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2023—2024学年度下学期4月月考
高二物理试题
一、选择题（本题共10小题，共46分。其中1-7小题只有一个选项符合题意，每小题4分；8-10小题有多个选项符合题意，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1.如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在条形磁体的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ，这个过程中线圈中的感应电流(　　)
A．沿abcda流动
B．沿dcbad流动
C．先沿abcda流动，后沿dcbad流动
D．先沿dcbad流动，后沿abcda流动
答案　A
2.如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起，置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现用一水平恒力F拉乙物块，使甲、乙一起向左加速运动，甲、乙无相对滑动，则在加速运动阶段(　　)
A．甲、乙两物块间的摩擦力保持不变
B．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大
C．甲、乙两物块间的弹力不断增大
D．乙物块与地面之间的摩擦力不断减小
答案　C
3.现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定．质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场．若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍．此离子和质子的质量比为(　　)
A．11 B．12 C．121 D．144
答案　D
4.如图甲所示，光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示(规定向下为正方向)，导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力F的作用下始终处于静止状态．规定a→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在0～2t0时间内，能正确反映流过导体棒ab的电流与时间或外力与时间关系的图线是(　　)
答案　D
如图所示，电路中电源的内阻不能忽略，A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，下列说法正确的是(线圈L的自感系数很大，直流电阻较小)(　　)
A．A比B先亮，然后A逐渐熄灭
B．B比A先亮，然后B逐渐变暗
C．A、B一起亮，然后A逐渐熄灭
D．A、B一起亮，然后B逐渐熄灭
答案　B
6．如图所示，竖直平面内有一金属圆环，半径为a，总电阻为R(指剪开拉直时的电阻)，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面．环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，导体棒与圆环接触良好，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时导体棒两端的电压为(　　)
A. B. C. D．Bav
答案　A
7.如图所示为一交流电压随时间变化的图像，每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定．根据图中数据可得，此交流电压的有效值为(　　)
A．7.5 V B．8 V C．3 V D．2 V
答案　D
8.如图，虚线MN的右侧有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，两电荷量相同的粒子P、Q从磁场边界的M点先后射入磁场，在纸面内运动．射入磁场时，P的速度vP垂直于磁场边界，Q的速度vQ与磁场边界的夹角为45°.已知两粒子均从N点射出磁场，且在磁场中运动的时间相同，则(　　)
A．P和Q的质量之比为1∶2
B．P和Q的质量之比为∶1
C．P和Q速度大小之比为∶1
D．P和Q速度大小之比为2∶1
答案　AC
9.一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴匀速转动，线圈中的感应电动势e随时间t变化的规律如图所示，则下列说法正确的是(　　)
A．图中曲线是从线圈平面与磁场方向平行时开始计时的
B．t1和t3时刻穿过线圈的磁通量为零
C．t1和t3时刻穿过线圈的磁通量的变化率为零
D．感应电动势e的方向变化时，穿过线圈的磁通量最大
答案　ACD
10.如图所示，水平面上有足够长的平行光滑金属导轨MN和PQ，导轨间距为L，电阻不计，导轨所处空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B.导轨上放有质量均为m、电阻均为R的金属棒a、b.开始时金属棒b静止，金属棒a获得向右的初速度v0，从金属棒a开始运动到最终两棒以相同的速度匀速运动的过程中，经过每个金属棒的电荷量为q，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，下列说法正确的是(　BC　)
A．a做匀减速直线运动，b做匀加速直线运动
B．最终两金属棒匀速运动的速度为
C．两金属棒产生的焦耳热为
D．a和b距离的增加量为
实验题（本题共2小题，11题12分，12题10分，共22分）
11.“验证碰撞中的动量守恒”实验装置如图所示，让质量为m1的小球A从斜槽上的某一位置自由滚下，与静止在支柱上大小相等、质量为m2的小球B发生碰撞．(球A运动到水平槽末端时刚好与B球发生碰撞)
(1)安装轨道时，要求轨道末端________．
(2)两小球的质量应满足m1________m2.
