湖南省常德市桃源县第一中学2024-2025学年高二下学期月考物理试题（含解析）

这是一份湖南省常德市桃源县第一中学2024-2025学年高二下学期月考物理试题（含解析），共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒
子 a、b、c 以不同的速率沿着 方向对准圆心 O 射入磁场，其运动轨迹如图
所示。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（ ）
A．a 粒子速率最大 B．c 粒子的洛伦兹力最小
C．a 粒子在磁场中运动的时间最长 D．它们做圆周运动的周期
2．如图所示，在半径为 R 圆形区域内有一匀强磁场，边界上的 A 点有一粒子源
能在垂直于磁场的平面内沿不同方向向磁场中发射速率相同的同种带电粒子，在
磁场边界的 圆周上可观测到有粒子飞出，则粒子在磁场中的运动半径为
A．R B． C． D．
3．如图所示，一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动，其轨道半径为 R，已知电
场强度大小为 E，方向竖直向下；磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向里，不计
空气阻力，重力加速度大小为 g，则下列说法中正确的是（ ）
A．带电液滴沿逆时针运动
B．带电液滴运动速度大小为
C．若仅撤去匀强磁场，带电液滴可能做曲线运动
D．若仅撤去匀强电场，带电液滴机械能一定不变
4．拓扑结构在现代物理学中具有广泛的应用。现有一条绝缘纸带，两条平行长
边镶有铜丝，将纸带一端扭转 180°，与另一端连接，形成拓扑结构的莫比乌斯环，
如图所示。连接后，纸环边缘的铜丝形成闭合回路，纸环围合部分可近似为半径
为 R 的扁平圆柱。现有一匀强磁场从圆柱中心区域垂直其底面穿过，磁场区域的
边界是半径为 r 的圆（r < R）。若磁感应强度大小 B 随时间 t 的变化关系为 B = kt
（k 为常量），则回路中产生的感应电动势大小为（ ）
A．0 B．kπR2 C．2kπr2 D．2kπR2
5．如图所示，一根导线制成的斜边AB长为2L的等腰直角三角形线框ABC，
以速度 v 匀速穿过宽度为 2L 的匀强磁场，电流以逆时针方向为正方向，回
路中感应电流 I 和 AB 两端的电势差 UAB 随线框位移 x 变化的关系图像正确
的是（ ）
A． B． C． D．
6．1831 年 0 月 28 日，法拉第展示了人类历史进第一台发电机一
法拉第圆盘发电机，其原理如图乙所示，水平匀强磁场 B 垂直于
盘面，圆盘绕水平轴 C 以角速度 匀速转动，铜片 D 与圆盘的边
缘接触，圆盘、导线和电阻 R 组成闭合回路，圆盘半径为 L，圆盘
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接入 CD 间的电阻也为 R，其他电阻均可忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A．C 点电势高于 D 点电势 B．C、D 两端的电压为
C．圆盘转动过程中，电流的大小为 D．圆盘转动过程中，产生的电功率为
7．如图所示，铝管竖直放置在水平桌面上，把一枚小磁体从铝管上端管口
放入，小磁体不与管壁接触，且无翻转，不计空气阻力。小磁体在铝管内下
落的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小磁体的机械能不变
B．小磁体做自由落体运动
C．铝管对桌面的压力大于铝管的重力
D．小磁体动能的增加量大于重力势能的减少量
8．如图所示，L 是自感系数很大的线圈，但其直流电阻几乎为 0， 、 、 是三个完全相同的灯泡，
下列说法正确的是
A．开关闭合时， 马上变亮， 、 缓慢变亮
B．开关闭合后，当电路稳定时， 会熄灭， 、 亮度相同
C．开关闭合后，当电路稳定时， 最亮， 、 亮度相同
D．开关断开时 、 立即熄灭
9．在同一匀强磁场中，两个匝数相同的正方形金属
线圈按图甲所示的方式分别以不同的转速绕与磁感
线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势 随时间
变化的图像如图乙中曲线 所示，则下列说法正
确的是（ ）
A． 时刻，两线圈均处于垂直于中性面的位置
B． 对应的两线圈转速之比为
