禄劝一中高二春季学期 2024 年 3 月月考
物理试卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
满分（100 分）
一、单选题（每题 3分，24 分）
1．如图，一带电小球用绝缘丝线悬挂在水平天花板上，整个装置处于垂直于纸面向里的匀强
磁场中，不计空气阻力，当小球由静止分别从等高的 A点和 B点向最低点 O运动，经过 O点
时（丝线均保持伸直状态）（ ）
A．小球所受的洛伦兹力相同 B．丝线所受的拉力相同
C．小球的动能相同 D．小球的速度相同
2．如图甲所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为 4 :1，原线圈的电压随时间变化规律如图
乙所示。副线圈电路中接有一灯泡，额定功率为110W；原线圈电路中接有理想电压表和理想
电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。则（ ）
A．通过灯泡的电流方向每秒改变 200次
B．灯泡的电阻为55Ω
C．电流表的示数为0.5A
D．电压表的示数约为311V
3．一交变电流变化规律如图所示，则该交变电流的有效值为（ ）
A．2A B． 2A C． 3A D．1.5A
1
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4．如图所示，在空间中存在两个相邻的，磁感应强度大小相等，方向相反的有界匀强磁场，
其宽度均为 L。现将宽度也为 L的矩形闭合线圈，从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过磁场区
域，以逆时针方向电流为正，则在该过程中，能正确反映线圈中所产生的感应电流或其所受的
安培力随时间变化的图像是下图中的（ ）
A． B．
C． D．
5．三个相同的电阻，分别通过如图（甲）、（乙）、（丙）所示的电流，（甲）为正弦式交流电，
三个图中的 I0和周期 T都相同。下列说法中正确的是（ ）
A．在相同时间内三个电阻发热量相等
B．在相同时间内，（甲）、（丙）发热量相等，是（乙）发热量的一半
C．在相同时间内，（甲）、（乙）发热量相等，是（丙）发热量的 2倍
D．在相同时间内，（乙）发热量最大，（甲）次之，（丙）的发热量最小
2
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6.法拉第圆盘发电机的示意图如图所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片 P、Q分别与圆
盘的边缘和铜轴接触．圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场 B中．圆盘旋转时，关于流过电阻 R
的电流，下列说法不正确的是( )
A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定
B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿 a到 b的方向流动
C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化
D．若圆盘转动的角速度变为原来的 2倍，则电流在 R上的热功率也变为原来的 4倍
7．如图所示，L1、L2为两个相同的灯泡，线圈 L的直流电阻不计，下列说法中正确的是（ ）
A．闭合开关 S后一小段时间内，L1会逐渐变亮
B．闭合开关 S稳定后，L1、L2亮度相同
C．断开 S的瞬间，L1会闪亮一下再熄灭
D．断开 S的瞬间，a点的电势比 b点低
8．空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场的方向垂直于纸面（ xOy平面）向里，电场的方向
沿 y轴正方向。一带正电的粒子在电场和磁场的作用下，从坐标原点 O由静止开始运动。下
列四幅图中，可能正确描述该粒子运动轨迹的是（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题（每题 4分，共 16 分）
9．关于电荷在磁场中受力，下列说法中正确的是（ ）
A．静止的电荷一定不受洛伦兹力的作用，运动电荷一定受洛伦兹力的作用
3
