2023-2024学年辽宁省沈阳市浑南区东北高二年级上册12月月考物理质量检测模拟试题（含答案）

2023-2024学年辽宁省沈阳市浑南区东北高二上学期12月月考物理质量

检测模拟试题

选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1〜7题只有一项符合题目

要求，每小题4分；第8〜10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但

不全的得3分，漏选或有选错的得0分。

1.高原冰雪探测雷达系统简称为雪深雷达，是珠峰高程测量的主力设备之一，主要利用天线发射

和接收高频电磁波来探测地面雪深。通过雪深雷达探测获得珠峰峰顶冰雪层厚度，如图所示。下

列说法正确的是（）

A.麦克斯韦预言了电磁波的存在并通过实验捕捉到了电磁波

B.电磁波从空气进入冰雪层，传播速度会变大

C.雷达使用的电磁波比红外遥感使用的电磁波频率大

D.在电磁波中，电场和磁场随时间和空间做周期性变化

2.如图所示，一平行于光滑斜面的轻弹簧一端固定于斜面上，一端拉住条形磁铁，条形磁铁处于

静止状态，磁铁中垂面上放置一通电导线，导线中电流方向垂直纸面向里且缓慢增大，下列说法

正确的是（）

A.弹簧弹力逐渐变小B.弹簧弹力先减小后增大

C.磁铁对斜面的压力逐渐变小D.磁铁对斜面的压力逐渐变大

3.如图甲，LC电路中的电流正在变大，保持上不变，改变电容器的电容，回路中电容器两端的

电压变化如图乙，则下列说法正确的是（）

图甲图乙

A.回路中的磁场能正在向电场能转化

B.电路1中电容为电路2中电容的4倍

C.电路2中的电流最大时，电路1中的电流也一定最大

D.电路2中电容器的最大电荷量与电路1中电容器的最大电荷量相等

4.当电流垂直于外磁场通过导体时，载流子发生偏转，垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电

场，从而在导体的两端产生电势差（也称雀尔电势差），这一现象就是霍尔效应。现有一金属导体

霍尔元件连在如图所示电路中，电源内阻不计，电动势恒定，霍尔电势差稳定后，下列说法正确

的是（）

oa

费尔

电势差

心源

A.若元件的厚度增加，6两端电势差减小

B.。端电势低于6端电势

C.若要测量赤道附近的地磁场，工作面应保持竖直

D.霍尔电势差的大小只由单位体积内电子数目和电子的热运动速率决定

5.如图所示，一个粒子源发出很多种带电粒子，经速度选择器后仅有甲、乙、丙、丁四种粒子沿

平行于纸面的水平直线穿过竖直挡板上的小孔。，之后进入正方形虚线框内，虚线框内分布

着垂直纸面向里的匀强磁场，四种粒子的运动轨迹如图所示，则关于速度选择器两极板间磁场方

向和四种粒子的比荷大小说法正确的是（)

