江苏省2023-2024学年高二年级下册3月月考物理试卷(含答案)

江苏省南善高中、常州一中2023-2024学年高二下学期3月月考物理

试卷

学校：___________姓名：班级：考号：

一、单选题

1.在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是（）

A.“电流的周围存在磁场”最早是由安培发现的

B.电荷量e的数值最早是由法国学者库仑用实验测得的

C.安培发现了磁场对运动电荷的作用和规律

D.法拉第引入“场”的概念来研究电磁现象

2.关于下列四个场景的说法中，正确的是（）

甲泊松亮斑乙彩色的肥皂泡丙彩虹丁立体电影

A.图甲中是光的全反射现象B.图乙中是光的折射现象

C.图丙中是光的衍射现象D.图丁中是光的偏振现象

3.在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=80m/s。已知

/=0时，波刚好传播到x=40m处，如图所示，在x=200m处有一接收器（图中未画

出），则下列说法正确的是（）

A.波源开始振动时方向沿y轴正方向

B.从，=0开始经过0.25s,x=40m处的质点运动路程为0.2m

C.接收器在t=2s时才能接收到此波

D.若波源向x轴负方向运动，根据多普勒效应，接收器接收到的波源频率可能为6Hz

4.如图所示的电路中，MA?和A3是三个阻值恒为R的相同小灯泡，L是自感系数

相当大的线圈，其直流电阻也为凡下列说法正确的是（）

A,A,

A.S接通瞬间，A1最亮，稳定后A1、A?和A3亮度相同

B.S接通瞬间，A1最亮，稳定后A1比AZ、A3亮

C.电路稳定后断开S时，A1、Az和A3亮一下后一起熄灭

D.电路稳定后断开S时，A1闪亮一下再熄灭，A?和A3立即熄灭

5.如图所示，一矩形线圈仍cd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴。?'匀速转

动，沿着。。'从上向下观察，线圈沿逆时针方向转动。已知线圈匝数为〃，总电阻为

r,新边长为4,ad边长为乙，线圈转动的角速度为①，外电阻阻值为凡匀强磁场的

磁感应强度为3,则下列判断错误的是（）

0

A.在图示位置ab边所受的安培力为F「B讯①

R+r

B.线圈从图示位置转过90。的过程中，通过电阻R的电荷量为q=鸣作

R+r

C.在图示位置穿过线圈的磁通量为0

D.在图示位置感应电动势为nBl^co

6.如图所示，在边长为2/的正三角形ABC区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，一边

长为/的菱形单匝金属线框而cd的底边与在同一直线上，菱形线框的/c=60。。

使线框保持恒定的速度沿平行于方向匀速穿过磁场区域。以防边刚进磁场时为零

时刻，规定导线框中感应电流沿顺时针方向时为正，则感应电流，与时间/的关系图线

可能正确的是（）

A

7.如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的足够宽的匀强磁场，磁感应强度为

B。在xOy平面内，从原点。处沿与x轴正方向成。角（0＜。4兀）以速率n连续发射

带正电的粒子（重力不计）。则下列说法正确的是（）

XXXXXX

XXX/8义X、

Ox

A.v一定，若。越大，则粒子在磁场中运动的时间越长

B.v一定，若改变仇则粒子重新回到x轴时与。点的距离可能相等

C.6一定，若v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短

D.6一定，若改变v,则粒子重新回到x轴时速度与x轴夹角不可能相等

8.有一台内阻为1C的发电机，给一个学校照明供电，如图所示，八（分别为理想

的升压变压器和降压变压器，升压变压器匝数比为1:4,降压变压器匝数比为5:1,I

与心之间输电线的总电阻为10C,全校共有22个班，每班有220V,40W的电灯6

盏，若保证电灯全部正常发光，则（）

A.输电效率是98%B.输电线上的电流为4.8A

C.发电机输出功率为5280WD.发电机电动势287V

9.如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1,原线圈输入的交流电压瞬时

值的表达式为M=22O0sinlOOMV）,定值电阻与的阻值为60。，电阻箱鸟的初始阻

值为20Q,灯泡L阻值恒为20Q。下列说法正确的是（）

B.逐渐增大&的阻值，&功率逐渐变大

C.当®=6OQ时，副线圈功率达到最大

D.若将&换为一个理想二极管，则灯泡L两端电压的有效值为110V2V

10.如图所示，两光滑平行长直导轨，间距为d,固定在水平面上，磁感应强度为5

的匀强磁场与导轨平面垂直。两质量都为机、电阻都为厂的导体棒4、4垂直放置在

导轨上，与导轨接触良好，两导体棒距离足够远，右静止，4以初速度打向右运动,

不计导轨电阻，忽略感应电流产生的磁场，则（）

上24

XxXXXX

xX%CXXXX

XxXXXX

A.导体棒乙将做匀减速直线运动

B.导体棒以的速度逐渐减小为0.5%,这个过程中以产生的焦耳热为网

8

C.导体棒乙的速度增加为时，导体棒右两端的电势差为0.5&7%

D.当导体棒乙的速度减小为。6%,导体棒乙的速度增加为04%时，导体棒右两端的

电势差为0.2&Z%

11.如图所示，水平直线边界PQ的上方空间内有方向垂直纸面向外、磁感应强度大

小为3的匀强磁场，长为2d、与PQ平行的挡板到PQ的距离为d,边界PQ上的

S点处有一电子源，可在纸面内向PQ上方各方向均匀的发射电子。已知电子质量为

m、电荷量为e,速度大小均为幽，N、S的连线与PQ垂直，不计电子之间的作用

m

力，则挡板的上表面没有被电子击中部分的长度为()

B

Af*''N•

...d..山.

