重庆育才中学 重庆外国语学校 西南大学附属中学
高 2024 届拔尖强基联盟高二下半期联合考试
物 理 试 题
（满分：100分；考试时间：75分钟）
2023年 4月
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上．
2．答选择题时，必须使用 2B铅笔填涂；答非选择题时，必须使用 0.5毫米的黑色签字笔书写；必须在题
号对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁、完整．
3．考试结束后，将答题卡交回（试题卷学生保存，以备评讲）．
一、单项选择题：本题共 7小题，每小题 4 分，共 28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合
题目要求的。
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. 如题 2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 2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（ ）
甲 乙
题 2图
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
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3. 无线话筒是 LC振荡电路的一个典型应用。在 LC振荡电路中，某时刻磁场方向如题 3图所示，且电容
器上极板带正电，下列说法正确的是（ ）
-
题 3图
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．如题 4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 B，
高频交流电周期为 T。设 D形盒半径为 R，不计粒子在电场中运动的时间，则下列说法正确的是（ ）
题 4图
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 B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．如题 5 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 R0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（ ）
题 5图
A．电压表 V1、V2的读数均不变，电压表 V3、V4的读数均减小
B．电流表 A1的读数不变，电流表 A2、A3的读数均增大
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C. 电压表 V2、V3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．如题 6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、电荷量为正 q
的粒子，在纸面内以不同的速率从 O点垂直 ab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（ ）
题 6图
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 bc射出的所有粒子中，从圆弧 bc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 bc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 ac在 a、c处焊接在一起，两者在 b处彼此绝缘，回路总电阻为 R，ab=bc=L，
d、e到 ac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 L，纵向宽度足够大，ac与磁场左右边界垂直，整个装置的
俯视图如题 7图所示。现在水平外力 F作用下使线框以速度 v沿 ac向右匀速运动，t=0时刻 c点到达磁场
左边界，下列说法正确的是（ ）
题 7图
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
L
C B
2L3v
． t 0到 t 时间内外力 F做的功为
2v R
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B2D L
2v2
．在线框穿过磁场的整个过程中，外力 F的平均功率为
R
二、多项选择题：本题共 3小题，每小题 5分，共 15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题
目要求。全部选对的得 5分，选对但不选全的得 3分，有错选的得 0分。
8．如题 8图甲所示，正方形导线框 abcd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 B随时间 t的变化关系如图乙所示。t=0时刻，磁感应强度 B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 i和 cd边所受安培力 F
随时间 t变化的图像正确的是（ ）
题 8图
A B C D
9．一款健身车如题 9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 C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 RA，脚踏轮 B的半
径为 RB，前轮 C的半径为 RC，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 a端用导线及电刷连接在飞轮 A上，b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（ ）
题 9图
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A．通过电阻 R的电流方向是 a到 b
1
B．R两端的电压为 B R2 R2c A 2
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 B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．如题 10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θ，导轨间的距离
为 l，导轨电阻忽略不计，磁感应强度为 B的匀强磁场与导轨所在平面垂直，将两根相同的导体棒 ab、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 m、
电阻均为 R，某时刻给 ab棒沿导轨向下的瞬时冲量 I0，已知两导棒与导轨间的动摩擦因数μ=tanθ，则在两
棒达到稳定状态的过程中（ ）
题 10图
A．两棒达到稳定状态后两棒间的距离均匀增大
I 2
B．导体棒 ab上产生的焦耳热为 0
8m
1 2 2
C．当导体棒 cd的动量为 I0时，导体棒 cd
B L I
的加速度大小为 0
8 16m2R
5 3I R
D．从导体棒 ab开始运动到动量变为 I0 的过程中，两导体棒间的距离减少了 x 08 4B2L2
三、实验题：本题共 2小题，其中 11题 6分，12题 9分。
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连接在题 11图甲所示的电路中，
电流计的指针如图题 11甲所示。
题 11图
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（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，如题 11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接入题 11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题 12图
