灌南县惠泽高级中学2023~2024学年第二学期第一次月考
高二物理试题参考答案
一、单项选择题：本大题共10小题，每题4分，共计40分。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D A D A C A B D B C
二、非选择题：共5题，共60分。
11．（15分）(1)开关 (2)A和B (3)①C ②B ③D
12．（8分）解：(1)根据法拉第电磁感应定律
E= （2分）
得：E=0.02V （2分）
(2)根据Q=t （2分）
得：Q=2×10-4 （2分）
其他解法结果正确也可得分
13．（8分）解：(1)设粒子在磁场中运动半径为r
洛伦兹力提供圆周运动向心力:Bqv=m （2分）
几何关系:cos30°=（1分）
联立得v=
(2)圆心角为 =（1分）
运动时间t= ，T=（2分）
得：t= （1分）
其他解法结果正确也可得分
14．（13分）解：（1）导体棒转动切割磁感线，其接入电路的部分感应电动势为
闭合回路总电阻为
回路电流
电容器的电压
电容器的电荷量为 （4分）
（2）开关S接2时，电容器向金属棒a放电，金属棒a受安培力运动，当金属棒a运动至CD处时电容器所带电荷量
该过程流过金属棒a的电荷量
由动量定理
代入数据可得 （4分）
（3）a棒与b棒发生碰撞过程，根据动量守恒
“双棒”整体与c棒系统动量也守恒，最终达到共同速度
对c棒使用动量定理
解得
“双棒”整体与c棒运动至稳定过程中由能量守恒
其中
代入数据可得 （5分）
其他解法结果正确也可得分
15．（16分）解：（1）由洛伦兹力提供向心力得
解得圆形磁场的磁感应强度为 （4分）
（2）临界1：粒子恰好从控制系统上边界进入，粒子在S点入射速度与的夹角为，
则
解得
临界2：粒子恰好从控制系统下边界进入，粒子在S点入射速度与的夹角为，
则
解得
能进入控制系统的粒子数 （6分）
（3）设粒子从曲线OA的点进入电场，则粒子从直线GF的点射出电场
根据动能定理有
由洛伦兹力提供向心力得
曲线OA的方程为 （6分）
其他解法结果正确也可得分灌南县惠泽高级中学2023～2024学年第二学期第一次月考
高二物理试题
注意事项：
考试时间75分钟，试卷满分100分。
答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
3．请用2B铅笔和0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上指定区域内作答。
一、单项选择题：本大题共10小题，每题4分，共计40分。在每小题给出的四个选项中，只有
一项是符合题目要求的。
1. 如图，当导体棒中有电流流过时，导体棒就会因受力而发生运动。下列说法正确的是
A．导体棒运动的方向通过右手定则判断
B．导体棒运动的方向通过安培定则判断
C．导体棒运动方向与磁感应强度大小有关
D．电流方向和磁场方向同时改变，导体棒运动方向一定不变
2.如图是两个有趣的实验，第一个实验叫“旋转的液体”，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放一个圆环形电极，把它们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水，如果把玻璃皿放在磁场中，液体就会旋转起来，见图甲。第二个实验叫“振动的弹簧”，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后，发现弹簧不断上下振动，见图乙。下列说法正确的是
A．图甲中，如果从上往下看，液体旋转方向为逆时针
B．图甲中，如果改变电流的方向，液体的旋转方向不变
C．图乙中，如果将水银换成纯净水，依然可以观察到弹簣不断上下振动
D．图乙中，如果改变电流的方向，将观察不到弹簧不断上下振动
3．质量1.67×10-27 kg、电荷量1.6×10-19 C的带电粒子，以5×105 m/s的初速度沿与磁场垂直的方向射入磁感应强度为0.2 T的匀强磁场。则
A．电子做将做匀速直线运动 B．电子所受的磁场作用大小为8×10-14N
C．电子做匀速圆周运动，周期为1.64×10-7 s
D．电子做匀速圆周运动，轨道半径为2.61×10-2 m
4.如图所示，用可拆变压器探究原、副线圈电压与匝数的关系．A线圈“0”“8”对应接线柱间的匝数为800，通过导线a、b接电压为12V的正弦交流电；B线圈“0”“4”对应的匝数为400，通过导线c、d接交流电压表，该表读数可能为
A．1.8V B．6.0V C．12.0V D．24.0V
5．如图是法拉第圆盘发电机的示意图： 半径为r的铜质圆盘安装在水平铜轴上，圆盘位于磁感应强度为B的匀强磁场中，圆盘平面与磁感线垂直。两铜片C、D 分别与转动轴和圆盘的边缘接触。当圆盘按图示方向做周期T匀速转动时
A．电阻R中无电流通过 B．电阻R中电流方向向下
C．圆盘中心C处电势低于边缘D处电势
D．圆盘转动时产生的电动势为
6．在光滑桌面上将长为πL的软导线两端固定，固定点的距离为2L，导线通有电流I，处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导线中的张力为
A．BIL B．2BIL C．πBIL D．2πBIL
7．在同一匀强磁场中， 粒子 和质子 做匀速圆周运动，若它们的动量大小相等，则 粒子和质子
A．运动半径之比是2：1 B．运动周期之比是2：1
C．运动速度大小之比是4：1 D．受到的洛伦兹力大小之比是2：1
8．L是自感系数很大的线 圈，但其自身的电阻几乎为0。A和B是两个相 同的小灯泡。下列说法正确的是
A．当开关S由断开变为闭合时，A、B均慢慢亮起来
B．当开关S由断开变为闭合后稳定时A、B一样亮
C．当开关S由闭合变为断开时，A、B均慢慢地熄灭
D．当开关S由闭合变为断开时，A立即熄灭、B较慢地熄灭
