江西省宜春市上高二中2022-2023学年高二物理下学期第二次月考试题（Word版附答案）

2024届高二年级下学期第二次月考物理试卷

一、选择题（1-8单选，9-12多选，每题4分，共48分）

1．下列说法中正确的是（　　）

A．图甲中，当手摇动手柄使蹄形磁体转动时，铝框会同向转动，且和磁体转得一样快

B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，金属块中的涡流产生大量的热，从而使金属熔化

C．丙是回旋加速器的示意图，当增大交流电压时，粒子获得的最大动能也增大

D．丙是回旋加速器的示意图，当粒子速度增大时，在D形盒内运动的周期变小

2. 如图所示，光滑水平轨道上有两辆静止小车，甲车上固定一个条形磁铁，N极向右，乙车上固定一个螺线管，螺线管通过电阻R连成通路。现推动一下甲车，使它获得向右的初速度，当它向乙车运动时，下列说法正确的是（　　）

A. 电阻R中的电流方向由A向B，两车系统动量不守恒、动能守恒

B. 电阻R中的电流方向由A向B，两车系统动量守恒、动能不守恒

C. 电阻R中的电流方向由B向A，两车系统动量不守恒、动能守恒

D. 电阻R中的电流方向由B向A，两车系统动量守恒、动能不守恒

3. 如图所示，一半圆形玻璃砖，C点为其圆心，直线OO'过C点与玻璃砖上表面垂直。与直线OO'平行且等距的两束不同频率的细光a、b从空气射入玻璃砖，折射后相交于图中的P点，以下说法正确的是

A. b光从空气射入玻璃，波长变长

B. 真空中a光的波长小于b光的波长

C. a光的频率大于b光的频率

D. 若a、b光从同一介质射入真空，a光发生全反射的临界角较大

4．如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，则（    ）

A．S闭合瞬间，B灯立即亮，A灯缓慢亮

B．电路接通稳定后，A、B灯亮度相同

C．电路接通稳定后，断开S，A灯闪亮，随后逐渐熄灭

D．电路接通稳定后，断开S瞬间，b点的电势高于a点

5. 如图所示，甲→乙→丙→丁→甲过程是交流发电机发电的示意图，线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上，用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在匀速转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。已知线圈转动的角速度为，转动过程中电路中的最大电流为。下列选项正确的是（　　）

A. 在图甲位置时，线圈中的磁通量最大，感应电流最大

B. 从图乙位置开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系式为

C. 在图丙位置时，线圈中的磁通量最大，磁通量的变化率也最大

D. 在图丁位置时，感应电动势最大，cd边电流方向为d→c

6．两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.1m、总电阻为的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图甲所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）。下列说法正确的是（　　）

A．磁感应强度的大小为0.04T

B．导线框运动速度的大小为1.0m/s

C．磁感应强度的方向垂直于纸面向里

D．在至这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.16N

7．如图所示，“凹”字形金属线框右侧有一宽度为3L的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里。线框在纸面内向右匀速通过磁场区域，t=0时，线框开始进入磁场。设逆时针方向为感应电流的正方向，则线框中感应电流i随时间t变化的图像可能正确的是（　　）

A.   B. C. D.

8. 在倾角θ=30°绝缘斜面上，固定一光滑金属框，宽l=0.5m，接入电动势E=6V、内阻r=0.5Ω的电池，垂直框面放置一根质量m=0.2kg的金属棒ab，金属棒接入电路的电阻R0的阻值为0.2Ω，整个装置放在磁感应强度B=1.0T、方向垂直于框面向上的匀强磁场中，调节滑动变阻器R的阻值使金属棒静止在框架上，如图所示。则下列说法错误的是（框架的电阻与摩擦不计，框架与金属棒接触良好，g取10 m/s2）（　　）

A. 金属棒受到的安培力的大小为1N     

B. 通过金属棒的电流强度I的大小为2A

C. 滑动变阻器R接入电路的阻值为R=3Ω 

D. 电源的输出功率为P=10W

9．下列甲、乙、丙、丁四幅图是法拉第电磁感应现象中产生感应电流的几种情况，根据已经学过的知识，请判断下列说法正确的是（　　）

A．甲图中当磁场均匀增大，线圈中感应电动势均匀增大

B．乙图中线圈abcd放置于垂直于纸面向里的磁场中，导体棒MN向右减速运动过程中，导体棒MN电流方向为由N到M

C．丙图在条形磁铁向下插入螺旋管的过程中，电容器上极板带负电

D．丁图在PQ向右匀速运动中，N金属圈中将产生逆时针方向电流

10. 等离子体气流由左方连续以速度射入和两极板间的匀强磁场中，ab直导线与、相连接，线圈A与直导线cd连接。线圈A内有如图乙所示的变化磁场，且规定向左为磁场B的正方向，如图甲所示，则下列叙述正确的是（　　）。