(3)用游标卡尺测小球直径时的读数如图所示，则小球的直径d＝________ cm.
(4)实验中还应测量的物理量是________．
A．两小球的质量m1和m2
B．小球A的初始高度h
C．轨道末端切线离地面的高度H
D．两小球平抛运动的时间t
E．球A单独滚下时的落地点P与O点的距离sOP
F．碰后A、B两小球的落地点M、N与O点的距离sOM和sON
(5)若碰撞中动量守恒，根据图中各点间的距离，下列式子成立的是________．
A.＝ B.＝
C.＝ D.＝
答案　(1)切线水平　(2)>　(3)1.04　(4)AEF　(5)B
12.某同学要测量一分布均匀材料制成的圆柱体的电阻率。步骤如下：
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲，由图可知其长度为
mm。
（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图可知其直径为 mm。
（3）现用伏安法较准确的测量这个阻值约为30kΩ的圆柱体电阻，可供选用的实验仪器有：
A．电源（电动势16V，内阻2Ω）
B．电流表（量程0—1mA，内阻约250Ω）
C．电流表（量程0—500μA，内阻约500Ω）
D．电压表（量程0—3V，内阻约10kΩ）
E．电压表（量程0—15V，内阻约50kΩ）
F．滑动变阻器（阻值0—200Ω）
G．开关和导线若干
①实验电路应选取的仪器是 （用字母表示）；
②在方框中画出实验电路图。
【答案】 50.15 4.700 ACEFG
三、计算题（本题共3小题，共36分。其中13题12分，14题10分，15题14分。请写出必要的文字说明、物理公式及重要的演算步骤；按题目要求书写数值的有效位数及单位）
13.如图所示，矩形线圈匝数N＝100，ab＝30 cm，ad＝20 cm，匀强磁场的磁感应强度B＝0.8 T，绕垂直磁场的轴OO′从图示位置(线圈平面与磁感线平行)开始匀速转动，角速度ω＝100π rad/s，则：(1)穿过线圈的磁通量最大值Φm为多大？
(2)线圈产生的感应电动势最大值Em为多大？
(3)感应电动势e随时间t变化的表达式是什么？(从图示位置开始计时)
(4)从图示位置开始匀速转动60°时，线圈中产生的感应电动势为多少？
答案　(1)0.048 Wb　(2)480π V　(3)e＝480πcos 100πt (V)　(4)240π V
解析　(1)当线圈转至与磁感线垂直时，穿过线圈的磁通量有最大值，Φm＝BS＝0.8×0.3×0.2 Wb＝0.048 Wb；
(2)线圈平面与磁感线平行时，感应电动势有最大值为Em＝NBSω＝100×0.8×0.3×0.2×100π V＝480π V；
(3)从题图所示位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为e＝Emcos ωt＝480πcos 100πt (V)；
(4)从题图所示位置开始匀速转动60°，即ωt＝60°，则此时线圈中产生的感应电动势e′＝480π×cos 60° V＝240π V.
14.如图所示的区域中，OM左边为垂直纸面向里的匀强磁场，右边是一个电场强度大小未知的匀强电场，其方向平行于OM，且垂直于磁场方向．一个质量为m、电荷量为－q(q>0)的带电粒子从小孔P以初速度v0沿垂直于磁场方向进入匀强磁场中，初速度方向与边界线的夹角θ＝60°，粒子恰好从小孔C垂直于OM射入匀强电场，最后打在Q点，已知OC＝L，OQ＝2L，不计粒子的重力，求：(1)磁感应强度B的大小；
(2)电场强度E的大小．
答案　(1)　(2)
解析　(1)画出粒子运动的轨迹如图所示(O1为粒子在磁场中做圆周运动的圆心)，∠PO1C＝120°
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r，
由r＋rcos 60°＝OC＝L得r＝
粒子在磁场中做圆周运动，受到的洛伦兹力充当向心力，qv0B＝m，解得：B＝＝；
(2)粒子在电场中做类平抛运动，由牛顿第二定律得加速度大小为a＝，
水平方向有2L＝v0t，竖直方向有L＝at2
联立解得E＝.
