重庆市三校2022-2023学年高二下学期半期联考物理试卷（含答案）

重庆市三校2022-2023学年高二下学期半期联考物理试卷

学校：姓名：班级：考号：

一、单选题

1、关于物理学史，下列说法正确的是（）

A.法拉第发现了电磁感应现象

B.楞次发现磁场对通电导线有作用力

C.安培找到了判断感应电流方向的方法

D.麦克斯韦预言并通过实验证实了电磁波的存在

2、如图甲所示，电磁炉是目前家庭常用的炊具，具有无明火、无污染、高效节能等优

点。某同学仿照电磁炉原理自己制作了一个简易电磁炉，其结构简图如题图乙所示。

在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，接通交流电源，一段时间后杯内的水就会沸腾

起来。下列说法正确的是（）

A.简易电磁炉工作时，是利用线圈产生的自感现象来加热水

B.家用电磁炉工作时，是利用铁锅产生的涡流来加热食物

C.用家用电磁炉烹饪时用铁锅而不用陶瓷锅，主要是因为铁锅的导热性能更好

D.若简易电磁炉接通恒定电流，也可以对水加热

3、无线话筒是Zr振荡电路的一个典型应用。在Zr振荡电路中，某时刻磁场方向如

图所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是（）

A.电容器所带的电荷量正在逐渐增加B.电流流向沿a到b

C.极板间的电场强度正在逐渐减小D.磁场能正在逐渐增加

4、如图所示为回旋加速器的示意图，用回旋加速器加速某带电粒子时，匀强磁场的磁

感应强度为8,高频交流电周期为兀设D形盒半径为H,不计粒子在电场中运动的

时间，则下列说法正确的是（）

A.粒子离开回旋加速器的最大动能与D形盒的半径R成正比

B.粒子离开回旋加速器的最大动能与磁感应强度大小3成正比

C.被加速的粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期恒定不变

D.若只增大交流电源的电压U,则粒子的最大动能将增大

5、如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器

降压给用户供电的示意图（图中变压器均可视为理想变压器，图中电表均为理想交流

电表）。设发电厂输出的电压一定，两条输电线总电阻用人表示，变阻器R相当于用

户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R变小。则当用电进入高峰时，下列说

法错误的是（）

A.电压表V「V2的读数均不变，电压表V,、V,的读数均减小

B.电流表Al的读数不变，电流表A2、A：的读数均增大

C.电压表V2、Vt的读数之差与电流表A2的读数的比值不变

D.输电线路损耗的功率增大

6、如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直纸面向里，图中虚线为磁场的边

界，其中历段是半径为火的四分之一圆弧，ab、Cd的延长线通过圆弧的圆心，。匕长

为R。一束质量为〃八电荷量为正4的粒子，在纸面内以不同的速率从。点垂直必射

入磁场，其中M、N是圆弧边界上的两点，不计粒子间的相互作用和重力。则下列分

析中正确的是（）

d××××××

X××XBX×

××××××

c

、、XXXXX

、■

M\、χ于×χ

bOa

A∙从M点射出的粒子速率可能大于从N点射出粒子的速率

B.从圆弧儿射出的所有粒子中，从圆弧儿中点射出的粒子所用时间最短

C.从M点射出的粒子在磁场中运动的时间可能大于从N点射出的粒子在磁场中运动的

时间

D.从边界Cd射出的粒子在磁场中运动的时间一定小于从圆弧反段射出的粒子在磁场

中运动的时间

7、正弦曲线状金属丝与金属细杆.c在a、C处焊接在一起，两者在人处彼此绝缘，回

路总电阻为R,ab=bc=L,乩e到αc的距离均为L，将线框平放在光滑水平桌面

上，线框右侧有垂直桌面向下、边界为矩形的匀强磁场，磁场磁感应强度为B,磁场

左右宽度为3纵向宽度足够大，αc与磁场左右边界垂直，整个装置的俯视图如图所

示。现在水平外力厂作用下使线框以速度V沿αc向右匀速运动。r=0时刻C点到达磁