A. 0～1s内ab、cd导线互相吸引 B. 1～2s内ab、cd导线互相排斥

C. 2～3s内ab、cd导线互相吸引 D. 3～4s内ab、cd导线互相排斥

11. 如图所示矩形区域MNPQ，MN边长为a，NP边长为b（b远大于a），区域内有一匀强磁场，其磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。现有质量为m，电荷量为的粒子，从MN边的中点O点射入磁场。已知粒子的速度大小为，方向与ON边夹角，且运动过程中仅受磁场力作用。则下列说法中正确的是（　　）

A. 粒子速度越小，在磁场中运动时间越长

B. 若速度小于，粒子将从MN边射出磁场

C. 若速度大于，粒子将从NP边射出磁场

D. 粒子在磁场中运动的最长时间为

12. ．如图所示，在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的匀强磁场，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向，以速度从图示位置（实线所示）开始运动，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时（虚线所示），圆环的速度变为，关于圆环从图中的实线运动到虚线的过程，下列说法正确的是（　　）

A．此过程圆环的速度一直减小

B．圆环位于虚线位置时的加速度为

C．此过程中通过圆环截面的电荷量为

D．圆环位于虚线位置时的电功率为

二、实验题（每空2分，共16分）

13. 胡丽同学在做探究电磁感应现象规律的实验中，她选择了一个灵敏电流计G，在没有电流通过灵敏电流计的情况下，电流计的指针恰好指在刻度盘中央。她先将灵敏电流计G连接在图甲所示的电路中，电流计的指针如图甲所示。

（1）为了探究电磁感应规律，胡同学将灵敏电流计G与一螺线管串联，如图乙所示。通过分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是_______（填“向上拔出”或“向下插入”）。

（2）胡丽同学将灵敏电流计G接入图丙所示的电路。此时电路已经连接好，A线圈已插入B线圈中，她合上开关后，灵敏电流计的指针向右偏了一下，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是_______。

A.在A线圈中插入铁芯      B.拔出A线圈

C.变阻器的滑片向右滑动      D.变阻器的滑片向左滑动

（3）通过本实验可以得出：感应电流产生的磁场，总是___________。

14、近年来，我国打响了碧水保卫战，检测组在某化工厂的排污管末端安装了如图1所示的流量计，用此装置测量污水（有大量的正、负离子）的电阻，进而用来测污水的电阻。测量管由绝缘材料制成，其直径为D，左右两端开口，匀强磁场方向竖直向下（未画出），在前后两个内侧面A、C上固定有竖直正对的金属板作为电极（未画出，电阻不计），金属板电极与开关S、电阻箱R和灵敏电流计连接，管道内始终充满污水，污水以恒定的速度v自左向右通过。

（1）利用图2中的电路测量灵敏电流计G的内阻，实验过程包含以下步骤：

A.调节，使G的指针偏转到满刻度，记下此时G1的示数；

B.分别将和的阻值调至最大；

C.合上开关；

D.合上开关；

E.反复调节和，使G1的示数仍为，G的指针偏转到满刻度的一半，此时的读数为。

①正确的操作步骤是________________；②测出灵敏电流计内阻为_____________________。

（2）用游标卡尺测量测量管的直径D，如图3所示，则___________cm。

（3）图1中与A极相连的是灵敏电流计的___________接线柱（填“正”或“负”）。

（4）闭合图1中的开关S，调节电阻箱的阻值，记下电阻箱接入电路的阻值R与相应灵敏电流计G的读数I，绘制图像，如图4所示，则污水接入电路的电阻为___________。（用题中的字母a、b、c、v、D、表示）

三、计算题（共36分）

15. （8分）如图所示，N=100匝的矩形线圈长AB为20cm，宽BC为10cm，其总电阻r=2Ω。线圈从图示位置开始计时，在磁感应强度的匀强磁场中绕轴以转速匀速转动。已知外电阻R=8Ω，请写出：

