辽宁省沈阳市名校2023-2024学年高二上学期12月第二次月考物理试题（PDF版含答案）

沈阳市名校2023-2024 学年上学期第二次月考
高二（25 届）物理试题
说明： 测试时间= 75 分钟 总分= 100 分
一、选择题：本题共 10 小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～7 题只有一项符
合题目要求，每小题 4 分；第 8～10 题有多项符合题目要求，每小题 6 分，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，L 是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q 是两个相同的小灯泡，开始时，开关 S处于闭合
状态，P 灯微亮，Q灯正常发光，断开开关（ ）
A．P 与 Q 同时熄灭
B．P 比 Q 先熄灭
C．Q闪亮后再熄灭
D．P 闪亮后再熄灭
2．如图，一个正方形导线框以初速 v0向右穿过一个有界的匀强磁场。线框两次速度发生变化所用时间分别
为 t1和 t2，以及这两段时间内克服安培力做的功分别为 W1和 W2，则（ ）
A．t1＜t2，W1＜W2 B．t1＜t2，W1＞W2
C．t1＞t2，W1＜W2 D．t1＞t2，W1＞W2
3．在磁感应强度为 B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面
向里。如图所示，a、b、c、d 是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，其中 c 点的磁感应强度为 2B0，则下
列说法正确的是（ ）
A. d 点的磁感应强度为 2 B0
B. b、d 两点的磁感应强度相同
C. a 点的磁感应强度在四个点中最大
D. b 点磁感应强度与竖直方向成 45°斜向右上方
4．如图所示平面内，在通有图示方向电流 I 的长直导线右侧，固定一矩形金属线框abcd ，ad 边与导线平
行。调节电流 I 使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，则（ ）
A．线框中产生的感应电流方向为a b c d a
B．线框中产生的感应电流逐渐增大
C．线框ad 边所受的安培力大小恒定
D．线框整体受到的安培力方向水平向右
5．2021 年中国全超导托卡马克核聚变实验装置创造了新的纪录。为粗略了解等离子体在托卡马克环形真空
室内的运动状况，某同学将一小段真空室内的电场和磁场理想化为方向均水平向右的匀强电场和匀强磁场
（如图），电场强度大小为 E，磁感应强度大小为 B。若某电荷量为 q 的正离子在此电场和磁场中运动，其
速度平行于磁场方向的分量大小为 v1，垂直于磁场方向的分量大小为 v2，不计离子重力，则（ ）
1 / 5
{#{QQABIQQQogCIABJAABhCAQ0aCgEQkAACAIoGwEAAIAAAARFABAA=}#}
A．电场力的瞬时功率为qE v2 v2 1 2
B．该离子受到的洛伦兹力大小为 qv1B
C．v2与 v1的比值不断变大
D．该离子的加速度大小不变
6．半径分别为 r 和 2r 的同心半圆导轨 MN、PQ 固定在同一水平面内，一长为 r、电阻为 R、质量为 m 且质
量分布均匀的导体棒 AB 置于半圆轨道上面，BA 的延长线通过导轨的圆心 O，装置的俯视图如图所示．整
个装置位于磁感应强度大小为 B、方向竖直向下的匀强磁场中．在 N、Q之间接有一阻值也为 R 的电阻．导
体棒 AB在水平外力作用下，以角速度 绕 O顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．导
轨电阻不计，不计一切摩擦，重力加速度为 g，则下列说法正确的是（ ）
A. 导体棒 A 端相当于电源正极
3Br 2
B. 导体棒 AB两端的电压大小为
2
B r 2
C. 流过 R 的电流大小为
4R
9B2 2r4
D. 外力的功率为
8R
7．如图所示，将一通电螺线管竖直放置，螺线管内部形成方向竖直向上、磁感应强度大小 B=kt的匀强磁场，
在内部用绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆管，其电阻率为 、高度为 h、半径为 r、厚度为 d（d r），
则（ ）
A．从上向下看，圆管中的感应电流为逆时针方向
k r 2
B．圆管的感应电动势大小为
h
dhk 2r3
C．圆管的热功率大小为
2
D．轻绳对圆管的拉力随时间增大
8．当线圈中的电流随时间变化时，由于电磁感应，附近的另一个线圈中会产生感应电流。实际上，这个线
圈附近的任何导体中都会产生感应电流，看起来就像水中的旋涡，所以把它叫做涡电流。下列关于涡流的
应用说法正确的是（ ）
A. 图 1 中炉外有线圈，线圈中通以反复变化的电流，利用涡流产生的热量使金属熔化
B. 图 2 中为了减少涡流，利用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯
C. 图 3 中探雷器遇见金属时，金属会感应出涡流，涡流的磁场反过来影响线圈中的电流，使仪器报警
D. 图 4 中两个磁性很强的小圆柱形永磁体同时从铝管上端管口落入，无论铝管有无裂缝，它们同时从铝管
下端管口落出
2 / 5
{#{QQABIQQQogCIABJAABhCAQ0aCgEQkAACAIoGwEAAIAAAARFABAA=}#}
9．如图，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，一根导轨位于 x 轴上，另一根由ab、bc 、cd 三
段直导轨组成，其中bc段与 x 轴平行，导轨左端接入一电阻 R 。导轨上一金属棒MN 沿 x 轴正向以速度 v0
