 D 内侧自由转动， 且接触良好。金属半 圆环 D 左侧接一单刀双掷开关：踩下驱动踏板， 开关接通 1，电池给导线框供电，导线框相当于电动机， 所用电池的电动势为 E，内阻为 r；松开驱动踏板或踩下刹车，开关自动切换接通 2，导线框相当于发电机， 给电容器充电， 所接电容器电容为 C。导线框与圆柱形铁芯中心轴线重合， ab、 dc 边长度均为 L，两边间 距离为 d。导线框的 ab、 dc 边质量均为 m， 其余部分导线质量不计， 导线框的总电阻为 R。初始时电容器 不带电、导线框静止，电路其余部分的电阻不计， 两金属半圆环和两磁极间的空隙忽略不计。求：
（1） 踩下驱动踏板后， 导线框刚启动时的电流 I 和 ab 边受到的安培力的大小 F；
（2） 踩下驱动踏板后， 导线框可达到的最大角速度 ωm；
（3） 从踩下踏板到导线框角速度最大的过程中导线框上产生的焦耳热；
（4） 当导线框达到最大转动速度后松开驱动踏板， 在一段时间后导线框将匀速转动，此时电容器 C 上的 带电量 q 及储存的电场能 W。（提示： 可根据电容器充电过程中电荷克服电场力做功与电势能转化关系并
结合 U-q 图像求解）
22． 某种离子收集装置的简化模型如图所示， x 轴下方半径为 R 的圆形区域内存在着匀强磁场，磁场方向 垂直纸面向外， 磁感应强度大小 B1=B，圆心所在位置坐标为（0， -R）。在 x 轴下方有一线性离子源， 沿 x 轴正方向发射出 N 个（大量）速率均为 v0 的同种离子，这些离子均匀分布在离 x 轴距离为 0.2R~1.8R 的范 围内。在 x 轴的上方， 存在方向垂直纸面向里的有界匀强磁场，该磁场上边界与 x 轴平行，磁感应强度大 小 B2=2B。在 x 轴整个正半轴上放有一厚度不计的收集板，离子打在收集板上即刻被吸收。已知离子源中 指向圆心 O1 方向射入磁场 B1 的离子，恰好从 O 点沿 y 轴射出。整个装置处于真空中， 不计离子重力，不 考虑离子间的碰撞和相互作用。
（1） 求该种离子的电性和比荷；
（2）若 x 轴上方的磁场宽度 d 足够大， 发射的离子全部能被收
集板收集， 求这些离子在 x 轴上方磁场中运动最长和最短时间
差 t， 以及离子能打到收集板上的区域长度 L；
（3）若 x 轴上方的有界磁场宽度 d 可改变（只改变磁场上边界
位置， 下边界仍沿 x 轴）， 请写出收集板表面收集到的离子数 n
与宽度 d 的关系。
高二年级物理学科（选考） ：第6页， 共6页嘉兴重点中学 2023 学年第一学期第二次教学调研
高二年级物理试卷（选考）
考生须知：
1．本卷满分为 100 分，考试时间为 90 分钟。
2．请将答案正确填写在答题卡上，答案写在试题卷上不给分。
一、单项选择题（本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分）
1．下列属于国际单位制中基本单位的是（ ）
A．cm B．A C．N D．eV
2．下列说法与物理学史相符的是（ ）
A．奥斯特发现电磁感应现象
B．法拉第证实电流周围存在磁场
C．伏特首先研究得出电流与电压、电阻三者之间的关系
D．焦耳根据所测电流通过电阻放出的热量，提出焦耳定律
3．小明同学利用废旧透明胶缠绕废纸做成一个纸球，让纸球从某一高度下落，如图所示，若纸球下落过
程中空气阻力与速度成正比，并经过足够长时间落地，则纸球运动过程中的速度 、重力势能 p、动能 k、
机械能 E 随下落时间 或下落高度 h 的关系图像可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
4．由航天科技集团五院研制的第五十六颗北斗导航卫星搭乘长征三号乙运载火箭，在西昌卫星发射中心
成功发射。该卫星属地球静止轨道卫星，是我国北斗三号工程的首颗备份卫星，以下说法正确的（ ）
A．该卫星环绕地球的速度大于 7.9km/s
B．该卫星的加速度大于赤道上一建筑物的向心加速度
