高中试卷答案网高 2024 届高二（下）学月考试
物理试卷
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、班级、学校在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡
皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试卷上作答无效。
3.考试结束后，请将答题卡交回，试卷自行保存。满分100分，考试用时90分钟。
第 I 卷（选择题）
一、单选题(共11题，每题3分，共33分，每题只有一个选项符合题目要求)
1．如图所示，匀强磁场垂直纸面向里，正方形金属线框从磁场上方无初速度下落，在下
落过程中，线框的bc边始终与磁场的边界平行，完全进入磁场后再从磁场中离开，下列
说法正确的是( )
A．线框进入磁场过程中，感应电流方向为顺时针
B．线框进入磁场过程中，bc边受到的安培力方向向下
C．线框离开磁场过程中，感应电流方向为逆时针
D．线框离开磁场过程中，da边受到的安培力方向向上
2．下列与电磁感应有关的现象中，说法正确的是( )
A．甲图中当蹄形磁体顺时针转动时，铝框将逆时针方向转动
B．乙图中探雷器通过使用恒定电流的长柄线圈来探测地下是否有较大金属零件的地雷
C．图丙中，真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈会产生大量热量使金属熔
化，从而冶炼金属。
D．丁图中磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，目的是起到电磁阻尼的作用
3．如图所示，有四根长直导线a、b、c、d垂直于纸面放置，它们位于正方形的四个顶点
上，其中a、b、d中的电流方向垂直于纸面向里，c中的电流方向垂直于纸面向外，且四
条导线中的电流大小相同。现有一带负电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向
里运动，它所受洛伦兹力的方向是( )
A．向上
B．向下
C．向左
D．向右
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4．如图所示，在光滑水平桌面上有两个闭合金属圆环，在它们圆心连线中点正上方有一
个条形磁铁，当给条形磁铁一竖直向上的初速度后，在条形磁铁向上运动的过程中，将
会出现的情况是( )
N
A．磁铁的加速度会大于g
B．两金属环将相互远离(不考虑金属环之间的作用) S
C．俯视观察，左边金属圆环会产生顺时针感应电流
D．金属环对桌面压力大于自身重力
5．下图为某发电机的原理图，矩形线圈abcd处于匀强磁场中，线圈ab边长L1，ad边长
L2，匝数为N。绕垂直于磁感线的OO′轴以角速度 匀速转动，t＝0时线圈如图所示。已
知磁感应强度为B，线圈电阻为r，外电路电阻为R。则( )
A．感应电动势的瞬时表达式e = NBL1L2 sin t
B．电流表的示数为 1
2
+
1 C．从图示位置转过90°过程中，通过外电路电阻的电荷量为 2
+
1
D．线圈从图示位置绕OO′轴转过30°时，通过线圈的磁通量大小为 NB L1 L2
2
6．如图所示，L是直流电阻不计的自感系数较大的线圈，a灯泡的电阻小于b灯泡的电
阻，b、c灯泡相同。下列说法正确的是( )
A．闭合S时a、c灯瞬间变亮，b灯逐渐变亮
B．闭合S，电路稳定后b、c灯一样亮
C．断开S时c灯立即熄灭，b灯闪亮一下后逐渐熄灭
D．断开S时通过a灯的感应电流与原电流方向相反
7．如图甲所示，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。磁
感应强度B随时间t变化规律如图乙所示，以垂直于纸面向里为磁感应强度正方向。在
0~0.2s内与0.2s~0.6s内( )
A．通过金属框的电流之比为1:2 B．金属框中电动势之比为4:1
C．金属框中产生的焦耳热之比为2:1 D．导体框中的电流方向相同
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8．如图所示，竖直面内固定一足够长平行光滑金属导轨，导轨底端接有一阻值为R的定
值电阻。一导体棒与弹簧相连，弹簧顶端固定在天花板上，导体棒质量为m，长度为L，
阻值为R，其两端与导轨接触。整个空间存在垂直于竖直面向里的匀强磁场，磁感应强度
大小为B。现将导体棒从弹簧的原长位置无初速度释放，导体棒向下运动的最大速度为
v，运动过程中导体棒一直处于水平状态。经过一段时间导体棒到最低点。忽略导轨的电
阻，重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A．导体棒释放瞬间，导体棒的加速度小于g
2 2
B．导体棒速度最大时，弹簧的形变量为
2
C．整个过程中，电路中产生的焦耳热等于重力势能的减少量
D．导体棒一定能返回到释放点
