2022-2023学年云南省昆明市云南师范大学附属中学高二上学期开学考物理试卷含答案

2022—2023学年高二上学期第二学段考试试卷
高二年级物理选择性必修2模块
考试时间：120分钟；
一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。

在每小题给出的4个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.在物理学的发展过程中，物理思想与方法对物理学的发展起到了重要作用，下列关于物理思想和方法的说法中，正确的是（）
A.研究平行板电容器的电容与哪些因素有关利用了替代方法
B.库仑扭秤实验和卡文迪许扭秤实验都用了放大的思想
C.电场强度F E q =、磁感应强度F B IL
=都采用了控制变量的方法D.点电荷利用了极限的思想
2.下列关于麦克斯韦的电磁场理论，说法正确的是（
）A.在电场周围空间一定存在磁场
B.变化的磁场产生变化的电场
C.均匀变化的电场产生均匀变化的磁场
D.振荡的磁场产生振荡的电场
3.如图甲所示，金属杆ab 的质量为m ，长为l ，处在磁感应强度为B 的匀强磁场中。

磁场方向与导轨平面成θ角斜向上，导轨宽度为d ，金属杆垂直导轨放置。

当金属杆中通过的电流为I ，ab 仍静止在水平导轨上。

由b 向a 的方向观察，得到图乙所示的平面图。

则（）
A.金属杆受到的安培力的大小为sin BId θ
B.金属杆ab 受到的摩擦力大小为sin BIl θ
C.金属杆对导轨的压力为cos mg BIl θ
+D.图中0θ=时，金属杆受到的摩擦力为零
4.如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，带电粒子从圆周上的M 点沿直径MON 方向射入磁场。

粒子第一次在磁场中运动的轨迹半径为r 1，离开磁场时速度方向偏转90°；第二次在磁场中运动的轨迹半
径为r 2，离开磁场时速度方向偏转60°，不计重力，则12r r 为（
）
A .1
2
B.3
C.2
D.3
5.某同学在解题过程中得到BL y x R
这一表达式，其中B 是感应强度，R 是电阻，L 和x 国际单位都是“米”。

请你帮他判断物理量y 的国际单位是（）
A.库
B.瓦
C.牛
D.焦6.下列关于静电场与磁场的应用，正确的是（
）
A.图甲为示波器的示波管，要使荧光屏中间的亮斑向上移动，需要使竖直偏转板中上级板的电势低于下级板的电势
B.图乙为静电除尘装置，煤粉等粉尘在强大的电场作用下电离成正负离子分别吸附到B 和A 上
C.图丙是用来加速带电粒子的回旋加速器示意图，粒子获得的最大动能与加速电场的电压U 无关
D.图丁是磁流体发电机示意图，由图可判断通过电阻的电流方向向下
7.为营造更为公平公正的高考环境，“反作弊”工具金属探测仪被各考点广为使用。

某兴趣小组设计了一款金属探测仪，如图所示，探测仪内部的线圈与电容器构成LC 振荡电路，当探测仪检测到金属物体时，探测仪的蜂鸣器发出声响。

已知某时刻，探测仪中电路里的电流的方向由b 流向a ，且电流强度正在增加过程中，则（）
A.该时刻线圈的自感电动势正在减小
B.该时刻电容器下极板带正电荷
C.探测仪靠近金属时，金属被磁化
D.若探测仪与金属保持相对静止，则金属中不会产生感应电流
8.如图所示，L 1、L 2为两个相同的灯泡，线圈L 的直流电阻不计，下列说法中正确的是（）
A.闭合开关S 后一小段时间内，L 1会逐渐变亮
B.闭合开关S 稳定后，L 1、L 2亮度相同
C.断开S 的瞬间，L 1会闪亮一下再熄灭
D.断开S 的瞬间，a 点的电势比b 点低
9.如图所示，边长为L 、匝数为N ，电阻不计的正方形线圈abcd 在磁感应强度为B 的匀强磁场中以角速度ω绕转轴OO '匀速转动，轴OO '垂直于磁感线且位于线圈平面内，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n 1和n 2，保持线圈以恒定角速度ω转动，下列判断正确的是（）
A.交流电压表V 1的示数等于2
NB L ω B.变压器的输入功率与输出功率之比为12n n :C.滑片P 上移，电压表V 2示数不变 D.线圈中磁通量最大时，感应电动势也最大
10.空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场的方向垂直于纸面（xOy 平面）向外，电场的方向沿y 轴正方向。