C． 对应的两线圈面积之比为
D．若只改变两线圈的形状（面积、匝数不变），则两线圈产生的感应电动势有效值之比一定改变
10．在理想 LC 振荡电路中的某时刻，电容器极板间的电场强度 E 的方向、
线圈电流产生的磁场方向如图所示，灵敏电流计电阻不计。下列说法正确的
是（ ）
A．流过电流计的电流方向向左
B．电容器的电荷量正在减小
C．线圈中的磁感应强度正在增大
D．电容器两板间的电场强度恒定不变
11．分子间作用力 、分子势能 与分子间距离 的关系图线
如图所示，纵坐标未知。已知甲图与横坐标交点为 ，乙图最
低点对应的横坐标为 ，取无穷远处分子势能 。下列说法
正确的是（ ）
A．乙图像为分子力与分子间距离的关系图像
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B．当分子间距离从 增大到 的过程中，分子力先变大再变小
C．当分子间距离从 增大到 的过程中，分子力先做负功再做正功
D．当分子间距离从 增大到 的过程中，分子势能先变小再变大
二、多选题（每题 5 分，共 30 分。选不全记 3 分，多选错选记 0 分。）
12．血流计原理可以简化为如图所示模型，血液（内含少量正、负离子）从直径为 d 的血管右侧流入，左
侧流出。流量 Q 等于单位时间内通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里、磁感应强度大小为 B 的
匀强磁场，M、N 两点之间可以用电极测出电压 U。下列说法正确的是（ ）
A．正离子所受洛伦兹力方向由 M 指 N
B．负离子所受洛伦兹力方向由 M 指 N
C．正负离子达到稳定状态时，血液流速为
D．血液流量
13．如图，金属棒 ab、cd 放在水平金属导轨上，条形磁铁从 abcd 上方某处由
静止开始下落，在加速接近导轨过程中，金属棒 ab、cd 均未滑动。下列说法
正确的是（ ）
A．磁铁加速度小于 g B．金属棒 cd 有 c 指向 d 的感应电流
C．闭合回路 abcd 中磁通量不变 D．金属棒 ab 受到向右的摩擦力
14．如图所示，平行边界 MN、PQ 间有垂直于水平面向上的匀强磁场，磁场
的磁感应强度大小为 B，PQ 与 QE 的夹角为 ，边长为 L、电阻为 R、质量为 m 的正方形金属线框 abcd
在光滑的水平面内在外力作用下以速度 v 向右匀速穿过磁场。已知磁场的宽度大于 ，开始时 bc 边与
QE 平行，e 为 ad 边的中点，进磁场的过程中，e 点到 MN 时，线框中产生的焦耳热为 ，出磁场过程，
当 e 点到 PQ 时，线框中产生的焦耳热为 ，则下列判断正确的是（ ）
A．线框进磁场过程中，受到的安培力垂直于 MN
B．线框进磁场过程中，克服安培力做功的最大功率为
C．线框出磁场过程中，线框中的平均电流为
D．
15．如图所示为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为 ，方向分别垂
直纸面向里和向外，磁场宽度均为 ，距磁场区域的左侧 处，有一边长
为 的正方形导体线框，总电阻为 ，且线框平面与磁场方向垂直，现用
外力 使线框以速度 匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定：
电流沿逆时针方向时的电动势 为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量 的
方向为正，外力 向右为正。则以下关于线框中的磁通量 、感应电动势
、外力 和电功率 随时间变化的图像正确的是（ ）
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A． B． C． D．
16． 是两个完全相同的电热器， 通以图甲所示的方波式交变电流， 通以图乙所示的交变电流。
下列说法正确的是（ ）
A．图甲交变电流的有效值为
B．图乙交变电流的有效值为
C．这两个电热器的电功率之比
D．这两个电热器的电功率之比
17．如图所示，变压器为理想变压器，定值电阻 R1=8Ω，R2=2Ω，MN 两点间所接正弦交变电压为 U=32V，
闭合开关 S1 和 S2，电流表的示数为 1A，R1、R2 消耗的电功率相
同。则下列说法正确的是（ ）
A．理想变压器原副线圈的匝数比为 6∶1
B．定值电阻 R3=2Ω
C．电源消耗的总功率与定值电阻 R3 消耗的功率之比为 3∶2
