山东省青岛第二中学2023-2024学年高二年级上册期中考试物理试卷

青岛二中20232024学年第一学期期中考试一高二试题（物理）

命题人：张睿郑金钊杨耀宗徐阳审核人：张睿

考试时间：90分钟；满分100分

注意事项：

1.答卷前，考生务必填将自己的姓名、班级、考号等填写在答题卡和试卷指定位置.

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题自的答案标号涂黑.

如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号.回答非选择题时，将答案写在答题卡上.写

在本试卷上无效.

3.考试结束后，将答题卡交回，试卷和草稿纸不必交回.

一、单项选择题：本题共8小题，每题3分，共24分.每小题只有一个选项符合题目要求.

1.青岛二中是一所有近百年历史的名校，敬教乐学的扎实学风与智慧现代的科技于此碰撞.如图是青岛二中

2022级学生的校园一卡通，在校园内将一卡通靠近读卡器，读卡器向外发射某一特定频率的电磁波，一卡通

内线圈产生感应电流，驱动卡内芯片进行数据处理和传输，读卡器感应电路中就会产生电流，从而识别卡内信

息.图中具有同一原理的是（）

2.2023年是习近平主席提出共建“一带一路”倡议10周年.10年来，我国已同150多个国家、30多个国际

组织签署共建“一带一路”合作文件，为促进全球经济增长、推动国际贸易和投资、提高各国人民的生活水平

和福利做出了卓越贡献右图为“一带一路部分航线图”.下列说法正确的是（）

A.在此航线上地磁场水平分量由北指向南

B.飞机机翼两端电势高低与飞机飞行方向有关

C.从乌鲁木齐径直飞向西安的航班，飞行员视角机翼右端的电势比左端电势高

D.从西安径直飞向乌鲁木齐的航班，飞行员视角机翼左端的电势比右端电势高

3.许多物理定律和规律是在大量实验的基础上归纳总结出来的，有关下面四个实验装置，正确的是（）

A.奥斯特用装置（1）测出了电子的电量

B.库仑利用装置（2）总结出了电荷间的相互作用规律

C.法拉第利用装置（3）发现了电磁感应

D.洛伦兹制成了第一台回旋加速器（4）,因此获得诺贝尔物理学奖

4.电磁感应现象的发现具有极其重大的划时代的历史意义，它为人类大规模利用电能，继而进入电气化时代

奠定了理论基础.关于法拉第“磁生电”实验说法正确的是（）

A.闭合开关时电流计指针偏转，断开开关时电流计指针不偏转

B.保持滑动变阻器滑片位置不变，将A通电螺线管插入或抽出8螺线管：中时，电流计指针偏转方向相反

C.保持滑动变阻器滑片位置不变，将条形磁体插入螺线管中静止不动时，电流计指针稳定且不为零

D.保持A通电螺线管位置不变，左右移动滑动变阻器滑片，8螺线管中产生相同方向感应电流

5.真空中有两根长直金属导线平行放置，其中一根导线中通有恒定电流.在两导线所确定的平面内，一电子

由尸点开始运动到。的轨迹如图中曲线PQ所示，则一定是（）

。一,

bld

A.ab导线中通有从a到b方向的电流B.ab导线中通有从6到a方向的电流

C.cd导线中通有从c到d方向的电流D.cd导线中通有从1到c方向的电流

6.如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度为6,在平面内，从原点

。处与x轴正方向成。角（0＜。＜»），以速率v发射一个带正电的粒子（重力不计），则下列说法正确的是

A.若v一定，。越大，则粒子在磁场中运动的时间越短

B.若v一定,。越大，则粒子离开磁场的位置距。点越近

C.若。一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短

D.若。一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度变大