9．如图所示，虚线左侧存在磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于纸面向里。有一正
方形金属框abcd，其边长为L，初始ad边与磁场边界重合，现将其绕a点以角速度 顺时
针匀速转动，在金属框转动45°的过程中( )
A．导线框产生沿逆时针方向的感应电流
B．导线框经过虚线位置时产生的瞬时感应电动势大小为B L2
C．导线框受到的安培力逐渐增大，方向不断变化
2B L2
D．流过导线框的电荷量为
R
10．回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它们获得很大动能的仪器，其核心部分是两
个D形金属盒，两盒分别和一电压为 的高频交流电源两极相接，从而在盒内的狭缝中形
成交变电场，使粒子每次穿过狭缝时都得到加速，两盒放在磁感应强度为B匀强磁场中，
磁场方向垂直于D形盒底面。粒子源置于D形盒的圆心附近，能不断释放出一种带电粒子
(初速度可以忽略，重力不计)已知D形盒半径为R，粒子电荷量为q、质量为m，忽略粒子
在电场中运动的时间，不考虑加速过程中引起的粒子质量变化，下列说法正确的是( )
A．加速电源的交变周期为 =
B．粒子离开回旋加速器时的最大速度为 = 2
C．粒子第一次进入D1盒与第一次进入D2 盒的半径之比为1: 2
2 2
D．粒子在电场中加速的次数为
2
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11． 如图所示，有一位于纸面内的导体框abcdef，其ef、dc、ed、cb边长为l，af、ab边长
为2l，各个邻边相互垂直。线框右侧PQ、QR区域中存在大小相等的匀强磁场，PQ区域的
磁场垂直于纸面向外，QR区域磁场垂直于纸面向里。初始导体框bc与P边界重合。从t＝0
时刻开始线框匀速横穿两个磁场区域。以a→b→ c→d → e→ f 为线框中电流的正方
l
向。i表示回路的电流， = t ，则以下i-t示意图中正确的是( )
v
A． B． C． D．
二、多选题(共4题，每题4分，共16分，每题有多个选项符合题目要求，全部选对得4
分，选对但不全得2分，有错选的得0分)
12．如图甲，螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，图中箭头所示方向为磁感应强度
正方向，其磁感应强度B随时间按图乙所示规律变化，螺线管与导线框abcd相连，导线框
内有一小金属圆环L，下列说法正确的是( )
A．在t1～t2时间内，L有收缩趋势
B．在t2～t3时间内，L有扩张趋势
C．在t2～t3时间内，L内有逆时针时针方向的感应电流
D．在t3～t4时间内，L内有顺时针时针方向的感应电流
13．如图所示，足够长的光滑平行导轨PQ、MN 固定在绝缘水平桌面上，间距为L，导
轨左端接有阻值R的定值电阻，质量为m，电阻为r的导体棒ab垂直静置于导轨上，与导
轨接触良好，其长度等于导轨间距，导轨的电阻忽略不计，整个装置处于方向竖直向
下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，现给导体棒施加一个水平向右的恒力F ，使导体
棒从静止开始运动，已知导体棒最大速度为vm，导体棒从开始运动到刚好达到最大速度
过程的位移为x，则下列说法正确的是( )
2 2
A．力F 的大小为
F 2 2
B．当导体棒速度为v时(v
2 2
C．导体棒开始运动到刚好达到最大速度所用时间为 +
( + )
1
D．导体棒开始运动到刚好达到最大速度的过程中，电阻 R 的产生的热量为Fx mv 2 m
2
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14．如图所示的交变电路中，M、N间接u = 60 2 sin100 t(V)的交流电，定值电阻
R1 =10Ω，R2 = R3 =1 ，两表均为理想交流电表。开关断开时，电流表的示数为1A，则
下列说法正确的是( )
A．变压器原、副线圈的匝数比为5:1
B．开关断开时，电压表的示数为10 2V
C．开关断开时，定值电阻R1和 R2 消耗的电功率之比为5:2
D．开关断开时与开关闭合时整个电路消耗的电功率为之比为7:12
15．如图所示，在竖直平面内有两个同心圆，圆心在O点，小圆内部区域Ⅰ和两圆之间的
环形区域Ⅱ均存在匀强磁场(图中未画出)，Ⅰ、Ⅱ区域磁场磁感应强度大小分别为 B 、2B，
已知Ⅰ区域磁场方向垂直竖直平面向外，带正电的粒子 a从O点竖直向上射出，粒子a 质
量为m、电荷量为q 、速度大小为v，粒子a射出小圆区域时，速度方向斜向上且与水平
方向的夹角为30 ，不计粒子重力和粒子间相互作用。P点为过O点的水平直径与小圆的右
侧交点。下列说法正确的是( )
P
A．若Ⅱ区域中磁场方向垂直竖直平面向里，为使粒子 a能回到O点，大圆半径最小值为
(√7+1)
2
B．若Ⅱ区域中磁场方向垂直竖直平面向外，为使粒子 a能回到O点，大圆半径最小值为
(2√3 1)
2
C．若Ⅱ区域磁场方向垂直竖直平面向外，粒子a从O点射出能回到O点且速度方向竖直
7