保持匀速运动，t 0时刻通过坐标原点O，金属棒始终与 x 轴垂直。设运动过程中通过电阻的电流强度为 i ，
金属棒受到安培力的大小为F ，金属棒克服安培力做功的功率为 P ，电阻两端的电压为U ，导轨与金属棒
接触良好，忽略导轨与金属棒的电阻。下列图像可能正确的是 （ ）
A． B．
C． D．
10．如图所示，两水平虚线 1、2 之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，边长为 h 的正
方形导线框由虚线 1 上方无初速地释放，释放瞬间 ab 边与虚线平行且与虚线 1 的间距为 h，导线框的质量
2
为 m、总电阻为 r，重力加速度为 g。已知 cd 边与两虚线重合时的速度大小均为 2gh ，忽略空气阻力，
3
导线框在整个下落过程中不会发生转动。则下列说法正确的是（ ）
2B2h3g
A. 导线框的 ab 边与虚线 1 重合时，克服安培力做功的功率大小为
r
9
B. 两虚线之间的距离为 h
14
28
C. 导线框在穿过磁场的过程中，产生的焦耳热为 mgh
9
D. 导线框完全进入磁场后，做匀加速直线运动
二、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。
11．（6 分）某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验过程中，正确操作用游标卡尺测得金属丝的长度 l 为
_____cm、用螺旋测微器测得金属丝的直径 d 为_____mm
若测得金属丝的电阻为 R，圆柱体的直径和长度分别用 D、L 表示，则用测得的 D、L、R 表示的电阻率的
关系式为 ρ= __________ ．
3 / 5
{#{QQABIQQQogCIABJAABhCAQ0aCgEQkAACAIoGwEAAIAAAARFABAA=}#}
12．（10 分）甲同学在用电流表和电压表测量一节锂电池的电动势和内阻的实验中，实验电路如图甲所示，
电路中定值电阻 R0的阻值为 4Ω。
请回答下列问题：（1）测得下列五组数据：根据数据在坐标图上画出U I 图像_____。
U / V 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80
I / A 0.08 0.16 0.24 0.27 0.40
（2）根据U I 图像，求出该电池电动势E ________V，内阻为 r ________ 。（结果均保留 1 位小数）
（3）乙同学在用相同的电路和元件测量另一块电池时，在实验中多连接了一根导线，如图丙中的虚线所示
（图甲中 A、B、C、D 为滑动变阻器的四个接线柱，虚线连到 C 点）。由电压表的读数U 和电流表的读数 I
画出U I 图线如图丁所示。乙同学分析了图像出现异常的原因后，认为由图乙也可以达到实验目的，则由
图乙可得电源的电动势E ________ V ， r ________ 。（结果均保留 1 位小数）
13．（10 分）如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度 B 随时间 t 均匀变化。长方形硬质金属框
ABCD 放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻 R=2Ω，AB 边长 a=0.5m，BC边长 b=0.4m，
求:（1）在 t=0 到 t=0.1s 时间内，金属框中 感应电动势 E；
（2）t=0.05s 时，金属框 AB边受到的安培力 F的大小和方向；
（3）在 t=0 到 t=0.1s 时间内，流过 AB 边的电荷量 q。
4 / 5
{#{QQABIQQQogCIABJAABhCAQ0aCgEQkAACAIoGwEAAIAAAARFABAA=}#} 的
14．（12 分）如图所示，一半径为 R的圆与 x 轴相切于原点 O，圆内有直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强
度大为 B。与 x 轴垂直的竖直虚线与磁场最右端相切，其右侧的第Ⅰ象限内存在沿-y 方向的匀强电场。现有
q
一束比荷为 的带正电粒子沿着+y 方向从原点 O 射入磁场，粒子离开磁场时方向沿 x 轴正方向，进入电场
m
后，经电场偏转打到 x 轴上坐标为（3R，0）的点，不计粒子的重力，求：
（1）粒子射入磁场时的速度；
（2）电场强度 大小；
（3）若仅使从 O点射入的带电粒子初速度方向与 x 轴负．方向成 30°角，求粒子从 O 点出发到再次打到 x 轴
上所用的时间。
15．（16 分）如图，的两根足够长的光滑金属直导轨平行放置，导轨间距为L，两导轨及其所构成的平面均与水平面成 角，整个装置处于垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为 B ．现将质量均为m的金属棒a、b垂直导轨放置，每根金属棒接入导轨之间的电阻均为 R 。运动过程中金属棒与导轨始终垂直
且接触良好，金属棒始终未滑出导轨，导轨电阻忽略不计，重力加速度为 g 。
（1）先保持棒b 静止，将棒a 由静止释放，求棒 a 匀速运动时的速度大小 v0 ；
（2）在（1）问中，当棒a 匀速运动时，再将棒b 由静止释放，求释放瞬间棒b 的加速度大小a0 ；
（3）在（2）问中，从棒b 释放瞬间开始计时，经过时间 t0 ，两棒恰好达到相同的速度v ，
求速 v．度． 的．大．小．，以及时间 t0 内棒
a 相对于棒b 运．动．的．距．离． x 。
5 / 5
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物理 12 月参考答案
1、 D 2、B 3、C 4、D 5、D 6、D 7、C 8、ABC 9、AC 10、CD
D2R
11、（每空 2 分） ①. 10.160 ②. 0.700 ③.