C．发射该卫星的速度超过了第二宇宙速度
D．启动该卫星的发动机进行加速，能减小该卫星的运动周期
5．以下装置中都涉及到磁场的具体应用，关于这些装置的说法正确的是（ ）
A．甲图为回旋加速器，增加电压 U 可增大粒子的最大动能
B．乙图为磁流体发电机，可判断出 A 极板是发电机的正极
C．丙图为质谱仪，打到照相底片 D 同一位置粒子的比荷相同
D．丁图为速度选择器，特定速率的粒子从左右两侧沿轴线进入后都做直线运动
高二年级物理学科（选考）： 第1页，共6页
{#{QQABJQwQogAoQABAABgCAQVYCAGQkBACCAoGQAAAoAIAQRFABAA=}#}
6．如图所示，细绳拉着一带正电小球在竖直平面内做半径为 的圆周运动，该区域内
存在水平向右的匀强电场。A 点为运动轨迹的最高点， 点为运动轨迹的最低点， 为
水平直径。在小球做圆周运动的过程中（ ）
A．在 A 点小球的速度最小 B．在 点绳子的拉力最大
C．在 点和 点绳子的拉力大小相等 D．在 点小球的机械能最小
7．在回收过程中“嫦娥五号”返回器采取“半弹道跳跃方式”再入返回，并在降至地面10km开降落伞减速，
从降落伞打开到返回器落至地面这一过程中，下列说法正确的是（ ）
A．返回器下落过程中减速是因为降落伞对返回器的拉力大于返回器对降落伞的拉力
B．打开降落伞后，返回器内的月球样品处于失重状态
C．若返回器降落到地面附近时突然受到水平方向的风作用，返回器在空中运动的时间将变长
D．若返回器受到的阻力与速度大小成正比，返回器做加速度减小的减速运动
8．如图所示，固定的竖直光滑 U 形金属导轨，间距为 L，上端接有阻值为 R 的电阻，处在方向水平且垂
直于导轨平面、磁感应强度为 B 的匀强磁场中，质量为 m、电阻为 r 的导体棒与劲度系数为 k 的固定绝缘
轻弹簧相连且放在导轨上，导轨的电阻忽略不计。初始时刻，弹簧处于伸长状态，其伸长量为 x1＝ ，此
时导体棒具有竖直向上的初速度 v0，在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。
则下列说法正确的是（ ）
2 2
A．初始时刻导体棒受到的安培力大小为 0
2 2
B．初始时刻导体棒加速度的大小为2 ＋ 0
1
C．棒第一次速度为零时，克服弹簧弹力和克服重力做功之和小于 2
2 0
1 2 2 2
D．从导体棒开始运动到最终静止的过程中，电阻 R 上产生的焦耳热为 m 2
2 0
＋
9．如图所示的电路中，L1、L2、L3是三个相同的灯泡，电感L的电阻和电源的内阻可忽略，
D为理想二极管。下列判断正确的是（ ）
A．开关K从断开状态突然闭合时，L1逐渐变亮，L2一直不亮，L3立即变亮
B．开关K从断开状态突然闭合时，L1、L3逐渐变亮，L2立即变亮
C．开关K从闭合状态突然断开时，L1、L3逐渐熄灭，L2突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭
D．开关K从闭合状态突然断开时，L1逐渐熄灭，L2突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭，L3立即熄灭
10．如图，空间固定一条形磁体（其轴线水平），以下说法正确的是（ ）
A．圆环 a 沿磁体轴线向右运动，靠近磁体 N 极时感应电流为逆时针（从左往右看）
B．圆环 b 竖直下落时磁通量不变
C．圆环 c 经过磁体右边的位置 2 时磁通量为 0，感应电流为 0
D．圆环 c 经过位置 2 前后一小段时间内感应电流方向不变
11．“西电东送”是我国西部大开发的标志性工程之一．如图是远距离输电的原理图，假设发电厂的输出电
压 1恒定不变，输电线的总电阻保持不变，两个变压器均为理想变压器．下列说法正确的是（ ）
A．若输送总功率不变，当输送电压 2增大时，输电线路损失的热功率增大
B．用电高峰期，用户电压 4降低，输电线路损失的热功率增大
