湖南省常德市重点中学2023-2024高二上学期12月第二次月水平检测物理试题（答案）

(
β
) (
α
)
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2023 年下学期高二年级第二次月水平检测
物 理
（时量： 75 分钟 满分： 100 分）
一、选择题： 本题共 6 小题， 每小题 4 分， 共 24 分。在每小题给出的四个选项中， 只有一项符合题目 要求。
1.如图所示， 两个质量相同的物体， 在同一高度沿与水平面成不同倾角的两个光滑斜面， 由静止自
由滑下，到达斜面底端的过程中，两物体具有相同的物理量的是
A． 重力的冲量 B． 弹力的冲量
C． 合力的冲量 D． 刚到底端时动量的大小
2． 电阻 R1、 R2 与交流电源按照图 1 方式连接， R1=10Ω , R2=20Ω。合上开关 S 后， 通过电阻 R1 的正弦交变电流 i 随时间 t 变化的情况如图 2 所示。则
(
R
2
) R1 交流电源
图 1 A． 通过 R1 的电流有效值是 1.2A C． 通过 R2 的电流最大值是 1.2 A (
i
/A
) (
+0.6
、
) (
1
2
3
-
0.6
、
)O t/×10-2s 图 2 B． R1 两端的电压有效值是 6V D． R2 两端的电压最大值是 6 V
(
a
L
b
)3.在如图所示的电路中，a、b 为两个完全相同的灯泡，L 为自感线圈，E 为电源，
S 为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是
A． 合上开关， a 先亮， b 后亮； 断开开关， a、 b 同时熄灭
B． 合上开关， b 先亮， a 后亮； 断开开关， a 先熄灭， b 后熄灭
(
S
) (
E
)C． 合上开关， b 先亮， a 后亮； 断开开关， a、 b 同时熄灭
D． 合上开关， a、 b 同时亮；断开开关， b 先熄灭， a 后熄灭
4.质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具， 它的构造如图，离
子源 S 产生的各种不同正离子束(速度可看作为零)， 经加速电场（加速电压为 U） 加
速后垂直进入有界匀强磁场(磁感应强度为 B)， 到达记录它的照相底片 P 上， 设离子
在 P 上的位置到入口处 S1 的距离为 x， 不计离子重力， 可以判断
A． 若离子束是同位素， 则 x 越小， 离子质量越大
B． 若离子束是同位素， 则 x 越小， 离子质量越小
C． 只要 x 相同，则离子质量一定相同
D． x 越大， 则离子的比荷一定越大
5.如图所示， 光滑水平面上有一质量为 2M、半径为 R(R 足够大)的圆弧曲面体 C，质量为 M 的小 球 B 置于其底端，另一个小球 A 质量为，小球 A 以 v0 ＝6 m/s 的速度向 B 运动，并与 B 发生弹性碰撞， 不计一切摩擦， 小球均视为质点，则
A． A、 B 发生弹性碰撞后 A 的速度大小为 2 m/s
B． B 运动到最高点时的速率为 m/s
(
m/s
)C． C 的最大速率为
D． B 能与 A 再次发生碰撞
6.CD、 EF 是两条水平放置的阻值可忽略的平行金属导轨， 导轨间距为 L，在水平导轨的左侧存在 方向垂直导轨平面向上的匀强磁场， 磁感应强度大小为 B， 磁场区域的长度为 d， 如图所示。导轨的右 端接有一电阻 R， 左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接。将一阻值也为 R 的导体棒从弯曲轨道上 h 高处 由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。已知导体棒与水平导轨接触良好， 且动摩擦因数 为 μ, 重力加速度为 g， 则下列说法中正确的是
A． 电阻 R 的最大电流为
B． 流过电阻 R 的电荷量为
C． 整个电路中产生的焦耳热为 mgh
D． 电阻 R 中产生的焦耳热为(mgh-μmgd)
二、选择题： 本题共 4 小题， 每小题 5 分， 共 20 分。在每小题给出的四个选项中， 有多项符合题目要 求。全部选对的得 5 分， 选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