7.如图所示，半圆形光滑槽固定在地面上，匀强磁场与槽所形成的轨道平面垂直，将质量为用的带电小球自

槽顶A处由静止释放，小球到达槽最低点C时，恰对槽无压力，则小球在以后的运动过程中对C点的最大压

力为（）

X

X

X

A.0B.3mgC.6mgD.Smg

8.如图所示，有一范围足够大的水平匀强磁场，磁感应强度为8,一个质量为用，电荷量为+q的带电小圆

环套在一根固定的绝缘倾斜长协上，环与杆间的动摩擦因数为〃.现使圆环以初速度％沿杆向上运动.不计

空气阻力.下列描述该圆环上升过程中的速度v随时间会机械能E随位移x变化的图像中，可能正确的是（）

XXXXxX

二、多项选择题：本题共4小题，每题4分，共16分.每小题有多个选项符合题目要求.全部

选对得4分，选对但不全的得2分，有选错得0分.

9.类比法是物理学习中的重要思想方法，在研究磁场时我们引入了“磁通量密度”描述磁感线的疏密.磁通

①

量密度3=—,①为磁通量、S为垂直磁场的面积.类比于此，我们可以提出“电通量密度”去描述电场线的

S

疏密.电通量密度E=△，①E为电通量，s为垂直电场的面积.左为静电力常量.下列说法正确的是()

A.磁通量和电通量都是标量

B.磁通量与电通量的正负表示通量的大小

C.当电场强度不为。时，电通量有可能为0

D.若以一电荷量为+q的点电荷为球心，半径为r的球面上的电通量为4%左q

10.如图所示，有两根长为£、质量为根的细导体棒a、b,。被水平放置在倾角为45°的光滑斜面上，。被水

平固定在与a在同一水平面的另一位置，且°、6平行，它们之间的距离为无，当两细棒中均通以电流强度为/

的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止，则下列关于6的电流在《处产生磁场的磁感应强度的说法正确的是

().

A.方向竖直向上

B大小为第

C.要使。仍能保持静止，而减小匕在。处的磁感应强度，可使人上移

D.若使〃下移，。将不能保持静止

11.半径为R的一圆柱形匀强磁场区域的横截面如图所示，磁感应强度大小为8,方向垂直于纸面向外，磁

场外有一粒子源，能沿一直线发射速度大小在一定范围内的同种带电粒子.带电粒子质量为加，电荷量为

q(q>0).现粒子沿正对cO中点且垂直于cO方向射入磁场区域，发现带电粒子仅能从脱/之间的1/4圆弧

飞出磁场，不计粒子重力，则()

A.从〃点飞出的带电粒子的运动时间最短

B.从2点飞出的带电粒子的运动时间最长

C.粒子源发射粒子的最大速度为(1+6)西

0+6)qBR

7rm

D.在磁场中运动的时间为的粒子，粒子的速度为

2qB2m

12.如图所示.匝数为1200的线圈置于磁场中，线圈的面积为S=l()7m2,线圈的总电阻r=0.1Q,线圈

两端与一阻值R=0.3。的定值电阻串联.取某直纸面向里为磁场的正方向，磁场的磁感应强度随时间按右图

所示的规律变化.下列说法正确的是()

A.在。〜0.1s内，A点的电势高于8点的电势

B.在0〜0.1s内，R两端电压为1.8x10-2v

C.在Q1〜0.4s内，尺两端电压为8xlO-3v

D.在。〜0.1s内，电阻H产生的焦耳热。为1.08x1071

三、非选择题：本题共6小题，共60分.

13.(6分)图甲为某同学组装完成的简易多用电表的电路图.图中电池电动势石=L5V,表头G的满偏电流

为100〃A,内阻为990Q.A端和8端分别与两表笔相连，1、2、3为换挡开头，其中1挡位是直流电流10mA

挡，3挡位是直流电压5V挡.

BZ.

(1)定值电阻属=。,凡=。

(2)如果换挡开关接在2时，红、黑表笔短接，其中表笔(选填“A”或“8”)为红表笔，调节

品进行欧姆调零，指在________(选填“电阻”或“电流”)的零刻度上.