9．在实验室中有一种污水流量计如图甲所示，其原理可以简化为
如图乙所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出．流
量Q等于单位时间通过横截面的导电液体的体积．空间有垂直纸面向里且磁感应强度大小为B的
匀强磁场，并测出M、N间的电压U，则下列说法正确的是
A．正、负离子所受洛伦兹力方向是相同的
B．容器内液体的流速为v＝
C．污水流量计也可以用于测量不带电的液体的流速
D．污水流量为Q＝
10．利用霍尔元件可以制作位移传感器。如图甲所示，将霍尔元件置于两块磁性强弱相同、同名磁极相对放置的磁体间隙中，以中间位置为坐标原点建立如图乙所示空间坐标系。当物体沿 轴方向移动时，霍尔元件将产生不同的霍尔电压 。已知在小范围内，磁感应强度 的大小与 成正比。电流 沿 方向且保持不变。下列说法正确的是
A. 电流 越小，霍尔电压 越大
B. 位移传感器无法确定位移的方向
C. 位移传感器的刻度线是均匀的
D. 当霍尔元件处于 的位置时，上表面电势高
二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
11．(15分)某同学在“研究电磁感应现象”实验中，实物电路连接如图。
（1）实物图中有一个元件的位置接错了回路，该元件是 ▲ 。
（2）在实验过程中，除了需要查清流入电流表的电流方向与指针偏转方向之间的关系外，还应查清 ▲ （选填“A”“B”“A和B”）中导线的绕制方向。
（3） 回答下面的①②③三个问题，在相应横线上，只需填上选项前的序号。
A．原磁场方向 B．B线圈中磁通量的变化情况
C．感应电流的磁场方向 D．B线圈中磁通量的变化快慢
① 为探究感应电流方向的规律，实验应研究原磁场方向、磁通量的变化情况、 ▲ 三者的关系。
② 实验中发现滑动变阻器触头向左与向右移动时，B线圈中电流表指针偏转方向不同，说明感应电流的方向与 ▲ 有关。
③ 实验中发现滑动变阻器触头向左与向右移动快慢不同时，B线圈中电流表指针偏转幅度不同，说明感应电流的大小与 ▲ 有关。
12．(8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。正方形硬质金属框abcd放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻R＝0.1 Ω，边长l＝0.1 m。求：
（1）在t＝0.1 s时，金属框中的感应电动势大小E；
（2）在t＝0到t＝0.05 s时间内金属框中产生的热量Q．
▲▲▲
13．(8分)真空区域有宽度为l、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向如图所示，MN、 PQ是磁场的边界。质量为m、电荷量为q的带负电粒子（不计重力）沿着与MN夹角θ为30°的方向射入磁场中，刚好没能从PQ边界射出磁场。求粒子：
（1）粒子射入磁场的速度大小v；
（2）在磁场中运动的时间t．
▲▲▲
14．(13分) 如图，两光滑圆形金属导轨固定在水平面内，圆心均为O点，半径分别为，，两导轨通过导线与右侧电路相连，一长为、电阻为的导体棒与两圆形导轨接触良好，导体棒一端固定在O点且以角速度顺时针匀速转动，两圆形导轨所在区域存在方向竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场，定值电阻，电容器的电容。足够长的光滑平行金属导轨AG、BH固定于水平面内，相距为，处于竖直向下大小为的匀强磁场中，轨道在C、D处各被一小段正对的绝缘材料隔开，质量为的金属棒a静置于导轨AB处，质量为的金属棒b紧贴CD右侧放置，质量为的金属棒c静置于b棒右侧的EF处．a、b棒的接入电阻相同，，c棒的接入电阻。初始时单刀双掷开关S与触点“1”闭合，现将开关S拨到触点“2”，当金属棒a运动至CD时电容器的电压，此时a、b两棒相碰结合为一个“双棒”整体，最终各棒运动达到稳定状态，所有导轨的电阻均不计，求：
（1）开关S与触点“1”闭合时，电容器所带的电荷量；
（2）金属棒a刚运动至CD时的速度；
（3）最终“双棒”整体与c棒的距离以及从a、b棒碰后到各棒稳定的过程中a棒中产生的焦耳热。
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15．(16分)如图为带电粒子的聚焦和加速装置示意图。位于S点的粒子源可以沿纸面内与SO1（O1为圆形磁场的圆心）的夹角为 的方向内均匀地发射速度为v0=10m/s、电荷量均为q=-2.0×10-4C、质量均为m=1.0×10-6kg的粒子，粒子射入半径为R=0.1m的圆形区域匀强磁场。已知粒子源在单位时间发射N=2.0×105个粒子，圆形区域磁场方向垂直纸面向里，沿着SO1射入圆形区域磁场的粒子恰好沿着水平方向射出磁场。粒子数控制系统是由竖直宽度为L、且L在范围内大小可调的粒子通道构成，通道竖直宽度L的中点与O1始终等高。聚焦系统是由有界匀强电场和有界匀强磁场构成，匀强电场的方向水平向右、场强E=0.625N/C，边界由x轴、曲线OA和直线GF（方程为：y=-x+0.4（m））构成，匀强磁场方向垂直纸面向里、磁感应强度B=0.25T，磁场的边界由x轴、直线GF、y轴构成，已知所有经过聚焦系统的粒子均可以从F点沿垂直x轴的方向经过一段真空区域射入加速系统。加速系统是由两个开有小孔的平行金属板构成，两小孔的连线过P点，上下两板间电势差U=-10kV，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力。求：
（1）圆形磁场的磁感应强度B0；
（2）当L=R时，求单位时间进入聚焦系统的粒子数N0；
（3）曲线OA的方程．
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