2023～2024 学年度第二学期期中考试
高二物理（选修）参考答案
一、单项选择题（本题共 11 小题，每小题 4 分，共 44 分）
题号 1 2 3 4 5 6
选项 D A B A D B
题号 7 8 9 10 11
选项 C B C D D
第 11题：D
【解析】A．根据左手定则知三种粒子均带正电，故 A错误；
B．三种粒子在速度选择器中做匀速直线运动，受力平衡，则有 = 0
解得 = 则粒子进入偏转磁场的速度为 =
0 0
2C．粒子进入偏转磁场中，由洛伦兹力提供向心力得 × 2 0 =
2
联立解得 = 0 打在 3位置的粒子半径最大，则打在 3位置的粒子质量最大；
2
D．根据 = = 1 = 解得 ， 3
1 2 30 2 0
2
又 1
Δ
3 = Δ = 2 3 2 1 联立解得 = 03 1 故选 D。
二、实验题（每空 2 分，共 12 分）
第 12 题：（1）A （2）B （3）A
【解析】（1） 变压器的铁芯，它的结构和材料是：绝缘的硅钢片叠成。
（2）作为降压变压器使用，副线圈匝数少，副线圈电流大，应选用粗导线。
1 1
（3）若是理想变压器，则满足 = , 变压器的原线圈接“0；8”接线柱，副线圈接线“0；4”接线
2 2
柱，可知原副线圈的匝数比为 2:1，则副线圈电压为 3.0V 时，原线圈的电压为 1 = 2 × 3.0V=6.0V；考虑
到不是理想变压器有漏磁等现象，则原线圈所接电源电压大于 6V，可能为 7.0V。故选 A。
第 13 题：（1）向下 （2）向右 （3）N
三、解答题（第 13 题 8 分、第 14 题 10 分、第 15 题 12 分、第 16 题 14 分）
第 14 题[4+4]：
V 3
（1） N ； （2）
M A
V
【解析】（1）设囊中气体分子的物质的量为 n，则 n
M
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{#{QQABLQSQogAIAIJAABhCUQGwCACQkAECCCoOQAAMsAAByQFABAA=}#}
V
则囊中气体分子的总个数 N NA ……………………………………………………………………（4分）M
V
（2）每个气体分子所占的空间为 V0 N
V = a3 a = 3 = 3 设氮气分子间平均距离为 a，则有 0 即 ……………………………（4分）
第 15 题[2+4+4]：
2 4
（1）感应电流为逆时针方向； （2） ； （3） ；
2 2 3
【解析】（1）感应电流为逆时针方向；……………………………………………………………………（2分）
2
（2）线圈中产生的感应电动势 E = =
2
2
感应电流 I = = ………………………………………………………………………………（4分）
2
3
2 3
（ ）安培力 FA = BIL =
2
绳子刚要断裂时 3mg = mg + FA
t = 4 解得 2 3 …………………………………………………………………………………………（4分）
第 16 题[4+4+4]：
（1） e 200 2 cos100t(V) ； （2）160V； （3）50.24J （或 Q = 16πJ）
【解析】（1）已知图示位置与中性面垂直，则电动势的瞬时值表达式为 e = Em cosωt
已知交变电压的峰值为 Em NBS 200 2V
则电动势的瞬时值表达式为 e 200 2 cos100t(V) ………………………………………………………（4分）
E
2 m（ ）交变电压的有效值为 E 200V
2
R
根据欧姆定律，电压表示数为UR E 160V ……………………………………………………（4分）R r
E
（3）回路中电流的有效值为 I 20A
R r
2
线圈转一圈所用时间为T s
50
则线圈内阻产生的焦耳热为Q I 2rT 50.24J （或 Q = 16πJ）………………………………………（4分）
第 17 题[4+3+3+4]：
3
（1） = 2 00 ； （2） = ， =
2 3 = ( 4046 3π； （3） 2024 + 4047) 9
【解析】（1）对粒子从 P点到 N点的运动过程，
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1 1
根据动能定理有 = 2 20 解得 = 2 0 ………………………………………………（4分）2 2
（2）粒子在电场中做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动，其轨迹如图所示。
1
在电场中粒子沿水平方向做匀速直线运动，在 N点有 cos = 0 = 解得 = 60
2
粒子沿水平方向的分位移大小 1 = 0
粒子在 N点沿竖直方向的分速度大小 1 = sin = 3 0
1 3
