2023年宜荆荆随恩高二12月联考
高二物理A试卷
考试时间：2023年12月19日上午10：30-11：45
试卷满分：100分
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准
考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写
在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸
和答题卡上的非答题区域均无效。
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不
全的得2分，有选错的得0分。
1.把一支弹簧枪水平固定在小车上，小车放在光滑水平地面上，枪射出一颗子弹时，关于枪、
弹、车，下列说法正确的是
A.枪和弹组成的系统动量守恒
B.枪和车组成的系统动量守恒
C.枪弹和枪筒之间的摩擦力很小，可以忽略不计，故二者组成的系统动量近似守恒
D.枪、弹、车三者组成的系统动量守恒
2.如图，长方形线框abcd放在直线电流r附近，线框与通电直线共面，当直线电流'突然增强
时，则下列表述正确的是
A.线框中会产生与标注的电流I方向相同的感应电流
B.线框四条边都受安培力作用，它们的合力方向向右
C.ab和cd边所受安培力大小相等，方向相同
D.线框四条边都受安培力作用，它们的合力为零
3.如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合：磁场方
向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于
半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流现使线框保持图中所示位置，
磁感应强度大小随时间线性变化为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强
度随时间的变化率B的大小应为
Ar
A.4oBo
B.2@Bo
元
C.Bo
D.06
2π
宜荆荆随恩重，点高中教科研协作体*物理试卷（共6页）第1页
4.质量为M含燃料)的火箭模型静置在地面上，点火升空，在极短时间内以相对地面的速度o
竖直向下喷出质量为m的炽热气体，忽略喷气过程中重力和空气阻力的影响，则喷气结束时
火箭模型获得的速度大小是
A.西
B.Mvo
C.Mvo
D.mvo
M
M一m
M一m
5.如图所示，有一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个闭合的矩形导线框bcd,
沿纸面由位置1（左）匀速运动到位置2（右），则下列表述中正确的是
A.导线框进入磁场时，感应电流的方向为a→b→c→d→a
B.导线框离开磁场时，感应电流的方向为a→d→C→b→
C.导线框离开磁场时，受到的安培力水平向右
c。。。b----
2
D.导线框进入磁场时，受到的安培力水平向左
6.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如左图所示这台加速器由两个铜质
D形盒D、D2构成，其间留有空隙（窄缝），放在真空里，两个D形盒之间加有如右图所
示的交流电，加速正离子，从中心处A释波.下列说法正确的是
C.
A.离子从电场中获得能量，交流电压的周期就是粒子在磁场中运动的周期
B.在乙时刻释放的离子由加速器加速后获得的动能最大
C.若乙时刻释放的离子能被加速，则在3工时刻释放的离子就不能被加速
D.离子从D形盆射出时的动能大小只与匀强磁场的强弱有关
7.如下图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直
径AOB方向射入磁场，经过△t时间从C点射出磁场，OC与OB成60°角.现将带电粒子的速
度变为，仍从A点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为
B.
60G
C.24t
D.34t
宜荆荆随恩重，点高中教科研协作体*物理试卷（共6页）第2页2023年宜荆荆随恩高二 12月联考
高二物理 A答案
1．【答案】D【解析】内力、外力取决于系统的划分，以枪和弹组成的系统，车对枪的作用
力是外力，系统动量不守恒，枪和车组成的系统受到系统外弹簧弹力对枪的作用力，系统动量不
守恒．枪弹和枪筒之间的摩擦力属于内力，但枪筒受到车的作用力，属于外力，故二者组成的系
统动量不守恒．枪、弹、车组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，故 D正确.
2．【答案】B【解析】 根据楞次定律可知，安培定则可知，线框中会产生与标注的电流 I
方向相反的感应电流.线框处在垂直纸面向里的磁场中，线框四个边都受安培力作用，ab、cd所
在处的磁场相同，电流方向相反，故所受的合力为零，ad所受安培力向左，bc所受安培力向右，
但离导线越远磁场越弱，所以 ad、bc所受的合力向左，故 B正确，A、C、D错误.
3．【答案】C【解析】 设圆的半径为 L，电阻为 R，当线框以角速度ω匀速转动时产生的感
E 1B ωL2. 1 ΔB E E 1应电动势 1＝ 0 当线框不动，而磁感应强度随时间变化时 E2＝ πL2 ，由 1＝ 2得 B0ωL2
2 2 Δt R R 2
1πL2ΔB ΔB ωB＝ ，即 ＝ 0，故 C项正确.
2 Δt Δt π
4．【答案】D【解析】在不考虑重力和空气阻力影响的情况下，火箭及燃料气体系统在点火
喷气过程中动量守恒，设喷气后火箭获得的速度为 v，并以 v的方向为正方向，根据动量守恒定
mv0
律有：0＝(M－m)v＋m(－v0)，解得：v＝ ，故选项 D正确.
M－m
5．【答案】D【解析】 由右手定则可判断出导线框进入磁场时，感应电流方向为
a→d→c→b→a，离开磁场时电流方向为 a→b→c→d→a，故 A、B错；由左手定则可判断导线框
进入磁场时受到的安培力水平向左，离开磁场时，受到的安培力水平向左，故 C错，D对.