C．当用户负载增多，升压变压器的输出电压 2会增大
D．当用户负载增多，通过用户用电器的电流频率会增大
高二年级物理学科（选考）：第2页，共6页
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12．如图所示，在正方形 ABCD 区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，F 点和 E 点分别是 AB 边和 BC 边的
中点。甲、乙、丙三个质量和电量完全相同速度不同且重力不计的带电粒子从 E 点垂直 BC 边向上进入磁
场区域，甲、乙、丙分别从 G 点（G 点在 B 点和 E 点之间）、B 点、F 点射出磁场区域，对三个粒子在磁场
中的运动下列说法正确的是（ ）
A．乙粒子在磁场中的运动时间大于甲粒子在磁场中的运动时间
B．三个粒子均带正电
C．丙粒子的运动时间是甲的一半
D．如果增大甲粒子的入射速度，甲粒子在磁场中的运动时间一定变小
13．如图甲所示为一台小型发电机的结构示意图，内阻为 0.7Ω 的单匝线圈在匀
强磁场中匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦图线如图乙所示，电压表、
电流表均为理想交流电表，定值电阻的阻值 R=10.3Ω，则下列说法正确的是（ ）
A．发电机产生的电动势最大值为110√2V，线圈的转速 n=50r/min
B．电流表的示数为 10A，电压表的示数为 110V
√2
C．0~0.01s 的时间内，通过定值电阻的电荷量为
5π
D．t=0.02s 时，穿过线圈的磁通量变化率最大
二、多项选择题
（本题共 2 小题，每小题 3 分，共 6 分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部
选对的得 3 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分）
14．如图所示，两足够长的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距为 L，导轨间有方向竖直向
下的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为 B，质量均为 m、有效电阻均为 R 的金属棒 和 垂直于导轨放
置，均处于静止状态，现给 棒一个方向水平向左、大小为 0的初速度，下列说法正确的是（ ）
3 2
A．从 棒开始运动到回路无电流的过程中，回路产生的焦耳热为 0
8
2
B．从 棒开始运动到回路无电流的过程中，回路产生的焦耳热为 0
4
C．最终回路无电流通过后，两棒间的距离比静止时增大 0
2 2
D．最终回路无电流通过后，两棒间的距离比静止时增大 0
4 2
2
15．如图所示，在竖直放置的平行板电容器极板间有电场强度大小为 、方向竖直向下的匀强电场和磁感
应强度为 1、方向水平向里的匀强磁场。左右两挡板中间分别开有小孔 1、 2，在其右侧有一边长为 的
正三角形区域磁场，磁感应强度为 2，磁场边界 中点 3与小孔 1、 2正对。现有大量的带电荷量均为+
而质量和速率均可能不同的粒子从小孔 1水平射入电容器，其中速率为 0的粒子刚好能沿直线通过小孔 1、
2。粒子的重力及各粒子间的相互作用均可忽略不计，下列说法中正确的是（ ）
A． 0一定等于 1
B．在电容器极板中向上偏转的粒子的速度一定满足 >
1
C．速率为 0的粒子中，满足质量 <
2 的粒子都能从 边射出
4 0
D．速率为 0的粒子中，能打在 边的所有粒子在磁场 2中运动的时间一定都相同
高二年级物理学科（选考）：第3页，共6页
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三、实验题（本题共 3 题，共 10 空，每空 1 分）
