2024年高考物理二模试题

键部分，在电子显微镜中电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚或

物理试卷发散作用，其中的一种电子透镜的电场分布如图所示，其中虚线为等势面，相邻等势面间电势

差相等。一电子仅在电场力作用下运动，其轨迹如图中实线所示，a、Ac是轨迹上的三点则

下列说法正确的是

本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分。共页，满分分，考试时间

IU8100A.a点的电势高于匕点的电势

75分钟。

B”点的电场强度大于c点的电场强度

第I卷（选择题共46分）C.电子在a点的电势能小于在c点的电势能

电子经过点时的速度大于经过。点时的速度

一、单项选择题（本题共7小题,每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项D.6

是符合题目要求的）4.如图所示，足够长的两个平行纸面带绝缘凹槽的光滑倾斜滑道，与水平面的夹角分别为a和f

1.某同学在“探究感应电流的产生条件”的实验中，将直流电源、滑动变阻器、线圈A（有铁芯）、（a〈S）,加垂直于纸面向里的磁场，分别将质量相等且带等量正、负电荷的小球Q、b依次从两

线圈B、灵敏电流计及开关按图连接成电路。在实验中，该同学发现开关闭合的瞬间，灵敏电滑道的顶端由静止释放，关于两球在槽上运动的说法正确的是)

流计的指针向左偏。由此可以判断，在保持开关闭合的状态下（）XXXXXXX

X

X

X

XXXXXXX

A.当线圈A拔出时，灵敏电流计的指针向左偏A.Q、6两球沿槽运动的最大速度分别为巩和列，则s〉3

B.当线圈A中的铁芯拔出时，灵敏电流计的指针向右偏

B.在槽上,aS两球都做匀加速直线运动，且aa<ab

C.当滑动变阻器的滑片匀速滑动时，灵敏电流计的指针不偏转

C.a、b两球沿槽运动的时间分别为ta和九，则ta<th

D.当滑动变阻器的滑片向N端滑动时，灵敏电流计的指针向右偏

D.两球沿直槽运动的最大位移分别为孔和外，则s〉Sb

2.两个回路中的电流大小均为/,方向如图所示。圆弧导线中的电流产生的磁感应强度与其半

5.图甲为100匝面积为100cm2的圆形金属线圈处于匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面，方=

径成反比，直线电流在其延长线上的磁感应强度为零。则关于图中两点的磁感应强度

0时刻磁场方向如图甲所示，磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，线圈电

瓦、瓦的大小关系和方向的判断正确的是（）

阻为5。。下列说法正确的是

A.Ba>Bb,a点磁感应强度的方向垂直纸面向里

甲

B.Ba<Bb,a点磁感应强度的方向垂直纸面向外

A.0〜2s内，线圈中感应电动势为0.04V

C.Ba<Bb,6点磁感应强度的方向垂直纸面向里

D.瓦〉瓦,6点磁感应强度的方向垂直纸面向外B.第3s内，线圈中感应电流为0.8A

3.2020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2C.第5s内，线圈中感应电流方向沿逆时针方向

蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关D.。〜2s内和3~5s内，通过线圈某横截面的电荷量之比为1：2

物理第1页（共8页）物理第2页（共8页）

6.如图所示，水平放置足够长且光滑的金属导轨abc和de,ab与de平行并相距为L,6c是以O二、多项选择题（本题共3小题,每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或

为圆心、半径为r的圆弧导轨，圆弧be左侧和扇形Obc内有方向如图所示的匀强磁场，磁感两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

应强度均为B,a、d两端接有一个电容为C的电容器,金属杆0P的。端与e点用导线相接，8.图甲是霍尔效应的模型图，导体的宽度、长度、厚度分别为a、6、c,磁感应强度为B的匀强磁