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B．洛伦兹力的方向有可能与磁场方向平行
C．洛伦兹力的方向一定与带电粒子的运动方向垂直
D．带电粒子运动方向与磁场平行时，一定不受洛伦兹力的作用
10．如图，U形光滑金属框 abcd置于水平绝缘平台上，ab和 dc边平行，和 bc边垂直。ab、
dc足够长，整个金属框电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒 MN置于金属框上，用水平
恒力 F向右拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN与金属框保
持良好接触，且与 bc边保持平行。经过一段时间后（ ）
A．金属框的速度大小趋于恒定值
B．金属框的加速度大小趋于恒定值
C．导体棒所受安培力的大小趋于恒定值
D．导体棒到金属框 bc边的距离趋于恒定值
11．如图所示，足够长的 U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角，其中 MN与 PQ平行且间距
为 L，导轨平面与磁感应强度为 B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒 ab由静止开始沿
导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，ab棒接入电路的电阻为 R，当流过 ab棒某
一横截面的电荷量为 q时，棒的速度大小为 v，则金属棒 ab在这一过程中（ ）
2 2
A B L v．加速度最小为a g sin
mR
B qR．下滑的位移为 BL
C mgR 1 2．产生的焦耳热 sin mvBL 2
2 2
D B L v．受到的最大安培力
R
4
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12．地面上方某区域存在方向水平向右的匀强电场，将一带正电荷的小球自电场中Р点水平向
左射出。小球所受的重力和电场力的大小相等，重力势能和电势能的零点均取在Р点。则射出
后，（ ）
A．小球的动能最小时，其电势能最大
B．小球的动能等于初始动能时，其电势能最大
C．小球速度的水平分量和竖直分量大小相等时，其动能最大
D．从射出时刻到小球速度的水平分量为零时，重力做的功等于小球电势能的增加量
三、实验题（13 题最后一空每 空 2分，14 题的最后两个空每空 2分，其余每空 1分；共 15 分）
13．某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：
A．电流表 A1（内阻 Rg 100 ，满偏电流 Ig 3mA
B．电流表 A2（内阻约为0.4 ，量程为0.6A）
C．定值电阻（ R0 900 ）
D．滑动变阻器（最大电阻为5 ）
E．两节干电池
F．一个开关和导线若干
G．螺旋测微器，游标卡尺
（1）如图 1，用螺旋测微器测金属棒直径为 mm；如图 2用 20分度游标卡尺测金
属棒长度为 cm。
（2）用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“ 10 ”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用
挡（填“ 1 ”或“ 100 ”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图 3所示，则金属棒
的阻值约为 。
5
{#{QQABBYSAggigApBAAAgCAQnQCkIQkAECCAoORBAAIAIAyAFABAA=}#}
（3）请根据提供的器材，设计一个实验电路，要求尽可能精确测量金属棒的阻值。( )
（4）若实验测得电流表 A1示数为 I1，电流表 A2示数为 I2，则金属棒电阻的表达式为
Rx 。（用 I1， I2，R0， Rg表示）
14．在利用电流表和电压表测定干电池的电动势和内阻的实验中，实验室提供了如下器材：一
节旧的干电池；电压表V（量程为0 3V，内阻约为3kΩ）；电流表A（量程为0 0.6A，内阻
约为1Ω）；滑动变阻器 R（最大阻值为 20Ω）；开关、导线若干。实验小组根据实验室提供的器
材设计了两种不同的实验电路，如图甲、乙所示。主要实验步骤如下：
○1 按图甲所示电路图连接电路，闭合开关S，改变滑动变阻器滑片P的位置使电流表的示数逐