7.如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻 R。金
属棒 ab 与两导轨垂直并保持良好接触， 整个装置放在匀强磁场中， 磁场方向垂
直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小， ab 始终保持静止， 下列
说法正确的是
A． ab 中的感应电流方向由 a 到 b B． ab 中的感应电流逐渐减小
C． ab 所受的安培力保持不变 D． ab 所受的静摩擦力逐渐减小
8.如图所示，在匀强磁场中，磁感应强度 B1 ＝2B2， 当不计重力的带电粒子
从 B1 磁场区域运动到 B2 磁场区域时，粒子的
A． 速率将加倍 B． 轨迹半径加倍
C． 周期将加倍 D． 做圆周运动的角速度将加倍
9.如图所示，发电机中线圈的匝数为 N，面积为 S， 做匀速圆周运动的角速
度为 ω,匀强磁场的磁感应强度为 B； 电流表和电压表为理想电表，定值电阻的
阻值为 R，其余电阻均不计；当变压器副线圈上的滑片 P 在图示位置时， 变压器原、副线圈的匝数比 n1 ∶n2 ＝1∶2；开始时发电机线圈平面与磁场垂直。下列判断正确的是
A． 电压表的读数为 2NBSω
B． 电流表的读数为
C． 滑片 P 向上移动时， 电压表的示数变小
D． 滑片 P 向上移动时， 电流表示数变大
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10.如图所示， 一辆质量 M＝3 kg 的平板小车 A 停靠在竖直光滑墙壁处，地面水平且光滑， 一质量 m ＝1 kg 的小铁块 B(可视为质点)放在平板小车 A 的最右端，平板小车 A 上表面水平且与小铁块 B 间的 动摩擦因数 μ = 0.5， 平板小车 A 的长度 L ＝0.9 m。现给小铁块 B一个 v0 ＝5 m/s 的初速度使之向左运动， 小铁块 B 与竖直墙壁发生碰撞后向右运动，恰好回到小车 A 的最右端。重力加速度 g ＝10 m/s2 。下列 说法正确的是
A． 小铁块 B 向左运动到达竖直墙壁时的速度大小为 2 m/s
B． 小铁块 B 与墙壁碰撞过程中所受墙壁的冲量大小为(4＋2) N·s
C． 小铁块 B 与竖直墙壁碰撞过程中损失的机械能为 4 J
D． 小车 A 最终向右运动的速度大小为 m/s
三、非选择题：本题共 5 小题，共 56 分。
11.(6 分)在“探究影响感应电流方向的因素”实验中， 用试触的方法确定电流方向与电流表指针偏转 方向的关系。如图甲所示实验表明， 电流从电流表正接线柱流入， 电流表指针向右偏转。
(1)观察如图乙所示的线圈绕线方向， 若电流从 A 流入线圈， 从 B 流出线圈， 从上向下看电流的方 向为 (填“顺时针”或“逆时针”)。
(2)用如图丙所示的实验装置，若电流表指针向右偏转，则线圈中感应电流在线圈内产生的磁场的 方向 (填“ 向上”或“ 向下”)。通过电流表了解感应电流的方向， 然后判断感应电流的磁场方向， 得到如下实验记录：
磁体的磁场方向 向下 向下 向上 向上
通过线圈的磁通量的变化 增大 减小 增大 减小
感应电流的磁场方向 向上 向下 向下 向上
由此得出下列判断中正确的是 （只填选项序号）
A． 感应电流的磁场方向和磁体的磁场方向一定相反
B． 感应电流的磁场方向和磁体的磁场方向一定相同
C． 磁通量增大时，感应电流的磁场方向和磁体的磁场方向一定相反
D． 磁通量减小时，感应电流的磁场方向和磁体的磁场方向一定相反
12. (10 分)在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻” 的实验中，
(1)备有如下器材：
A． 干电池 1 节 B． 滑动变阻器(0～20 Ω) C． 滑动变阻器(0～1 kΩ) D． 电压表(0～3 V)
E． 电流表(0～0.6 A) F． 电流表(0～3 A) G． 开关、导线若干
其中滑动变阻器应选 ， 电流表应选 。 (只填器材名称前的序号) (2)请在虚线框中画出该实验的合理电路图。
(3)某同学根据实验数据画出的 U-I 图像如图所示（图像横轴上每小格代表 0.05A）， 由图像可得电 池的电动势为 V，内电阻为 Ω。（结果保留两位小数）