D．将开关 S2 断开，则电流表的示数变为 0.4A
三、实验题（每空 2 分，共 6 分）
18．如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤：
(1)下列有关该实验的说法正确的是______。
A．实验步骤正确的操作顺序是丙→丁→乙→甲
B．图乙中撒痱子粉的目的是为了防止滴入溶液时液体飞溅出来
C．图丙配制溶液时浓度要大一些，1 滴溶液才能在水面形成足够厚的油膜便于测量
D．油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，以防酒精挥发影响溶液浓度
(2)若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的 0.1%，用注射器测得 100 滴这样的油酸溶液为 1mL，取 1
滴这样的溶液滴入浅盘中，滴入浅盘中的纯油酸体积为 mL（结果保留两位有效数字）。
(3)不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液后得到以下油膜形状，对油膜形状的分析正确的是______。
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A．甲图油膜比较理想，油膜与痱子粉边界清晰，且边界线大致为直线，便于绘制边界
B．乙图油膜不理想，痱子粉撒的太少且不均匀，导致边界不清不便绘制边界
C．丙图油膜满足实验要求，油膜边界比较清晰，痱子粉撒的比较均匀
四、解答题（19 题 10 分，20 题 10 分）
19．如图，面积为 、匝数为 的圆形线圈内有垂直于线圈平面向里的磁场，磁感
应强度大小随时间变化的规律为 ，电路中平行板电容器 MNEF 的板长和板间距
均为 ，板间四分之一圆 MNF（N 为磁场圆圆心）区域内有垂直于纸面向里、磁感应强
度大小为 的匀强磁场，一带负电的微粒从电容器 M 点水平向右射入（与极板不接触）
磁场后做匀速圆周运动，恰能从下极板 E 点射出电容器，定值电阻 ， ，其余电
阻不计，重力加速度大小取 g=10m/s2，求：
(1)带电微粒的比荷 ；
(2)带电微粒射入磁场的速度大小 v（结果可用根号
表示）。
20、空间存在两个垂直于 Oxy 平面的匀强磁场,y 轴为两磁场的边界,磁感应强度分别为 2B0、
3B0。甲、乙两种比荷不同的粒子同时从原点 O 沿 x 轴正向射入磁场,速度均为 v。甲第 1 次、
第 2 次经过 y 轴的位置分别为 P、Q,其轨迹如图所示。甲经过 Q 时,乙也恰好同时经过该点。 已知甲的质量为 m,电荷量为 q。不考虑粒子间的相互作用和重力影响。求:
(1)Q 到 O 的距离 d;
(2)甲两次经过 P 点的时间间隔Δt。
(3)乙的比荷 可能的最小值。
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《高二物理周考卷》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B D C D C C C C A
题号 11 12 13 14 15 16 17
答案 D AD AB ABC BD ABC AD
1．C【详解】AB．粒子的轨迹如图所示
根据洛伦兹力提供向心力可得 解得
由于三个带电粒子的质量、电荷量均相同，在同一个磁场中，c 粒子的轨道半
径最大，所以 c 粒子速率最大，c 粒子的洛伦兹力最大，故 AB 错误；
CD．粒子做圆周运动的周期为
由于三个带电粒子的质量、电荷量均相同，在同一个磁场中，所以它们做圆
周运动的周期 根据
由于 a 粒子转过的圆心角最大，则 a 粒子在磁场中运动的时间最长，故 C 正
确，D 错误。
2．B【分析】由题意可知考查带粒子在磁场中运动规律，根据牛顿第二定律及几何关系分析可得．
【详解】假设粒子带正电荷，画出临界轨迹如上图所示，在磁场边界的 圆周上可观测到有粒子飞出，可
知 ，磁场半径为 OA=R，则粒子运动轨迹半径为 O1A=Rsin60°=
B 正确，ACD 错误，故选择 B．
【点睛】本题关键找出临界轨迹，磁场边界的 圆周上可观测到有粒子飞出，可
知圆心角 ，根据几何关系可求出轨迹半径．
3．D【详解】AB．带电液滴在重力场、匀强电场、匀强磁场的复合场中做匀速圆
周运动，可知液滴所受重力与电场力平衡，即电场力方向竖直向上，液滴带负电，有
