三明一中2023—2024学年高二上学期12月月考物理答案（20231231）
一、单选题：（本题共 6 小题，每题 4 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，每题只
有一项符合题目要求，每小题 3 分。）
题号 1 2 3 4 5 6
答案 A C C A B B
二、多选题：（本题共 4 小题，每题 6 分，共 24 分。）
题号 7 8 9 10
答案 B D B C B C A B
三、填空、实验题（本题共 3 小题，共 20 分。
11、 9 30 5
12、 0.01 0.01
13、（1） a （2） 10 （3）15
14、（1）乙 （2） 0.148 （3） 0.61 （4）①Ω m ②22.0 ③. 大于
四、计算题（本题共 3 小题，共 32 分。）解题要求：（1）写出必要的文字说明、依据的主
要公式或变形公式；（2）代入数据；（3）凡有数字运算的题目，运算结果要写明单位。
15、解：(1)由图可知，线圈起始位置为感应电动势的最大值， = ，可得： = =
；
(2) = 电流表示数 = 2 + 2 + ，
根据欧姆定律，电压表示数为 = = 2 + ；
(3)从图示位置开始，线圈转过 60°的过程中，磁通量变化为： = 2 1 = 60° 0 =
3 ；
2
根据法拉第电磁感应定律，有： = ； 根据欧姆定律，有：
= +
3
根据电流强度定义： = 联立解得： = ；2( + )
(4) 2 2 回路中电流的有效值， = = ，2 2( + )
所求过程中所用时间为 = = 2
2 2 2
则 中产生的焦耳热， = 2 =
( + )2
答案总共 4 页 1
{#{QQABKYYUogCIABBAARgCEQVqCgIQkAEACKoOREAMoAABwAFABAA=}#}
1 mgR sin R Bds
16、【答案】（1） mg sin ；（2） ；（3） Q；（4）
2 2Bd r R r
【详解】（1）刚开始释放时，对金属杆受力分析，由牛顿第二定律 mg sin ma1
可得，金属杆刚从静止释放时的加速度为 a1 g sin
由题意可得，金属杆到达虚线 NN 处的加速度为
a 1 12 a1 g sin 2 2
金属杆到达虚线 NN 处，对金属杆受力分析有
mg sin F ma
安 2
联立可得，金属杆到达虚线 NN 处瞬间，金属杆受到的安培力的大小为
F 1 mg sin
安 2
（2）由安培力公式
F BId
安
可得此时电路中的电流为
F
I mg sin 安
Bd 2Bd
由欧姆定律可得，a、b两点的电压为
U IR mgR sin ab 2Bd
（3 2）由焦耳定律 Q I Rt 可得
QR R
Q r
R
即电阻 R产生的热量为 QR Qr
（4）由题意可得，电荷量为 q It
E
由闭合电路的欧姆定律 I
R r
Bds
由法拉第电磁感应定律 E
t t
Bds
联立可得，在金属杆经过磁场区域过程中，通过电阻 R的电荷量为 q
R r R r
答案总共 4 页 2
{#{QQABKYYUogCIABBAARgCEQVqCgIQkAEACKoOREAMoAABwAFABAA=}#}
mv
17.【答案】（1） B (2 3)d, d 2qd ；（2 ；（3）见解析
【详解】（1）垂直于 MN边界进入上方电场，运动轨迹如图所示。
设粒子运动轨道半径为 r，由几何关系可得 rcos60 d
v2
粒子在磁场中做匀速圆周运动 qvB m
r
B mv解得磁感应强度 2qd
（2）如图所示，由几何关系可知
第一次经过 MN边界时沿 x方向运动距离
x r rsin60
解得
x 2 3 d
该点位置坐标为 (2 3)d, d
（3）粒子在磁场中的运动周期
T 2 r 4 d
v v
每次通过磁场的时间
t 1 T d1 12 3v
粒子在电场中运动满足
qE ma
粒子在MN上方电场中做匀变速直线运动，设往返通过电场的时间为 t2，由题意可得
2v at2
解得
答案总共 4 页 3
{#{QQABKYYUogCIABBAARgCEQVqCgIQkAEACKoOREAMoAABwAFABAA=}#}
t 2mv2 qE
粒子在 x轴下方电场中做类抛体运动，设粒子每次通过电场的时间为 t3，由题意可得
2vsin60 at3
解得
t 3mv3 qE
粒子接下来重复周期性运动，周期
T=2t1+t2+t3
则由题意可知，粒子由 x轴上方磁场经过 x轴的时刻满足
t=n（2t1+t2+t3）- t3
解得
t n 2 d
2 3 mv 3mv 其中 n 1、2、3
3v qE qE
粒子由 x轴下方电场经过 x轴的时刻满足
t=n（2t1+t2+t3）
解得
2 3
2 d mv t n 其中n 1、2、3
3v qE
答案总共 4 页 4
{#{QQABKYYUogCIABBAARgCEQVqCgIQkAEACKoOREAMoAABwAFABAA=}#}三明一中 2023—2024 学年上学期 12 月月考物理试卷
一、单选题：（本题共 6 小题，每题 4 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符 合题目要求。）