渐增大至满偏，记录多组电压表的示数U、电流表的示数 I 。
○2 按照图乙所示的电路图连接电路，重复步骤①。
○3 利用所得的实验数据在坐标纸上分别作出U I图像，如图丙所示。
据此回答下列问题：
（1）闭合开关S进行实验前，应将滑动变阻器 R的滑片P调至 （填“ a ”或“b ”端）。
（2）实验中得到图丙的两条图线，图中图线Ⅰ对应的实验电路图是 （填“甲”或“乙”）
图。
（3）实验小组分析发现，两种测量电路都存在系统误差，若采用图甲的电路图进行实验，电
压表有分流作用，导致测量所得的电动势与真实值相比 （填“偏大”“相等”或“偏小”），
内阻与真实值相比 （填“偏大”“相等”或“偏小”）。同时利用图丙的Ⅰ、Ⅱ图线，可消除
系统误差，得到旧电池的电动势为E V（计算结果保留 3位有效数字）。内阻为 r
Ω（计算结果保留 2位有效数字）。
6
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四、解答题（共 45 分）
15．（10分）如图所示，线圈 abcd的面积是 0.05m2，共 100匝，线圈电阻为 1Ω，外接电阻
1
R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度 B= T，当线圈以 300r/min的转速匀速旋转时。问：
(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
(2) 1线圈转过 30 s时电动势的瞬时值多大；
(3) 1从中性面开始计时，经 30 s通过电阻 R的电荷量是多少。
16．（10分）在如图甲所示的电路中，螺线管匝数 n=150匝，螺线管导线电阻 r=1.0Ω，R1=4.0Ω，
R2=5.0Ω，C=30μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁通量Φ按如图乙所示的规律变化，
螺线管内的磁场 B的方向向下为正方向。求：
（1）闭合 S，电路稳定后，a、b两点的电势差 Uab；
（2）闭合 S，电路稳定后，电阻 R2的电功率 P；
（3）断开 S，电路稳定后，电容器的带电量。
7
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17．（10分）质量为 m，电荷量为 q的带负电粒子自静止开始，经 M、N板间的电场加速后，
从 A点垂直于磁场边界射入宽度为 d的匀强磁场中，该粒子离开磁场时的位置 P偏离入射方
向的距离为 L，如图所示。已知 M、N两板间的电压为 U，粒子的重力不计。求：
（1）带电粒子离开电场时的速度大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度 B。
18．（15分）如图所示，两平行金属导轨间的距离 L = 0.4m，金属导轨所在的平面与绝缘水平
面夹角θ = 37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度 B = 0.5T、方向垂直于导轨所在平面向
上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势 E = 4.2V、内阻 r = 1.0Ω的直流电源。现把一个质
量 m = 0.04kg的导体棒 ab放在金属导轨上，此时导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且
接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻 R = 2.0Ω，金属导轨电阻不计，g取 10m/s2，
sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。求：
（1）导体棒受到的安培力；
（2）导体棒受到的摩擦力；
（3）若将直流电源置换成一个电阻为 R0= 1.0Ω的定值电阻（图中未画出），然后将导体棒由静
止释放，导体棒将沿导轨向下运动，则导体棒的最大速率（假设金属导轨足够长，导体棒与金
属导轨之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等）。
8
{#{QQABBYSAggigApBAAAgCAQnQCkIQkAECCAoORBAAIAIAyAFABAA=}#}参考答案：
1．C
