河北省邯郸市武安市第一中学2024-2025学年高二上学期11月月考物理试题

答案第 1页，共 2页 高二 物理 参考答案： 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 答 案 C D B B D D C B C A D A D 1．C 【详解】线圈转至中性面时，线圈平面 垂直于磁感线，穿过线圈的磁通量最大， 但磁通量的变化率、感应电动势、感应 电流均为零，电流方向恰好发生变化。 因此，线圈在匀强磁场中转动产生交变 电流时，每经过中性面一次，感应电动 势和感应电流的方向都要改变一次。线 圈每转动一周，经过中性面两次，感应 电动势和感应电流的方向都改变两次。 故选 C。 2．D 【详解】由右手定则可以判定导体棒中 电流的方向为由 N到 M，因此 M点电 势高； 导体棒切割磁感线的有效长度是 Lsin θ， 根据法拉第电磁感应定律有 E=BLvsin θ 再根据闭合电路欧姆定律可知 M、N两 点间电势差 2 sin 0.5 3 R BLvU E R R     故选 D。 3．B 【详解】A．质点起振动方向与波源起 振方向相同，由题图乙可知 x = 16 m处 的质点的起振方向向下，则波源起振方 向向下，故 A错误； B．由图甲可知，该波的波长为 8 m， 将 t = 0.6 s时刻波的波形图补充完整， 由于波源起振方向向下，且此时波形并 未传播至 x = 16 m处的质点，由此可知 需要补充 3 4 个波长的波形，即波前位置 为 38m 8m 14m 4 x     t = 0.7 s时刻，x = 16 m处的质点开始振动，则该列波的波 速为 16 14 m/s 20m/s 0.7 0.6 xv t        故 B正确； C．该波的频率为 20 Hz 2.5Hz 8 vf     故该列水波不可以和水面上另一列频 率为 1.25 Hz的水波形成稳定的干涉图 样，故 C错误； D．孔的尺寸为 20 cm，比波长小，由 发生明显衍射条件可知，能发生明显的 衍射现象，故 D错误。故选 B。 4．B 【详解】A．根据题意，当θ角逐渐增大 时，A光的光斑先消失，则表明 A光在 MN界面发生了全反射，A光发生全反 射的临界角较小，根据 1 sin n C  可知玻璃砖对 A光的折射率比对 B光 的大，故 A错误； B．根据 cv n  玻璃砖对 A光的折射率比对 B光的大， 则 A光在玻璃砖中传播速度比 B光的 小，故 B正确； C．当    时，A光发生全反射， B光既有反射光也有折射光，光屏上有 2个光斑，故 C错误； D．当 2    时，A、B光均发生全 反射，光屏上仅有反射光，所以光屏上 只有 1个光斑，故 D错误。故选 B。 5．D 【详解】A．闭合开关瞬间，人两端的 电压等于电源两端的电压，为 1.5V，不 足以产生触电感觉，A错误； B．电路稳定时，因为人体的电阻远大 于线圈的电阻，所以通过人体的电流小 于线圈中的电流，B错误； C．断开开关瞬间，线圈产生的电动势 要阻碍线圈中的电流变小，因此产生的 感应电流方向与原方向相同，自左向右， 断开开关时线圈与人组成新的闭合回 路，因此流过人体的电流由Q P ，C 错误； D．断开开关瞬间，由于电流变化太快， 导致线圈产生的感应电动势非常大，所 以线圈两端电压会变大，D正确。 故选 D。 6．D 【详解】对杆受力分析得 F IBL ma  金属杆产生的感应电动势为 E BLv 感应电流为 EI R  又 v at 整理得 2 2L BF ma at R   可知该图像为不过原点的直线。故选D。 7．C 【详解】根据电容器的定义式，有 QC U  可知金属棒在导轨上运动过程中通过 它的电荷量为 3 4 q C U CU   由动量定理，可得 BIlt mv 又 q It 联立，解得 3 4 BCUlv m  故选 C。 8．BC 【详解】A．根据安培定则，导线中电 流在上侧产生的磁场方向垂直于纸面 向外，当圆环斜向右上方运动时，穿过 圆环的磁通量减小，根据楞次定律，圆 环中感应电流沿逆时针方向，当圆环斜 向右下方运动时，穿过圆环的磁通量增 大，根据楞次定律，圆环中感应电流沿 顺时针方向，可知，两次圆环中感应电 流方向相反，故 A错误； B．在圆环上截取左右对称的两个微元， 根据对称性与左手定则，两个微元所受 安培力在水平方向的分力大小相等，方 向相反，即圆环水平方向合力为 0。