6．【答案】A【解析】 离子在电场中被加速获得动能，加速电场的周期与离子在 D形盒中
2πm
运动的周期 相同，与速度无关，A正确；因为加速器的出口已设定，粒子的旋转方向只能是
qB
逆时针，加速电压的方向不同，粒子初始运动方向不同，但在磁场中的旋转方向是一样的，所以
mv 1 B2R2q2
仍可加速，C错误；因 R＝ ，Ek＝ mv2，所以 Ek＝ ，因此离子从 D形盒射出时的动能与
Bq 2 2m
加速电场的电压无关，只与 B、R、q、m有关，B、D错误.
7．【答案】C【解析】 设带电粒子以速度 v射入磁场做圆周运动，圆心为 O1，半径为 r1，
mv2 mv R φ
则根据 qvB＝ ，得 r1＝ ，根据几何关系得 ＝tan 1，且φ1＝60°.当带
r qB r1 2
1 m·
1v
v r 3 mv 1电粒子以 的速度射入时，轨道半径 2＝ ＝ ＝ r1，圆心在 O2，
3 qB 3qB 3
R
则 ＝tanφ2. φ R 3R φ φ即 tan 2＝ ＝ ＝3tan 1＝ 3.故 2＝60°，φ2＝120°；带电粒
r2 2 2 r2 r1 2 2
φ Δt φ 2
子在磁场中运动的时间 t＝ T，所以 2＝ 2＝ ，即Δt2＝2Δt1＝2Δt，故
360° Δt1 φ1 1
选项 C正确，选项 A、B、D错误.
学科
宜荆荆随恩重点高中教科研协作体*物理答案(共 4 页)第 1 页
{#{QQABYYKUgggoQBIAARhCQQU4CAAQkBGAAAoGxBAEIAAAgANABAA=}#}
8．【答案】ACD【解析】 小滑块在木板上做匀减速直线运动，木板做匀加速运动，由图象
知小滑块末速度大于木板速度，所以在 t1时刻滑块从木板上滑出，并一直存在相对运动，故 AD
对 B 错；又因为它们相互的作用力一定，v－t图象的斜率反映了加速度，由图知 aM>am，因此
m>M，C对.
9．【答案】BD【解析】 设某时刻金属棒的速度为 v，则此时的电动势 E＝BLv，安培力 F
B2L2v
安＝ ，由牛顿第二定律有 FR 安
＝ma，则金属棒做加速度减小的减速运动，选项 A错误；由能
量守恒定律知，整个过程中克服安培力做功等于电阻 R和金属棒上产生的焦耳热之和，即 W 安
Q 1＝ ＝ mv20，电阻 R上产生的焦耳热为其一半，选项 B正确，D正确；整个过程中通过导体棒的
2
q ΔΦ BS BLx 2qR电荷量 ＝ ＝ ＝ ，得金属棒在导轨上发生的位移 x＝ ，选项 C错误.
2R 2R 2R BL
10．【答案】AD【解析】 开始时刻，感应电动势 E1＝BLv π＝2Bav，故 A 项正确.θ＝ 时，
3
E B·2a cosπ2＝ ·v＝Bav E，故 B项错误.由 L＝2a cos θ，E＝BLv，I＝ ，R＝R0[2a cos θ＋(π＋2θ)a]，
3 R
θ 0 F B
2L2v 4B2av 2
得在 ＝ 时， ＝ ＝ ，故 C .θ π F 3B av项错误 ＝ 时 ＝ ，故 D项正确.
R R0（2＋π） 3 R0（5π＋3）
11.（10 分）【答案】(1)B （2分） (2)1.75×103（2分） 见解析图（2分） (4)137.2(120～
145) （2 E分）不达标（2分）【解析】 (1)当红、黑表笔短接调零时 Ig＝ ，R＋rg＋R0
R＋rg＋R0
E 1.5
＝ ＝ Ω＝5000 Ω.Ig E＝ ，Rx＝5000 Ω.使用欧姆表读数时在中值电阻 5 kΩ
Ig 300×10－6 2 R＋rg＋R0＋Rx
左右读数最为准确，所以能准确测量的阻值范围是 3 kΩ～8 kΩ，选 B项正确.
(2)因为要精确测量电阻值，需要电路中
电压有较大的变化范围，而滑动变阻器阻值
又远小于待测电阻，所以连线时滑动变阻器
要用分压式接法；又因为电流表内阻已知，
则采用电流表内接法，电路连接如图所示.
(3)让绝大多数的点在直线上，其余各点
均匀地分布在直线两侧，如图所示.
(4)由图象斜率可知，总电阻为 2 794 Ω，又 R＝R 总－RA＝2 744 Ω
L
，根据电阻定律 R＝ρ ，
S
代入数据得ρ＝137.2 Ω·m，小于 200 Ω·m，故不达标.
12．（8分）【答案】 ①U＝E－Ir（2分）③不变（1分） 增大（1分） 0.975（1分） 478
（1分） 0.268（2分）
【解析】 ①利用 E＝U＋Ir可推得 U＝E－Ir.
