2023-2024学年度第一学期福州金山中学
高二物理期末考试卷
参考答案：
1．D
【详解】试题分析：用右手螺旋定则判断通电直导线在abcd四个点上所产生的磁场方向，如图所示
A点有向上的磁场，还有电流产生的向上的磁场，电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相同，叠加变大，磁感应强度的值最大；B点有向上的磁场，还有电流产生的水平向左的磁场，磁感应强度叠加变大，方向向左上；C点电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相反，叠加变小，则磁感应强度的值最小；D点有向上的磁场，还有电流产生的水平向右的磁场，叠加后磁感应强度的方向向右上，D点与B点叠加后的磁场大小相等，但是方向不同，由上分析可知
故选D。
2．B
【详解】A．通电导线受到的安培力方向与磁场方向垂直，故A错误；
B．电荷在电场中一定要受到电场力，在磁场中不一定要受磁场力，当电荷速度与磁场速度平行的时候，故B正确；
C．电容C由电容器本身决定，与U、Q无关，故C错误；
D．由Uab=Ed可知，匀强电场中的两点a、b沿电场线方向的距离越大，则两点间的电势差一定越大，故D错误。
故选B。
3．C
【详解】A．由题图可知图示时刻线框中感电动势最大，从该时刻计时电动势按余弦规律变化，说明表达式为
故A错误；
B．电压表的示数为电压的有效值，其示数应为，故B错误；
C．线框转动角速度增大一倍，感应电动势最大值变为原来的两倍，电压表示数为
故C正确；
D．若给小灯泡两端再并联一个相同的小灯泡，因线框、导线电阻不计，电压表是理想电表，原线圈两端电压不变，副线圈电压不变，则电压表示数不变，故D错误。
故选C。
4．A
【详解】A．根据电流定义
其中
根据题意
带入化解即可得到I的微观表达式为
故A正确；
B．由安培力公式可得
联立得
故B错误；
C．沿导线方向的电场的电场强度大小为
（U为导线两端的电压）
它的大小不等于vB，只有在速度选择器中的电场强度大小才是vB，且其方向是垂直导线方向，故C错误；
D．导线中每个自由电荷受到的平均阻力方向是沿导线方向的，而qvB是洛伦兹力，该力的的方向与导线中自由电荷运动方向垂直，二者不相等，故D错误。
故选A。
5．BC
【详解】AB．闭合开关时，自感线圈上产生阻碍电流增加的自感电动势，小灯泡逐渐变亮。故A错误；B正确；
CD．断开开关时，自感线圈上产生阻碍电流减小的自感电动势，但是此时电路为开路，故小灯泡立即熄灭。故C正确；D错误。
故选BC。
6．BC
【详解】A．带电粒子在D形盒中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有
当R=r时，粒子具有最大动能，有
故A错误；
B．图乙是磁流体发电机的结构示意图，根据左手定则可以判断出带正电的粒子偏转到B极板带负电的粒子偏转到A极板，故B正确；
C．图丙是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是二力平衡，有
整理，可得
故C正确；
D．图丁是质谱仪的主要原理图，在偏转磁场中，洛伦兹力提供向心力，有
解得
其中三种粒子的质量与电荷量比值最小是，在磁场中偏转半径最小的是。故D错误。
故选BC。
7．AD
【详解】A．根据左手定则判断知从B点射出磁场的是正粒子，A正确；
B．正、负粒子在磁场中的运动轨迹如下图所示
圆弧PA所对的圆心角θ1 = 120°，则正粒子运动轨迹的半径
由
得粒子运动的周期为
圆弧PB所对的圆心角θ2 = 60°，则正粒子运动轨迹的半径
由
得粒子运动的周期为
则正负粒子的周期之比为
故B错误；
C．带电粒子在磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则
则正负粒子的比荷之比为
故C错误；
D．由B选项可知，正负粒子的圆心角分别为
θ2 = 60°，θ1 = 120°
根据匀速圆周运动的时间有
则
故D正确。
故选AD。
8．BC
【详解】AB． 当金属杆达到最大速度时， 安培力等于重力沿框向下的分离有
当 时
当时
代入上式解得
故 B 正确， A 错误；
C． 当 时， 杆匀速下滑过程中两端的电压为
代入数据解得
故 C 正确；
D． 当 时， 由图可得最大速度为，故D错误。
故选BC。
Ⅱ卷所有填空实验均2分1空
1.8
【详解】（1）[1]导线均匀拉长到原来的2倍时，横截面积变为原来的，由电阻定律