在 圆环上截取上下对称的两个微元，根据 对称性与左手定则，两个微元所受安培 力在竖直方向的分力方向相反，由于距 离导线越远，磁感应强度越小，则在竖 直方向上，两个微元中下侧的微元所受 安培力竖直方向的分力大一些，结合上 述感应电流的方向，利用左手定则，可 以判定下侧的微元所受安培力竖直方 向的分力一个竖直向下，一个竖直向上， 即两次圆环开始时刻受到的安培力方 向相反，故 B正确； C．结合上述可知，在感应电流所受安 培力作用下，圆环在竖直方向做减速运 动，当竖直分速度减为 0时，圆环向右 做匀速直线运动，穿过圆环的磁通量不 再发生变化，之后圆环中没有感应电流， 可知，最终圆环的速度均为 0 cosv  ，故 C正确； D．结合上述，圆环在竖直方向做减速 运动，由于距离导线越远，磁感应强度 越小，则圆环斜向右下方运动时，所受 安培力大一些，即此时竖直方向减速过 程的加速度大一些，可知，斜向右下方 运动至稳定状态所用时间短一些，故 D 错误。故选 BC。 9．AD 【详解】A．图甲是磁流体发电机结构 示意图，根据左手定则可以判断出正离 子向 B板偏转，负离子向 A板偏转。 所以 A板是发电机的负极，故 A正确； B．霍尔元件中若导电粒子为正电荷， 根据左手定则可以判断出正电荷向 N 点偏转，N点电势高；若导电粒子为负 电荷，根据左手定则可以判断出负电荷 向 N点偏转，N点电势低。故 B错误； C．电磁流量计中，设横截面积为 S， 长度为 l，带电粒子电荷量为 q，定向移 动速率为 v。流量为单位时间流过某横 截面的体积，即 V SlQ Sv t t    其中 2π 4 dS  根据平衡条件，得 qvB Eq NMUE d  则流量为 π 4 NMdUQ Sv B   故 C错误； D．回旋加速器的最大速度由回旋加速 度 D形盒的半径限制。由牛顿第二定律 2vqvB m R  可得 qBRv m  所以最大动能为 2 2 2 2 km 1 2 2 q B RE mv m   与电压 U无关，故 D正确。故选 AD。 10．AD 【详解】AB．由题意可知粒子可能的 运动轨迹如图所示 将 ab分成 n等份，可知半径 2 2 dr n  根据洛伦兹力提供向心力 2mvqvB r  答案第 2页，共 2页 可得 2 ( 1,2,3, )nvB n kd    故 A正确，B错误； CD．粒子从 a点运动到 b点的时间为 为 22 4 n r dt v v     故 C错误，D正确。 故选 AD。 11．(1)电流从电流表的“+”接线柱流入 时，指针向哪个方向偏转（电流方向与 指针偏转方向的关系） (2)D (3)C 【详解】（1）磁铁的 N极向下运动时， 电流表指针发生偏转。若要探究线圈中 产生感应电流的方向，除了要知道线圈 上导线的绕向外，还必须知道电流从电 流表的“+ ”接线柱流入时，指针向哪个 方向偏转（电流方向与指针偏转方向的 关系） ，以便于和后面的实验做对比； （2）条形磁铁向上移动一小段距离， 穿过螺线管的磁感线减少，向下移动一 小段距离，穿过螺线管的磁感线增加， 移动方向不同，产生的感应电流方向不 同，根据二极管具有单向导电性可知灯 泡 A、B交替短暂发光。 故选 D。 （3）根据感应电流产生的条件可知， 要想进一步探究影响感应电流方向的 因素，需要组成一个闭合回路，还需要 一个含有电源的电路形成一个电磁铁， 所以 1接 3，2接 4。 故选 C。 12．(1)乙 (2) C a a bm OP m OM m ON     ON OP OM  (3) a a b B C A m m m H H H   【详解】（1）甲图中采用弹性圈，二者 碰后即分离，此种情况下，机械能的损 失最少，机械能几乎不变；而乙图中由 于装与撞针和橡皮泥，则两物体相碰时 成为一体，机械能的损失最多；若要求 碰撞机械能损失最多，应选图乙。 （2）[1]若入射小球质量为 am ，半径为 ar ；被碰小球质量为 bm ，半径为 br ，需 要要求两球发生对心碰撞且碰后入射 小球不反弹，故满足 ,a b a bm m r r  故选 C。 [2]设抛出点距地面的高度 H，则平抛时 间为 2Ht g  两球平抛运动时间相同。若两球碰撞过 程中动量守恒 a a b OP OM ONm m m t t t      即 a a bm OP m OM m ON     就可以证明碰撞前后系统动量守恒。 [3]若两球碰撞为完全弹性碰撞，则 2 2 21 1 1( ) ( ) ( ) 2 2 2a a b OP OM ONm m m t t t   化简可得 2 2 2( ) ( ) ( )a a bm OP m OM m ON  结合 a a bm OP m OM m ON     联立可得 ON OP OM  （3）由平抛运动规律有 x=v0t 21 2 H gt 所以 0 2 gv x H  当水平位移相等时，v0与 1 H 成正比， 动量守恒要验证的式子是 0a a a a bm v m v m v  即 a a b B C A m m m H H H   13．