根据左手定则可判断带电液滴沿顺时针运动，对液滴有 联立，解得
C．若仅撤去匀强磁场，带电液滴仅在重力和电场力作用下，受力平衡，将做匀速直线运动，故 C 错误；
D．若仅撤去匀强电场，带电液滴运动过程中，只有重力做功，机械能一定不变，故 D 正确。故选 D。
4．C【详解】由题意可知，铜丝构成的“莫比乌斯环”形成了两匝（n = 2）线圈串联的闭合回路，穿过回路
的磁场有效面积为
根据法拉第电磁感应定律可知，回路中产生的感应电动势大小为 故选 C。
5．D【详解】AB．由楞次定律可得，线框进入磁场过程中，穿过线框垂直于纸面向里的磁通量增加，感
应电流沿逆时针方向，线框出磁场过程中，穿过线框垂直于纸面向里的磁通量减少，感应电流沿顺时针方
向。线框进入磁场过程中切割磁感线的有效长度先增大后减小，感应电动势先增大后减小，感应电流先增
大后减小，线框出磁场过程中，切割磁感线的有效长度先增大后减小，感应电动势先增大后减小，感应电
流先增大后减小。因此整个过程中，电流大小和方向均发生改变。故 AB 错误；
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CD．线框进入磁场，电流方向从 A 到 B， ，电压大小先增大后减小，线框出磁场过程，电流方向
从 B 到 A， ，电压大小也是先增大后减小，C 错误，D 正确。故选 D。
6．C【详解】A．由右手定则，流经电阻 R 的电流由 D 到 C，因此 C 点电势低于 D 点电势，故 A 错误；
B．由电磁感应定律可得圆盘产生的感应电动势为
由闭合电路欧姆定律可得 C、D 两端的电压为 故 B 错误；
C．圆盘转动过程中，由闭合电路欧姆定律可得电流的大小为 故 C 正确；
D．圆盘转动过程中，由电功率公式可知产生的电功率为 故 D 错误。
7．C【详解】A．磁体在铝管中运动的过程中，虽不计空气阻力，但在过程中，出现安培力作负功现象，
从而磁体的加速度小于重力加速度；根据法拉第电磁感应定律可知，磁体运动的速度越快，则产生的感应
电动势越大，所以受到的安培力也越大，所以磁体的加速度是逐渐减小的，磁体不是做匀加速运动，故 A
错误；
BD．磁体在整个下落过程中，除重力做功外，还有产生感应电流对应的安培力做功，导致减小的重力势能，
部分转化动能外，还要产生内能，故机械能不守恒，且动能的增加量小于重力势能的减少量，故 BD 错误；
C．根据题意可知，小磁体在铝管内下落的过程中，产生感应电流，则铝管阻碍小磁体下降，由牛顿第三
定律可知，小磁体给铝管向下的作用力，对铝管受力分析，由平衡条件可知，桌面对铝管的支持力大于铝
管的重力，由牛顿第三定律可知，铝管对桌面的压力大于铝管的重力，故 C 正确。
故选 C。
8．C【详解】ABC．开关闭合时， 、 马上变亮， 因线圈自感而缓慢变亮；开关闭合后，当电路稳
定时，自感线圈相当于导线，故 、 亮度相同， 在干路，故 最亮；故 AB 错误，C 正确；
D．开关断开时 立即熄灭， 、 因线圈断电自感而缓慢熄灭，故 D 错误。故选 C。
9．C【详解】A．在 时刻， 对应的两线圈产生的感应电动势均为零，此时两线圈处在中性面位置，
故 A 错误；
B．由题图乙可知， 对应的线圈的周期为 ， 对应的线圈的周期为 ，则根据
，可知转速之比为 故 B 错误；
C．由 可知，两线圈角速度之比为
由题图乙可知， 对应的线圈产生的感应电动势最大值为 ， 对应的线圈产生的感应电动势最大
值为 ，根据 可知 故 C 正确；
D．根据 可知，只改变线圈的形状（面积、匝数不变），则两线圈产生的感应电动势有效值不会
发生变化，有效值之比也不会发生变化，故 D 错误。故选 C。
10．A【详解】A．由线圈电流产生磁场的方向，结合右手定则，可知电流计的电流方向向左，故 A 正确；
BD．由电容器极板间的场强 E 的方向，可知电容器上极板带正电，结合电流方向，可知电容器正在充电，
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电容器的电荷量正在增大，两板间的电压、电场强度都在增大，故 BD 错误；
C．由 LC 振荡电路规律可知线圈中的电流正在减小，线圈中的磁感应强度正在减小，故 C 错误。故选 A。
11．D【详解】A．根据图像可知， 为平衡位置时分子之间的间距，在此位置，分子力为 0，分子势能最
小，可知，甲图像为分子力与分子间距离的关系图像，故 A 错误；
B．结合上述可知，甲图像为分子力与分子间距离的关系图像，根据图像可知，当分子间距离从 增大