P端与圆弧秘接触良好,初始时，可滑动的金属杆MN静止在平行导轨上，金属杆MN质量

场垂直导体的前后表面向里，与磁场垂直向右的电流I是正电荷的运动形成的，已知霍尔电

为加，金属杆MN和0P电阻均为R其余电阻不计，若杆OP绕。点在匀强磁场区域内以角

压为UH=K整,UH与通过导体的电流I成正比，与沿着磁场方向导体的厚度H成反比，K

速度3从6到c匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中，下列说法正确的有（）

是常数；图乙是电磁流量计的模型图，长方形管道的宽度、长度、厚度分别为a、b、c,磁感应强

度为B的匀强磁场垂直管道的上表面向下，带负离子的液体向右运动的速度3与磁场垂直。

液体的流量指单位时间内流过管道横截面的液体体积,则下列说法正确的是（）

A.杆。尸产生的感应电动势恒为Bo）r2

B.电容器带电量恒为驾之

C.杆MN中的电流逐渐减小

A.对甲图，导体下端面的电势低于上端面的电势

D.杆MN向左做匀加速直线运动，加速度大小为华等

B.对甲图，霍尔电压与c成正比

7.如图所示，第三象限充满磁场，第一、四象限以工一15cm为右边界（右边界处没有磁场），纵向C.对乙图，导体后端面与前端面的电势差为Bav

范围足够大；第二象限没有磁场，磁感应强度大小都相同，方向垂直纸面向里，现有一群带正D.对乙图，液体的流量为am

电粒子从O点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场，不计粒子的重力，仅受洛伦兹力在磁

9.如图所示，电阻R=O.2Q,匝数n=lQ匝的直角梯形金属框abcde放在绝缘水平地面上，a。、

场中做匀速圆周运动，轨道半径为r=10cm,设运动周期为T。下列说法正确的是（）

6c、cd、de的长度均为L=0.4m；边长L=0.4m的正方形区城MNHK内存在垂直地面向

"cm

xx下、磁感应强度B=O.5T的匀强磁场。金属框沿地面以恒定速度&=L0m/s向右穿过磁

XX场，从必边刚进入磁场。=0）到a离开磁场的时间内，e、Q、N、H始终在一条直线上。下列

XX：说法正确的是（）

015;x/cm

XXXX;

XXXX

XXXX

A.右边界上有粒子射出的范围为一

B.从右边界射出的粒子，在磁场中的最大运动时间为年A.0.2s末，线框"边切割产生的电动势为0.2V

B.0.4s末，已通过线框的电荷量为4C

C.从右边界射出的粒子，在磁场中的最小运动时间为5

C.ae边进出磁场的过程中，线框中的感应电流一直减小

D.y轴正方向上（左边界）有粒子射出的范围为OVyVlOT^cmD"=0.5s与z=1.1s时，线框受到的安培力相同

物理第3页（共8页）物理第4页（共8页）

10.如图所示，一磁约束装置的原理图，圆心为原点0、半径为R。的圆形区域I内有方向垂直（1）在进行实验步骤①之前，应先将滑动变阻器的滑片置于（填“左端”“中间”或“右端”）。