（1）2m/s（2）3J 【详解】(1)因碰撞时间极短，A与 C碰 撞过程动量守恒，设碰撞后瞬间 A的速 度大小为 vA，C的速度大小为 vC， 以向右为正方向，由动量守恒定律得 mAv0=mAvA+mCvC，① A与 B在摩擦力作用下达到共同速度， 设共同速度为 vAB，由动量守恒定律得 mAvA+mBv0=（mA+mB）vAB ② A、B达到共同速度后恰好不再与 C碰 撞，应满足：vAB=vC③ 联立①②③式解得：vA=2m/s． (2)运动过程中因摩擦而产生的热量等 于 A、B相互作用的过程中损失的机械 能，即： 2 2 2 0 1 1 1 ( ) 2 2 2A A B A B AB Q m m m m      代入数据解得：Q=3J 14．（1）2m / s；（2）0.15C；（3）0.2J 【详解】（1）金属棒 ab达到最大速度 时，由法拉第电磁感应定律有 mE BLv 由欧姆定律有 EI R r  外 其中 2 2 RR   外 根据受力平衡可得 sinF mg BIL  联立解得 m 2m / sv  （2）金属棒 ab从开始运动到最大速度 的过程中根据 0.3CE BLxtq I t t t R r R r R r            外 外 外 则此过程中流过 M、P间定值电阻的电 荷量为 0.15C 2 qq   （3）金属棒 ab从开始运动到最大速度 的过程中由能量守恒有 2 m 1sin 2 Fx mg x mv Q    解得回路中总的发热量为 Q＝0.4J 则金属棒 ab产生的焦耳热为 0.2Jr rQ Q R r   外 15．（1） 2qU m ；（2） 1 2mU R q ；（3） 2mR qU  【详解】（1）粒子从 A点运动到 C点， 根据动能定理有 21 2 qU mv 解得 2qUv m  （2）设带电粒子在磁场中运动的轨迹 半径为 r，由几何关系有 2 2 2( 3 ) ( )R r r R   解得 r R 由牛顿第二定律有 2vqvB m r  解得 1 2mUB R q  （3）设粒子在磁场中运动的轨迹所对 应的圆心角为 ，如图所示 由几何关系有 3tan 2 R R   解得 2 3   由几何关系可知，粒子在危险区运动时 与绝缘薄板发生 2次碰撞后射出危险区， 粒子在磁场中运动的周期为 2 rT v   粒子从 C点到第一次与绝缘薄板碰撞 所需时间为 1 3 Tt  粒子从进入危险区到离开危险区所需 的时间为 1 23 mt t R qU  总 第 1页 共 6页 ◎ 第 2页 共 6页 武安一中 2024--2025学年第一学期 11月月考 高二 物理 一、单选题(每题 4 分，共 28 分) 1．关于线圈在匀强磁场中转动时产生的交变电流，以下说法正确的是（ ） A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变 B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次 C．线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次 D．线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次 2．如图所示，在磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，长为 L的金属杆MN在平行金 属导轨上以速度 v向右匀速滑动。金属导轨电阻不计，金属杆与导轨的夹角为 ，电阻为0.5R，ab间电 阻为 R，M、 N两点间电势差为U，则M 、 N两点电势的高低及U的大小分别为（ ） A．N点电势高， sinU BLv  B． N点电势高， 2 sin 3 BLvU  C．M 点电势高， sinU BLv  D．M 点电势高， 2 sin 3 BLvU  3．水面上有一列沿 x轴正方向传播的简谐横波，图甲是该简谐横波在 t = 0.6 s时的部分波形图，图乙是 这列波上 x = 16 m处的质点从 t = 0.7 s时刻开始振动的图像。下列说法正确的（ ） A．波源的起振方向向上 B．该列波的波速为 20 m/s C．该列水波可以和水面上另一列频率为 1.25 Hz的水波形成稳定的干涉图样 D．该波遇到 20 cm的小孔时，不能发生明显的衍射现象 4．