场左边界，下列说法正确的是（）

A.在线框穿过磁场的整个过程中，回路中电流方向始终不变

B.在线框穿过磁场的整个过程中，回路中电流大小先增大后减小再增大再减小

J=词《时间内外力厂做的功为普

D.在线框穿过磁场的整个过程中，外力产的平均功率为与型

R

二、多选题

8、如图甲所示，正方形导线框MCd放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面

垂直，磁感应强度8随时间/的变化关系如图乙所示。/=O时刻，磁感应强度8的方

向垂直纸面向外，感应电流以逆时针为正方向，cd边所受安培力的方向以垂直Cd边向

下为正方向。下列关于感应电流，•和Cd边所受安培力/随时间f变化的图像正确的是

ʃo---：；~：

θ.∖ii45βt/s

III•

jItII

TO■―------ʃθr------------

9、一款健身车如图甲所示，图乙是其主要结构部件，金属飞轮A和金属前轮C可绕

同一转轴转动，飞轮A和前轮C之间有金属辐条，辐条长度等于飞轮A和前轮。的半

径之差。脚踏轮B和飞轮A通过链条传动，从而带动前轮C在原位置转动，在室内就

可实现健身。已知飞轮A的半径为此，脚踏轮8的半径为此，前轮C的半径为凡，

整个前轮C都处在方向垂直轮面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。将阻值为

R的电阻的α端用导线及电刷连接在飞轮A上，匕端用导线及电刷连接前轮C边缘。

健身者脚蹬脚踏轮B时金属飞轮A以角速度。顺时针转动，转动过程不打滑，电路中

其他电阻忽略不计，下列说法正确的是（）

金属前轮C金属辐条

A.通过电阻R的电流方向是a到b

B.R两端的电压为i-R：）

C.若健身者蹬脚踏轮B的角速度是原来的2倍，则电阻R的热功率变为原来的4倍

D.若健身者蹬脚踏轮3的角速度是原来的2倍，健身时间为原来的一半，则电阻R上

产生的热量相同

10、如图所示，两条平行且足够长的粗糙金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为

仇导轨间的距离为/,导轨电阻忽略不计，磁感应强度为8的匀强磁场与导轨所在平

面垂直，将两根相同的导体棒必、Cd置于导轨上不同位置，两者始终与导轨垂直且接

触良好，两棒间的距离足够大，已知两棒的质量均为加、电阻均为R,某时刻给时棒

沿导轨向下的瞬时冲量/。，已知两导棒与导轨间的动摩擦因数"=tane,则在两棒达

到稳定状态的过程中（）

A.两棒达到稳定状态后两棒间的距离均匀增大

B.导体棒ab上产生的焦耳热为互

C.当导体棒Cd的动量为j√0时，导体棒M的加速度大小为B。。

8°↑6m2R

D.从导体棒时开始运动到动量变为2/。的过程中，两导体棒间的距离减少了

8。

4B2L2

三、实验题

11、某同学在做探究电磁感应现象规律的实验中，她选择了一个灵敏电流计G,在没

有电流通过灵敏电流计的情况下，电流计的指针恰好指在刻度盘中央。她先将灵敏电

流计G连接在图甲所示的电路中，电流计的指针如图甲所示。

（1）为了探究电磁感应规律，该同学将灵敏电流计G与一螺线管串联，如图乙所

示。通过分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是（填"向上拔出''或"向下插

入”）；

（2）该同学将灵敏电流计G接入图丙所示的电路。她合上开关后，灵敏电流计的指

针向左偏了一下，若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可采取的操作是；

A.拔出A线圈B.在A线圈中插入铁芯

C.变阻器的滑片向左滑动D.变阻器的滑片向右滑动

（3）通过本实验可以得出；感应电流产生的磁场，总是。

12、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。他们准备的实验器材如下：干电池（电动

势为L5V,内阻不计），毫安表（量程为15mA、内阻RA为5Q）,滑动变阻器与，

（1）根据图甲，当温度f=4（TC,热敏电阻的阻值为Ω;