13.（12 分） 如图所示， 一电子（不计重力） 以垂直于磁场方向、垂直于磁场边界的速度 v 射入宽 度为 d 的匀强磁场中， 电子的电荷量为 e， 磁场的磁感应强度为 B， 电子穿出磁场时速度方向和原来射 入方向的夹角为 θ = 60°。 求：（1） 电子在磁场中的运动半径和电子的质量； （2） 电子穿越磁场的时
间。
14.（12 分）如图所示，垂直于纸面的匀强磁场的磁感应强度为 B。纸面内有一正方形金属线框 abcd， 该正方形线框由同种金属材料做成且粗细均匀，其边长为 L， 总电阻为 R， ad 边与磁场边界平行。从 ad 边刚进入磁场直至 bc 边刚要进入磁场的过程中，线框在向左的拉力作用下以速度 v 匀速运动，求： (1)感应电动势的大小 E； (2)拉力做功的功率 P； (3)ab 边产生的焦耳热 Q。
15. (16 分)如图所示， 甲车的质量为 m1 ＝3 kg，质量为 m ＝1 kg 的小球用长为 L=0.5 m 的轻绳悬挂 在一 L 形支架上， 它们静止在光滑水平面上。质量为 m2 ＝2 kg 的乙车以 v0 ＝5 m/s 的速度向甲车运动， 甲、乙两车碰撞（时间极短） 后粘接在一起运动， 在运动过程中， 当小球上摆到最高点时， 悬挂小球 的轻绳与竖直方向的偏角为 θ。g ＝10 m/s2。求： (1)乙车与甲车发生碰撞后的瞬间（两车碰撞刚结束时） 两车的共同速度大小； (2)偏角 θ 的余弦值。2023年下学期高二年级第二次月水平检测
物理参考答案
一、选择题：本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
二、选择题：本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部
选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D B C B A D AD BC BC BD
三、非选择题：本题共 5 小题，共 56 分。
11．(6分) (1)逆时针 (2)向上，C 12．(10分) (1)B，E (2)如图所示 (3) 1.45，0.69
13. (12分)
解：（1）过M、N作入射方向和出射方向的垂线，两垂线交于O点，O点即电子在磁
场中做匀速圆周运动的圆心，连结ON，过N作OM的垂线，垂足为P，如图所示。
d 2 3
由直角三角形 OPN 知，电子的轨迹半径 r＝ ＝ d (3 分)
sin 60° 3
v2
由圆周运动知 evB＝m
r
2 3dBe
解得 m＝ (3 分)
3v
2π 2 3dBe 4 3πd
（2）电子在无界磁场中运动周期为 T＝ · ＝ (3 分)
eB 3v 3v
电子在磁场中的轨迹对应的圆心角为 θ＝60°
1 1 4 3πd 2 3πd
故电子在磁场中的运动时间为 t＝ T＝ × ＝ (3 分)
6 6 3v 9v
14. (12分)
解：(1)由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势E＝BLv (3分)
E
(2)线框中的感应电流 I＝ 拉力大小等于安培力大小 F＝BIL
R
B2L2v2
拉力的功率 P＝Fv＝ (4 分)
R
R L
(3)线框 ab 边电阻 Rab＝ 时间 t＝ (2 分) 4 v
B2L3v
ab 边产生的焦耳热 Q＝I2Rabt＝ (3 分) 4R
15．(16 分)
解：(1)甲、乙碰撞过程中，甲、乙组成的系统动量守恒。
设乙车与甲车碰撞前乙车的运动方向为正方向，由动量守恒定律可知 m2v0＝(m1＋m2)v1
m2v0 2×5
乙车与甲车发生碰撞后的瞬间两车的共同速度大小 v1＝ ＝ m/s＝2 m/s (4 分)
m1＋m2 2＋3
(2)在甲、乙相碰后至轻绳偏离竖直方向的偏角为 θ 的过程中，甲、乙和小球组成系统水平方向动量守恒、
机械能守恒，对两车及小球组成的系统，由动量守恒定律可知(m1＋m2)v1＝(m1＋m2＋m)v2 (4 分)
1 1
由机械能守恒定律可知 (m1＋m2)v 21 ＝ (m＋m1＋m 22)v2 ＋mgL(1－cos θ) (4 分) 2 2
2
联立解得 cos θ＝ (4 分)
3
{#{QQABRYqAgggoAAJAARgCAQGaCgGQkBEAAAoGBAAAMAABQAFABAA=}#}