15.如图所示，一对平行的粗糙金属导轨固定于同一水平面上，导轨间距L＝0.2 m，导轨左端接有阻值R＝0.2 Ω的电阻，右侧平滑连接一对足够长的弯曲的光滑轨道，仅在水平导轨的整个区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小B＝1.0 T．一根质量m＝0.4 kg，电阻r＝0.1 Ω的金属棒ab垂直放置于导轨上，金属棒ab在水平向右的F＝0.8 N的恒力作用下从静止开始运动，当金属棒通过位移x＝9 m时离开磁场，在离开磁场前金属棒ab的速度已达到最大值．当金属棒离开磁场时撤去外力F，接着金属棒沿弯曲轨道向上运动．已知金属棒与水平导轨间的动摩擦因数μ＝0.1，导轨电阻不计，金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且与导轨保持良好接触，取g＝10 m/s2.求：(1)金属棒运动的最大速率v及金属棒沿弯曲轨道上升的最大高度h；
(2)金属棒在磁场中速度为时的加速度大小；
(3)金属棒在磁场区域运动过程中，电阻R上产生的焦耳热．
答案　(1)3 m/s　0.45 m　(2)0.5 m/s2　(3)1.2 J
解析　(1)金属棒在磁场中做匀速运动时，设回路中的电流为I，根据平衡条件得
F＝BIL＋μmg，(1分) I＝，(1分)
解得金属棒运动的最大速率为v＝3 m/s，(1分)
金属棒出磁场后在弯曲轨道上运动至最高点的过程中，由机械能守恒定律得mgh＝mv2，(2分)
金属棒沿弯曲轨道上升的最大高度为h＝0.45 m．(1分)
(2)金属棒速度为时，设回路中的电流为I′，根据牛顿第二定律得F－BI′L－μmg＝ma(2分)
I′＝，(2分)代入数据解得a＝0.5 m/s2(1分)
(3)设金属棒在磁场区域运动过程中，回路中产生的焦耳热为Q，根据功能关系有Fx＝μmgx＋mv2＋Q，(2分)
则电阻R上产生的焦耳热为QR＝Q(2分)
代入数据解得QR＝1.2 J．(1分)2023—2024 学年度下学期 4 月月考
高二物理试题
一、选择题（本题共 10 小题，共 46 分。其中 1-7 小题只有一个选项符合题意，每小题
4 分；8-10 小题有多个选项符合题意，全部选对的得 6分，选对但不全的得 3 分，有选
错的得 0 分）
1.如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈 abcd 在条形磁体的 N 极附近竖直下落，保持
bc 边在纸外，ad 边在纸内，由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接
近位置Ⅱ，这个过程中线圈中的感应电流( )
A．沿 abcda 流动
B．沿 dcbad 流动
C．先沿 abcda 流动，后沿 dcbad 流动
D．先沿 dcbad 流动，后沿 abcda 流动
2.如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起，置于粗糙的水平
地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现用一水平恒力 F 拉乙物块，使甲、
乙一起向左加速运动，甲、乙无相对滑动，则在加速运动阶段( )
A．甲、乙两物块间的摩擦力保持不变
B．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大
C．甲、乙两物块间的弹力不断增大
D．乙物块与地面之间的摩擦力不断减小
3.现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒
定．质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场．若
某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍
从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的 12 倍．此离子和质子的质量比为
( )
A．11 B．12
C．121 D．144
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4.如图甲所示，光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度 B
随时间 t的变化规律如图乙所示(规定向下为正方向)，导体棒 ab 垂直导轨放置，除电阻
R 的阻值外，其余电阻不计，导体棒 ab 在水平外力 F的作用下始终处于静止状态．规定
a→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在 0～2t0时间内，能
正确反映流过导体棒 ab 的电流与时间或外力与时间关系的图线是( )
5. 如图所示，电路中电源的内阻不能忽略，A、B为两个完全相同的灯泡，当 S闭合时，
下列说法正确的是(线圈 L 的自感系数很大，直流电阻较小)( )
A．A 比 B先亮，然后 A逐渐熄灭
B．B比 A先亮，然后 B逐渐变暗
C．A、B一起亮，然后 A 逐渐熄灭
D．A、B一起亮，然后 B 逐渐熄灭
6．如图所示，竖直平面内有一金属圆环，半径为 a，总电阻为 R(指剪开拉直时的电阻)，
磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直穿过环平面．环的最高点 A 用铰链连接长度为 2a、电阻
R
为 的导体棒 AB，AB 由水平位置紧贴环面摆下，导体棒与圆环接
2
触良好，当摆到竖直位置时，B 点的线速度为 v，则这时导体棒
两端的电压为( )
