陕西省西安市长安区2023-2024学年高二上学期期中考试 物理含解析

长安2023—2024学年度第一学期期中考试
高二物理试题（选择考）（答案在最后）
（考试时间：75分钟
试卷满分：100分）
注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。

答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，写在本试卷上无效。

3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

第Ⅰ卷
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。

1．如图是某款扫地机器人的照片，下表是它的一些重要参数。

下列说法正确的是（）
额定电压
220V 额定功率40W 电池输入电压
20V 电池容量3000mAh 充电时间3h 工作时间120min A ．扫地机器人正常工作时的电阻1210Ω
R B ．电池充电时的充电电流为2A
C ．电池充满电时储存的能量为2.16×105J
D ．在工作时间内，机器人的电流一直为2A
2．雷雨天气会经常发生闪电击中建筑物的情况。

假设发生闪电
的云层带负电，则在闪电瞬间，在中国北方建筑物受到地磁场在
水平方向的作用力方向是（
）A ．向南B ．向东C ．向北D ．向西
3．下列关于万用表的使用和操作正确的是（
）
A．用多用电表测量不同的电阻R时，均需要重新进行欧姆调零
B．欧姆表欧姆调零后，用“×10”挡测量电阻的阻值，发现表针偏转如图甲所示，为了提高测量精度，应换用“×100”挡，重新调零后再测量
C．若用多用电表欧姆挡测量某晶体二极管，结果如图乙所示，可知该二极管的正极为B端
D．多用电表用完后，应将选择开关调至OFF档或直流电压最高档
4．如图所示，圆形区域内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，
比荷相同的两个粒子沿直径AB方向从A点射入磁场中，分
别从圆弧上的P、Q两点射出，下列说法正确的是（）
A．两粒子分别从A到P、Q经历时间之比为3∶1
B．粒子在磁场中做匀速圆周运动周期之比为2∶1
C．粒子在磁场中速率之比为3∶1
D．粒子在磁场中运动轨道半径之比为1∶3
5．将一个粗细均匀的“”形导体环放置在粗糙绝缘的水平面
上，俯视图如图所示，范围足够大的磁感应强度大小为B的匀强
磁场垂直水平面向下。

导体环的一部分APB为正方形的三边，另
一部分AQB为等边三角形的两边，将间距为L的A、B两端接入
电路并通以从左向右的电流I，导体环的APB部分和AQB部分受
到的安培力大小之比为（）
A．2:5B．1:1C．3:2D．2:3
6．磁电式电流表的优点是灵敏度很高，可以测出很弱的电流，蹄形磁铁和铁芯间的磁场如图乙所示。

线圈中通以如图所示的电流，下列说法正确的是（）
A．当线圈通有如乙图所示电流时，线圈将顺时针转动
B．该磁场是匀强磁场
C．线圈转动时，穿过线圈的磁通量减少
D．转动时线圈所受安培力的方向不变
7.如图所示，电阻不计的水平导轨间距0.5m，导轨处于
方向与水平面成53°角斜向右上方的磁感应强度为5T的
匀强磁场中。

导体棒ab垂直于导轨放置且处于静止状态，
其质量m=1kg，电阻R=0.9Ω，与导轨间的动摩擦因数
μ=0.5，电源电动势E=10V，其内阻r=0.1Ω，定值电阻
的阻值R0=4Ω。

不计定滑轮的摩擦，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，细绳对ab的拉力沿水平方向，重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，则（）A．导体棒ab受到的摩擦力方向一定向右
B．导体棒ab受到的安培力大小为5N，方向水平向左
C．重物重力G最小值是0.5N D．重物重力G最大值是4.5N
8．如图所示，质量为m、带电荷量为+q的物块，在水平向外的匀强磁场中，沿着竖直绝缘墙壁由静止开始下滑，已知物块与墙壁间的动摩擦因数为 ，磁感应强度为B，墙壁无限高，下列说法正确的是（）
A ．物块在下滑过程中只受重力、摩擦力和洛伦兹力
B ．物块下滑过程中先做加速度减小的加速运动，后匀速运动
C ．物块下滑的最大速度为mg
Bq
μD ．物块在下滑过程中，受到的洛伦兹力不做功，物块机械能守恒
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。