P-----i——-2

A.dB.V3J

C.(2-塔dD.(3-V3p

二、实验题

12.某物理兴趣小组利用如图所示的装置“探究动量守恒定律”，A3是倾角大小可以调

节的长木板，5c是气垫导轨(气垫导轨可看成光滑轨道)，忽略小球通过3点时的速

度变化，光电门1与光电门2固定在气垫导轨3c上。

电门1光电门2

』0Rc

(1)将质量为机、直径为4的小球。从长木板上的位置。由静止释放，小球。通过

光电门1、2的挡光时间分别为期与加2,当___________时，表明气垫导轨已调至水

平位置。

(2)将质量为3机、直径为4的小球》静置于气垫导轨上的位置。2,使小球。从长木

板上的位置。由静止释放，小球a先后通过光电门的挡光时间分别为M与A*小球

人通过光电门的挡光时间为&5。

①若小球队方碰撞过程动量守恒，则必须满足的关系式为.；

②若小球队人发生的是弹性碰撞，则竺=；

（3）若小球队5发生的是弹性碰撞，该小组成员设想，如果保持小球。的直径4不

变，逐渐增大小球。的质量，则碰撞之前小球。的挡光时间加6与碰撞之后小球》的挡

光时间的比值纽逐渐趋近于__________o

Ar7

三、计算题

13.如图所示，一玻璃成的截面由半圆和等边三角形ABC组成，。点为圆心，半圆的

直径3c长为2尺半圆上的。点到3C的距离为如R。一束光射到。点，入射角为

2

60°,折射光线与3c垂直。已知光在真空中的传播速度为c。求：

（1）玻璃成的折射率小

（2）光在玻璃砖中的传播时间如

14.如图所示，面积为0.02m2,内阻不计的100匝矩形线圈A3CD,绕垂直于磁场的

轴。。'匀速转动，转动的角速度为50rad/s,匀强磁场的磁感应强度为也T。矩形线

2

圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻火=500,电表均为

理想交流电表，当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，结果可用根号或兀表示。

求：

(1)线圈中感应电动势的最大值；

(2)由图示位置转过30。角的过程产生的平均感应电动势；

(3)当原、副线圈匝数比为2:1时，电阻R上消耗的功率。

15.如图所示，在平面内，直线与x轴正方向夹角为45。，直线左侧存在

平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴负方向。直线O暇右侧存在垂直xOy平面向里的

磁感应强度为3的匀强磁场。一带电量为q,质量为机带正电的粒子(忽略重力)从

原点。沿x轴正方向以速度％射入磁场。当粒子第三次经过直线加时，电场方向突

然调整为垂直于直线斜向右下方，电场强度的大小不变，粒子恰好从电场中回到

原点。。粒子通过边界时，其运动不受边界的影响。求：

(1)粒子第一次在磁场中做圆周运动的半径和周期；

(2)匀强电场强度的大小；

(3)从。点射出至第一次回到。点所用的时间。

16.如图甲所示，空间存在方向竖直向下的匀强磁场，MN、尸。是水平放置的平行长

直导轨，其间距为L=lm,凡和鸟是并联在导轨一端的电阻，且鸟=12。、&=6。，