16．某小组测定某电池的电动势与内阻，已知其电动势 约为十几伏，内阻 约为几欧姆，提供以下器材：
A．量程为10mA、内阻未知的电流表G； B．电阻箱 1(0 9999.9Ω)；
C．定值电阻 0(50Ω)； D．滑动变阻器 3(0 100Ω)；
E．滑动变阻器 4(0 2000Ω)； F．开关 2 只，导线若干。
先用如图所示甲的电路来测定电流表 G 内阻。实验步骤与如下：
①按图甲连接好电路，断开 1、 2，将滑动变阻器
′的滑片调至图中 端所对应的位置；
②闭合S1，调节
′，使电流表G满偏；
③保持 ′不变，再闭合S2，调节电阻箱电阻 1 = 100.0Ω，使电流表G的读数为5mA；
④调节电阻箱时，干路上电流可视为几乎不变，即可测定的电流表G内阻 g的大小。
（1）为确保实验仪器安全，滑动变阻器应该选取 （选填“ 3”或“ 4”）；而实际干路上电流会发生变
化，故测得的电流表内阻比真实值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（2）按图乙连接电路，闭合开关，多次调节电阻箱 1的阻值，记录每次电阻箱的阻值 及对应的电流表的
1
示数 。作出 图像如图丙所示，处理数据得到斜率 大小为 0.2，纵轴截距 为 8，则求得电池的电动势
为 V，内阻为 Ω（结果均保留两位有效数字）。
17．某实验小组做“测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验，已知金属丝阻值约6Ω。
（1）如图甲所示，先用游标卡尺测量金属丝长度 = mm，然后用图乙的螺旋测微器测其直径
= mm；
（2）为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压表 V（量程 3V，内阻约为15kΩ；量程15V，内阻约为75kΩ）
B．电流表 A（量程0.6A，内阻约为1Ω；量程3A，内阻约为0.2Ω）
C．滑动变阻器 1（0~5Ω，1A） D．滑动变阻器 2（0~2000Ω，0.1A）
E. 1.5V的干电池两节，内阻不能忽略 F. 电阻箱 G. 开关 S，导线若干
为了测多组实验数据且范围尽量的大，则滑动变阻器应选用 （填“ 1”或“ 2”）。
18．小高同学用如图所示的实验装置来验证平抛运动的特征：两个完全相同的弧形轨
道 M、N 分别用于发射小铁球 P、Q，其中 N 的末端与水平板相切。两轨道上端分别
装有电磁铁 C、D，调节电磁铁 C、D 的高度，使 AC=BD．现将小铁球 P、Q 分别吸
在电磁铁 C、D 上，然后切断电源，使两小铁球能同时分别从轨道 M、N 的顶端滑下。
（1）为完成本实验，弧形轨道 M、N 的表面 （填“需要”或“不需要”）确保光滑，水平板的表面
（填“需要”或“不需要”）确保光滑。
（2）符合上述实验条件后，仅仅改变弧形轨道 M 的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说
明平抛运动的水平分运动是 。
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四、解答题（本题共 4 小题，19 题 8 分，20 题 10 分，21 题 14 分，22 题 13 分）
19．如图所示，电源电动势 = 400V，内阻不计， 1、 2、 4的阻值均为200Ω， 3为可变电阻。 为一
水平放置平行板电容器，板间距离 = 10cm。有一带正电油滴质量为3.2 × 10 8kg，电荷量 = 6.4 × 10 10C。
重力加速度取10m/s2，不计空气阻力。
（1）调节 3使带电油滴恰好静止在两平行板之间，求此时变阻器 3的阻值大小（结果保留一位小数）；
（2）若带电油滴从上极板小孔正上方 = 10cm处自由下落，为了使油滴不与下极板接触，求变阻器 3的
取值范围。