9.一根通电直导线水平放置，通过直导线的恒定电流方
向如图所示，现有一质子从直导线下方以水平向右的
初速度v 开始运动，不考虑质子重力，关于接下来质
子的运动，下列说法正确的是（）
A ．质子将向下偏转，运动的半径逐渐变大
B ．质子将向上偏转，运动的半径逐渐变小
C ．质子将向下偏转，运动的动能不变
D ．质子将向上偏转，运动的动能逐渐变小
10．如图所示，电源电动势为E ，内阻为r ，R 是定值电阻，热敏电阻T R 的阻值随温度的降低而增大，C 是平行板电容器，电路中的电表均为理想电表。

闭合开关S ，平行板电容器内的带电液滴恰好静止。

分别用I 、1U 、2U 和3U 表示电流表A 、电压表1V 、电压表2V 和
电压表3V 的示数，用I ∆、1U ∆、2U ∆和3U ∆表示电
流表A 、电压表1V 、电压表2V 和电压表3V 的示数
变化量的绝对值。

当温度降低时，关于该电路工作
状态的变化，下列说法正确的是（
）
A ．2U 和3U 的示数均增加
B ．32U U I I ∆∆<∆∆
后恰好与杆没有相互作用
第Ⅱ卷
三、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。

13．某同学为了练习各种仪表的读数规则，他做了如图的练习：其中甲图为10分度的游
与定值电阻3R并联，实际上是
=（保留两位有）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器
四、计算题：本题共3小题，共36分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。

只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

16（12分）.如图所示，直角三角形的AB 边长为L ，∠C ＝30°，三角形区域内存在着方向垂直纸面向里的匀强磁场．一质量为m 、电荷量为q 的带负电粒子(不计重力)从A 点沿AB 方向以速度v 0射入磁场，要使粒子不从BC 边穿出磁场。

（1）求磁感应强度的最小值
（2）求粒子在磁场中运动的最长时间
17（14分）.如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。

一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从y轴正半轴上y=h处的M点，以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上x=2h处的P点进入磁场，最后以垂直于y轴的方向射出磁场。

不计粒子重力。

求：
（1）电场强度的大小E；
（2）粒子垂直于y轴射出磁场后经过y轴一点Q，求Q点坐标。

（3）粒子从进入电场到到达y轴经历的总时间t；
长安2023—2024学年度第一学期期中考试
高二物理试题（选择考）
（考试时间：75分钟试卷满分：100分）
注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。

答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，写在本试卷上无效。

3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

第Ⅰ卷
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。

A．向南B．向东
【答案】D
【详解】在中国北方磁场水平分量向北，云层带负电，带负电的粒子向下运动，根据左手定则，粒子受到的磁场力向西，所以建筑物受力方向向西。

故选D。

3．下列关于万用表的使用和操作正确的是（
A．用多用电表测量不同的电阻R时，均需要重新进行欧姆调零
B．欧姆表欧姆调零后，用“×10”挡测量电阻的阻值，发现表针偏转如图甲所示，为了提高测量精度，应换用“×100”挡，重新调零后再测量
C．若用多用电表欧姆挡测量某晶体二极管，结果如图乙所示，可知该二极管的正极为B端
D．多用电表用完后，应将选择开关调至OFF档或直流电压最高档
【答案】B
【详解】A．换挡时需要重新欧姆调零，不换挡则不需要重新欧姆调零，故A错误；B．欧姆表欧姆调零后，用“×10”挡测量电阻的阻值，发现表针偏转如图甲所示，说明电阻读数较大，量程挡位选小了，为了把电阻测得更准一些，应换用“×100”挡，重新调零后再测量，故B正确；
C．若用多用电表欧姆挡测量某晶体二极管，结果如图乙所示，由图内可知左图中电阻较大，所测的为二极管的反向电阻；右图中电阻较小，测的是正向电阻，则该极管的正极为A端，故C错误；
D．为保护电路与多用电表，多用电表使用完后应把开关置于OFF挡或交流电压最高档，故D错误。

