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绵阳南山中学实验学校高 2023 级高二（下）半期考试
物理试题
时间：75分钟 满分：100分 命题人： 审题人：
第Ⅰ卷（选择题，共48分）
一、 本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一
项符合题目要求。
1. 下列有关电磁场与电磁波的说法，正确的是
A．变化的磁场不一定产生电磁波
B．稳定的电流不产生磁场
C．只有高温物体才能向外辐射红外线
D．X射线常用于无线电通讯
2. 我们知道分子间既有引力又有斥力，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，铅柱
不脱落，如图所示，下列说法正确的是
A．铅柱间的万有引力使它们不脱落
B．铅柱间的分子扩散使它们不脱落
C．铅柱间分子斥力为零，只有分子引力
D．铅柱间分子引力大于斥力，分子力表现为引力
3. 在如图所示的电路中，电阻R小于灯泡电阻的阻值，自感线圈L的电阻值可认为是零，下列关于该电路
自感现象的分析正确的是
A．在接通开关时，灯泡立刻亮起
B．在接通开关时，灯泡缓慢亮起
C．接通开关稳定后再断开开关，通过灯泡的电流会反向
D．接通开关稳定后再断开开关，灯泡会闪亮一下再缓缓熄灭
4. 如图所示，条形磁铁用细线悬挂在O点，O点正下方固定一个水平放置的实心铝盘。让磁铁在竖直面内
从左边静止释放，虚线为释放位置的对称位置，不计空气阻力，下列说法正确的是
A．磁铁由于电磁阻尼无法摆到虚线位置
B．磁铁由于电磁驱动会持续摆动
C．铝盘中的涡流总是排斥磁铁，对磁铁的作用力总是阻力
D．最终铝盘中涡流产生的焦耳热大于磁铁损失的重力势能
5. 烟尘盒中有一定质量的气体，该气体不同温度下各速率区间分子数占分子总数比例 f(v)随速率v分布
图像如图所示，现向烟尘盒内注入少许蚊香烟雾，显微镜下观察到烟雾颗粒不停地做无规则运动，则下列
说法正确的是
A．显微镜观察到的是气体分子的布朗运动
B．烟雾颗粒的运动就是气体分子的运动
C．同一温度下气体分子速率分布在图像峰值对应的速率区间的概率小
D．T温度下的烟雾颗粒无规则运动比T温度下更剧烈
2 16. 如图所示，i-t图像表示LC振荡电路的电流随时间变化的图像，在t=0时刻，电容器的M板带正电，则
下列分析正确的是
A．Oa段（不含a点）磁场能在减小，M板带正电
B．ab段（不含a点）电场能在减小，M板带正电
C．bc段（不含c点）电场能在减小，M板带负电
D．cd段（不含c点）磁场能在减小，M板带负电
7. 如图所示，理想变压器的原线圈接在 (V)的交流电源上，副线圈接有R＝55Ω的负载
电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表。则电压表和电流表的示数分别为
A．55 V，0.5 A
√2 A
B． 55√2 V， 2 A u ~ R V
C．220 V，2 A
D．55 V，1 A
8. 如图所示，甲、乙两个完全相同的线圈，在距地面同一高度处由静止开始释放，A、B是边界范围、磁
感应强度的大小和方向均完全相同的匀强磁场，只是A的区域比B的区域离地面高一些，两线圈下落过程
始终保持线圈平面与磁场垂直，则
A．安培力对甲的冲量大于对乙的冲量
B．甲产生的焦耳热大于乙的焦耳热
C．甲的落地速度小于乙的落地速度
D．通过甲乙横截面的电荷量都等于零
二、本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要
求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 如图所示为远距离输电的简化电路图。发电厂的输出电压恒为U，升压变压器的输出电压为U，输电
1 2
线路中的电流是I，降压变压器原线圈的端电压是U，副线圈的端电压为U。输电过程只考虑输电线路造
3 4
成的电压损失，变压器均为理想变压器。输电线上损失的电压为ΔU，损失的功率为ΔP，发电厂输出的功
P P
率为 1，用户获得的功率 2，则
I
A．ΔP = IU
2
B．ΔU= U 2 －U 3 发 U1 U2 U3 U4用
电
C．用户增多，ΔU增加 户
厂
D．用户增多，U增加
2 升压变压 降压变压
10. 阻值为R的电阻通以正弦交流电，阻值为2R的电阻通以方波交流电器，两种交流电电流器的最大值相等，
如图所示，则是
A．正弦交流电与方波交流电电流有效值之比为1∶
B．正弦交流电与方波交流电电流有效值之比为1∶2
C．R与2R的热功率之比1∶2
D．R与2R的的热功率之比1∶4