ab是垂直导轨放置的质量为m=1kg的导体棒，导轨和导体棒之间的动摩擦因数各处

均相同。从零时刻开始，对仍施加一个大小为E=0.75N,方向水平向左的恒定拉

力，使其从静止开始沿导轨滑动，滑动过程中棒始终保持与导轨垂直且良好接触，图

乙是棒的VT图像，其中。点为坐标原点，其坐标为（0,0）,A。是图像在。点的

切线，A3是图像的渐近线。除鸟、鸟以外，其余部分的电阻均不计，设最大静摩擦力

等于滑动摩擦力，已知当棒的位移为20m时,其速度达到了最大速度lm/s。求（结果

可以保留分数）

甲

(1)导体棒ab运动中受的摩擦力/的大小和磁感应强度B的大小;

(2)在导体棒ab的位移为20m过程中4电阻上产生的焦耳热;

(3)若在导体棒ab的位移为20m时立即将恒定拉力R撤掉，此后导体棒ab滑行到

停止的过程中流过尾的电量为，C,求摩擦力在导体棒时整个运动过程的平均功率。

6

参考答案

1.答案：D

解析：A.“电流的周围存在磁场”最早是由奥斯特发现的，选项A错误；

B.电荷量e的数值最早是由密立根用油滴实验测得的，选项B错误；

C.洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用和规律，选项C错误；

D.法拉第引入“场”的概念来研究电磁现象，选项D正确。

故选D。

2.答案：D

解析：A.图甲中泊淞亮斑是光的衍射现象，选项A错误；

B.图乙中彩色肥皂膜是光的干涉现象，选项B错误；

C.图丙中的彩虹是光的折射现象，选项C错误；

D.图丁中立体电影是光的偏振现象，选项D正确。

故选D。

3.答案：C

解析：A.波传播到x=40m处时该质点的振动方向沿y轴负向，可知波源开始振动时方

向沿轴负方向，选项A错误；

夕20

B.因周期T=—=嬴s=0.25s,则从f=0开始经过0.25s,x=40m处的质点运动路程为

v80

4A=0.4m,选项B错误；

C.波传到接收器处的时间为"2=20?：40$=2$,即接收器在"2s时才能接收到此

v80

波，选项C正确；

D・波的频率为/=T=4HZ,若波源向x轴负方向运动，根据多普勒效应，接收器接收

到的波源频率将小于4Hz,不可能为6Hz,选项D错误。

故选C。

4.答案：A

解析：AB.由于S接通时，线圈阻碍电流的增加，相当于断路，流经A1的电流大，故

最亮，稳定后因线圈直流电阻也为R,流经三灯泡的电流相同，故亮度相同，故A正

确，B错误；

CD.如图所示

电路稳定后断开S时，L和A】形成闭合回路，因流经线圈电流与断开S前流过A1的电

流相同，故A1不会闪亮一下再熄灭，而是慢慢熄灭，A?和A3立即熄灭，故CD错

误。

故选Ao

5.答案：A

解析：AD.在图示位置感应电动势

Em=nB

湖边所受的安培力为

nBcolJ,讯①

F=nBIl.=nBl.x--------=-------------

R+rR+r

选项A错误，D正确；

B.线圈从图示位置转过90。的过程中，通过电阻R的电荷量为

卜①

A7----------

R+rR+rR+r

选项B正确;