【详解】AD．小球分别从A、B两点释放，经过O点时，速度的方向不同，洛伦兹力的方向也不同，即速度和洛伦兹力都不相同，故A、D错误；
B．因为经过O点时，速度的方向不同，则洛伦兹力的方向也不同，拉力的大小不同，故B错误。
C．由于洛伦兹力不做功，小球经过O点时速度的大小相同，小球的动能相同，选项C正确。
故选C。
2．C
【详解】A．由图乙可知周期为，一个周期内电流方向改变两次，可知通过灯泡的电流方向每秒改变100次，故A错误；
B．由图乙可知，原线圈的输入电压为
根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比，可得
灯泡的额定功率为
解得灯泡的电阻为
故B错误；
C．电流表的示数为
故C正确；
D．电压表的示数为，故D错误。
故选C。
3．C
【详解】将交流与直流通过阻值都为R的电阻，设直流电流为I，则根据有效值的定义有
解得
故选C。
4．D
【详解】AB．当线框进入左边磁场时，由右手定则可判断产生感应电流沿逆时针方向，设线框的速度为v，电阻值为R，此时电流，当线框开始进入右边磁场区域时，有两条边同时切割磁感线，回路电动势E=2BLv，电流，方向顺时针方向，所以A、B错误；
CD．当线框进入左边磁场时，受安培力F=BI1L，方向根据左手定则可判断水平向左，开始进入右边磁场时，F2=2BI2L=4F1，方向还是向左，故安培力方向一致为正，所以C错误；D正确。
故选D。
5．B
【详解】甲、乙电流的有效值分别为
，
根据电流有效值的定义对丙有
解得
由可得在相同时间内，（甲）、（丙）发热量相等，是（乙）发热量的一半，故选B。
6．C
【解析】将圆盘看成无数辐条组成，它们都在切割磁感线从而产生感应电动势和感应电流，则当圆盘顺时针(俯视)转动时，根据右手定则可知圆盘上感应电流从边缘流向中心，流过电阻的电流方向从a到b，故B对；由法拉第电磁感应定律得感应电动势E＝BL＝BL2ω，I＝，ω恒定时，I大小恒定，ω大小变化时，I大小变化，方向不变，故A对，C错；由P＝I2R＝知，当ω变为原来的2倍时，P变为原来的4倍，故D正确．
7．C
【详解】A．闭合开关S后，线圈自感只是阻碍流过L的电流增大，但两灯立刻变亮，故A错误；
B．闭合开关S稳定后，因线圈L的直流电阻不计，所以L1被短路，导致灯泡L1不亮，而L2将更亮，因此L1、L2亮度不同，故B错误；
CD．断开S的瞬间，L2会立刻熄灭，线圈L与灯泡L1构成回路，因线圈产生感应电动势，a端的电势高于b端，L1将会闪亮一下再逐渐熄灭，故C正确，D错误。
故选C。
8．B
【详解】解法一：
AC．在xOy平面内电场的方向沿y轴正方向，故在坐标原点O静止的带正电粒子在电场力作用下会向y轴正方向运动。磁场方向垂直于纸面向里，根据左手定则，可判断出向y轴正方向运动的粒子同时受到沿x轴负方向的洛伦兹力，故带电粒子向x轴负方向偏转。AC错误；
BD．运动的过程中在电场力对带电粒子做功，粒子速度大小发生变化，粒子所受的洛伦兹力方向始终与速度方向垂直。由于匀强电场方向是沿y轴正方向，故x轴为匀强电场的等势面，从开始到带电粒子偏转再次运动到x轴时，电场力做功为0，洛伦兹力不做功，故带电粒子再次回到x轴时的速度为0，随后受电场力作用再次进入第二象限重复向左偏转，故B正确，D错误。
故选B。
解法二：
粒子在O点静止，对速度进行分解，分解为向x轴正方向的速度v，向x轴负方向的速度v’，两个速度大小相等，方向相反。使得其中一个洛伦兹力平衡电场力，即
则粒子的在电场、磁场中的运动，可视为，向x轴负方向以速度做匀速直线运动，同时在x轴上方做匀速圆周运动。
故选B。
9．CD
【详解】A．运动的电荷不一定受到洛伦兹力作用，若电荷的运动方向与磁场方向平行，则运动电荷不受洛伦兹力作用，故A错误；
BC．根据左手定则，洛伦兹力的方向与磁场方向、粒子的运动方向垂直，故B错误，C正确；
D．带电粒子运动方向与磁场方向平行时，一定不受洛伦兹力的作用，故D正确。
故选CD。
10．BC
【详解】ABC．当金属框在恒力F作用下向右加速时，bc边产生从c向b的感应电流I，线框的加速度为a1，对线框，由牛顿第二定律得
导体棒MN中感应电流从M向N，在感应电流安培力作用下向右加速，加速度为a2，对导体棒MN，由牛顿第二定律得
当线框和导体棒MN都运动后，线框速度为v1，MN速度为v2，感应电流为
感应电流从0开始增大，则a2从零开始增加，a1从开始减小，加速度差值为
感应电流从零增加，则加速度差值减小，当差值为零时
故有
解得