1. 以下四幅图中为探究感应电流产生条件的实验是（ ）
A. B. C. D.
2. 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，如图所示，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. N 极板由静止突然向“前”运动，电容器的电容减小
C. N 极板由静止突然向“后”运动，电流由 b 向 a 流过电流表
D. N 极板由静止突然向“后”运动，电容器间的电场强度增大
3．如图所示，MN、PQ 为水平光滑金属导轨（金属导轨电阻忽略不计），MN、PQ 相距 L=50 cm， 导体棒 AB 在两轨道间的电阻为 r=0.5Ω，且可以在 MN、PQ 上滑动，定值电阻 R1=3 Ω，R2=6 Ω， 整个装置放在磁感应强度为 B=2.0 T 的匀强磁场中，磁场方向垂直于整个导轨平面，现用水平外 力 F 拉着 AB 棒向右以 v=4m/s 速度做匀速运动（ ）
A．导体棒 AB 产生的感应电动势 E=8V B．导体棒 AB 两端的电压 UAB=0.8V C．导体棒 AB 受到的外力 F=1.6N
D．定值电阻 R1 和 R2 的总电功率为 6.4W
4．如图所示，平行的实线代表电场线，方向未知，电荷量为 1×10-2C 的正电荷在电场中只受电 场力作用，该电荷由 A 点移到 B 点，动能损失了 0.1J，若 A 点电势为-10V，则（ ）
A．B 点的电势为零
B．电场线方向向右
C．电荷运动的轨迹可能是图中曲线 a D．电荷从 A 运动到 B 机械能守恒
5. 如图所示的速度选择器两板间有互相垂直的匀强电场和磁场，电荷量为+q 的带电粒子，以水
平速度 v0 从左侧射入，恰能沿直线飞出速度选择器，不计粒子重力和空气阻力，在其他条件不 变的情况下（ ）
A. 若仅将电荷量变为-q，则粒子不能仍沿直线飞出 B. 若仅将电荷量变为+2q，则粒子扔能沿直线飞出 C. 若仅将磁场方向反向，则粒子扔能沿直线飞出
D. 若仅将该粒子改为从右侧水平射入，仍沿直线飞出
6．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为 10∶1，原线圈接入图乙所示的正弦 脉冲电压，副线圈接火灾报警系统(报警器未画出)，电压表和电流表均为理想电表，R0 为定值电 阻，R 为半导体热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小．下列说法中正确的是 ( )
A．图乙中电压的有效值为 220 V
B．电压表的示数为11V
C．R 处出现火警时电流表示数变小
D．R 处出现火警时电阻 R0 消耗的电功率减小
二、双选题：（本题共 4 小题，每题 5 分，共 20 分。每题有两个选项符合题目要求，全部选对 的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得０分。）
7. 如图所示，光滑绝缘水平面上两虚线之间区域内存在范围足够大的匀强磁场，磁场的磁感应 强度大小为 B、方向垂直于纸面向里。边长为 a，总电阻为 R 的正方形导线框 PQMN 沿与磁场 边界成 45°角速度方向进入磁场，如图所示。当对角线 PM 刚进入磁场时，线框的速度大小为 v，
此时线框（ ）
A. 感应电流大小为 B. 感应电流大小为
C. 受安培力大小为D. 受安培力大小为
8. 如图所示，虚线上方空间分布着垂直纸面向里的匀强磁场，在纸面内沿不同的方向从粒子源 O 先后发射速率均为 v 的 A 和 B 两个粒子，A、B 均带正电且电荷量相同，B 的质量是 A 的质 量的 2 倍，两个粒子同时到达 P 点。已知 OP L ，B 粒子沿与 PO 成 30 角的方向发射，不计 粒子的重力和粒子间的相互作用力，则下列说法正确的是（ ）
A. A 粒子沿与 PO 成150 角的方向发射
B. A、B 两个粒子在磁场中运动的半径之比为1: 2
C. A、B 两粒子在磁场中运动的时间之比为 3 :10
D. A 粒子和 B 粒子发射的时间间隔为
9. 图甲是法拉第发明的铜盘发电机，也是人类历史上第一台发电机。图乙是利用这种发电机给
电阻 R 供电的电路图，半径为 r 的铜盘安装在水平轴上，外电路通过 M、N 分别与盘边缘和转
轴相连接，铜盘接入电路的等效电阻为，导线电阻不计。空间中存在垂直于铜盘平面向右的
匀强磁场，磁感应强度大小为 B，圆盘沿顺时针方向（从左向右看）以角速度ω匀速转动。下列
说法正确的是（ ）
A. M 点电势低于 N 点电势
B. M、N 两点间电势差为
C. 圆盘转动一周的时间内，通过 R 的电荷量为
D. 仅将圆盘的转速变为原来的 2 倍，电阻 R 上消耗的功率也变为原来的 2 倍
10 如图甲所示，真空中四个点电荷分别位于正方形的四个顶点 A、B、C、D 上，O 为正方形的 中心。以 O 为坐标原点，平行于 AB 方向为 x 轴正方向，x 轴上的电势随位置 x 的变化关系如 图乙所示，则（ ）