C.在图示位置穿过线圈的磁通量为0,选项C正确;

此题选择错误的，故选A。

6.答案：B

解析：线框进入磁场时，根据楞次定律可以判断出感应电流的方向为顺时针，所以感

应电流为正值，由于湖边与A3边平行，所以湖边进入磁场后线框切割磁感线的有效

长度一直为:I'-1cos60。

2

根据动生电动势公式有:E=

线框中的电流为：/=三F

R

可知，有效切割长度不变，电流都不变。

线框全部进入磁场后，由几何关系可知，。点即将从AC边穿出，在穿出磁场过程中根

据楞次定律，可判断出感应电流方向为逆时针，所以电流为负值。

线框在穿出磁场的过程中有效切割长度从0开始增大到/'后又逐渐减小到0,根据动

生电动势公式有:£=

F

线框中的电流:/可知，电流先增大后减小。故ACD错误，B正确。

故选:B。

7.答案：B

解析：ACD.粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图

根据轨迹的对称性，可知。一定，若改变v,则粒子重新回到x轴时速度与轴夹角一定

相等。由几何关系可知轨迹对应的圆心角为

a=2TI-20

粒子在磁场中运动的时间为

t=-T

2兀

e2兀机

又

T=FqB

联立解得

_2（兀一夕）加

qB

可知粒子的运动时间与速度V无关。若V一定，。越大，则粒子在磁场中运动的时间越

短，故ACD错误；

B.粒子做匀速圆周运动时，根据牛顿第二定律，洛伦兹力提供向心力有

v2

qvB=m——

,，mv

解得"新

可知丫一定，轨迹圆的轨道半径一定，当粒子的入射角为兀时，则粒子重新回到x

故选:B。

8.答案：B

解析：降压变压器的次级功率为

《=22x40x6W=5280W

则发电机输出功率降压变压器的次级电流

7P,5280

1A--------------------A=24A

4

U4220

输电线上的电流为

八=-4」x24A=4.8A

一«35

输电线上的功率损失

AP==4.82X10W=230.4W

则发电机输出功率

%=5280W+230.4W=5510.4W

输电效率是

5280

x100%=95.8%

5280+230.4

升压变压器次级电压

4=5280+230.4v=1"8V

34.8

升压变压器初级电压

Ui=5U,=287V

〃2

因发电机线圈有内阻，可知发电机电动势大于287V。

故选B。

9.答案：C

解析：A.&和灯泡L并联后的电阻为尺次=10。，变压器以及次级的等效电阻为

/\2

之效=-夫次=40Q

\n2J

初级电流为

U220

A=2.2A

&+%效60+40

初级电压

%=U—人4=88V

次级电压为

U2=匕5=44V

则电流表的示数为

I

&2R25

选项A错误；

B.逐渐增大凡的阻值，则等效电阻R等效变大，则初级电流减小，则用功率逐渐变小，

选项B错误；

/\2

C.将与等效为电源内阻，则当R等效=殳R次=《时负线圈功率最大，解得

R,—60Q

选项C正确；

D.将&换为理想二极管之前，灯泡L两端电压的有效值为44V;若将&换为一个理想二

极管，由于二极管有单向导电性，则灯泡L两端电压的有效值将减小，不可能为

110A/2V,选项D错误。

故选c。

10.答案：c

解析：A，2切割磁感线，回路中产生感应电流，两导体棒受等大、反向的安培力作

用，4受安培力向左，做减速运动，4受安培力向右，做加速运动，故A错误；

B.依题意，把导体棒右和乙看成一个系统，则系统动量守恒，取向右为正方向，当导

体棒4的速度逐渐减小为05%时，有

mv0=mx0.5%+mv

解得