向下，此过程中的轨迹长度最短为 ；
2
D．若Ⅱ区域磁场方向垂直竖直平面向外，且粒子a始终不会飞出大圆，则粒子a从O点射
37
出到第二次经过P点所用时间为
6
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第 II 卷（非选择题）
一、实验题(共2题，16题6分，17题8分，共14分)
16. 某同学利用如下图1所示实验装置来完成“探究影响感应电流方向的因素”的实验，则：
图 1
(1)下表为该同学记录的实验现象：
① 由实验记录_______(选填字母代号)可得出穿过闭合回路的磁通量减小时，感应电流的
磁场方向与原磁场相同；由实验记录_________(选填字母代号)可得出穿过闭合回路的磁通
量增大时，感应电流的磁场方向与原磁场相反。
A. ①② B. ①③ C. ②① D. ②④
② 由实验1、2、3、4得出结论是_______________________________________
(2)该同学利用上面实验中得到的结论，在图2所示装置中进行以下________(选填字母代
号) 操作会导致电流表乙的指针向左偏转。其中两个电流表的相同，零刻度居中。闭合开
关后，当滑动变阻器R的滑片P不动时，甲、乙两个电流表指针位置如图2所示。
A. 断开开关瞬间
B. 断开开关，等电路稳定后再闭合开关的瞬间
C. 滑动变阻器的滑片向 端迅速滑动
D. 滑动变阻器的滑片向 端迅速滑动
图 2
17. 某同学在“探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，
(1)以下哪些实验器材是其所必须的__________(选填字母代号)
A. 学生电源
B. 多用电表
C. 干电池组
D. 直流电压表
E. 条形磁铁 乙
F. 滑动电阻器 甲
G. 可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)
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(2)在实验过程中，下列操作正确的是_________(选填字母代号)
A. 为保证实验顺利进行，电源应选用低压直流电源
B. 为保证多用电表的安全，应使用交流电压档测电压，并先用最大量程档试测，大致确定
被测电压被测电压后再选用适当的挡位进行测量
C. 实验结束后应先断开开关，再拆除多用电表，以免烧坏电表
D. 因为使用电压较低，通电时可用手直接接触裸露的导线、接线柱
(3)变压器的线圈都绕在铁芯上，为了保护器件，提高变压器的效率，途径之一是
________(选填“增大”或“减小”)铁芯材料的电阻率；另一途经就是用互相绝缘的薄硅钢片
叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯，以顶部可拆铁芯横梁为例，每片硅钢片平面应垂直于图
乙中的_______(选填字母代号)
A. 平面 B. 平面 C. 平面 D. 平面
(4)如图甲，当把12V的交变电压接在原线圈“0”和“16”两个接线柱之间，那么接“0”和“4”的
副线圈的输出电压可能是________(选填字母代号)
A. 3.5V B. 3V C. 2.7V
二、解答题(共3题，18题10分，19题12分，20题15分，共37分，每题要求写出必要的文字
说明、方程式和步骤)
18. （10分）一小型水电站发电机的输出功率为360kW，输出电压为250V。先经过升压
变压器 1进行高压输送，输送线路总电阻为4Ω。为满足用户日常用电需求，在到达用户
端之时利用降压变压器 2把电压降为220V。允许输送过程损失的功率控制为4%，整个
远距离输电线路如下图甲所示，且变压器 1、 2都可看作理想变压器，则：
(1)升压变压器的原、副线圈的匝数之比和降压变压器的输入电压；
(2)用户区的小明同学正在家中使用额定电压为5 的调光台灯，该灯是利用可控硅光调节
器来实现调节灯光强弱的。如图是经过调节器调节后加在电灯上的电压如图乙所示。当台
灯正常工作时，试求 ？
乙
甲
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19. （12分）以 为坐标原点建立平面直角坐标系，坐标系第二象限内有 1、 2两块垂直
纸面放置的平行金属板，板间距为 ，两金属板间存在偏转电压(上极板电势高)，第三、
四象限内有一中心轴经过 轴、垂直于纸面的圆筒，筒内有方向与筒的轴线平行、垂直纸
面向里、磁感应强度大小为 的匀强磁场，整个横截面如下图所示，图中截面圆上有一个
小孔 。现有一带正电的粒子从图示位置以初速度 0水平向右射入，经过一段时间后恰
好从 点(此时 与 重合)进入磁场，且运动方向与 轴成30°角。已知粒子的比荷为 ，初
始时刻粒子与下金属板间距为 。粒子重力不计。求:
2
(1)两金属板之间偏转电压的大小和两极板沿 轴方向的长度;
(2)若粒子进入磁场的同时，圆筒绕其中心轴顺时针匀速转动，当筒转过60°时，该粒子恰