A. O 点处的电场强度大小约为 1600V/m，方向 沿 x 轴正方向
B. 将一电子从 x 40cm 由静止释放，则此 后其运动过程的最大动能为120eV
C. 将一电子从 x 40cm 由静止释放，电子沿 x 轴正方向最远可运动至 x 40cm 处
D. 将一质子从 x 40cm 处以 40eV 的初动能沿 x 轴正方向运动，则此后其运动过程的最大动 能为 320eV
三、填空、实验题（本题共 4 小题，共 20 分。请按题目要求作答。）
11. 匀强磁场中有一段长为 0.2m的直导线，它与磁场方向垂直。当导线通过 5A 的电流时，它受 到 0.01N 的磁场力，则匀强磁场的磁感应强度大小为 T，若撤去通电直导线，则匀 强磁场的磁感应强度大小为 T。
12．如图所示，A、B、C、D 是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知 A、B、C 三点的电势分 别为A 15V ，B 3V ，C 3V ，由此：
（1）则 D 点电势D V。
（2）若该正方形的边长为 a 20cm ，且电场方向与正方形所在平面平行， 则场强为 E N/C。
13. 甲、乙两位同学合作测定某电池的电动势和内阻。他们设计的电路如图 1，其中 R 为电阻箱，
电流表 A 的内阻为 RA=5.0Ω。他们改变 R 的阻值，记下多组 R 和电流表示数 I。甲同学以 U=IR 作纵坐标，以 I 作横坐标作图处理数据；乙同学以 U=I（R+RA）为纵坐标，以 I 为横坐标处理数 据。他们在同一张坐标纸上画出的图如图 2 所示。
（1）由图 2 可知，甲同学绘制的是图线 （选填“a”或“b”）；
（2）根据绘制的图线，可知电源内阻的测量值是 Ω；
（3）分析可知，在图 1 所示电路中，当电阻箱的阻值 R= Ω时，电阻箱消耗的电功
率最大。
14. 在“测量金属电阻率”的实验，将两根圆柱形电阻丝 A 和电阻丝 B 串联后连接到测量电路 中，同时为减小实验误差，实验前已经精准测出了安培表内阻为 0.125 。
（1）实验电路图应选择下列哪个的连接方式？ （填“甲”或“乙”）
（2）用螺旋测微器测得电阻丝 A 的直径如图 1 所示，则金属丝 A
的直径为 mm 。
（3）某次测量时电压表的读数如图 2 所示，则电压为 V。
（4）实验中改变接入电路中电阻丝的长度。测量对应的电压和电流的值，将测得数据描点如图
3 所示，则 ①写出电阻率的单位 ；
②电阻丝 A 的总长度为 cm ；
③电阻丝 A 的电阻率 （填“大于”、“小于”或“等于”）电阻丝 B 的电阻率。
四、计算题（本题共 3 小题，共 36 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，
只写最后答案不得分，有数值计算的题，答案应明确写出数值和单位。）
15.如图，abcd 为交流发电机的矩形线圈，其面积为 S，匝数为 n，线圈电阻为 r，外电阻为 R。 线圈在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴 OO’匀速转动，角速度为ω。若图中的
电压表、电流表均为理想交流电表，求：
(1)若从图示位置开始计时，写出 e 的表达式； (2)交流电压表和交流电流表的示数；
(3)转一个周期，R 产生的焦耳热。
16. 如图，有两条平行光滑导轨，它们的上、下端分别位于等高处，二者构成了倾斜角为θ的 斜面，两导轨间距离为 d，上端之间与阻值为 R的电阻相连。在导轨中段有两条与两导轨共面的 平行水平虚线 NN 和 MM ，两虚线间的距离为 s，二者之间（含两虚线）有方向垂直斜面向下
的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。在 NN 上方，有一水平放置的金属杆，质量为 m，金属杆与
两导轨的接触点分别为 a、b，ab段的电阻值为 r。已知当地重力加速度为 g，空气阻力可不计。 把金属杆自由释放，到达虚线 NN 处时沿轨道向下的加速度为其刚静止释放时的加速度的一半。 求：
（1）金属杆到达虚线 NN 处瞬间，金属杆受到的安培力的大小；
（2）金属杆到达虚线 NN 处瞬间，a、b两点的电压为多少；
（4）在金属杆经过磁场区域过程中，通过电阻 R的电荷量。
17. 如图所示，在 xOy 平面内，x 轴与 MN 边界之间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场区域的宽
度为 d，x 轴下方和 MN 边界上方的空间有两个匀强电场，场强大小均为 E，方向与 y 轴平行。t 0
时刻，一质量为 m、电荷量为+q 的粒子从 O 点射入磁场，速度大小为 v，方向与 x 轴正方向夹角
为 60 ，然后恰好垂直于 MN 边界进入上方电场，粒子重力不计。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小 B；
（2）粒子第一次经过 MN 边界时的位置坐标；
（3）粒子射出以后经过 x 轴的时刻 t。