(3)某次测量时多用电表的指针位置如图乙所示，若此时开关S与2相连，则待测电阻的阻值为。；

若此时开关S与3相连，则读数为V.

14.(8分)在“测量金属丝的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用

米尺测出金属丝的长度L,金属丝的电阻大约为5Q,先用伏安法测出金属丝的电阻然后根据电阻定律计

算出该金属材料的电阻率.

(1)从图中读出金属丝的直径d=mm.

(2)为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：

A.电流表0〜0.6A,内阻约0.05。

B.电流表0〜3A,内阻约0.01Q

C.电压表0〜3V,内阻约10ks

D.电压表0〜15V,内阻约50kQ

E.滑动变阻器，0〜10。

F.滑动变阻器，0〜100。

①要求较准确地测出金属丝的阻值，电压表应选,电流表应选,滑动变阻器应选

(填字母)

②实验中某同学的实物接线如图所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误.

错误1:;

错误2：.

(3)该金属材料的电阻率表达式夕=(用题中所给字母表示).

15.(10分)如图所示，一对间距d=0.2m、竖直放置的平行金属板M、N分别接于电路中的3、。两点间,

P为滑动变阻器&的中点，平行金属板间产生的电场可视为匀强电场.现将一质量为根=4xl(T3kg带电小

球c,用质量不计的绝缘细线悬挂于电场中某点，小球静止时悬线与竖直方向的夹角c=37。，滑动变阻器段

的总阻值为25Q,定值电阻N=23Q,电源内阻厂=2Q,闭合S,电流表示数为0.12A,取

sin37°=0.6,g=10m/s2.求：

(1)求电源电动势£的大小；

(2)小球的电性以及带电量；

(3)剪断细线瞬间小球的加速度.

16.(12分)如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.50m,金属导轨所在的平面与水平面的夹角6=37°,

在导轨所在平面内分布着磁感应强度大小3=0.50T、方向竖直向上的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势

E=10V、内阻r=0.50。的直流电源，现把一个质量m=0.08kg的导体棒放在金属导轨上，导体棒恰

好保持静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻火=2.0。，金属导

轨的电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2,sin37o=0.6.

（1）求导体棒受到的安培力；

（2）求导体棒与金属导轨间的动摩擦因数〃的大小.（结果保留两位有效数字）

17.（12分）如图所示，固定在水平面上半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为用的匀

强磁场，金属圆环电阻不计.电阻为R1的金属杆一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO'上,

金属杆随轴以角速度0顺时针匀速转动.相距为/,动摩擦因数为〃，倾角为，的两平行导轨分别与圆环的A

点和电刷相连，一质量为相、长为/、电阻为&的金属棒垂直于倾斜导轨（倾角为。）放置，倾斜导轨所

在区域内存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场（图中未画出），金属棒始终保持静止.其中〃<tan。，重

力加速度大小为g,求：

（1）金属棒两端的电压大小是多少？哪端电势更高？

（2）倾斜导轨所在区域内匀强磁场的磁感应强度8的范围？

18.（12分）如图，在x轴上方区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E；在x轴下方区域存在

方向垂直于平面向外的匀强磁场.一个质量为机，电荷量为q的带电粒子从y轴上y=/z点以某一速度

沿x轴正方向射出.已知粒子进入磁场时，速度方向与x轴正方向的夹角为60。，并从坐标原点。处第一次射

出磁场.不计重力.求：

(1)磁场的磁感应强度8的大小；

(2)粒子第〃次进入磁场时的坐标.

青岛二中2023-2024学年第一学期期中考试

高二物理试题参考答案

1.C【详解】A.由题意可知，刷一卡通时会产生感应电流，即由磁产生电，有感应电流产生，所以其工作原

理为电磁感应现象，图中为奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故A错误；B.图中的实验是探究通电

螺线管的磁性强弱与电流大小的关系，运用了电流的磁效应，故B错误：C,图中没有电源，为发电机的工作

原理，是根据电磁感应现象制成的，故C正确；D.图中有电源，为电动机的工作原理，是根据通电导体在磁

场中受力而运动的原理制成的，故D错误.故选C.