Bav Bav
A. B.
3 6
2Bav
C. D．Bav
3
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7.如图所示为一交流电压随时间变化的图像，每个周期内，前三分之一周期电压按正弦
规律变化，后三分之二周期电压恒定．根据图中数据可得，此交流电压的有效值为( )
A．7.5 V
B．8 V
C．3 13 V
D．2 15 V
8.如图，虚线 MN 的右侧有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，两电荷量相同的粒子 P、Q
从磁场边界的 M 点先后射入磁场，在纸面内运动．射入磁场时，P 的速
度 vP垂直于磁场边界，Q的速度 vQ与磁场边界的夹角为 45°.已知两粒
子均从 N点射出磁场，且在磁场中运动的时间相同，则( )
A．P 和 Q的质量之比为 1∶2 B．P和 Q的质量之比为 2∶1
C．P和 Q速度大小之比为 2∶1 D．P 和 Q 速度大小之比为 2∶1
9.一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴匀速转动，线圈中的感应电
动势 e 随时间 t 变化的规律如图所示，则下列说法正确的是( )
A．图中曲线是从线圈平面与磁场方向平行时开始计时的
B．t1和 t3时刻穿过线圈的磁通量为零
C．t1和 t3时刻穿过线圈的磁通量的变化率为零
D．感应电动势 e 的方向变化时，穿过线圈的磁通量最大
10.如图所示，水平面上有足够长的平行光滑金属导轨 MN 和 PQ，导轨间距为 L，电阻不
计，导轨所处空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为 B.导轨上放有质量均为
m、电阻均为 R的金属棒 a、b.开始时金属棒 b静止，金属棒 a 获得向右的初速度 v0，从
金属棒 a 开始运动到最终两棒以相同的速度匀速运动的过程中，经过每个金属棒的电荷
量为 q，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，下列说法正确的是( BC )
A．a 做匀减速直线运动，b做匀加速直线运动
v0
B．最终两金属棒匀速运动的速度为
2
mv 20
C．两金属棒产生的焦耳热为
4
qR
D．a 和 b距离的增加量为
BL
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二、实验题（本题共 2小题，11 题 10 分，12 题 8 分，共 18 分）
11.“验证碰撞中的动量守恒”实验装置如图所示，让质量为 m1的小球 A 从斜槽上的某
一位置自由滚下，与静止在支柱上大小相等、质量为 m2的小球 B 发生碰撞．(球 A 运动
到水平槽末端时刚好与 B 球发生碰撞)
(1)安装轨道时，要求轨道末端________．
(2)两小球的质量应满足 m1________m2.
(3)用游标卡尺测小球直径时的读数如图所示，则小球的直径 d＝________ cm.