一带正电的粒子在电场和磁场的作用下，从坐标原点O 由静止开始运动。

下列四幅图中，可能正确描述该粒子运动轨迹的是（）
A. B.
C. D.
二、多项选择题（本题共6小题，每题4分，共24分。

有多个选项符合要求，每小题给出的四个选项中，全部选对得4分，选对不选全的得2分，有选错或不选的得0分）
11.如图所示，在光滑水平桌面上有两个金属圆环，在它们圆心连线中点正上方有一个条形磁铁，当给条形磁铁一竖直向上的初速度后（不考虑金属环之间的作用），将会出现的情况是（）
A.两金属环将相互靠拢
B.两金属环将相互排斥
C.磁铁的加速度会大于g
D.磁铁的加速度会小于g
12.“中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m 口径球面射电望远镜（FAST ）。

它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。

下列关于电磁波的说法正确的是（
）
A.电磁波在任何介质中传播速度均为8310⨯m/s
B.普朗克认为振动的带电微粒的能量是量子化的，每一份能量的最小值为h εν
=⋅C.麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波
D.赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论
13.如图所示，在一个正三角形区域有方向垂直纸面向里的匀强磁场，速度大小均为v 的带电粒子从BC 边的中点O 处沿各个方向射入磁场，若已知粒子的质量为m ，电荷量为q （q >0），正三角形边长为L ，粒子运
动的轨道半径为2L ，不计粒子的重力及带电粒子之间的相互作用，则（）
A.该磁场的磁感应强度为2mv
qL
B.该磁场的磁感应强度为2mv qL
C.在磁场中运动的最长时间的粒子将从OB 之间离开磁场
D.粒子在磁场中运动的最长时间小于3L
v
π14.如图所示，假设存在只有一个磁极的磁单极子，它在其周围空间会形成均匀辐射状磁场。

若有一质量为m 、半径为R 的圆环，当环中通有恒定的电流I 时，恰好能水平静止在距N 极正上方H 处。

已知与磁单极子N 极相距r 处的磁感应强度大小为k B r =，其中k 为常数，重力加速度为g 。

则（）
A.圆环中通过的电流方向为逆时针（俯视）
B.圆环沿其半径方向有收缩的趋势
C.圆环的电流()2222H R I mg
kR π+=D.圆环的电流()
222
2mg H R I mg kR π+=15.由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍。

现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间
后进入一方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。

不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。

在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是（）
A.甲和乙都匀速运动
B.甲减速运动，乙加速运动
C.甲加速运动，乙减速运动
D.甲和乙都减速运动
16.如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为3:1，电路中的5个灯泡完全相同，当A、B端输入如图乙所示的正弦交变电压时，每个灯泡消耗的电功率均为18W，下列说法正确的是（）
A.每个灯泡两端的电压为40V
B.通过每个灯泡的电流为0.6A
C.通过定值电阻R的电流为0.6A
D.定值电阻R的电功率为54W
三、实验题（共2小题，共14分。

）
17.（1）甲同学在实验室测定金属导体电阻率，游标卡尺测量长度如图1所示，可知其长度为L=______cm；
（2）如图2所示，用螺旋测微器测金属的直径的测量值d=______mm；如果测得该金属导体的电阻为R，则这种金属材料的电阻率表达式为 =______（用π、R、d、L表示）
（3）乙同学练习多用电表的使用。

某次实验中，多用电表表盘如图3所示，如果他用欧姆挡“×100”测量，则读数为______Ω；如果用“直流5V”挡测量，则读数为______V；
（4）丙同学利用多用电表测量图4和图5所示电路中小灯泡正常工作时的有关物理量。

以下操作正确的是（）
A．将选择开关旋转到合适的电压挡，闭合开关，利用图4电路测量小灯泡两端的电压
B．将选择开关旋转到合适的电阻挡，闭合开关，利用图4电路测量小灯泡的电阻
C．将选择开关旋转到合适的电流挡，闭合开关，利用图5电路测量通过小灯泡的电流
D．将选择开关旋转到合适的电流挡，把图5中红、黑表笔接入电路的位置互换，闭合开关，测量通过小灯泡的电流
18.学习了传感器之后，某物理兴趣小组找到了一个热敏电阻R，想利用热敏电阻的阻值随温度升高而减小的特点来制作一个简易的温度计。