（2）若直接将干电池、开关、毫安表、热敏电阻R串接成一个电路如题图乙所示，作

为测温装置，则该电路能测得的最高温度为℃；

R

-------------1I--------------

乙

（3）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

们又设计了如图丙所示的电路图，请同学们帮他们完善下列实验步骤中空白处的内

容；

R*-j

E⅛ɪ

丙

a.将该热敏电阻R做防水处理后放入IOOC的沸水中，一段时间后闭合开关，调节滑动

变阻器R∣,使毫安表指针满偏；

b.保持滑动变阻器/接入电路的电阻不变，他们在实验室中找来了一杯水，把热敏电

阻R放入水中，一段时间后闭合开关，发现毫安表的示数为12.0mA,则测得水的温度

为℃;

c.毫安表的电流值/（单位：A）和温度r（单位：℃）的关系式为；

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

13、如图所示是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于匀强磁场方向的水平轴0。

沿逆时针方向匀速转动，角速度为O=Ioorad/S，匀强磁场磁感应强度大小为

β=√2×10-2T-线圈匝数N=400匝，面积为S=0.04m2,线圈总电阻为r=1。，外接

电阻为R=9Q,电压表为理想交流电压表。在r=o时刻，穿过线圈的磁通量为零。

求：

（1）发电机产生电动势的瞬时值表达式和交流电压表的示数；

（2）从/=0时刻开始线圈平面转过45。的过程中，通过R的电荷量。

14、如图所示，在竖直面内的直角坐标系Xo），中，在区域I内存在沿X轴正方向的匀

强电场和磁感应强度大小为B一方向垂直坐标平面向里的匀强磁场；在区域II内存在

方向竖直向上的匀强电场和磁感应强度大小为纥、方向垂直坐标平面向外的匀强磁

场。一质量为加、电荷量为4的带正电的小球从坐标原点O以某一速度沿OP方向做

直线运动，OP与X轴正方向的夹角为仇从P点进入区域∏后恰好不从右边界射出

（不考虑小球从区域∏返回区域I后的运动），且小球在区域∏中做匀速圆周运动。

已知重力加速度大小为g,区域I和区域II上下边界范围足够大，不计空气阻力。

（2）区域∏的宽度。

15、如图所示，间距L=2∙0m的平行金属导轨放置在绝缘水平面上，导轨左端连接的

储能装置可保证回路电流恒为∕=0∙5A,且电流的方向不变。空间分布两个宽度分别

为4=?m和4=2m、间距O=2∙()m的匀强磁场区域I和∏,两磁场磁感应强度大

小均为B=O.5T,方向均竖直向下。质量根=O.5kg、电阻为Rl的导体棒静止于区域I

左边界，质量加=O.5kg、边长为0.5。、电阻R?=2.00的正方形单匝线框的右边紧靠

区域∏左边界；一竖直固定挡板与区域II的右边界距离为0.50。某时刻闭合开关S,

导体棒开始向右运动。已知导体棒与线框、线框与竖直挡板之间均发生弹性碰撞，导

(2)线框第一次穿过区域∏过程中，线框产生的焦耳热。;