甲所示。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 15mA、内阻
RA为 5Ω），滑动变阻器 R1，开关、导线若干。
（1）根据题 12图甲，当温度 t=40℃时，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 12图乙所示，作为测温装置，则
该电路能测得的最高温度为___________℃；
题 12图
（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℃，他们又设计了如题 12
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：
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 R1，使毫安
表指针满偏；
b.保持滑动变阻器 R1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 I（单位：A）和温度 t（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。
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三、解答题：本题共 3小题，其中 13题 12分，14题 12分，15题 18分。
13．如题 13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OO 沿逆时针方向
匀速转动，角速度为ω=100rad/s，匀强磁场磁感应强度大小为 B 2 10 2T，线圈匝数 N=400匝，面积为
S=0.04m2，线圈总电阻为 r=1Ω，外接电阻为 R=9Ω，电压表为理想交流电压表。在 t 0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 t 0时刻开始线圈平面转过 45°的过程中，通过 R的电荷量。
题 13图
14．如题 14图所示，在竖直面内的直角坐标系 xOy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 B1、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 B2、方向垂直坐标平面向外的匀强磁场。一质量为 m、电荷量为 q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θ，从 P点进入区域Ⅱ后恰好不从右边界射
出（不考虑小球从区域Ⅱ返回区域Ⅰ后的运动），且小球在区域Ⅱ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。求
E
（1）区域Ⅰ 1与区域Ⅱ内电场的电场强度大小之比 E ；2
（2）区域Ⅱ的宽度。
题 14图
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15．如题 15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．
9 2
证．回．路．电．流．恒．为．I = 0.5A，且电流的方向不变。空间分布两个宽度分别为d1 m和 d2 m、间距D = 2.0m8 5
的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，两磁场磁感应强度大小均为 B = 0.5T，方向均竖直向下。质量 m = 0.5kg、电阻为
R1的导体棒静止于区域Ⅰ左边界，质量 m = 0.5kg、边长为 0.5D、电阻 R2= 2.0Ω的正方形单匝线框的右边紧
靠区域Ⅱ左边界；一竖直固定挡板与区域Ⅱ的右边界距离为 0.5D。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．，导体棒始终与导轨接触并且相互垂直，不．计．一．
切．摩．擦．和．空．气．阻．力．。求：
（1）导体棒第一次离开区域Ⅰ时的速度大小 v1；
（2）线框第一次穿过区域Ⅱ过程中，线框产生的焦耳热 Q；
（3）导体棒在整个运动过程中的总路程 S。
题 15图
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物理试题参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A B A C B C D AD BC BD
11.（1）向下插入 (2分）
（2）AD (2分）
（3）阻碍引起感应电流的磁通量的变化(2分）
12.（1）120 (2分）
（2）90 (2分）
（3）50 (2分）
I 3 1.5 (或 I ） (3分）
300 - t 150 - 0.5t
13.解：（1）瞬时值： e NBS cos t ...........2分
=16 2 cos100t （V）............1分
E NBS ............1分
2
电压表示数：U R E ...........1分
R r
=14.4V............1分
(2)电荷量：q It ............2分
E n ............1分
t
I E ............1分
R r
q 1.6 10 2C ............2分
14.解：（1） 区域Ⅰ中： qE1 mg tan ............2分
区域 II中： qE2 mg ............2分
E1 tan ............1分
E2
mg
（2） 区域Ⅰ中： qvB1 ............2分cos
2
区域 II中： qvB m v2 ............2分r
由几何关系得： d r r sin ............2分
2
d （1 sin ) m g2 ............1分q B1B2 cos
15.解：（1）对棒，在区域Ⅰ中： F安 BIL ............1分
F d 1 mv2根据动能定理： 安 1 1 0 ............1分2
v1 1.5m/s............2分
（2）导体棒与线框弹性碰撞，设碰后棒的速度大小为 v2,线框的速度大小为 v3：
mv1 mv2 mv3 ............1分
1 mv 2 1 11 mv
2
2 mv
2
3 ............1分2 2 2
v2 0，v3 1.5m/s
设线框刚好第一次向右穿过磁场区域 II时的速度为 v4，则线框在穿越磁场区域 II过程中，根据动量定
理有（设向右为正方向）：
2BI (0.5D)t mv4 mv3 ............1分
q It ............1分
E n ............1分
t
I E ............1分
R2
根据能量守恒：Q 1 mv 2 1 3 mv
2
4 ............1分2 2
Q=0.14J............1分
（3）线框以 v4=1.3m/s与挡板第 1次碰后，向左通过 d2磁场速度减小 0.2m/s，再以 v5=1.1m/s与棒相碰，
速度交换，线框静止，棒以 1.1m/s速度向左运动，棒进入 d1磁场，因安培力不变，棒作匀减速运动，
有 F 安=ma 解得 a=1m/s2............2分
v 2
棒在 d1磁场中向左匀减速的位移 x 51 2a
然后棒以 a=1m/s2向右匀加速，以 v5=1.1m/s速度出 d1磁场，再与线框第 3次碰撞，线框以 v6=0.7m/s向左
v 2
与棒第 4次碰撞后，棒以 v7=0.7m/s进入 d1磁场，在 d1磁场中向左匀减速的位移 x 72 2a
v 2
同理，棒以 v8=0.3m/s进入 d1磁场，在 d1磁场中向左匀减速的位移 x3 8 ............2分2a
之后棒以 v9=0.3m/s与线框相碰后静止。
D
所以，棒在整个运动过程中的总路程为 S d1 2(x1 x2 x3) 72
得：S=9.915m ............2分