2.D【详解】A.地磁场水平分量永远由南指向北，故A错误；BCD.在我国地磁场在竖直方向的分量向

下，根据右手定则可知在飞行员视角机翼左端的电势比右端电势高，与飞机的飞行方向无关，故D正确，BC

错误；故选D.

3.B【详解】A.密立根油滴实验，用装置(1)测量出了电子的电荷量，A错误；B.库伦利用装置(2)

库仑扭秤总结出了电荷间的相互作用规律，B正确；C.奥斯特利用装置(3)发现了电流的磁效应，C错误;

D.劳伦斯制成了第一台回旋加速器(4),因此获得诺贝尔物理学奖，D错误.故选B.

4.B【详解合和断开开关时，B螺线管中的磁通量都会发生变化，都会有感应电流产生，故A错误；B.保

持滑动变阻器滑片位置不变，将A通电螺线管插入或抽出8螺线管中时，通电螺线管内磁通量变化趋势相反，

产生的感应电流方向也相反，故B正确.

5.C【详解】注意观察图象的细节，靠近导线cd处，电子的偏转程度大，说明靠近cd处运动的半径小洛

V2mv

伦兹力提供电子偏转的向心力较3=加元,3=*.由于电子速率不变，偏转半径变小，说明8变强，一定

是cd导线中通有电流，再由左手定则判出洛伦兹力的大致方向是偏向左方.最后利用安培定则判断出cd中

电流方向应由。到d.故选C.

6.A【详解】AC.粒子在磁场中做圆周运动，运动轨迹如图所示：

XXX

x

/务瞽弋X

由几何关系得：轨迹对应的圆心角a=2万-2。，粒子在磁场中运动的时间

_a_2（/r-0）2兀m_21兀一

2万2万qBqB

则粒子在磁场中的运动时间与粒子迹率无关，若。一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间相等；若v一定，

。越大，则粒子在磁场中运动的时间越短，故C错误，A正确；D.洛伦兹力提供向心力得qv5=V,解

得。=良0,粒子在磁场中运动的角速度与。、v无关,D错误；B.设粒子的轨迹半径为r,则

m

qvB^—,r^—,如图所示，由几何知识得4。=2小足。=也理丝.v一定，若。是锐角，。越大,

rqBqB

AO越大，若。是钝角，，越大，AO越小，B错误.故选A.

7.C【详解】小球自槽A处由静止释放，小球到达槽最低点C处时受力分析：洛伦兹力与重力，则有

F浴—mg=m一.而由静止滑到最低点过程，只有重力，小球机械能守恒，则有zngR=—小y，联立可得

R2

月各=3根g.小球在以后的运动过程中对C的最大压力时；当小球再次滚到最低点时，洛伦兹力与重力同向，

2

由于洛伦兹力不做功，所以速度大小不变；可得尸-（4各+7卷）=机匕，解之得尸=6叫，故选C.

8.C【详解】AB.把带电小圆环的重力沿杆和垂直杆分解得mgsin。、mgeos。，由左手定则知带电圆不受

洛仑兹力/3垂直杆向上，带电小圆环上滑的过程中由于阻力的作用n越来越小.若qvBvmgcos。则

a=〃7gsin6+于j=RFN，FZ=mgeos"qvB,由以上三式可得此时带电圆环做加速度增大的减速运动；

m

若qvB>mgcos0,随着v的不断减小则先有FN=qvB-mgeosd,后有综=mgeosO-qvB,即带电圆环

先做加速度减小的减速运动然后再做加速度增大的减速运动；又因速度时间图像的斜率表示加速度.故AB错

误；CD.小球运动的过程中洛仑兹力不做功；摩擦力做功使小球的机械能减小，向上运动的过程中有

△£=-心，据以上分析向上运动的过程中/可能逐渐增大，所以机械能的变化率逐渐增大；/也可能先减

小后增大，所以机械能的变化率也先减小后增大；故C正处D错误.故选C.