在电场中，粒子在竖直方向上做匀加速直线运动，对应的分位移大小 2 = 1 = 2 2 0
电场强度大小 = 3 0解得 = ……………………………………………………………（3分）
2
2
粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力有 =
2 3
由几何关系有 sin = 1 解得 = ………………………………………………………………（3分）
2
2π 3π
（3）粒子在磁场中运动的周期 = =
3
′ = 240
粒子每次在磁场中运动的时间
360
可得 2024 = + 2023(2 + ′)
4046 3π解得 2024 = ( + 4047) 。 ……………………………………………………………………（4分）9
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{#{QQABLQSQogAIAIJAABhCUQGwCACQkAECCCoOQAAMsAAByQFABAA=}#}2023～2024 学年度第二学期期中考试
高二物理试题（选修）
（考试时间 75 分钟，总分 100 分）
命题：
一、单项选择题（本题共 11 小题，每小题 4 分，共 44 分，每小题只有一个选项符合题意）
1．下列符合物理学史实的是（ ）
A．楞次发现了电磁感应现象，梦圆磁生电
B．法拉第通过大量的实验，得到了判定感应电流方向的方法
C．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场
D．赫兹用实验证明了电磁波的存在
2．关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A．图甲为扩散现象，表明分子间有间隙和分子在做永不停息的无规则运动
B．图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的实际轨迹
C．图丙为分子力与分子间距关系，在间距减小到 r0的过程中，分子势能逐渐增大
D．图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较低
3．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，用到了“数格子”的方法，是为了估算（ ）
A．一滴油酸的体积 B．一滴油酸酒精溶液中纯油酸形成的油膜的面积
C．一个油酸分子的体积 D．一个油酸分子的面积
4．如图，三根垂直于纸面且相互平行放置的长直导线 A、B、C，通有大小相等、
方向如图所示的电流，它们所在位置的连线构成等腰直角三角形，D点是 A、B
连线的中点。下列说法正确的是（ ）
A．D点的磁场方向沿着 DB方向
B．C点的磁场方向沿着 CD方向
C．导线 C受到的安培力方向沿着 CD方向
D．导线 A受到的安培力水平向左
高二物理（选修） 第 1 页，共 6 页
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5．如图所示， 空间中存在匀强磁场 B，方向垂直纸面向里。一长度为 l的铜棒
以速度 v向右匀速运动，速度方向与铜棒之间的夹角为 30°，则铜棒 ab两端的
电势差 Uab为（ ）
A．Blv B．- Blv
C 1． Blv D - 1． Blv
2 2
6．如图所示的 LC振荡电路，电感线圈竖直放置。该时刻电容器 a极板带正电荷，b极板带负电荷，电流
方向如图中箭头方向所示，则该时刻（ ）
A．电感线圈中磁场的方向竖直向下
B．电感线圈中磁场的磁感应强度在减弱
C．电路中的电流在变大
D．电容器两极板间的电场强度在减弱
7．如图所示，L 是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡。开始时，开关 S处于闭
合状态，P灯微亮，Q灯正常发光。断开开关（ ）
A．P比 Q先熄灭
B．P与 Q 同时熄灭
C．P 闪亮后再熄灭，且通过 P中的电流反向
D．Q闪亮后再熄灭，且通过 Q中的电流方向不变
8．如图，为一块长方形半导体金属块霍尔元件，此长方体金属块放在匀强磁场中，当有从左向右的电流
通过金属块时，则下面说法中正确的是（ ）
A．金属块上、下表面电势相等
B．金属块上表面电势低于下表面电势
C．金属块上表面电势高于下表面电势
D．磁场方向反向，金属块上、下表面电势相等
9．如图是某无线充电接收端电流经电路初步处理后的 i t图像，
则该交变电流的有效值为（ ）
A．5A B．6A
C．2 6A D．3 3A
高二物理（选修） 第 2 页，共 6 页
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10．输电线电阻为 r，输送功率为 P，若用电压 U送电，则用户得到的功率为（ ）
