2023-2024 学年度(上)沈阳市五校协作体期末考试
高二年级物理试卷答案
考试时间：75 分钟 考试分数：100 分
1-7 题每题 4分，8-10 题每题 6分，部分得分 3 分
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D B C A C B C AD AC ACD
11．(每空 2分，共 8分)
（1）1.846；（1.844-1.848都算对）
【详解】圆柱体直径为 d 1.5mm 0.01mm 34.6 1.846mm。
（2）红、1500 、变大。
【详解】欧姆表是电流表改装的，必须满足电流的方向“+”进“-”出，即回路中电流从标有
“-”标志的黑表笔出来，所以与 A相连的表笔颜色是红色；当两表笔短接（即）时，电流
E
表应调至满偏电流 Ig，设此时欧姆表的内阻为 R内，此时有关系 Ig R ，得
内
R E 1.5V
I
3 1500
I g E
内 I 1 10 A ，当指针指在刻度盘的正中央时 I
g ，有
g 2 2 R R
，代
内 x
入数据可得 Rx R 1500 内 ；当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆得重新调零，由于
E
满偏电流 Ig 不变，由公式 Ig R ，可知欧姆表内阻得调小，待测电阻的测量值是通过电
内
E II g
流表的示数体现出来的，由 R R R ，
内 x 1 x
R
内
可知当欧姆表内阻变小时，电流偏小，即指针跟原来的位置相比偏左了，故欧姆表的示
数变大了，即测量值变大。
12．（每空 2分，共 8分）
（1）0.60；（2）④；（3）1.5、1.0。
IgRg 0.003 100
【详解】（1）改装后电流表量程为 Im Ig 0.003A A 0.60A ；R3 0.5
（2）为使电路中电流较大，并且方便调节，故实验中应选用的滑动变阻器是阻值范围较
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小的④；
（3）由（1）可知改装后电流表的量程是电流表 G量程的 200倍，根据闭合电路欧姆定
律可得E U 200Ir，可得U 200Ir E，可知U I图像的斜率绝对值为
k 200r 1.5 1.1 3 200 ，2.0 10
解得电源的内阻为 r 1.0 ；U I图像的截距 b=1.5，因此电源的电动势为 1.5V。
13．（共 10分）
（1）（6分）0.8A，电流方向向下；（2）（4分）4.8 ×10-4C
【详解】（1）由图知 B随时间按线性变化，变化率为
B
0.2T s ………………1分
t
由法拉第电磁感应定律得
E = n ΔB s = 16V ………………2分
Δt
由楞次定律确定线圈中的电流方向为顺时针方向。则 R2的电流方向向下。 …………1
分
由闭合电路欧姆定律得流过 R2的电流
I = E = 0.8A
R +R ………………2分1 2
（2）S闭合后，将对 C充电，充电结束后电容器支路断路，电容器两端的电势差等于 R2
两端的电压
U R 2 E
R1 R
………………2分
2
因此，其充电量为
Q = CU = 4.8 ×10-4C ………………2分
S断开后，电容器只通过 R2放电，所以放电量为 4.8 ×10-4C。
14．（共 12分）
（1）（3分）2×10-3m；（2）（3分）1.57 × 10 6s；（3）（6分）0.4m
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【详解】（1）微粒在磁场中，受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，洛伦兹力提供圆周运动
向心力有
2
qv0B m
v0 ………………2分
R
解得
R=2×10-3m ………………1分
（2）由轨迹图
可知，微粒先做一圆周运动，然后在电场中在电场力作用下先向上匀减速然后向下匀加
速，离开电场时速度大小与进入时大小相等然后在磁场中做一圆周运动，以垂直于电场
方向的速度再进入电场作类平抛运动。所以微粒第一次在磁场中运动的时间为
t T ………………1分
4
又
T 2 R
v ………………1分0
联立，解得
t = 1.57 × 10 6s ………………1分
（3）微粒在电场中的加速度
a = qE = 0.2 × 106m/s2 ………………2分
m
微粒第二次离开磁场在电场中做类平拋运动时抛出点高度为 h=2R，所以微粒在竖直方向
做初速度为 0的匀加速直线运动，故有
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h 1 at '2 ………………1分
2
可得微粒在电场中运动时间
t' = 2h = 2 × 10 4s ………………1分
a
所以微粒在水平方向的位移
x = v0t' = 0.4m ………………2分