(3)导体棒在整个运动过程中的总路程s。

参考答案

1、答案：A

解析：A.法拉第发现了电磁感应现象，故A正确；

B.安培发现磁场对通电导线有作用力，故B错误；

C.楞次找到了判断感应电流方向的方法，即楞次定律，故C错误；

D.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故D错误。

故选A0

2、答案：B

解析：AB.电磁炉工作时，通过金属的磁通量发生变化产生涡流，利用涡流来加热食

物或者水，是互感现象，故A错误，B正确；

C.家用电磁炉的锅用铁而不用陶瓷材料，主要是因为陶瓷不能产生涡流，金属锅能产

生涡流，故C错误；

D.若简易电磁炉接通恒定电流，不会产生涡流，故D错误。

故选B。

3、答案：A

解析：根据安培定则，可知回路中电流为顺时针方向，电容器上极板带正电，下极板

带负电，故电容器正在充电，电流流向沿方到电荷量正在逐渐增加，磁场减弱，

电场增强，磁场能正在向电场能转化，磁场能正在逐渐减弱。

故选Ao

4、答案：C

解析：ABD.当粒子被加速到最大速度时，由洛伦兹力提供向心力得

V2

qvB=m—

R

最大动能为

"12

E=—mv

1k2

联立可得

康卓

则粒子离开回旋加速器的最大动能与D形盒的半径R的平方成正比，与磁感应强度大

小B的平方成正比，若只增大交流电源的电压U,则粒子的最大动能不变，故ABD错

误。

C.根据周期公式

F2πm

T=——

qB

可知，被加速的粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期恒定不变，故C正确。

故选C。

5、答案：B

解析：AB.因发电厂的输出电压一定，因此可知升压变压器的原线圈的电压不变，即

Vl不变，由

5=以

U、n2

可知升压变压器的副线圈的电压不变，即电压表V2的示数不变；因为输入电压和匝数

比都不变，用电高峰期，电阻减小，电流增大，根据电流与匝数成反比知电流都增

大，输电线上的电压损失增大，故电压表V3、K的读数均减小，故A正确，不符合题

意，B错误，符合题意；

C.电流表V2、4的读数之差与电流表A2的读数的比值等于输电线的电阻值，不会变

化，故C正确，不符合题意；

D.根据库=/线2夫，又输电线上的电流增大，电阻不变，所以输电线上的功率损失增

大，故D正确，不符合题意。

故选B。

6、答案：C

解析：A.根据

V2

qvB=m—

Y

得U=幽

m

从M点射出粒子的圆周半径更小，则速度更小，故A错误；

Dθ„θ2πm

B.由rh/=—T=----------

2π2πqB

粒子周期不变，圆周运动的圆心角越大，运动时间越长，有几何关系可知，弦切角等

于圆心角的一半，当弦切角越小，运动时间越短，如图

d：×XX×××

XX,XX

X×

××

×X

×X

当弦与从圆弧边界相切时，弦切角最小，运动时间最短，故B错误；

C.M、N两点具体位置未知，从M点射出的粒子在磁场中运动的时间可能大于从N点

射出的粒子在磁场中运动的时间，故C正确；

D.由上图可知，从边界Cd射出的粒子在磁场中运动的时间不一定小于从圆弧从段射

出的粒子在磁场中运动的时间，故D错误。

故选C。

7、答案：D

解析：AB.由楞次定律及安培定则可判断线圈感应电流大小随时间的变化图（其中

t=L）,如图

V

线框中的电流发生3次增大减小，也会改变方向，故AB错误

Cj=O到/=内时间内，感应电流为正弦式交流电，最大值为

BLv

则外力厂做的功转化为电路焦耳热

W=Q=RU啦

2R

故C错误；

D.当d点到达磁场左边界时，有效切割长度最大，为2L,回路中电流最大，此时感应

电流为

,2BLv

1二----

R

Z=自到f=改时间内，外力尸做的功

VV

IB2Cv

R

在线框穿过磁场的整个过程中，外力厂的平均功率为

22

pwi,2W+W'_BL}V

=T=匹=~πτ~

V

故D正确。

故选Do

8、答案：BD

解析：设正方形导线框边长为3电阻为凡在0~2s,垂直纸面向外的磁场减弱，由

楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针方向，为正方向，感应电流大小

.卜①AJSS2B（、SBoS

JNR-ktR-2R-R

电流是恒定值。

由左手定则可知，cd边所受安培力方向向下，为正方向，大小为

F=BiL

安培力与磁感应强度成正比，数值由

2Fa=2B.iL

减小到零。

2s~3s内，垂直纸面向里的磁场增强，由楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针方

向，为正方向，感应电流大小

,•一△①-B°S

△tRR

电流是恒定值。

由左手定则可知，〃边所受安培力方向向上，为负方向，大小为

F=BiL

安培力与磁感应强度成正比，由零增大到

-FO=-BaiL

3s-4s内垂直纸面向里的磁场减弱，由楞次定律可知，感应电流的方向为顺时针方向，

为负方向，感应电流大小

.、①BoS

l~∖t-R~~R

电流是恒定值。

由左手定则可知，〃边所受安培力方向向下，为正方向，大小为

F=BiL

安培力与磁感应强度成正比，数值由

F。=B°iL

减小到零

4s~6s内垂直纸面向外的磁场增强，由楞次定律可知，感应电流的方向为顺时针方向，

为负方向，感应电流大小

Δ<Z>_BoS

l~∖t-R~~R

电流是恒定值。

由左手定则可知，Cd边所受安培力方向向上，为负方向，大小为

F=BiL

安培力与磁感应强度成正比，数值由零增大到

-IF0=-IB0IL

由以上分析计算可得AC错误，BD正确。

故选BD。

9、答案：BC

解析：A.由右手定则可知，前轮C顺时针转动过程中，金属辐条切割磁感线，金属辐

条中产生由飞轮A指向前轮C的电流，则电阻α端的电势低于人端的电势，所以通过

电阻H的电流方向是人到m故A错误；

B.飞轮A转动的角速度为。顺时针转动，由公式

v=ωr

辐条切割磁感线产生的感应电动势为

E=B百=B(RL超=啜

RΛ)"穴E-E)