D.ACD【详解】A.磁通量：①=BS电通量：@E=ES二者均为标量，故A正确.B.磁通量与电通量

的正负表示场线从平面的唧一面穿过，故B错误.C.当电场强度与平面平行时，电通量为0,故C正确.D.电

场线与球面处处垂直：＜I）E=ES/x4/r户=4〃kq.故D正确.故选ACD

r

10.ACD【详解】A.通电导体棒Z?周围的磁感线为顺时针方向；在o棒处的磁场方向竖直向上，故A正

确；B.通电导体棒o在竖直向下的重力根g,水平向右的安培力5/3垂直斜面向上的支持力与作用下恰

能保持静止；有舔="恨=05①，解得8=鹫，故B错误；C.由题意可知，物体的受力分所如图所

IL

示.重力和水平向右的磁场力的合力与支持力平衡，当减小5在a处的磁感应强度，则磁场力咸小，要使仍平

衡，根据受力平衡条件，则可使》上移，即》对a的磁场力斜向上，故C正确；D.》下移，。受到的安培力

顺时针转动，若要保持平衡从图可以看到安培力讲变大，但是两个导体棒距离变大安培力减小，因此矛盾说明

不能平衡，a导体棒受力不平衡，故D正确.故选ACD.

N、G

11.ABD【详解】AB：由题意可得粒子运动轨迹如左图所示.

由几何关系得，其中从b点出磁场的粒子轨迹半径最大，从d点出磁场的粒子轨迹半径最小，从d点出磁场的

粒子轨迹对应圆心角最大，故从d点飞出的带电粒子的运动时间最长，同理从6点飞出的带电粒子的运动时间

最短，故AB正确；C.因为从b点出磁场的粒子轨迹半径最大，即从五点出磁场的粒子速度最大，如中图所

示,当粒子从b点飞出时,设其道兴径为r2,对应的圆儿为。”,由几何关系可知Ng。。"=105°,Zgo"o=15。.在

]r-i2

三角△g。。”中，由正弦定理得「一=.2,解得弓=（2+百）H.由牛顿第二定律得4V2§=吗，

sin15sin105r2

解得为=（2+6）邂，故C错误；D.若要使粒子在磁场中运动的时间为四分之一周期；对应的轨迹圆心

角应为90。，设其半径为弓，轨迹圆心为。〃，如下图所示.设Zfod=a,由几何关系得

Rsin60°+Rsintz=Rcostz+Rcos60°=心，即cosa-sintz=^-~—,解得sin2tz=,

222

。=30°，4=比8尺.由牛顿第二定律得q匕B=/«¥■,瀚得匕=[巨史]迎，故D正确.故选ABD.

2r32)m

12.ABD【详解】A.根据楞次定律得，线圈应产生逆时针方向的电流，线圈相当于电源，电源内部电流从

负极流向正极故A端为正极，A点的电势高于8点的电势，故A正确；

B.在。〜0.1s内，由右图可得包=Wa=0.2T/s,由法拉第电磁感应定律£=27些=2\^竺5解得：

M0.1ArAr

ER

E=0.024V,[7=------=0.018V,故B正确；

R+r

C.同理解得0.1〜0.4s内，E=0.008V,火两端电压肯定小于E,故C错误；

E

D.根据闭合电路欧姆定律/=——=0.06A,再由焦耳定律。=/2及，解得：Q=1.08x1。一与故口正确.

R+r

故选ABD.

13.(1)10；490.1(2)B,电阻(3)120；2.8

[R

【解析】：(1)根据电路图，由欧谒定律可知用=广宁=；电流表内阻

[Rri

RA.=^/