15（共 16分）
mg sin θ (R +r)
1 (3 ) 1 2 5 2mgh（ ） 分 ；（ ）（ 分） ；（3）（8分）9:16
EL m+CB2L2
【详解】（1）导体棒 ef恰好能静止倾斜导轨上，此时安培力水平向左，受力分析可知
mg sin θ = BIL ………………1分
根据闭合电路欧姆定律
I E
r R ……………… 1分1
解得
B = mg sin θ (R1+r) ………………1分
EL
（2）将开关 S掷向 2后，设导体棒在很短时间内速度变为 v，根据动量定理可得
mgsinθ t BIL t = mv ………………1分
其中电容充电量与电流关系
= = = ………………1分
带入整理得
v = mg sin θ2 t ………………1分CB L2+m
故导体棒做匀加速直线运动，加速度
a = mg sin θ ………………1分
CB2L2+m
ef棒滑到 GH处的速度
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v = 2a h = 2mgh ………………1分
sin θ m+CB2L2
（3）设与导线框 abcd碰撞后，整体速度为 v1，根据动量守恒
mv 4mv1
线框进入磁场后水平方向上只有安培力作用，根据动量定理
BLI t 4m(v2 v1) ………………1分
2
I t =q BL ………………1分
4R
B2v L
3
解得 1 v2 16mR
线框中 bc进入Ⅱ区磁场，bc、ef均切割磁感线，并且感应电动势同向叠加，则有
2BLI ''Δt '' 4m 0 v2 ………………1分
2
I 2BL t =q 2q ………………1分
4R
B2 3
解得 v L2 4mR
5B2L3
联立得 v1 =
5 v ………………1分
16mR 4 2
根据能量守恒，线框穿越磁场边界线 MN过程中产生的热量
Q1=
1 4m(v2 21 v2 ) ………………1分2
线框穿越磁场边界线 PQ过程中产生的热量
Q2=
1 4mv22 ………………1分2
联立解得 Q1 :Q2 9 :16 ………………1分
{#{QQABKYIEogAgAhAAARhCAQVoCAAQkBGCCCoOQBAAoAAAARNABCA=}#}2023-2024 学年度(上)沈阳市五校协作体期末考试
高二年级物理试卷
考试时间：75分钟 分数：100 分
试卷说明：试卷共两部分:第一部分：选择题型（1－10 题 46 分）
第二部分：非选择题型（11－15 题 54 分）
第Ⅰ卷(选择题 共 46 分)
一、选择题（1-7 题为单选题，每题 4分，8-10 题为多选题，每题 6分，漏选得 3
分，错选不得分）
1．从奥斯特发现电流周围存在磁场后，法拉第坚信磁一定能生电。他使用下面装置进行
实验研究，把两个线圈绕在同一个铁环上（如图），甲线圈两端 A、B接着直流电源，乙
线圈两端 C、D接电流表。始终没发现“磁生电”现象。主要原因是（ ）
A．甲线圈中的电流较小，产生的磁场不够强
B．甲线圈中的电流是恒定电流，不会产生磁场
C．乙线圈中的匝数较少，产生的电流很小
D．甲线圈中的电流是恒定电流，产生的是稳恒磁场
2．有研究表明，当兴奋情绪传播时，在人的体表可以测出与之对应的电势变化。某一瞬
间人体表面的电势分布图如图所示，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别
表示该等势面的电势，a、b、c、d为等势面上的点，该电场可等效为两等量异种电荷产
生的电场，a、b为两电荷连线上对称的两点，c、d为两电荷连线中垂线上对称的两点。
下列说法中正确的是（ ）
A．c点的电势大于 d点的电势
B．a、b两点的电场强度大小相等，方向相同
C．负电荷在 c点的电势能小于在 a点的电势能
D．将带负电的试探电荷从 b点移到 d点，电场力做负功
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3．特高压直流输电是国家重点能源工程。如图所示，高压输电线上使用“abcd 正方形间
隔棒”支撑导线 L1、L2、L3、L4的目的是固定各导线间距，防止导线互相碰撞，图中导线
L1、L2、L3、L4水平且恰好处在正四棱柱的四条棱上，abcd 的几何中心为 O点，O点到
导线的距离远小于导线的长度。忽略地磁场，当
四根导线通有等大、同向的电流时，则（ ）
A．L1所受安培力的方向为从 L1指向 L2
B．L1与 L2相互排斥
C．O点的磁感应强度为零
D．O点的磁感应强度不为零
4．如图甲所示，在 x 2r0和 x 2r0 的 a、b两处分别固定着电量不等的点电荷，其中 a
处点电荷的电量为 q，c、d两点的坐标分别为 r0与 r0。图乙是 a、b连线上各点的电势
与位置 x之间的关系图象（取无穷远处为电势零点），图中 x r0处为图线的最低点。
则（ ）