v=0.5%

根据能量守恒定律得

1212

—mv0=—x2mv+2QL

联立解得这个过程中4产生的焦耳热为

1,

mv

QL=-o

故B错误；

C.导体棒乙的速度增加为时，此时两棒速度相等，则两棒两端的电势差相等，均

等于各自切割磁感线产生的感应电动势，则导体棒右两端的电势差为

U=O.5Bdvo

故C正确；

D.当导体棒L的速度减小为0.6%,导体棒乙的速度增加为0.4%时，回路中感应电动势

为

E=BdAv=Q.2Bdv0

根据闭合电路欧姆定律可得乙两端的电势差为

U'=O.5E=O.lBdVo

故D错误。

11.答案：D

解析：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有

Bve=m—

r

得

mv,

r=——=a

Be

做出粒子从不同方向射出的轨迹，如图

则挡板的上表面被电子击中部分为CD,根据几何关系可得

DN=gdY-d2=岛

CN=d

所以没有被电子击中部分的长度为

x=2d-^d-d)=(3-^d

故选D。

12、

(1)答案：N\=

解析：若气垫导轨调至水平位置，则小球。在气垫导轨上将做匀速直线运动，即当

△4=A/2时，表明气垫导轨已调至水平位置。

4_3%_4②4

(2)答案：①

八%5",2

解析：①小球。先后通过光电门的挡光时间分别为加3与A*则小球a先后通过光电

门的速度为

44

%=，丫4=

小球》通过光电门的挡光时间为A4，则小球》通过光电门的速度为

(1)

v5

若小球a、6碰撞过程动量守恒，则必须满足的关系式为

mv3=—mv4+3mv5

解得幺=3上一旦

M纯

②若小球a、6发生的是弹性碰撞，则

222

mv3=-mv4+3mv5,；mv3=gmv4+^-x3mv5

解得v5=v4

则乂=攻

AZ5d2

（3）答案：竺

a2

解析：设小球。的质量为M,若小球a、6发生的是弹性碰撞，则碰撞过程中动量守

恒、能量守恒，有

唱=3哈+喝，3代）=网图+3图

整理得

A?6_2M&_2d1

A?7M+3md]

Ar62dl

当〃加时，加7逐渐趋近于人。

13.答案：（1）8（2）—

2c

解析：（1）半圆上的。点到3c的距离为止R,则有

2

BR「

cosr=」=叵

R2

可得折射角为

r=30°

则玻璃病的折射率为

n=-si-n6-0°="rr

sin30°

（2）光射到AC边时的入射角为60。，发生全反射的临界角为

sinC」=@

n3

则有

30°<C<60°

故光在传播到AC边后发生全反射，光路图如图所示

光在玻璃砖中的路程为

3A/37?

s二------------

2

光在玻璃砖中的传播速度为

v二一

n

则光在玻璃砖中的传播时间为

t=-s=—97?

v2c

14.答案：（1）5O0V（2）「°应v（3）12.5W

71

解析：（1）线圈中感应电动势的最大值

E=nBa）S=100x—x50x0.02V=50血V

m2

（2）由图示位置转过30。角的过程产生的平均感应电动势

-A0BSsin30°3nBSa）150直、,

E=n-----=n-------------=---------=---------V

AZ7171

6a）

（3）当原、副线圈匝数比为2:1时，次级电压有效值

U苜嚼V*v

电阻R上消耗的功率

TJ2?52

P=-^=—W=12.5W

R50

⑸答案：⑴署鬻⑵E邛外⑶，”割20+2

解析：（1）带电粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向