固定的半圆形玻璃砖横截面，O点为圆心，OO为直径 MN的垂线。一足够大的光屏 PQ紧靠玻璃砖 右侧且垂直于 MN。由 A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向 O点，入射光线与OO夹角θ较小 时，光屏 NQ区域出现两个光斑，逐渐增大θ角，当  时，光屏 NQ区域 A光的光斑消失，继续增大θ 角，当  时，光屏 NQ区域 B光的光斑消失，则（ ） A．玻璃砖对 A光的折射率比对 B光的小 B．A光在玻璃砖中传播速度比 B光的小 C．    时，反射光和折射光在光屏上总共形成 1个光斑 D． π 2    时，反射光和折射光在光屏上总共形成 2个光斑 5．在课堂中，三位同学合作完成了一个惊奇小实验：他们手拉手与一节电动势为 1.5V的干电池、若干 导线、一个开关、一个有铁芯且匝数较多的线圈按图示方式连接，实验过程中人会有触电的感觉。下列 说法正确的是（ ） A．闭合开关瞬间，人有触电的感觉 B．电路稳定时，流过人体的电流大于线圈的电流 C．断开开关瞬间，流过人的电流方向为 P Q D．断开开关瞬间，线圈两端的电压突然增大 6．如图所示，水平放置的“ ”型光滑金属导轨处在竖直向下的匀强磁场中，左端接有电阻 R。一金属 杆与导轨垂直放置，且接触良好，在外力 F作用下由静止开始做匀加速运动。不计导轨和金属杆的电阻。 关于外力 F随时间 t变化的图像正确的是（ ） A． B． C． D． 7．据报道，我国福建号航母舰载机弹射起飞的电磁弹射技术与他国不同，采用的储能方式是超级电容。 某科学探究小组制作了一个简易的电容式电磁弹射装置，如图所示，间距为 l的水平平行金属导轨左端 连接充好电的电容器，电容为 C，电压为 U，导轨右端放置质量为 m的光滑金属棒，匀强磁场沿竖直方 向（图中未画出），磁感应强度大小为 B，开关闭合后金属棒向右离开导轨后水平射出，若某次试验金属 第 3页 共 6页 ◎ 第 4页 共 6页 棒弹射出去后电容器两端的电压减为 4 U ，不计一切阻力，则金属棒离开导轨的速度为（ ） A． 4 BCUl m B． 3 2 BCUl m C． 3 4 BCUl m D． 9 16 BCUl m 二、多选题（每题 6分，共 18 分，少选得 3 分，错选多选不得分） 8．如图所示，光滑水平桌面上放有一根通有恒定电流 I的直导线，在导线一侧有一个铜制圆环。将圆环 分两次释放，初速度大小均为 0v ，方向与直导线的夹角均为 ，假设圆环不会与导线相碰，则下列说法 正确的是（ ） A．两次圆环中感应电流方向相同 B．两次圆环开始时刻受到的安培力方向相反 C．两次圆环的末速度相同 D．两次圆环到达稳定状态所需的时间相同 9．下列关于磁场与现代科技的相关说法正确的是（ ） A．图甲是磁流体发电机结构示意图，由图可以判断出A板是发电机的负极 B．图乙是霍尔效应板的结构示意图，稳定时M 、N点电势的关系与导电粒子的电性无关 C．图丙是电磁流量计的示意图，在 B、 d一定时，流量 π 2 NM dQ U B  D．图丁是回旋加速器的示意图，粒子获得的最大动能与电压U大小无关 10．如图所示，在某空间的一个区域内有一直线 PQ与水平面成 45°角，在 PQ两侧存在垂直于纸面且方 向相反的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。从直线上的（a点水平向右射出速率为 v的粒子，粒子带正电， 比荷为 k，若粒子运动过程中经过直线 PQ上的 b点，粒子从 a点运动到 b点的时间为 t。已知 ab=d，不 计粒子重力。则（ ） A．B可能为 3 2v kd B．B可能为 2 2 v kd C．t可能为 3 2 4 d v  D．t一定为 2 4 d v  三、实验题 11．（6分）某兴趣小组利用如图装置探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素 (1)如图 a，磁铁的 N极向下运动时，电流表指针发生偏转。若要探究线圈中产生感应电流的方向，除了 要知道线圈上导线的绕向外，还必须知道 ； (2)图 b中，将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离，出现的现象是_______； A．灯泡 A短暂发光、灯泡 B不发光 B．灯泡 A、B均不发光 C．灯泡 A不发光、灯泡 B短暂发光 D．灯泡 A、B交替短暂发光 (3)为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图 c的电路，下列接线方法正确的是_______ A．