A．b处电荷的电荷量为 9q
B．b处电荷的电荷量为 9q
C．c、O两点的电势差等于 O、d两点的电势差
D．c、d两点的电场强度相等
5．现代汽车中有一种先进的制动系统——防抱死（ABS）系统，它让车轮在制动时不是
完全刹死，而是仍有一定的滚动，其原理如图所示。铁质齿轮 P与车轮同步转动。右端
有一个绕有线圈的磁体，M是一个电流检测器。当车轮带动齿轮转动时，线圈中会产生
感应电流。这是由于齿靠近线圈时被磁化，使线圈中的磁场增大，齿离开线圈时又使线
圈中磁场减小，从而能使线圈中产生感应电流。这个电流经电子装置放大后能控制制动
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机构。齿轮 P从图示位置按顺时针方向转过α 角的过程中，通过M的感应电流的方向是
（ ）
A．总是从左向右
B．总是从右向左
C．先从左向右，然后从右向左
D．先从右向左，然后从左向右
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 bc段是半径为 R的四分之一圆弧，ab、cd的延长线通过圆弧的圆心，Ob长为 R。
一束质量为 m、电荷量为 q（q>0）的粒子，在纸面内以不同的速率从 O点垂直 ab射入
磁场，已知所有粒子均从圆弧边界射出，其中MN为如图所示的圆弧边界上的两点，不
计粒子间的相互作用和重力。则下列分析中正确的是（ ）
πm
A. 所有粒子所用最短时间为6qB
2πm
B. 所有粒子所用最短时间为3qB
C. 从M点射出粒子的速率一定小于从 N点射出粒子的速率
D. 从M点射出粒子在磁场中运动时间大于从 N点射出粒子所用时间
7．微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。如图，M极板固定，
当手机的加速度变化时，N极板只能按图中标识的“前后”方向运动。图中 R为定值电阻。
下列对传感器描述正确的是（ ）
A．静止时，电流表示数为零，电容器两极板不带电
B．由静止突然向前加速时，电容器的电容增大
C．由静止突然向前加速时，电流由 b向 a流过电流表
D．保持向前匀减速运动时，两板间的电场强度减小
8 .浮桶式灯塔模型如图甲，其由带空腔的磁体和一个连着灯泡的线圈组成，磁体在空腔
产生的磁场如图乙所示，磁体通过支柱把磁体固定在暗礁上，线圈随波浪相对磁体沿竖
直方向运动，且始终处于磁场中，则( )
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A.当海面平静时，灯泡不发光
B.当海水水平匀速流动时，灯泡稳定发光
C.海水上下振荡幅度越大，灯泡越亮
D.海水上下振荡速度越快，灯泡越亮
9．如图所示为质谱仪的结构图，该质谱仪由速度选择器与偏转磁场两部分组成，已知速
度选择器中的磁感应强度大小为 B0、电场强度大小为 E，荧光屏 PQ下方匀强磁场的方向
垂直纸面向外，磁感应强度大小为 B0。三个带电荷量均为q、质量不同的粒子沿竖直方
向经速度选择器由荧光屏上的狭缝O进入偏转磁场，最终打在荧光屏上的 S1、 S2 、 S3，
相对应的三个粒子的质量分别为m1、m2、m3（粒子的质量均位置），忽略粒子的重力以
及粒子间的相互作用。则下列说法正确的是（ ）
A．如果M 板带正电，则速度选择器中磁场方向垂直纸面向外
B．打在 S3位置的粒子速度最大
C．打在S1位置的粒子质量最小
qB2D x．如果 S1S3 x，则m m 03 1 E
10．光滑绝缘水平桌面上有一个可视为质点的带正电小球，桌面右侧存在由匀强电场和
匀强磁场组成的复合场，复合场的下边界是水平面，到桌面的距离为 h，电场强度为 E、
方向竖直向上，磁感应强度为 B、方向垂直纸面向外，重力加速度为 g，带电小球的比荷
g
为 ，如图所示。现给小球一个向右的初速度，离开桌边缘立刻进入复合场运动，从下
E
边界射出，射出时的速度方向与下边界的夹角为60 。下列说法正确的是（ ）
2 E
A．小球在复合场中的运动时间可能是 3gB
B．小球在复合场中运动的运动时间可能是
6
4 h
C．小球在复合场中运动的路程可能是
9
2Bgh
D．小球的初速度大小可能是
3E
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第Ⅱ卷(非选择题 共 54 分)
二、实验题（每空 2分，共 16分）
11．（8分）（1）现有一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆
柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器的示数如图所示。
由上图读得圆柱体的直径为 mm。
（2）图示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流 I g 1mA，内阻Rg 50 ，