可知导线电阻变为原来的4倍，当电流不变时，由欧姆定律
可知金属丝两端所加的电压应为。
（2）[2]有一个满偏电流为100mA的毫安表，电表内阻为9Ω，现将该毫安表的量程扩大至0.6A，应并联一个电阻分流，则有
解得
10． 20V 500V/m
【详解】[1]根据电势差的定义公式有
[2]根据
11．
【详解】[1]如图所示
根据安培定则判断b、c中电流在a导线处产生的磁场方向夹角为，大小均为，则合磁感应强度大小为
[2]如图所示
根据安培定则半段，a、b中电流在c导线处产生的磁感应强度大小均为，磁场方向夹角为，则合磁感应强度大小为
c导线受到的安培力大小为
12． 1.745 41.4 A C F
【详解】（1）[1][2]圆柱体的直径D为
长度L为
（2）[3][4][5]电源电动势1.5V，则电压表选择A，由欧姆定律可知，圆形合金片的最大电流为1mA，则电流表选择C。为减小实验误差，滑动变阻器采用分压式，故选F。
（3）[6]因电阻较大，故电流表采用内接法，实验电路图如图
13． 250 2.0 8.0 12
增大
【详解】（1）[1] 将两表笔短接，使指针达到满偏，即。
（2）[2] [3] 微安表指针指向处，根据闭合电路欧姆定律，两表笔短接时
接入电阻时，由图乙可知
得
，
（3）[4] 当时，有
得
（4）[5] 由
，
得
则电动势减小，测量同一未知电阻时对应的微安表示数减小，则电阻阻值增大。
14．共12分（1），电流方向b到a；（2）；（3）
【详解】（1）飞机着舰瞬间金属棒中感应电动势
…………3分（有公式就给2分）
根据右手定则可知，电流方向b到a。
（2）感应电流
…………1分
金属棒ab所受的安培力的大小
…………1分
解得
…………1分
（3）飞机与金属棒停下来的过程，由动能定理有
……1分
解得
…………1分
金属棒与电阻产生焦耳热
…………1分
由焦耳定律知总电热为
…………1分
定值电阻和金属棒产生的热量之比为
…………1分
解得
…………1分
有谢动能定理则给2分
15．共14分（1），竖直向上；（2）；（3）
【详解】（1）小球从上的某点以一水平速度向右进入场区，恰好能做匀速圆周运动，表明小球所受电场力与重力平衡，则有
…………2分
解得
…………1分
重力方向竖直向下，则电场力方向竖直向上，由于小球带正电，则电场强度方向竖直向上。方向回答对…………1分
（2）由于小球恰能从小孔以垂直于N板的速度进入M、N板间且恰好能到达M板但不接触，在小球由Q点运动至M极板过程，根据动能定理有
…………3分
解得
…………1分
（3）作出粒子第四次到达边界的运动轨迹如图所示
粒子在磁场中做匀速圆周运动，结合上述可知，由洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有
，
解得
…………1分
根据几何关系可知，小球前后在磁场中运动轨迹可以合并为一个完整的圆周，则小球在磁场中运动的时间为
…………1分
小球从Q点运动至小孔P过程做匀减速直线运动， 则有
…………1分
解得
根据速度公式有
进入极板内后做匀减速直线运动，结合上述有
解得
，…………1分
根据运动的对称性，小球从Q点运动至小孔P，到小球返回Q点总时间
小球第三次到达边界之后做平抛运动，令第四次到达边界的位移为x，则有
，
解得
…………2分
综合上述可知，小球从上的某点出发后，到第四次（不包括出发那次）经过边界的运动时间为
解得
…………1分（最后一步总共6分，其中周期公式1分，求出t2，t3给2分，t4，t5给2分，总时间1分
答案第1页，共2页福州金山中学2023-2024学年第一学期
高二物理期末考试试卷
一、单选题（每小题4分)
1.在磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放贸一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸
面向里。如图所示，A、B、C、D是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中()
A.B、D两点的磁感应强度相同
B.A、B两点的磁感应强度相同
D
C.C点的磁感应强度的值最大
D.A点的磁感应强度的值最大
A
2.以下说法正确的是()
A。通电导线受到的安培力方向与磁场方向相同
B、电荷在电场中一定要受到电场力，在磁场中不一定要受磁场力
容器的电容大小C与电容器两极板上的电荷量成正比，与丰