好又从小孔 飞出圆筒，已知粒子未与筒壁发生碰撞，求圆筒的直径 以及圆筒转动的角
速度 ；
20. （15分）如下图所示，足够长的两平行光滑金属导轨固定在水平面上，导轨间的
正方形区域 有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为 = 0.5 ，该区域边长为
= 1 。导轨的水平部分和倾斜部分由光滑圆弧连接。质量为 1 = 0.1 的金属棒
从离水平面高度 = 0.8 处静止释放，穿过磁场区域后，与另一根质量为 2 =
0.4 的原来静置在导轨上的金属棒 发生弹性碰撞。两金属棒的电阻值均为 =
0.5 ，重力加速度取 = 10 / 2，感应电流产的磁场及导轨的电阻忽略不计，两根
金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。
(1)求 刚进入磁场时受到的安培力 的大小和方向；
(2)求：① 最终静止时，距离磁场左边界 有多远；②从 发生碰撞后到最后停止运动，该
过程通过金属棒 的电荷量 ；
(3)若初始时刻 从任意高度 释放，求两金属棒可能发生的碰撞次数，以及每一种碰撞次
数对应 的取值范围，所有碰撞均为弹性碰撞。
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物理参考答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D D B A C C C B
题号 9 10 11 12 13 14 15
答案 B D A AD BC AD ACD
二、实验题
16. （1）① D （1分） B（1分） ②感应电流的方向总是要阻碍引起产生感应电流的闭合回路磁通量的变化 （2分）
（2）BC （2分）
17. （1）ABG （2分） （2）B （2分） （3）增大 （1分） D （1分） （4）C（2分）
三、计算题
18. （总计10分，第1小问6分，第2小问4分）
（1） ………….. （1分）
（A） ………….. （1分）
升压变压器的输出电压： （V） ………….. （1分）
升压变压器原、副线圈的匝数比： …………….. （2分）
降压变压器的输入电压： （V）……………. （1分）
（2） ………….. （2分）
得： ………….. （1分）
………….. （1分）
19. （总计12分，第1小问6分，第2小问6分）
（1）水平方向： ………….. （1分）
竖直方向：
………….. （1分）
………….. （1分）
又因： ………….. （1分）
故有：
………….. （1分） ………….. （1分）
（2）粒子在磁场中的运动轨迹，如右图所示。由几何关系可得，轨迹圆心角，由（1）问可得，粒子进入磁场时的速度：
………….. （1分）
由洛伦兹力提供向心力，有：
………….. （1分）
有几何关系可得： ………….. （2分）
粒子在磁场中做圆周运动的周期： ………….. （1分）
又因，圆筒的角速度与粒子在磁场中做圆周运动的角速度大小相等，即
………….. （1分）
20. （总计15分，第1小问3分，第2小问6分，第3小问6分）
（1）刚进入磁场时的速度： ………….. （1分）
产生的感应电动势和电流的大小：
………….. （1分）
所受安培力的大小： 方向水平向左 ………….. （1分）
（2）①第一次穿过磁场区域产生的平均感应电动势：
平均感应电流：
规定向右为正，设第一次到达边时的速度为，则对由动量定理可得： ………….. （1分） 解得：
两金属棒第一次弹性碰撞，设碰撞后的速度为，的速度为，则：
动量守恒： ………….. （1分）
机械能守恒： ………….. （1分）
解得：
设最终停在距磁场左边界处，则从反弹进入磁场到停下来的过程，电路中产生的平均感应电动势为： ………….. （1分）
平均感应电流：
对由动量定理可得：
解得： ………….. （1分）
② 反弹后直至停止，回路通过的电荷量： ……… （1分）
（3）由上一问可得，只要完整穿过磁场区域，那么的速度的大小就减小： . 分如下情况讨论：
① 当从静止释放运动边速度恰好为0时，那么两棒恰好一次碰撞都不发生。设从高度为的位置释放，则有：
解得：
故，当 碰撞次数为0 ………….. （1分）
② 当从静止释放后，第二次向右到达的速度等于第一次碰撞后的速度，则此时恰好不发生两次碰撞。设刚进入磁场时的速度为，第一次碰撞前的速度为，碰撞后的速度为，碰撞后的速度为，第二次向右到达的速度为，则有：
从高度为的位置释放：
第一次穿过磁场区域后有：
第一次碰撞，由第二问可得：，
碰撞后再次向右到达的过程： m/s………….. （1分）
又有临界条件：
解得：
故，当 碰撞次数为1次 ………….. （1分）
③ 当 继续增加，静止释放后，设第二碰撞前的速度为，碰撞后的速度为，碰撞后的速度为则有：
第二次弹性碰撞：
动量守恒： ………….. （1分）
机械能守恒：
解得：
又因：，故第二次碰撞完成之后两个棒都是向右运动，则不会发生第三次碰撞。………….. （1分）
故，当 碰撞次数为2次………….. （1分）