可变电阻 R的最大阻值为 2k ，电池的电动势 E 1.5V，内阻 r 0.6 ，图中与接线柱 A
相连的表笔颜色应是 色，接正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度
盘的正中央，则Rx 。该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变
大，但此表仍能调零，仍按正常使用方法测量电阻结果与真实值比较 （填“变
大”、“变小”或“不变”）。
12．（8分）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
出了如图甲所示的原理图。
①电压表 V（量程 3 V，内阻 RV约为 10kΩ）
②电流表 G（量程 3 mA，内阻 RG=100Ω）
③电流表 A（量程 3 A，内阻约为 0.5Ω）
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④滑动变阻器 R1（0~20 Ω，2 A）
⑤滑动变阻器 R2（0~500 Ω，1 A）
⑥定值电阻 R3=0.5Ω
⑦开关 S和导线若干
（1）该同学发现电流表 A的量程太大，于是他将电流表 G与定值电阻 R3并联，实际上
是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是 A。（保留两位有效数字）
（2）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
是 。（填写器材编号）
（3）该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表 G读数为横坐标，以电压表 V的
读数为纵坐标绘出了如图乙所示的图线，根据图线可求出电源的电动势 E= V，
电源的内阻 r= Ω。（保留两位有效数字）
三、解答题（13题 10分，14题 12分，15题 16分，共 38分）
13．（10分）截面积 S=0.4m2，匝数 n = 200匝的线圈 A，处在如图甲所示的磁场中，磁
感应强度 B随时间按图乙所示规律变化，方向垂直线圈平面，规定向里为正方向．电路
中R1 = 8Ω， 2 = 12 ，C 50μF，线圈电阻不计．
（1）闭合 S稳定后，求通过 R2的电流大小和方向；
（2）闭合 S一段时间后再断开，求断开后通过 R2的电荷量．
14．（12分）如图所示，在 xOy平面内，第Ⅱ象限内的射线OM 是电场与磁场的分界线，OM
与 x轴的负方向成 45 。在 x 0且OM 的左侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场 B，磁
感应强度大小为 0.2T，在 y 0且OM 的右侧空间存在着沿 y轴正方向的匀强电场 E，场
强大小为 0.04N/C。一不计重力的带负电微粒，从坐标原点O沿 x轴负方向以
v0 2 10
3m / s的初速度进入磁场，最终离开磁、电场区域。已知微粒所带的电荷量
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q 5 10 18C，质量m 1 10 24kg，取π = 3.14，求：
（1）带电微粒在磁场中做圆周运动的半径；
（2）带电微粒第一次进入电场前运动的时间；
（3）带电微粒第二次进入电场后在电场中运动的水平位移。
15．（16分）如图所示，左侧倾斜部分为光滑的相互平行放置的间距为 L，电阻不计的金
属导轨，水平部分为用绝缘材料做成的间距也为 L的光滑轨道，两者之间平滑连接。倾
斜导轨的倾角为θ，倾斜导轨上端接有一个单刀双掷开关 S，接在 1端的电源，电动势为
E，内阻为 r，其串联的定值电阻为 R1，接在 2端的电容器的电容为 C（未充电）。在水
平轨道正方形区域Ⅰ、Ⅱ分布有大小相等方向相反的匀强磁场（大小未知），在倾斜导轨区
域Ⅲ中存在方向垂直于导轨平面向上且大小与Ⅰ、Ⅱ区相同的匀强磁场，当先将开关 S与 1
相连时，一质量为 m电阻不计的金属导体棒 ef恰好能静止在高为 h的倾斜导轨上。然后
再将开关 S掷向 2，此后导体棒 ef将由静止开始下滑，并且无能量损失地进入水平轨道，
之后与原来静止在水平轨道上的“U”型导线框 abcd碰撞，并粘合为一个正方形线框，U
型导线框三条边总质量为 3m、总电阻为 4R，当线框完全穿过Ⅰ区磁场后，恰好静止（线
框四边与Ⅱ磁场边界线重合）。不计一切摩擦阻力，（本题中 E、r、R1、C、R、L、h、θ、
m及重力加速度 g均为已知），求：
（1）磁感应强度 B的大小；
（2）将开关 S掷向 2后，ef棒滑到 GH处的速度 v；（本问中磁感应强度可用 B表示）；
（3）线框穿越磁场边界线MN、PQ过程中产生的热量之比Q1：Q2。
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