(4)实验中还应测量的物理量是________．
A．两小球的质量 m1和 m2 B．小球 A 的初始高度 h
C．轨道末端切线离地面的高度 H D．两小球平抛运动的时间 t
E．球 A 单独滚下时的落地点 P 与 O 点的距离 sOP
F．碰后 A、B两小球的落地点 M、N 与 O 点的距离 sOM和 sON
(5)若碰撞中动量守恒，根据图中各点间的距离，下列式子成立的是________．
m1 sON m1 sO′N
A. ＝ B. ＝
m2 sMP m2 sMP
m1 sO′P m1 sOP
C. ＝ D. ＝
m2 sMN m2 sMN
12.某同学要测量一分布均匀材料制成的圆柱体的电阻率 。步骤如下：
（1）用游标为 20 分度的卡尺测量其长度如图甲，由图可知其长度为 mm。
（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图可知其直径为 mm。
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（3）现用伏安法较准确的测量这个阻值约为 30kΩ的圆柱体电阻，可供选用的实验仪器
有：
A．电源（电动势 16V，内阻 2Ω）
B．电流表（量程 0—1mA，内阻约 250Ω）
C．电流表（量程 0—500μA，内阻约 500Ω）
D．电压表（量程 0—3V，内阻约 10kΩ）
E．电压表（量程 0—15V，内阻约 50kΩ）
F．滑动变阻器（阻值 0—200Ω）
G．开关和导线若干
①实验电路应选取的仪器是 （用字母表示）；
②在方框中画出实验电路图。
三、计算题（本题共 3 小题，共 36 分。其中 13 题 12 分，14 题 10 分，15 题 14 分。请
写出必要的文字说明、物理公式及重要的演算步骤；按题目要求书写数值的有效位数及
单位）
13.如图所示，矩形线圈匝数 N＝100，ab＝30 cm，ad＝20 cm，匀强磁场的磁感应强
度 B＝0.8 T，绕垂直磁场的轴 OO′从图示位置(线圈平面与磁感线平行)开始匀速转动，
角速度ω＝100π rad/s，则：
(1)穿过线圈的磁通量最大值Φm为多大？
(2)线圈产生的感应电动势最大值 Em为多大？
(3)感应电动势 e 随时间 t 变化的表达式是什么？(从图示位置开始计时)
(4)从图示位置开始匀速转动 60°时，线圈中产生的感应电动势为多少？
14.如图所示的区域中，OM 左边为垂直纸面向里的匀强磁场，右边是一个电场强度大小
未知的匀强电场，其方向平行于 OM，且垂直于磁场方向．一个质量为 m、电荷量为－q(q>0)
的带电粒子从小孔 P 以初速度 v0沿垂直于磁场方向进入匀强磁场中，初速度方向与边界
线的夹角θ＝60°，粒子恰好从小孔 C 垂直于 OM 射入匀强电场，最后打在 Q 点，已知
OC＝L，OQ＝2L，不计粒子的重力，求：
(1)磁感应强度 B 的大小；
(2)电场强度 E 的大小．
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15.如图所示，一对平行的粗糙金属导轨固定于同一水平面上，导轨间距 L＝0.2 m，导
轨左端接有阻值 R＝0.2 Ω的电阻，右侧平滑连接一对足够长的弯曲的光滑轨道，仅在
水平导轨的整个区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小 B＝1.0 T．一根质量
m＝0.4 kg，电阻 r＝0.1 Ω的金属棒 ab 垂直放置于导轨上，金属棒 ab 在水平向右的 F
＝0.8 N 的恒力作用下从静止开始运动，当金属棒通过位移 x＝9 m 时离开磁场，在离开
磁场前金属棒 ab 的速度已达到最大值．当金属棒离开磁场时撤去外力 F，接着金属棒沿
弯曲轨道向上运动．已知金属棒与水平导轨间的动摩擦因数μ＝0.1，导轨电阻不计，金
2
属棒在运动过程中始终与导轨垂直且与导轨保持良好接触，取 g＝10 m/s .求：
(1)金属棒运动的最大速率 v 及金属棒沿弯曲轨道上升的最大高度 h；
v
(2)金属棒在磁场中速度为 时的加速度大小；
2
(3)金属棒在磁场区域运动过程中，电阻 R 上产生的焦耳热．
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