A.垂直于纸面向里，甲的比荷最大B.垂直于纸面向里，丙的比荷最大

C.垂直于纸面向外，丙的比荷最大D.垂直于纸面向外，丁的比荷最大

6.如图所示，光滑铜环水平固定，半径为/,长为/、电阻为厂的铜棒。/的一端在铜环的圆心。

处，另一端与铜环良好接触，整个装置处在磁感应强度大小为2、方向竖直向上的匀强磁场中。

现使铜棒CM以角速度切逆时针（俯视）匀速转动，N端始终在铜环上，定值电阻的阻值为3%

上方导线与O点连接，下方导线与铜环连接，其他电阻不计。下列说法正确的是（）

B

A.。点的电势比/点的电势高B.回路中通过的电流为"匚

4r

C.该定值电阻两端的电压为‘08/2D.该定值电阻上的热功率为吆~-

816r

7.用图1所示的洛伦兹力演示仪演示带电粒子在匀强磁场中的运动时发现，有时玻璃泡中的电子

束在匀强磁场中的运动轨迹呈“螺旋”状。现将这一现象简化成如图2所示的情景来讨论：在空间

存在平行于x轴的匀强磁场，由坐标原点在xOy平面内以初速度%沿与x轴正方向成a角的方向,

射入磁场的电子运动轨迹为螺旋线，其轴线平行于x轴，直径为。，螺距为Ax,则下列说法中正

确的是（）

A.匀强磁场的方向为沿x轴负方向

B.若仅增大匀强磁场的磁感应强度，则直径。减小，而螺距Ax不变

C.若仅增大电子入射的初速度%,则直径。增大，而螺距Ax将减小

D.若仅增大a角（a<90。），则直径£>增大，而螺距Ax将减小，且当a=90。时“轨迹”为闭

合的整圆

（多选）8.如图所示，匝数〃=100匝、边长/=o.lm、电阻不计的正方形导线框a6cd处于匀

强磁场中，磁感应强度8==T。线框绕中心轴。。'以⑦=100?irad/s的角速度匀速运动。线

71

框的输出端与理想变压器原线圈相连，副线圈连接着一只“20V、10W”的灯泡，且灯泡能正常

发光，电路中熔断器熔断电流为0A,熔断器两端的电压忽略不计。从图示位置开始计时，下

列判断正确的是（）

B

A.线框产生的感应电动势瞬时值表达式为I/=1OO0COS1OOTI/V

B.理想变压器原、副线圈匝数之比为5:1

C.副线圈两端并联“20V、10W”的灯泡最多不能超过10只

D.线框从图示位置转过360°过程中，通过熔断器的电荷量为0.02C

（多选）9.如图所示，在光滑绝缘的水平面上，一边长为d的正方形线框以初速度%向一有界

匀强磁场滑去，磁场的宽度为&d<L,线框穿过磁场后继续向右运动，关于线框通过磁场的

过程中，下列说法正确的是（）

A.线框进磁场时回路中有顺时针方向的感应电流

B.线框进磁场过程做匀减速直线运动

C.线框进磁场过程和出磁场过程，线框产生的焦耳热相等

D.线框进磁场过程和出磁场过程，通过线框横截面的电荷量相等

（多选）10.如图所示，两根足够长且相互平行的光滑长直金属导轨固定在与水平面成。的绝缘

斜面上，在导轨的右上端分别接入阻值为R的电阻、电动势为£、内阻不计的电源和电容为C的

电容器（电容器不会被击穿），导轨上端用单刀多掷开关可以分别连接电阻、电源和电容。质量为

m、长为3阻值也为R的金属杆仍锁定于导轨上，与导轨垂直且接触良好，解除仍锁定后，

其运动时始终与CO平行，不计导轨的电阻和空气阻力，整个导轨处在垂直导轨平面向下的匀强

磁场中，磁感应强度为8,重力加速度g。则下列说法正确的是（）

A.当开关打到四同时解除对金属杆成的锁定，则金属杆最大速度为2"吗s;n。

B11}

B.当开关打到S2同时解除对金属杆仍的锁定，则金属杆。6一定沿轨道向下加速

C.当开关打到S3同时解除对金属杆柄的锁定，则金属杆做匀加速直线运动

D.当开关打到S3同时解除对金属杆刃的锁定，则在fs内金属杆运动的位移为s="、

2®比+加）

非选择题：本题共5小题，共54分。

11.利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻。现提供的器材如下：

A.电压表（量程为15V）；

B.电压表（量程为3V）；

C.电流表（量程为0.6A）；

D.滑动变阻器（最大阻值为20Q）；

E.滑动变阻器（最大阻值为200Q）；

F.开关和导线若干。

（1）实验设备中电流表的内阻与电池的内阻差不多大，为了尽量减小实验误差，应该选择的实验

电路是（选填“甲”或"乙”）。

（2）实验中电压表和滑动变阻器应选用（选填相应器材前的字母）。

（3）用所选器材按照选好的电路图连接好电路后，将滑动变阻器的滑片置于合适位置，闭合开关

S,通过调整滑动变阻器的滑片，得到多组电流/和电压。。根据实验数据，绘制出如图丙所示的

U—/图像，由图线可求出电源的电动势£=1.45V,电源的内阻r=Q。（结果均保留

小数点后两位）

12.如图所示，通过调节开关S,可使欧姆表具有“义1”和“xlO”的两种倍率，可用器材如下：

A.干电池（电动势£=3.0V,内阻不计）；

B.电流表G（满偏电流人=1mA,内阻4=90Q）；

C.定值电阻&（阻值为5.0Q）；

D.滑动变阻器耳（最大阻值为150。）；

E.定值电阻凡、用；

F.开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干。

(1)表笔8是(填“红”或“黑”)表笔。

(2)虚线框内是双量程电流表，已知&=1Q，当S接a时，对应电流表量程是0〜0.1A,那

么定值电阻&=Q。

(3)当开关S拨向(填'”或*")时，欧姆表的倍率是“X10”。欧姆调零后，欧姆表内

阻为Qo

13.发电机转子是匝数〃=100,边长上=20cm的正方形线圈，其置于磁感应强度B=0.5T的

匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以。=100兀(rad/s)的角速度转动，当转到线圈平面与磁场