故选B。

4．如图所示，圆形区域内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿直
径AB方向从A点射入磁场中，分别从圆弧上的P、Q两点射出，下列说法正确的是（）
A．两粒子分别从A到P、Q经历时间之比为3∶1
B．粒子在磁场中做匀速圆周运动周期之比为2∶1
C．粒子在磁场中速率之比为3∶1
D．粒子在磁场中运动轨道半径之比为1∶3
【答案】C
【详解】AB．做出带电粒子运动轨迹如图所示
中转过的角度为60 ，而粒子在磁场中做圆周运动的周期
“
范围足够大的磁感应强度大小为
AQB为等边三角形的两边，将间距为
，导体环的
A．2:5B
【答案】D
【详解】设匀强磁场的磁感应强度大小为，“
度均为L，由电阻定律可知，导体环两部分的电阻之比为
3
2
由并联电路特点可知
23 5
I I
=
导体环的APB部分和AQB部分受到的安培力大小之比为
3:
5
BIL=
故选D。

6．磁电式电流表的优点是灵敏度很高，可以测出很弱的电流，蹄形磁铁和铁芯间的磁场如图乙所示。

线圈中通以如图所示的电流，下列说法正确的是（
A．当线圈通有如乙图所示电流时，线圈将顺时针转动
B．该磁场是匀强磁场
C．线圈转动时，穿过线圈的磁通量减少
D．转动时线圈所受安培力的方向不变
【答案】A
【详解】A．当线圈转动到题图乙所示的位置时，a端所受到的安培力方向向上，b端所受到的安培力方向向下，使线圈顺时针转动，故A正确；
B．该磁场并不是处处磁场大小同等、方向相同，故不是匀强磁场，故B错误；
C．线圈平面始终和磁场平行，穿过线圈平面的磁通量始终为零
D．转动时线圈所受安培力的方向与磁感线垂直，时刻变化，故D错误。

故选A。

7.如图所示，电阻不计的水平导轨间距0.5m，导轨处于方向与水平面成53°角斜向右上方的磁感应强度为5T的匀强磁场中。

导体棒ab垂直于导轨放置且处于静止状态，其质量m=1kg，电阻R=0.9Ω，与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，电源电动势E=10V，其内阻r=0.1Ω，定值电阻的阻值R0=4Ω。

不计定滑轮的摩擦，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，细绳对ab
的拉力沿水平方向，重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，则（）
A．导体棒ab受到的摩擦力方向一定向右
向水平向左
C．重物重力G最小值是0.5N
【答案】C
【详解】B．由闭合电路欧姆定律可得
I=
ab受到的安培力大小为
F
方向垂直于磁场左下，故B错误；
ACD．若导体棒ab恰好有水平向左的运动趋势时，导体棒所受静摩擦力水平向右，则由共点力平衡条件可得
A．物块在下滑过程中只受重力、摩擦力和洛伦兹力
B．物块下滑过程中先做加速度减小的加速运动，后匀速运动
C．物块下滑的最大速度为
D．物块在下滑过程中，受到的洛伦兹力不做功，物块机械能守恒【答案】B
【详解】A．物块在下滑过程中受重力、弹力、摩擦力和洛伦兹力，故B．物块下滑过程中，根据牛顿第二定律得
摩擦力为
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。

9.一根通电直导线水平放置，通过直导线的恒定电流方向如图所示，现有一质子从直导线下方以水平向右的初速度v开始运动，不考虑质子重力，关于接下来质子的运动，下列说法正确的是（）
A．质子将向下偏转，运动的半径逐渐变大B．质子将向上偏转，运动的半径逐渐变小
C．质子将向下偏转，运动的动能不变D．质子将向上偏转，运动的动能逐渐变小【答案】AC
【详解】根据安培定则可判断在导线下方磁场的方向垂直纸面向外，根据左手定则可知质
A ．2U 和3U 的示数均增加
B ．32U U I I
∆∆<∆∆C ．带电液滴一定向下运动
D ．电源的输出功率可能先增加后减小
【答案】AD
F Eq
=可知电场力增大且大于重力带电液滴一定向上运动，故C 错误。

D ．温度降低的过程中，热敏电阻T R 的阻值随温度的降低而增大，电源内阻大于T R R +时，输出功率可能先增大后减小，故D 正确；
故选AD 。

A ．导体棒a 中的电流方向垂直纸面向里
B ．导体棒b 对c 的安培力方向水平向左
C ．导体棒b 、c 对导体棒a
D ．导体棒b 、c 在P 点产生的合磁场方向水平向右
【答案】BD
【详解】AD ．导体棒a 所受的重力棒a 的安培力向上，根据右手安培定则及磁场的叠加可知导体棒场方向水平向右，结合左手定则可知导体棒正确；
B ．b 、c 的电流方向相同，则有相互作用的吸引力，导体棒故B 正确；
C ．PM 与PN 之间的夹角为120 ，根据力的分解可知导体棒b 、c 对导体棒a 的安培力大小均为G ，故C 错误；
故选BD 。