到 的过程中，分子力先变小再变大之后变小，故 B 错误；
C．结合上述可知，甲图像为分子力与分子间距离的关系图像，根据图像可知，当分子间距离从 增大
到 的过程中，分子力先表现为斥力，后表现为引力，则分子力先做正功再做负功，故 C 错误；
D．结合上述可知，乙图像为分子势能 与分子间距离 的关系图线，势能的正负表示大小，则当分子间
距离从 增大到 的过程中，分子势能先变小再变大，故 D 正确。故选 D。
12．AD【详解】A．正离子从右向左运动时，根据左手定则可知，所受洛伦兹力方向向下，即正离子所受
洛伦兹力方向由 M 指 N，故 A 正确；
B．负离子从右向左运动时，根据左手定则可知，所受洛伦兹力方向向上，即负离子所受洛伦兹力方向由
N 指 M，故 B 错误；
C．正负离子达到稳定状态时，洛伦兹力与电场力平衡，则有 解得 故 C 错误；
D．时间 t 内通过截面的液体的体积为
流量 Q 等于单位时间内通过横截面的液体的体积，则有
结合上述解得 故 D 正确。故选 AD。
13．AB【详解】AC．条形磁铁向下运动，穿过回路的磁通量增大，回路中产生感应电流，根据楞次定律，
感应电流激发的磁场对条形磁铁的磁场力阻碍条形磁铁的相对运动，即该磁场力方向向上，可知，磁铁加
速度小于 g，A 正确，C 错误;
B．条形磁铁的磁场在回路所在位置的方向整体向下，磁通量增大，根据楞次定律可知，金属棒 cd 有 c 指
向 d 的感应电流，B 正确;
D．结合上述可知，条形磁铁的磁场对金属棒中的感应电流有安培力的作用，由于磁通量增大，根据楞次
定律可知，该安培力使金属棒 ab 有向回路内侧运动的趋势，则棒受到向左的摩擦力，D 错误。故选 AB。
14．ABC【详解】A．根据右手定则和安培定则可知，线框进磁场过程中受到的安培力 MN 向左，A 正确；
B．线框进磁场过程的安培力最大值为
因此克服安培力做功的最大功率为 ，故 B 正确；
C．线框出磁场过程中，通过线框截面的电量为
出磁场所用的时间为 则线框中的平均电流为 ，故 C 正确；
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D．由于从开始进磁场到 e 点到 MN 过程和出磁场到 e 点到 PQ 线框受到的安培力随运动位移变化规律相
同，因此克服安培力做功相同，则产生的焦耳热相同，即 ，故 D 错误。故选 ABC。
15．BD
【详解】A．进入磁场时磁通量随时间变化为 而运动到两磁场交接处时 ，因此中间图
像斜率是两端的 2 倍，故 A 错误；
B．进入磁场电动势 而运动到两磁场交接处时感应电动势 ，可知 B 图正确，故 B 正确；
CD．根据 运动到两个磁场交接处时，回路中的电动势为刚进入磁场时的 2 倍，电流为刚进入磁场
时的 2 倍，并且在两个磁场交接处时，左右两边都受到向左的安培力，因此在中间时，安培力是在两端时
的 4 倍，在中间安培力的功率也是两端的 4 倍，但由于整个运动过程中，所受安培力方向始终向左，即外
力始终向右为正，故 C 错误，D 正确。故选 BD。
16．ABC【详解】A．根据有效值的定义，有 解得 故 A 正确；
B．根据有效值的定义，有 解得 故 B 正确；
CD．根据 可得 故 C 正确，D 错误．故选 ABC。
17．AD【详解】A．由题意，可知 消耗的电功率
对电阻 有消耗的电功率 求得
副线圈的输出电压为 原线圈的输入电压为
则 故 A 正确；
B．根据 ，可求得副线圈的电流 则 故 B 错误；
C．电源消耗的总功率为 电阻 消耗的功率为
得电源消耗的总功率与定值电阻 R3 消耗的功率之比为 2∶1，故 C 错误；
D．将开关 断开，设原线圈的电流为 ，副线圈的电流为 ，则原线圈的输入电压为
原线圈的输入电压为 根据 求得 故 D 正确。故选 AD。
18．(1)D(2)1.0×10-5(3)BC
19．(1)5C/kg(2) 【详解】（1）由电磁感应知识可知线圈产生的感应电动势为
电容器两极板间的电压 电容器两极板间电场的场强大小
微粒做匀速圆周运动有 联立解得
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（2）微粒在磁场中的运动轨迹如图所示
由几何关系可知 所以
由牛顿第二定律有 解得 （或 ）
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