由于电路中其他电阻忽略不计，则电阻两端电压等于感应电动势，所以R两端的电压

为

U=E=gB（“R*R；）

故B正确；

C.根据题图可知，脚踏轮B和飞轮A通过链条传动，两轮边缘线速度大小相等，由公

式

v-ωr

可知，健身者蹬脚踏轮B以角速度叼顺时针转动，则飞轮A转动的角速度为

RB

①A=WL①I

RA

可知若健身者蹬脚踏轮B的角速度是原来的2倍，则金属飞轮A的角速度也变为原来

的2倍。电阻火的热功率为

炉B%2（二一尺）2

r=--=-------------

R4R

可知电阻R的热功率与疗成正比，健身者蹬脚踏轮B的角速度是原来的2倍，则电阻

R的热功率变为原来的4倍，故C正确；

D.电阻R上产生的热量为

若健身者蹬脚踏轮B的角速度是原来的2倍，健身时间为原来的一半，则热量变为原

来的2倍，故D错误。

故选BC。

10、答案：BD

解析：A.因为

μ=tanθ

得两金属棒重力沿斜面向下的分力和摩擦力平衡

mgsinθ=μmgcosθ

且两棒受的安培力等大反向，则系统所受外力之和为零，所以导体棒就和Cd组成的

系统动量守恒。两棒达到稳定状态后，两棒做速度相同的匀速直线运动，两棒达到稳

定状态后两棒间的距离不变。A错误；

B.某时刻给M棒沿导轨向下的瞬时冲量/°,设此时必棒为%,两棒达到稳定状态后

两棒速度为V,由动量定理

1O=mvo

得%M

m

由动量守恒定律得

mv0=2mv

得「二

2m

由能量守恒定律得，回路中产生的热量

Q=-mvθ——2mv~=JL

224m

导体棒功上产生的焦耳热为

QE。点

B正确；

C.当导体棒Cd的动量为工/0时，设导体棒Cd速度为匕，导体"速度为W

8

则

/o

v_8_4

mSm

由动量守恒定律

7o=o7o+m½

O

得8

由法拉第电磁感应定律，当导体棒Cd的动量为！/0时，回路中的感应电动势

80

E=Blvx-Blv2

由闭合电路欧姆定律得

1_E_3BIOl

2RSmR

当导体棒Cd的动量为∙L∕0时，对导体棒Cd由牛顿第二定律得

80

mgsinθ一μmgcosθ+BIl=ma

解得α=型4

Sm2R

C错误；

D.从导体棒"开始运动到动量变为3/。的过程中，设流经回路某截面的电荷量为q,

8°

平均电流为7,时间为对导体棒点由动量定理得

-5

(mgsinθ—μmgcosθ-i-BII)t=BIl∙t=Blq=∕——∕

080

得V

ΔΦ

又7ΛEA∖tΔΦBl&

q=/.Af=----Af=-------Δ/

2R2R2R2R

得T

D正确。

故选BD。

11、答案：ɑ）向下插入（2）AD（3）阻碍引起感应电流的磁通量的变化

解析：（1）根据图甲可知，电流从灵敏电流计的左接线柱流入，指针往左偏；由乙可

知，螺线管中的电流方向为逆时针方向，根据安培定则，螺线管中感应电流的磁场方