4L
12、（每空 2 分）①如图
②. 2.8（2.7~2.9 均可） ③. 0.8（0.7~1.0 均可）
④. 3.0 ⑤. 1.0
13、（10 分）【答案】（1）0.4V；（2）0.01N，方向垂直 AB 向左；（3）0.02C
【评分标准】（1）在 0 至 0.1s 时间内，磁感应强度的变化量为 B 0.2T
则穿过金属框的磁通量变化量为 BS Bab 0.04Wb

所以E ———————（2 分）
t
E=0.4V ———————（2 分）
E
（2）设金属框内电流为 I，则有 I 0 . 2 A———————（1 分）
R
由图可知，当 0.05s 时，B 为 0.1T，此时金属框 AB 边受到的安培力F 的大小为
F BIa—————（1 分）
F=0.01N———————（1 分）
根据楞次定律和左手定则，可分析出安培力F 的方向为垂直 AB 向左。——————（1 分）
（3）在 0 至 0.1s 的时间内，流过 AB 边的电荷量为q It ———————（1 分）
q=0.02C ———————（1 分）
qBR qRB2 m 5 9 6 3
14、（12 分）【答案】（1） ；（2） ；（3）
m 2m 6qB
【评分标准】（1）在圆形磁场中，沿径向入射的粒子沿径向飞出，作出粒子的运动轨迹如图所示
根据几何关系可知，粒子在磁场中运动的半径为 r=R———————（1 分）
v2
在磁场中由洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则qv B m 0 ———————（1 分） 0
r
qBR
解得v0 ———————（1 分）
m
（2）进入电场后，经电场偏转打到 x 轴上坐标为（3R，0）的点，
1 qE
则有R t
2
———————（1 分），
2 m
3R R v0t ———————（1 分）
qRB2
解得E ———————（2 分）
2m
（3）作出轨迹如图所示
由于轨迹半径与磁场圆半径相等，则四边形OO1O3O2 为棱形，可知飞出时速度沿 x 轴正方向，由几何关系可知，轨
迹对应圆心角为 180o 30o 150o
{#{QQABIQQQogCIABJAABhCAQ0aCgEQkAACAIoGwEAAIAAAARFABAA=}#}
2 r
磁场中圆周运动的周期T ———————（1 分）
v0
150o
磁场中运动的时间 t T ———————（1 分） 1
360o
R r sin 30o
粒子从O3 到O4 做匀速直线运动，则 t2 ———————（1 分）
v0
1 qE
在电场中竖直方向有R Rcos30
o t23 ———————（1 分）
2 m
m 5 9 6 3
粒子从 O 点出发到再次打到 x 轴上所用的时间 t t t t ———————（1 分） 4 1 2 3
6qB
2mgRsin v mv R
15、（16 分）【答案】（1）v0 ；（2）a 2g sin ；（3）v g sin t
0 ， x 0
B2L
0 2 2
2 2 B L
【评分标准】（1）a 导体棒在运动过程中重力沿斜面的分力和 a 棒的安培力相等时做匀速运动，
由法拉第电磁感应定律可得E BLv0———————（1 分）
E
有闭合电路欧姆定律及安培力公式可得 I ———————（1 分），
2R
F BIL———————（1 分）
a 棒受力平衡可得mg sin BIL———————（1 分）
2mgRsin
联立记得v0 ———————（1 分）
B2L2
（2）由右手定则可知导体棒 b 中电流向里，b 棒 沿斜面向下的安培力，此时电路中电流不变，则 b 棒牛顿第二定
律可得mgsin BIL ma ———————（2 分）
解得a 2g sin ———————（1 分）
（3）释放 b 棒后 a 棒受到沿斜面向上的安培力，在到达共速时对 a 棒动量定理
mg sin t0 BILt0 mv mv0 ———————（2 分）
b 棒受到向下的安培力，对 b 棒动量定理mg sin t0 BILt0 mv ———————（2 分）
v
联立解得v g sin t0
0 ———————（1 分）
2
此过程流过 b 棒的电荷量为 q，则有 q It0———————（1 分）
E 1 BL x
由法拉第电磁感应定律可得 I ———————（1 分）
2R 2R t0
mv R
联立 b 棒动量定理可得 x 0 ———————（1 分）
B2L2
{#{QQABIQQQogCIABJAABhCAQ0aCgEQkAACAIoGwEAAIAAAARFABAA=}#}