20．如图所示，质量为 = 4kg的滑块（可视为质点）放在光滑平台上，向左缓慢推动滑块压缩轻弹簧至
P 点，释放后滑块以一定速度从 A 点水平飞出后，恰好从 B 点无碰撞滑入竖直平面内的光滑圆弧轨道 BC，
然后从 C 点进入与圆弧轨道 BC 相切于 C 点的水平面 CD，同一竖直平面内的光滑半圆轨道 DE 与水平面
CD 相切于 D 点。已知圆弧轨道 BC 的半径 1 = 3m，AB 两点的高度差 = 0.8m，光滑圆 BC 对应的圆心
角为53°，滑块与 CD 部分的动摩擦因数 = 0.1， = 2m，重力加速度 = 10m/s
2。求：
（1）弹簧压缩至 P 点时的弹性势能；
（2）滑块到达圆弧末端 C 时对轨道的压力；
（3）滑块冲上半圆轨道后中途不会脱离半圆轨道，轨道 DE 的半径 2满足的条件。
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21．某国产品牌的电动汽车配备了基于电容器的制动能量回收系统，它有效的增加了电动汽车的续航里程。
其工作原理为踩下驱动踏板时电池给电动机供电，松开驱动踏板或踩下刹车时发电机工作回收能量。为进
一步研究，某兴趣小组设计了如图甲所示的模型：右侧为直流发电机模型，在磁极与圆柱形铁芯之间形成
辐射状的磁场，导线框的 ab、dc 边经过处的磁感应强度大小均为 B，方向始终与两条边的运动方向垂直，
剖面图如图乙所示。导线框的 ab、dc 边延长段可在两金属半圆 A、D 内侧自由转动，且接触良好。金属半
圆环 D 左侧接一单刀双掷开关：踩下驱动踏板，开关接通 1，电池给导线框供电，导线框相当于电动机，
所用电池的电动势为 E，内阻为 r；松开驱动踏板或踩下刹车，开关自动切换接通 2，导线框相当于发电机，
给电容器充电，所接电容器电容为 C。导线框与圆柱形铁芯中心轴线重合，ab、dc 边长度均为 L，两边间
距离为 d。导线框的 ab、dc 边质量均为 m，其余部分导线质量不计，导线框的总电阻为 R。初始时电容器
不带电、导线框静止，电路其余部分的电阻不计，两金属半圆环和两磁极间的空隙忽略不计。求：
（1）踩下驱动踏板后，导线框刚启动时的电流 I 和 ab 边受到的安培力的大小 F；
（2）踩下驱动踏板后，导线框可达到的最大角速度 ωm；
（3）从踩下踏板到导线框角速度最大的过程中导线框上产生的焦耳热；
（4）当导线框达到最大转动速度后松开驱动踏板，在一段时间后导线框将匀速转动，此时电容器 C 上的
带电量 q 及储存的电场能 W。（提示：可根据电容器充电过程中电荷克服电场力做功与电势能转化关系并
结合 U-q 图像求解）
22．某种离子收集装置的简化模型如图所示，x 轴下方半径为 R 的圆形区域内存在着匀强磁场，磁场方向
垂直纸面向外，磁感应强度大小 B1=B，圆心所在位置坐标为（0，-R）。在 x 轴下方有一线性离子源，沿 x
轴正方向发射出 N 个（大量）速率均为 v0的同种离子，这些离子均匀分布在离 x 轴距离为 0.2R~1.8R 的范
围内。在 x 轴的上方，存在方向垂直纸面向里的有界匀强磁场，该磁场上边界与 x 轴平行，磁感应强度大
小 B2=2B。在 x 轴整个正半轴上放有一厚度不计的收集板，离子打在收集板上即刻被吸收。已知离子源中
指向圆心 O1方向射入磁场 B1的离子，恰好从 O 点沿 y 轴射出。整个装置处于真空中，不计离子重力，不
考虑离子间的碰撞和相互作用。
（1）求该种离子的电性和比荷 ；
（2）若 x 轴上方的磁场宽度 d 足够大，发射的离子全部能被收
集板收集，求这些离子在 x 轴上方磁场中运动最长和最短时间
差 t，以及离子能打到收集板上的区域长度 L；
（3）若 x 轴上方的有界磁场宽度 d 可改变（只改变磁场上边界
位置，下边界仍沿 x 轴），请写出收集板表面收集到的离子数 n
与宽度 d 的关系。
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