11. 某气体的摩尔质量为M ，摩尔体积为V ，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V，阿伏加
mol mol 0 0
德罗常数N，则下列表达式正确的是
AA．V = NV
mol A 0
B．ρV = Nm
mol A 0
C．M = ρNm
mol A 0
D．M = Nm
mol A 0
12. 如图甲所示的电路中，螺线管匝数为n，横截面积为S，总电阻为r，外接电阻的阻值为R，电容器的
电容为C。闭合开关，在一段时间内，穿过螺线管的磁场磁感应强度B按如图乙所示的规律变化，0~T/2时
间内磁场方向如图甲所示，则
B/T
B
A．0~T / 2与T / 2~T时间内，螺线管中的感应电流方向相同 B0
T/2 T
B．0~T / 2 与T / 2~T时间内，螺线管中的感应电动势大小都是 C R O t/s
2nB S -B0
0 S
T 甲 乙
2nB S
0
C．电阻R两端的电压是 T
nB SRC
0
D．电容器C下极板始终带正电，且所带电荷量是T(R+r)
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
三、本大题2小题，每空2分，共16分。
13.（6分）某同学想为一台小型收录机自制一个电源。他先制作了—个
交流变为直流的整流器，但是这个整流器需要用6 V的交流电源，于是他
又添置了一台二手的220 V转6 V的变压器，如图所示。他看到这个变压
器上有a、b、c、d四个引出线头，却没标哪边是输入220V。
（1）他不知道接法，也没有相应的说明书，他想着反正输出只有6V，就用220V分别接ad和bc看看两种
接法哪个输出是6V就可以判断输入端了，这样做是否有安全风险？ ；（选填“有”或“没有”）
（2）进一步观察发现a、d引线比b、c引线粗。你能帮他判断正确的接法是ad端接_______；（选填
“220 V”或“6 V”）
（3）接好电路后，经检验，变压器输出总比6V小，下列可能的原因不正确的是 。
A.变压器线圈中有电流通过时会发热
B.原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失
C.原线圈输入电压发生变化
D.铁芯在交变磁场的作用下会发热
14.（10分）某同学采用“油膜法”估测分子的大小。
（1）在该实验中，体现的物理思想方法是________；
A.放大法 B.理想模型法 C.控制变量法 D.等效替代法
（2）实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL。用注射器测得1mL上述溶液有75
滴，把1滴该溶液滴入表面撒有痱子粉的盛水浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻
璃板上描出油酸膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，测出其面积。则：
①每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_________mL；（保留两位有效数字）
②某次实验测得油膜面积为S，纯油酸的体积为V，则油酸分子直径D=________；（用题中给定的字母表
示）
③某同学在用油膜法估测分子直径实验中，计算结果明显偏大，可能的原因是由于下列选项中的_________。
A. 油酸未完全散开
B. 油酸中含有大量的酒精
C. 计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D. 求每滴体积时1mL的溶液的滴数误多记了10滴
（3）若实验时痱子粉撒的太厚，则所测的分子直径会________(选填“偏大”或“偏小”)。
四、本大题3小题，共36分，要求须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。
15.（8分）贯彻新发展理念，我国风力发电发展迅猛，2020年我国风力发电量4000亿千瓦时.某种风力发
电机的原理如图所示，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，已知磁体间的磁场为匀
强磁场，磁感应强度的大小为0.20T，线圈的匝数为100、面积为0.5m2，电阻为 Ω，若磁体转动的角
速度为90rad/s，线圈中产生的感应电流为50A。求：
（1）从如图所示开始计时，写出线圈交变感应电动势e的表达式；
（2）线圈的输出功率P（可保留根号）。
16.（12分）如图所示，M和N为平行金属板，质量为m、电荷量为q的带电粒子从M由静止开始被两板间
的电场加速后，从N上的小孔穿出，以速度v由C点射入圆形匀强磁场区域，经D点穿出磁场，CD为圆形