U成反比
D.由U=Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大
3、在如图所示的装中，电阻不计的线框通过电刷、导线与变压器原线圈构成闭合电路，线框在磁场中
绕垂直于磁场方向的转轴以大小为ω的角速度逆时针转动，已知线框匀速转动时产生的感应电动势最大
值为E,原、副线爵的匝数比为2：1，副线圈接一个灯泡，电压
表为理想电表且始终正常读数，下列说法正确的是()
A.从图示时刻开始计时，线框中感应电动势表达式为
Esinot
y
B.电压表的示数为√互Em
C.线框转动角速度增大一倍，电压表示数为√2Em
D.若给小灯泡两端再并联一个相同的小灯泡，电压表示数变大
4.如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一段静止的长为截面积为S的通电导线，磁场方向
垂直于导线。设单位体积导线中有”个自由电荷，每个自由电荷的电荷量都为g,它们沿导线定向移动的
平均速率为。下列选项正确的是()
A,导线中的电流大小为nSgy
X
X XB X
B.这段导线受到的安培力大小为nLgB
C.沿导线方向电场的电场强度大小为vB
D.导线中每个自由电荷受到的平均阻力大小为B
二、多选题（每小题6分，漏选得3分）
5.如图所示，L是一个自感系数很大的自感线圈，开关闭合电路稳定后，小灯泡能正常发光。下列说法
正确的是（)
A.闭合开关时，小灯泡立即变充
B.。闭合开关时，小灯泡逐渐变亮
C.断开开关时，小灯泡立即炮灭
D.断开开关时，小灯泡比原来更亮一下再慢慢熄灭
0000000
6.关于洛伦兹力的应用，下列说法正确的是（)
加速地场二二
A.
P S
粒子出口
。◆。·年◆0甲
XB
等离于体
甲
两
入
A.图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U
B.图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的负极，B极板是发电机的正极
E
C.图丙是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是V=
B
D.图丁是质谱仪的主要原理图。其中H、HH在磁场中偏转半径最小的是H
7.如图，在半径为R的半圆内有垂直纸面向外的匀强磁场，半径OP与半径OA
的夹角为60°。现有一对正、负粒子以相同的速度从P点沿PO方向射入磁场
中，一个从A点离开磁场，另一个从B点离开磁场。粒子的重力及粒子间的相互
作用力均不计，则下列说法中正确的是()
A.从B点射出磁场的是带正电的粒子
B.正、负粒子在磁场中运动的周期之比为1：I
d=69-
C.正、负粒子在磁场中运动的比荷之比为√3：1
:3
P
D.D.正、负粒子在磁场中运动的时间之比为3：2
A
8.如图甲所示，两固定平行且光滑的金属轨道MNP2与水平面的夹角0=3T,MP之同接电阻箱，
电阻箱的阻值范围为0-9.92导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强
度大小为B=0.5T。质量为m的金属杆b水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r。现从静止释
放杆b,测得最大速度为”，改变电阻箱的阻值R,得到”。与R的关系如图乙所示。己知轨道间距
为L=2m,重力加速度g=10ms2,轨道足够长且电阻.不计，则（）
A.金属杆的质量1=0.5kg
(s)
B.金属杆接入电路的电阻r=22
C.当R=22时，杆b匀速下滑过程中R两端
Q段
的电压为4V
D.当R=12时，杆的最大速度为7ms
0
-R/O
三、填空题（每空2分）
9。(1)一根粗细均匀的金风丝，当其两端电压为U时，通过的电流是I。若将此金网丝均匀拉长到原来
的2倍时，电流仍为1，金属丝两端所加的电压应为
（2)有一个满偏电流为100mA的毫安表，电表内阻为92，现将该亮安表的超
程扩大至0.6A,则应并联一个阻值为2的电阻。
B
10.如图所示，在水平向右的匀强电场中，将带电荷量为矿1.0×10℃的点电荷
E
由A点沿直线移至B点，电场力做功2×10J,已知A、B间的距离为0.05m直
线AB与电场线的夹角0为37°，sin37°=0.6，cos37°=0.8，AB两点间电势差
UV,该匀强电场的电扬强度大小为E=Vm
0000000