12．如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN 固定在竖直平面内，且与水平面的夹角为37 ，空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为1T ，质量为0.1kg 的带电小环沿杆下滑到图中的P 处时，对杆有垂直于杆向下的、大小为0.3N 的压力。

已知小环的带电荷量为0.1C ，重力加速度210m/s =g ，sin 370.6= 。

下列说法正确的是（）
A ．小环带正电
B ．小环滑到P 处时的速度为3m/s
C ．小环下滑的加速度大小为2
6m/s D ．小环经过P 处开始计时，0.5s 后恰好与杆没有相互作用
【答案】CD
【详解】A ．小环沿杆下滑到图中的P 处时，对杆有垂直于杆向下的、大小为0.3N 的压力，故在P 处小环所受弹力垂直于杆向上，大小为0.3N ，对小环受力分析如下图
在垂直杆方向，小环受力平衡，有
cos F N mg θ
+=洛解得
方向垂直杆向上，由左手定则可知，小环应带负电，故A 错误；
B ．由洛伦兹力定义式可知
P F qv B
=洛解得
5m/s
P v =故B 错误；
C ．在沿杆方向，由牛顿第二定律可知
sin mg ma
θ=解得
2
6m/s a =故C 正确；
D ．当小环恰好与杆没有相互作用时，满足
2m q B s v gco θ
=解得
28m/s
v =由匀加速运动规律可知
2P v v at
=+解得
0.5s
t =故D 正确；
故选CD 。

四、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。

【答案】 2.720.30 4.593（4.592~4594）
【详解】[1]根据游标卡尺的读数规律，该读数为
+⨯=
2mm0.17mm 2.7mm
[2]根据游标卡尺的读数规律，该读数为
20mm0.056mm20.30mm
+⨯=
[3]根据螺旋测微器的读数规律，该读数为
+⨯=
4.5mm0.019.3mm 4.593mm
14．某同学要测量一节干电池的电动势和内阻。

他根据老师提供的以下器材，画出了如图所示的原理图。

【答案】0.50④ 1.0 1.30偏小【详解】（1）[1]根据欧姆定律有
步骤。

只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

【答案】（1）8×10−3N；（2）
【详解】（1）根据共点力平衡可知小球受轻绳拉力
（2）若剪断细线，小球将做匀加速运动，加速度大小为
小球在0.2秒内的位移大小为
x
（3）求0.2秒内小球初末位置的电势差
U
16（12分）.如图所示，直角三角形的AB边长为L，∠C＝30°，三角形区域内存在着方向垂直纸面向里的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q的带负电粒子(不计重力)从A点沿AB 方向以速度v0射入磁场，要使粒子不从BC边穿出磁场。

（3）求磁感应强度的最小值
（4）求粒子在磁场中运动的最长时间
[带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律可得q v 0B
＝m v 02r ，可得B ＝m v 0qr
，可知半径r 越大，磁感应强度越小，要使粒子不从BC 边穿出磁场，画出半径r 最大时的轨迹，如图所示，
由几何关系可知，四边形OABD 是正方形，故圆弧轨迹半径为L ，可得磁感应强度的最小值B min ＝m v 0
qL ，粒子从AC 边射出时在磁场中转过的圆心角为120°，粒子在磁场中做匀速
圆周运动的周期为T ＝2πm Bq
，可知B 最小时，周期最大，粒子运动时间最长，最长时间为t ＝120°360°T max ＝13×2πm B min q ＝2πL 3v 0
，17（14分）.如图所示，在平面直角坐标系xOy 内，第Ⅰ象限存在沿y 轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限以ON 为直径的半圆形区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B 。

一质量为m 、电荷量为q 的带正电的粒子，从y 轴正半轴上y =h 处的M 点，以速度v 0垂直于y 轴射入电场，经x 轴上x =2h 处的P 点进入磁场，最后以垂直于y 轴的方向射出磁场。

不计粒子重力。

求：
【答案】（1）
2
2
mv
E
qh
=；（2）（0
【详解】粒子的运动轨迹如图所示
（1）设粒子在电场中运动的时间为究方法可得x、y方向有
根据牛顿第二定律有
联立解得。