③由 U－I图象可以看出，减小铜片与锌片间距，纵轴截距不变，即电源电动势不变；由于
U I ΔU－ 图象的斜率随两电极间距离减小而增大，根据 r＝ 可知电源内阻逐渐增大；对于曲线(c)，
ΔI
学科
宜荆荆随恩重点高中教科研协作体*物理答案(共 4 页)第 2 页
{#{QQABYYKUgggoQBIAARhCQQU4CAAQkBGAAAoGxBAEIAAAgANABAA=}#}
U 0.975 V r ΔU r 0.975－0.600与纵轴交点 ＝ ，即为电源电动势，根据 ＝ 可得 ＝ Ω＝478 Ω；当 R＝2
ΔI 0.785
E 2
500 Ω时，P＝ R＋r R可得 P＝0.268 mW.
13．（12 28分）【答案】 μgd
5
【解析】 设物块 A的初速度为 v0，运动距离 d的速度为 v，A、B碰后的速度分别为 v1、v2，
运动的距离分别为 x1、x2，由于 A、B发生弹性正碰，时间极短，所以碰撞墙后动量守恒，动能
守恒，有
mAv＝mAv1＋mBv2①（1分）
1m 1 1Av2＝ mAv12＋ mBv22②（1分）
2 2 2
v mA－mB 1①②联立解得 1＝ v＝－ v③ （1 v
2mA 2
分） 2＝ v＝ v④（1分）
mA＋mB 3 mA＋mB 3
A、B与地面的动摩擦因数均为μ，有动能定理得
1
－μmAgx1＝0－ mAv21⑤（1分）
2
－μm gx 1B 2＝0－ mBv22⑥（1分）
2
由题意知 x1＋x2＝d⑦ （1分）
再由－μmAgd 1＝ m 1Av2－ mAv20⑧（2分）
2 2
28
联立③至⑧式解得 v0＝ μgd⑨（3分）
5
(1)Mgsinθ 2MgRsinθ mBld14．（14 分）【答案】 ， (2)R
2 2 x
＝
Bl B l Mqsin θ
【解析】 (1)对匀速下滑的导体棒进行受力分析如图所示.
导体棒所受安培力 F 安＝BIl①（1分）
导体棒匀速下滑，所以 F 安＝Mgsin θ②（1分）
Mgsin θ
联立①②式，解得 I＝ ③（2分）
Bl
导体棒切割磁感线产生感应电动势 E＝Blv④（1分）
E
由闭合电路欧姆定律得 I＝ ，且 Rx＝R
E
，所以 I＝ ⑤（2分）
R＋Rx 2R
2MgRsin θ
联立③④⑤式，解得 v＝ （2分）
B2l2
(2)由题可知，其等效电路图如图所示.
学科
宜荆荆随恩重点高中教科研协作体*物理答案(共 4 页)第 3 页
{#{QQABYYKUgggoQBIAARhCQQU4CAAQkBGAAAoGxBAEIAAAgANABAA=}#}
由图知，平行金属板两板间的电压等于 Rx两端的电压.
设两金属板间的电压为 U，因为导体棒匀速下滑时的电流仍为 I，所以由欧姆定律知
U＝IRx⑥（1分）
U
要使带电的微粒匀速通过，则 mg＝q ⑦（2分）
d
R mBld联立③⑥⑦式，解得 x＝ （2分）
Mq sin θ
E
15 16 (1)qBa (2)2 aqB E
2
．（ 分）【答案】 个 (3) ＋ B ＋v02
2m 2mv B
【解析】 (1)带电粒子以速率 v在匀强磁场 B中做匀速圆周运动，半径为 R，有
2
qvB mv＝ ①（2分）
R
当粒子以初速度 v1沿 y轴正向入射，转过半个圆周至 A点，该圆周
a
半径为 R1，有：R1＝ ②（1分）
2
由②代入①式得 v qBa1＝ ③（2分）
2m
(2) O A a如图， 、 两点处于同一圆周上，且圆心在 x＝ 的直线上，半径为 R.当给定一个初速率
2
v a时，有 2个入射角，分别在第 1、2象限，有 sin θ′＝sin θ＝ ④（2分）
2R
aqB
由①④式解得 sin θ＝ ⑤（2分）
2mv
(3)粒子在运动过程中仅电场力做功，因而在轨道的最高点处速率最大，用 ym表示其 y坐标，
1
由动能定理，有 qEym＝ mv2 1m－ mv02⑥（2分）
2 2
由题知，有 vm＝kym⑦（1分）
2
若 E＝0 v0时，粒子以初速度 v0沿 y轴正向入射，有 qv0B＝m ⑧（1分）
R0
v0＝kR0⑨（1分）
E
E 2
由⑥⑦⑧⑨式解得 vm＝ ＋ B ＋v20 （2分）
B
（说明：若考生采用配速法做，同样给分）
学科
宜荆荆随恩重点高中教科研协作体*物理答案(共 4 页)第 4 页
{#{QQABYYKUgggoQBIAARhCQQU4CAAQkBGAAAoGxBAEIAAAgANABAA=}#}