2
2 2
A． B． C． D．
11．如图所示为质谱仪的结构图，该质谱仪由速度选择器与偏转磁场两部分组成，已知速度选择器中的磁
感应强度大小为 0，电场强度大小为 ，荧光屏 下方匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为
2 0，三个带电荷量均为 ，质量不同的粒子沿竖直方向经速度选择器由荧光屏上的狭缝 进入偏转磁场，
最终打在荧光屏上的 1、 2、 3处，相对应的三个粒子的质量分别为 1、 2、 3，忽略粒子的重力以及
粒子间的相互作用。则下列说法正确的是（ ）
A．三个粒子均带负电
B 2 ．粒子进入偏转磁场的速度是
0
C．打在 3位置的粒子质量最小
2
D．如果 1 3 = Δ
，则 = 0 Δ 3 1
二、实验题（本题共 2小题 12 填空，每空 2 分，共 12 分）
12．在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。
（1）观察变压器的铁芯，它的结构和材料是 ；（填字母）
A．绝缘的硅钢片叠成 B．整块不锈钢铁芯
C．绝缘的铜片叠成 D．整块硅钢铁芯
（2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，匝数不同，如果作为降压变压器使用，副线圈的导线较 ；
A．粗且匝数多 B．粗且匝数少 C．细且匝数多 D．细且匝数少
（3）实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间
的电压为3.0V，则原线圈的输入电压可能为 ；（填字母）
A．7.0V B．5.0V C．1.5V
13．如图所示，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，今使它
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 （填“向上”或“向下”）；
图（3）中电流计的指针将向 （填“向左”或“向右”）偏转；
高二物理（选修） 第 3 页，共 6 页
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图（4）中的条形磁铁上端为 （填“N”或“S”）极；
三、解答题（本题共 4小题，共 44 分）
14．（8分）轿车在发生碰撞时，某气体迅速充入气囊。若气体充入安全气囊后的体积为 V，密度为 ，已
知气体摩尔质量 M，阿伏加德罗常数 A，（每个气体分子所占空间视为立方体）。试估算：
（1）安全气囊中气体分子的总个数 N；
（2）气体分子间的平均距离。
15．（10分）边长为 L的单匝正方形金属线框，质量为 m，电阻为 R，用细线把它悬挂于一个有界的垂直
于纸面向里的匀强磁场边缘。金属框的下半部处于磁场外，磁感应强度随时间的变化规律为 = ，（k > 0）
绳子所能承受的最大拉力为 3mg，重力加速度为 g，求：
（1）金属框中感应电流的方向；
（2）金属框中感应电流的大小；
（3）从 = 0时刻开始到绳子刚要断裂时的时间 t；
高二物理（选修） 第 4 页，共 6 页
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16．（12分）如图所示，abcd为交流发电机的矩形线圈，其面积 S 2m2，匝数 N = 10匝，线圈内阻 r =
2Ω，外电阻 R = 8Ω。线圈在磁感应强度大小为 B = 0.2T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴 OO′匀速转动，
角速度ω = 100rad/s。图中的电压表、电流表均为理想交流电表，求：
（1）从图示位置开始计时，电动势的瞬时值表达式；
（2）交流电压表的示数；
（3）线圈转一周，线圈内阻产生的焦耳热。
高二物理（选修） 第 5 页，共 6 页
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17．（14分）如图所示，xOy平面内，x轴下方是垂直于纸面向外的匀强磁场，x轴上方是竖直向下的匀强
电场。从 P点水平向右发射一个比荷为 ，速度为 0 的带电粒子，粒子从 x轴上的 N点斜向下进入磁场
（α角未知），之后从原点 O再次回到电场。粒子第一次在电场中运动的时间为 t，已知 P、N两点间的电
3 2
势差 0 = ，忽略边界效应，不计粒子重力。求：2
（1）粒子第一次通过 N点的速度大小 v；
（2）电场强度大小 E； 磁感应强度大小 B；
（3）粒子从 P点发射到第 2024次从 x轴上方进入磁场的时间 2024。
高二物理（选修） 第 6 页，共 6 页
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