（1）感应电动势的瞬时表达式；

（2）1min时间内，电阻R上所产生的热量。

16. （8分）如图所示，在直角坐标系xOy中，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第IV象限存在垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，半径为，其边界与x轴正半轴相切于M点，与y轴负半轴相切于P点，MN为圆的一条直径。一比荷为的正电荷从y轴正半轴上的A点垂直电场线方向射入，其初速度，且恰能从M点与x轴正方向成角进入磁场，并最终从N点离开。不计电荷所受重力，求：

（1）匀强电场的电场强度E的大小；

（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小。

17.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L=1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为的电阻，质量为、电阻为的金属棒ab紧贴在导轨上．现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响，求：

(1)ab棒1.5s-2.1s的速度大小及磁感应强度B的大小；

(2)金属棒ab在开始运动的1.5s内，通过电阻R的电荷量；

(3)金属棒ab在开始运动的1.5s内，电阻R上产生的热量．

18.（10分）如图，光滑金属轨道abcd和a′b′c′d′平行放置于水平面上，间距为L=0.5m，其中点b、c和b′、c′之间用光滑绝缘材料连接，bb′左侧某位置放置导体棒MN，电阻为R1=0.4Ω，质量为m1=20g，并被锁定；cc′右侧某位置放置导体棒PQ，电阻为R2=0.1Ω，质量为m2=20g，也被锁定，导体棒MN和PQ都与轨道垂直，整个水平轨道处于竖直向下磁感应强度B=2T的匀强磁场中。半径r=40cm的金属圆环，O点为圆环中心，也处于竖直向下磁感应强度B=2T的匀强磁场中，电阻为R3=0.1Ω的金属棒OA，在外力作用下，沿图示方向（俯视为顺时针）绕过O点的竖直轴以角速度ω=10rad/s匀速转动，A端与金属圆环良好接触，金属圆环与导轨a′b′用导线连接，O点用导线与导轨ab连接。不计所有导轨、连接导线、金属环和接触的电阻。问：

（1）导体棒OA两端的电势差UOA和MN棒所受安培力的大小和方向；

（2）若仅解除MN棒的锁定，MN棒获得v=2m/s的速度通过绝缘区域进入cc′右侧的区域，此后不与PQ相撞，则MN棒进入cc′后产生的最大热量Q1和最后静止位置与cc′的距离d为多少；

（3）若同时解除MN和PQ棒的锁定，MN棒获得v=2m/s的速度通过绝缘区域进入cc′后的足够大区域，此后不与PQ相撞，经足够长时间后MN棒产生的热量Q2。

2024届高二年级下学期第二次月考物理试卷答案

一、选择题（1-8单选，9-12多选，每题4分，共48分）

1．B 2. B 3.D 4．C 5.D 6 D 7．A 8. C 9．BC 10. BC 11. BD12. CD。

二、13  ①. 向下插入  ②. BC    ③ 阻碍引起感应电流的磁通量的变化

14、  ①. BCADE    ②.     ③. 3.035    ④. 正    ⑤.

三、计算题（共36分）

15. （8分）（1）；（2）

【详解】（1）感应电动势的峰值

因线圈从垂直中性面开始计时，因此感应电动势的瞬时表达式为

得

（2）感应电动势的有效值

则感应电流的有效值    由焦耳定律可得

16. （8分）（1）；（2）1.73T

【详解】（1）粒子在电场做匀变速曲线运动

x轴方向

y轴方向

联立解得

（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动

由几何关系得

又因

联立解得

17、 解：金属棒在段匀速运动，由题中图象可知：
，感应电流为：，
金属棒做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：，
代入数据解得：；
平均感应电动势为：，平均感应电流为：，
通过的电荷量为：，代入数据解得：；
由能量守恒定律得：，
电阻产生的焦耳热为：，代入数据解得：；

18.（10分）1）-1.28V，3.2N，方向水平向右；（2）0.032J，0.02m；（3）0.016J

【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律有

要根据闭合电路欧姆定律有

导体棒OA两端的电势差为

MN棒所受安培力的大小为

方向：水平向右

（2）根据能量守恒有

故

根据动量定理有

解得

（3）根据动量守恒有

解得

根据能量守恒有

故