1接 4，2接 3 B．1接 2，3接 4 C．1接 3，2接 4 12．（10分）某校同学们分组进行碰撞的实验研究。 (1)第一组利用气垫导轨通过频闪照相进行探究碰撞中的不变量这一实验。若要求碰撞时系统损失的机械 能最多，则应选下图中的 （填“甲”或“乙”）（甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有 撞针和橡皮泥）； (2)第二组同学用如图丙所示的实验装置“验证动量守恒定律”。 第 5页 共 6页 ◎ 第 6页 共 6页 ①若入射小球质量为 am ，半径为 ar ；被碰小球质量为 bm ，半径为 br ，则 。 A． ,a b a bm m r r  B． ,a b a bm m r r  C． ,a b a bm m r r  D． ,a b a bm m r r  ②设入射小球的质量为 am ，被碰小球的质量为 bm ，则在用图丙所示装置进行实验时（P为碰前入射小球 落点的平均位置），当所测物理量满足表达式 时，即说明两球碰撞中动量守恒；当所测物理量 满足表达式 时，即说明两球碰撞为完全弹性碰撞。（用装置图中的字母表示） (3)第三组同学也用上述两球进行实验，但将实验装置进行了改装：如图丁所示，将白纸、复写纸固定在 竖直放置的木条上，用来记录实验中球 a（质量为 am ）、球 b（质量为 bm ）与木条的撞击点。实验时，首 先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球 a从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为O； 然后将木条平移到图中所示位置，入射球 a从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点；再将入射球 a从斜轨上起始位置由静止释放，与球 b相撞，确定球 a和球 b相撞后的撞击点。这些撞击点分别对应 图中的 A B C  、 、 ，测得 A B C  、 、 与O的高度差分别为 A BH H、 、 CH 若所测物理量满足表达式 时，即说明球 a和球 b碰撞中动量守恒。 四、解答题 13．（10分）如图所示，光滑水平轨道上放置长板 A(上表面粗糙)和滑块 C，滑块 B置于 A的左端，三者 质量分别为 mA＝2 kg、mB＝1 kg、mC＝2 kg.开始时 C静止，A、B一起以 v0＝5 m/s的速度匀速向右运动， A与 C发生碰撞(时间极短)后 C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰 好不再与 C发生碰撞．求 (1)A与 C碰撞后瞬间 A的速度大小． (2)运动过程中因摩擦而产生的热量． 14．（13分）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨 MN、PQ间距 L＝0.5m，导轨平面与水平面夹 角θ＝30°，N、Q两端和 M、P两端分别接 R＝4Ω的相同定值电阻。一根金属棒 ab垂直导轨放置，棒 ab 的两端与导轨始终接触良好，整个装置处于垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为 B＝4T的匀强磁场中， 金属棒 ab在平行于导轨向上、大小为 F＝4N的拉力作用下，由静止沿导轨开始向上运动 x＝0.6m时达 到最大速度。已知金属棒 ab的质量 m＝0.4kg，电阻 r＝2Ω，重力加速度 g取 210m / s ，其他电阻不计， 求： （1）金属棒 ab的最大速度； （2）此过程中，流过 M、P间定值电阻的电荷量； （3）此过程中，金属棒 ab产生的焦耳热。 15．（15分）为防止宇宙间各种高能粒子对在轨航天员造成的危害，科学家研制出各种磁防护装置。某 同学设计了一种磁防护模拟装置，装置截面如图所示，以 O点为圆心的内圆、外圆半径分别为 R、 3R， 区域中的危险区内有垂直纸面向外的匀强磁场，外圆为绝缘薄板，且直径 CD的两端各开有小孔，外圆 的左侧有两块平行金属薄板，其右板与外圆相切，在切点 C处开有一小孔，两板间电压为 U。一质量为 m、电荷量为 q、带正电的粒子（不计重力）从左板内侧的 A点由静止释放，粒子经电场加速后从 C孔 沿 CO方向射入磁场，恰好不进入安全区，粒子每次与绝缘薄板碰撞后均原速率反弹，经多次反弹后恰 能从 D孔处射出危险区。求： （1）粒子通过 C孔时速度 v的大小； （2）磁感应强度 B的大小； （3）粒子从进入危险区到离开危险区所需的时间 t。