向竖直向下；条形磁铁在螺线管中的磁场方向（原磁场方向）竖直向上，可见感应电

流的磁场方向与原磁场方向相反，根据楞次定律可知穿过线圈的原磁通量增加，所以

条形磁铁向下插入线圈；

（2）合上开关后，灵敏电流计的指针向左偏了，说明8线圈中磁通量增加时，电流计

指针左偏；现在要使灵敏电流计的指针向右偏转，因此穿过8线圈的磁通量应该减

小；

A.拔出A线圈，则穿过B线圈的磁通量应该减小，根据楞次定律可知，线圈8中产生

的感应电流方向与开关合上瞬间线圈B中的感应电流方向相反，灵敏电流计右偏，故

B正确；

B.在A线圈中插入铁芯，穿过B线圈的磁通量增加，根据楞次定律可知，线圈中产生

的电流方向与开关合上瞬间线圈8中的电流方向相同，灵敏电流计指针左偏，故B错

误

C.由图丙可知，变阻器的滑片向左滑动，电路中的电流增大，线圈A的磁感应强度增

大，穿过线圈B的磁通量增大，根据楞次定律，线圈8中产生的感应电流方向与开关

合上瞬间线圈B中的感应电流方向相同，灵敏电流计左偏，故C错误；

D.由图丙可知，变阻器的滑片向右滑动，电路中的电流减小，线圈A的磁感应强度减

小，穿过线圈B的磁通量减小，根据楞次定律，线圈B中产生的感应电流方向与开关

合上瞬间线圈B中的感应电流方向相反，灵敏电流计右偏，故D正确。

故选ADo

(3)根据楞次定律可知感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

12、答案：(1)120(2)90(3)50；/=」—

300-Z

解析：(I)由RT图像可知

R=140-05

当温度∕=4(ΓC,热敏电阻的阻值为

H=I20。

(2)根据图像可知，温度越高，热敏电阻的阻值越小。电流表的量程为15mA,所以

电路的总电阻最小值为

E15

R=——=—:~~Q=100Ω

minAnax15×10-3r

可知热敏电阻的阻值为

R=RmLRA=IoO-5Ω=95Ω

解得4=90℃

(3)将该热敏电阻R做防水处理后放入100℃的沸水中，由图像可知此时的电阻为

90Ω;过一段时间后闭合开关，调节滑动变阻器飞，使毫安表指针满偏此时

Rl=Λmin-RA-R=100Ω-5Ω-90Ω=5Ω

当毫安表的示数为12.0mA时，热敏电阻的阻值为

R=—？-^Ω-5Ω-5Ω=115Ω

12×10^3

可得温度为

由题意可得

—-5—5=140—0.5.

毫安表的电流值/（单位：A）和温度/（单位：°C）的关系式为

300T

13、答案：⑴e=NBSCDCOSa）t，14.4V（2）1,6×1O-2C

解析：（1）交流发电机产生电动势随时间的变化关系是

e=NBSa）CGSωt

交流电压表显示出的是路端电压有效值，故示数为

√2(Λ+r)

（2）从/=0时刻转过45。的过程中，通过电阻的电荷量为

9=4。。XSin45'后1。晨0.0隈=16*10出

R+r10

14、