方向垂直时开始计时。线圈的电阻r=lQ,外电路电阻&=990。试求：

(1)写出交变电流瞬时值表达式；

(2)外电阻上消耗的功率；

(3)从计时开始，线圈转过！过程中，通过外电阻的电荷量是多少？

6

14.如图所示，"ffiV和。为竖直方向的平行边界线，水平线”将两边界围成区域分为上下两部

分，其中I区域内为竖直向下的匀强电场，n区域内为垂直纸面向外的匀强磁场，一质量为机，

电荷量为4的带正电粒子从左边界/点以初速度%垂直边界进入I区域，从c点离开I区域进入

(1)求I区域匀强电场强度E的大小；

(2)若两竖直边界线距离为4〃，粒子从II区域左边界射出，求n区域内匀强磁场的磁感应强度

大小范围。

15.如图，足够长的平行光滑导轨MCN与尸。。间距为乙CN、在同一水平面内，CD与CN

垂直且C、。处平滑连接。水平导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为瓦质量为机、电

阻值为R长度为L的硬质导体棒。静止在水平轨道上，。棒与CD的距离为不。与a棒完全相

同的导体棒b从距水平面高度h的倾斜轨道上由静止释放，运动过程中a、b棒始终与导轨垂直且

接触良好，6在运动过程中始终无法与。棒相碰。不计其它电阻和空气阻力，重力加速度为g。

(1)求6棒刚进入磁场时，回路的电流/0；

(2)求最终通过。棒的电荷量q及a、6的距离d；

(3)a、6棒稳定后，在释放6棒的初始位置由静止释放相同的棒c,求最终。棒上产生的总焦耳

热。。

物理答案

选择题：

1-7DDCCACD8-10ABADACD

非选择题：

11.(1)甲(2)B、D(3)1.30

12.(1)黑(2)9(3)b300

13.解析：(1)电动势的最大值：

&m=nBml}=628V

根据闭合电路欧姆定律得

故交变电流瞬时值表达式:

z=6.28sin100兀/(A)。

(2)电流的有效值/=

由尸=尸入得外电阻上的消耗功率:

P=^=I^7?=1.95X103WO

JT△①

(3)从计时开始到线圈转过2过程中，平均感应电动势由£=〃——得

3及

-①一①cos60°B?

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

Ar2Ar

_EnB!}

平均电流：I=-------

R+r2(7?+r)-Ar

通过外电阻的电荷量:

nBl}

q=I-At==1x102Co

2(7?+r)

答案：(i)z=6.28sin100nr(A)(2)1.95xlO3W(3)lxlO_2C

14.【详解】(1)如下图所示，粒子从N点至C点做匀变速曲线运动,

垂直电场方向有：2/?=%%(1分)

一、――1,

平行电场方向有：h=于小9（1分）

根据牛顿第二定律有：Eq=ma（1分）

2

mv

联立解得：E二一（1分）

2qh

（2）粒子在。点速度的竖直分量：vCy=atx=v0（1分）

故粒子在。点速度为：V=J%+咆=在0（1分）

C点速度的方向为：tan（9=1Q（1分）

%

得：tan6=l,

即：8=45。。方向为斜向右下方与HK夹角为45。（1分）

（3）当粒子恰好不从边界出射，粒子轨迹如下图轨迹①所示，

设此种情况下，粒子在磁场中轨道半径为今，

由几何知识得：rx+rxsin450-27z（1分）

解得：〃=2（2—

v2

粒子在磁场中做圆周运动由洛伦兹力提供向心力：Bxqv=m—（1分）

解得：8=（拒+D0%（1分）

12qh

当粒子恰好不从PQ边界出射，粒子轨迹如图轨迹②所示，

由几何知识得：马一々sin45°=2〃（1分）

解得：2=2（2+血）〃

..v

粒子在磁场中做圆周运动由洛伦兹力提供向心力：B2qv=m一（1分）

丫2

解得：§（后T）加%a分）

2qh

所以II区域内匀强磁场的磁感应强度大小范围述口竺&<B<3^）时（1分）

2qh2qh

15.【详解】（1）棒下滑时，根据动能定理可得加g/z=1•切说

解得%=yj2gh

b刚切割磁感线时，产生的电动势为纥

F

回路的电流为/。=」

°2R

联立解得/。=四空

2R

（2）因为轨道光滑，且°、6两棒无法相碰，因此最终0、6两棒共速，a、6两棒组成的系统满

足动量守恒，则有加%二（加+加