此后金属框与MN的速度差维持不变，感应电流不变，MN受到的安培力不变，加速度不变，v-t图象如图所示
故A错误，BC正确；
D．MN与金属框的速度差不变，但MN的速度小于金属框速，MN到金属框bc边的距离越来越大，故D错误。
故选BC。
11．ABD
【详解】A．金属棒ab开始做加速运动，速度增大，感应电动势增大，所以感应电流也增大，导致金属棒受到的安培力增大，所以加速度减小，即金属棒做加速度逐渐减小的变加速运动，根据牛顿第二定律，有
其中
解得
故A正确；
B．由电量计算公式
根据闭合电路欧姆定律
根据法拉第电磁感应定律
又因为
解得
故B正确；
C．根据能量守恒定律
解得
故C错误；
D．金属棒ab受到的最大安培力大小为
故D正确。
故选ABD。
12．BD
【详解】A．如图所示
故等效重力的方向与水平成。
当时速度最小为，由于此时存在水平分量，电场力还可以向左做负功，故此时电势能不是最大，故A错误；
BD．水平方向上
在竖直方向上
由于
，得
如图所示，小球的动能等于末动能。由于此时速度没有水平分量，故电势能最大。由动能定理可知
则重力做功等于小球电势能的增加量， 故BD正确；
C．当如图中v1所示时，此时速度水平分量与竖直分量相等，动能最小，故C错误；
故选BD。
13． 见解析
【详解】（1）[1]由图示螺旋测微器可知，其示数为
[2]由图示游标卡尺可知，其示数为
（2）[3]用欧姆表“”挡时发现指针偏转角度过大，说明所选挡位太大，应该换用挡，并进行一系列正确操作。
[4]由图3所示可知，则金属棒的阻约为
（3）[5]由题意可知，没有电压表，可以用电流表A1与定值电阻串联组成电压表测电压，用电流表A2测电流，由于改装后电压表内阻为，电流表内阻约为，待测电阻阻值约为，滑动变阻器最大阻值为，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，电压表内阻远大于电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：
（4）[6]金属棒电阻阻值
14． 乙 偏小 偏小 1.47/1.46/1.48/1.49 1.1/1.0
【详解】（1）[1]为了保护电路，滑动变阻器需接入最大阻值，即滑片滑到最左端a处；
（2）[2] 对题图甲而言，根据闭合电路欧姆定律可得
当I为零时
对题图乙而言，根据闭合电路欧姆定律有
当I为零时
故可知图丁中标记为I的图线是采用实验电路图乙测量得到的。
（3）[3][4] 根据闭合电路欧姆定律可知
即
则有
解得
而
解得
对比可得
可知所测电池的电动势偏小，所测电池的内阻偏小。
[5][6]由图知
15．(1)；(2)；(3)
【详解】(1)转速为
故频率为
感应电动势最大值
因为从中性面开始计时，所以感应电动势按正弦规律变化
(2)当
时
(3)内线圈转过的角度
该过程中
由
联立解得
16．（1）-27V；（2）45W；（3）
【详解】（1）根据楞次定律，线圈中感应电流从a流向b，所以b点电势较高；再根据法拉第电磁感应定律可得
由闭合电路欧姆定律，电路中干路电流为
则
（2）电阻R2的电功率为
（3）断开开关后，电容器两端电势差等于电源电动势，则电容器的带电量为
17．(1) ；(2)
【详解】(1) 粒子在电场中做匀加速直线运动，在磁场中做匀速圆周运动，粒子运动轨迹如图所示
设粒子在M、N两板间经电场加速后获得的速度为v，由动能定理得
带电粒子离开电场时的速度大小
(2) 粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设其半径为r，由牛顿第二定律得
由几何关系得
解得
18．（1）0.28N；（2）0.04N；（3）vmax = 15m/s
【详解】（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有
导体棒受到的安培力
根据左手定则可得安培力沿斜面向上
（2）导体棒所受重力沿斜面向下的分力
由于小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f，根据共点力平衡条件
解得
（3）将直流电源置换成一个电阻为R0 = 1.0Ω的定值电阻（图中未画出），然后将导体棒由静止释放，则导体棒切割磁感线有
将直流电源置换成一个电阻为R0 = 1.0Ω的定值电阻后，当导体棒达到最大速度时加速度为零，受力平衡，结合左手定则和右手定则有
联立解得
答案第12页，共12页