兴趣小组查到了该热敏电阻的阻值随温度变化的一些信息如图甲所示。

R为40Ω），他们准备的实验器材如下：干电池（电动势为1.5V，内阻不计），毫安表（量程为10mA、内阻A
滑动变阻器1R ，开关、导线若干。

（1）若直接将干电池、开关、毫安表、热敏电阻R 串接成一个电路作为测温装置，则该电路能测得的最高温度为______℃。

（2）现在该兴趣小组想让测温范围大一些，使该电路能测得的最高温度为100℃，他们又设计了如图乙所示的电路图，并进行了如下操作：
a ．将该热敏电阻R 做防水处理后放入100℃的沸水中，一段时间后闭合开关，调节滑动变阻器使毫安表指针满偏，则此时滑动变阻器R 1应为______Ω；
b ．保持滑动变阻器R 1接入电路的电阻不变，他们在实验室中找来了一瓶水，把热敏电阻R 水平放入水中，一段时间后闭合开关，发现毫安表的示数为8.0mA ，则测得水的温度为______℃；
c ．毫安表的电流值I （单位：mA ）和温度t （单位：℃）的关系式为=I ______mA ；
d ．根据关系式将毫安表刻度盘上的电流值改写为温度值。

四、计算题（本题共4小题，共32分。

要求写出必要的文字说明、方程式和步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值及单位。

）
19.如图所示，发电站通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户，若发电机的输出功率是
100kW ，输出电压是250V ，升压变压器的原、副线圈的匝数比为1:20，
（升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器），求：
（1）升压变压器的输出电压和输电导线中的电流；
（2）若输电导线中的电功率损失为输入功率的4%，输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压。

20.如图所示，在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场，有一个质量34.010kg m -=´，电荷量为
61.010C -⨯的带电小球（可视为质点）
，用长为L =1m 绝缘轻细线悬挂起来，静止时细线偏离竖直方向的夹
角37θ=︒。

取210m/s g =，sin37°=0.60，cos37°=0.80，不计空气阻力的作用：
（1）求电场强度的大小；
（2）若将小球从悬点正下方静止释放，求小球运动到平衡位置时对绳拉力的大小。

21.如图，长度均为L 的两块平行板间存在着竖直向上的匀强电场，板间距也为L ，此后与平行板垂直的长度也为L 的极板所围区域内存在着匀强磁场，一带正电的粒子，以速度0v 从两平行板中间进入电场区域，刚好从平行板的边缘进入磁场，并垂直于磁场边界的虚线离开磁场，不计带电粒子的重力，求：
（1）电场强度与磁感应强度的比值；
（2）带电粒子从进入电场到离开磁场的时间。

22.如图所示，两平行粗糙导轨间距L =0.5m ，足够长的倾斜部分和水平部分圆滑连接，倾斜部分动摩擦因数10.25μ=，倾斜部分与水平面的夹角37θ=︒，垂直斜面方向向上磁感应强度1T B =，水平部分没有磁场。

金属棒ab 质量0.5kg m =，电阻0.05r =Ω，运动中与导轨有良好接触，并且垂直于导轨，电阻0.2R =Ω，其余电阻不计，当金属棒从斜面上离地高 1.5m h =以上任何地方由静止释放后，在水平面上滑行的最大距离x 都是2m 。

（取g =10m/s 2，sin37°=0.60，cos37°=0.80），求：
（1）棒在斜面上的最大速度；
（2）水平面的滑动摩擦因数2μ；
（3）从高度 1.5m h =处滑下后电阻R 上产生的热量。

2022—2023学年高二上学期第二学段考试试卷
高二年级物理选择性必修2模块
考试时间：120分钟；
一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。

在每小题给出的4个选项中，只有一项是符合题目要求的）
【1题答案】B 【2题答案】D 【3题答案】D 【4题答案】B 【5题答案】A
【6题答案】C 【7题答案】A 【8题答案】C 【9题答案】C 【10题答案】A
二、多项选择题（本题共6小题，每题4分，共24分。

有多个选项符合要求，每小题给出的四个选项中，全部选对得4分，选对不选全的得2分，有选错或不选的得0分）
【11题答案】AC 【12题答案】BD 【13题答案】BD
【14题答案】BC 【15题答案】AD 【16题答案】BCD
三、实验题（共2小题，共14分。

）
【17题答案】①.10.950②.3.470③.2
4d R L
πρ=④.800⑤.3.30⑥.AC 【18题答案】①.80②.10③.25④.1500
2000.5I t
=-四、计算题（本题共4小题，共32分。

要求写出必要的文字说明、方程式和步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值及单位。

）
【19题答案】（1）5000V ，20A ；（2）10Ω，4800V
【20题答案】（1）4310N /C ⨯；（2）0.07N
【21题答案】（1）0E v B
=；（2）()044L t v π+=【22题答案】（1）2m /s ；（2）0.1m /s ；（3）3.2J。