区域的直径。已知磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外，粒子速度方向与磁场方向垂直，重
力忽略不计。
（1）判断粒子的电性，并求M、N间的电压U；
（2）求粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径r；
（3）若粒子的轨道半径与磁场区域的直径相等,求粒子在磁场中运动的时间t。17.（16分）如图所示，电阻不计且足够长的U型金属导轨框架放置在倾角θ＝37°的绝缘斜面上，质量
m＝0.1 kg、电阻R＝0.4 Ω的导体棒ab垂直于导轨放在框架上，整个空间有垂直斜面向下的匀强磁场。
导体棒ab光滑，与导轨间无摩擦；框架质量M＝0.2 kg，宽度l＝0.4 m，与斜面间的动摩擦因数μ＝
0.6，与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力。g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。
将框架固定，导体棒从静止开始沿导轨无摩擦下滑，到速度v＝5 m/s的过程中，流过棒的电荷量q=2.875
1
C；到速度v=6m/s后，棒一直做匀速直线运动。整个过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好。
2
（1）求匀强磁场的磁感应强度B；
（2）求从静止开始下滑到速度v＝5 m/s的过程中，导体棒中产生的热量Q；
1
（3）若框架不固定，求当框架刚开始运动时导体棒的速度v。
3
B a
b
l
θ绵阳南山中学实验学校高 2023 级高二（下）半期考试
物理参考答案
第Ⅰ卷（选择题，共48分）
二、 本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一
项符合题目要求。
1.A 2.D 3.B 4.A 5.D 6.C 7.A 8.D
二、本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要
求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.BC 10.AD 11.BD 12.AB
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
三、本大题2小题，每空2分，共16分。
13.（6分）（1）有 （2）6V （3）C
14.（10分）B； ； ；AC；偏大
四、本大题3小题，共36分，要求须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。
15.（8分）
线圈中产生的感应电动势的最大值为
，(2分)
e的表达式为：e=900sin90t（V） (2分)
（2）线圈中感应电动势的有效值为
. (1分)
线圈的输出功率为
(2分)
解得P=20000 W= 20 kW (1分)
16.（12分）
根据带电粒子在磁场中运动的轨迹偏转方向,由左手定则可知粒子带正电.（2分）
粒子在电场中运动,由动能定理得
, （1分） 解得 . （1分）
粒子在磁场中,由洛伦兹力提供向心力得, （2分） 解得 . （2分）
粒子的运动轨迹如图所示,设粒子的轨迹圆弧对应的圆心角为 .
由题意知粒子的轨道半径与磁场区域的直径相等,由几何关系得 , （1分）
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为 ,有 ,
带电粒子在磁场中运动的时间为 , （1分）
联立解得 . （2分）
17.（16分）解：
（1）设导体棒做匀速直线运动时，棒中电动势为E，回路中感应电流为I，导体棒所受安培力为F ，则
1 1 安
E =Blυ
1 2 （1分）
E
I = 1
1 R
（1分）
F =BIl （1分）
安 1
mgsinθ=F
安 （1分）
解得 B=0.5T （1分）
（2）设导体棒从静止开始下滑到速度v＝5 m / s 的 过 程 中 ， 沿 导 轨 下 滑 的 距 离 为 x ， 经 过 的 时 间 为
Δt
，闭
1
Δϕ E I
合回路内磁通量变化为 ，平均感应电动势为 ，平均电流强度为 ，则
Δϕ
E=
Δt Δϕ=Blx
，
E
I=
R
q=I Δt
，
qR
x= =
Bl
解得 5.75 m （2分）
1
Q=mgsinθ⋅x− mυ2
2 1
（2分）
解得 Q=2.2 J （2分）
（3）若框架不固定，导体棒速度为v时，设回路中的电流为I，则
3 3
Blυ
I = 3
3 R
（2分）Mgsinθ+BI l=μ(M+m)gcosθ
3 （2分）
解得 v=2.4m/s （1
3
分）