My平面向里的匀强磁场,环形区域fl内（包括其外边界）有方向垂直xOy平面向里的（2）被测电流表的内阻RA=;测量值与电流表内阻的真实值相比较（填

“偏大”“偏小”或“相等”）。

匀强磁场&=乃3］，一带正电的粒子以速度“由A点（0,R°）沿y轴负方向射入磁场区域

（）被测电池组的电动势，内阻厂=。（均用实验过程中测得的物理量

I,第一次经过I、D区域边界处的位置为P，P点在1轴上，速度方向沿1轴正方向。I、3E=

的字母进行表示，电流表内阻不可忽略）

n区域边界有一位置Q,已知OQ与7轴正方向成60°,不计粒子的重力，下列说法正确的是

（）

12.（8分）在学习了多用电表的原理以后，某同学对自制多用电表产生了兴趣。他走进物理实

验室，用一个满偏电流为3mA、内阻约为9。的电流表、滑动变阻器和一节电动势为1.5V

A.在I、n区域内粒子做圆周运动的轨迹圆的半径之比为1：73的干电池组装一个欧姆表。

B.若要将粒子束缚在磁场区域内，环形区域大圆半径R至少为居凡（1）他首先测量了电流表的内阻，另取来一个量程为。〜L5V的电压表和一个总阻值为

C.从A点射入后（不计A点）第5次经过I、n区域边界处的位置为Q999.9。的电阻箱,测量电路如图1所示，闭合开关S后，调节电阻箱的阻值，他测得电流表

满偏时电压表的读数为1.47V,电阻箱的读数为480。，则电流表的内阻「=Q。

(18+16⑨/

D.粒子再次以相同的速度经过A点的运动时间为

3v0

第II卷（非选择题共54分）

三、非选择题（本题共5小题，共54分）

11.（10分）如图1所示是某兴趣小组设计的一个测量电流表A的内阻KA（约为5Q）和一个电

池组的电动势E及内阻厂的实验电路。已知电流表的量程为0〜100mA。他们的实验步骤

（2）该同学设计了如图2所示的电路，完成调试后表盘上1.5mA的刻度对应的电阻值

如下：

为。。

①断开单刀双掷开关S2,闭合开关$,调节滑动变阻器R。，使电流表A满偏；

（3）该同学又从实验室取来R°=¥。的标准电阻与电流表并联，如图3所示，这相当于对

②保持R。的阻值不变，将单刀双掷开关S2接M端，调节电阻箱R的阻值，当R的阻值为

5.2O时电流表A的示数为52.0mA；图2中的欧姆表换档，换档前后欧姆表的倍率之比为o

（4）该同学还用图4改装了一个欧姆表；当K,未接入时，闭合开关S,将红黑表分开时，调节

③断开开关$，将单刀双开掷关S2接N端，不断改变和记录电阻箱的阻值R以及分别与R

相对应的电流表的示数/;可变电阻，使电流表满偏,然后尺,接入红、黑表笔之间开始测电阻,下列关于该欧姆表说

法正确的是。

④分别以K和十为横坐标和纵坐标建立平面直角坐标系，利用记录的R和对应的十进行描

A.电阻刻度的零刻度线在灵敏电流表的右端

点画线，得到如图2所示的图线；B.电阻刻度的零刻度线在灵敏电流表的左端

⑤通过测量得知该图线在纵轴上的截距为6、斜率为koC.表盘上的电阻刻度是均匀的

根据以上实验操作，回答以下问题：D.测量电阻后，应将开关S断开

物理第5页（共8页）物理第6页（共8页）

13.（10分）某同学在学习了磁场对电流的作用后产生想法，设计了一个简易的“电磁秤”。如图（2）求金属棒在磁场Bi中的最大速度及刚达到最大速度时金属棒两端电压U；

1所示，两平行金属导轨CD、EF间距为L=0.1m,与电动势为E0=9V内阻不计的电源、（3）已知金属棒3.2s时还未到达磁场瓦，磁场B2随时间变化如图乙所示，求2.2〜3.2

电流表（量程0〜3A）、开关S、滑动变阻器R（阻值范围为。〜100Q）相连，质量为M=时间内金属棒上产生的焦耳热Q。

0.05kg、电阻为R0=2Q的金属棒MN垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面

成9=30°角，垂直接在金属棒中点的轻绳与导轨平面平行，跨过定滑轮后另一端接有秤盘，

空间施加垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度为B=5T,在秤盘中放入待测物体，

闭合开关S,调节滑动变阻器，当金属棒平衡时，通过读取电流表的读数就可以知道待测物

体的质量。已知秤盘中不放物体且金属棒静止时电流表读数为，。=0.1A。其余电阻、摩

2

擦以及轻绳质量均不计，重力加速度g取10m/so

（1）求秤盘的质量m0；

（2）求此“电磁秤”的称量物体的最大质量及此时滑动电阻器接入电路的阻值；15.（15分）如图所示，真空中位置A存在一带电粒子发射器能够瞬间在平面内发射出大量初速

（3）求为了便于得出秤盘上物体质量m的大小，请写出m与I的表达式并在图2中作出其度大小为W且电荷量相同带正电荷的粒子，粒子以不同的入射角外6为“与]轴正方向的

与电流表读数关系的m一/图像。夹角且0<J490°）射入半径为R的圆形匀强磁场（磁场方向未标出），圆形磁场刚好与x轴

相切于A点，所有粒子均在该磁场的作用下发生偏转，并全部沿力轴正方向射出。图中第

三象限虚线下方一定区域存在着沿了轴正方向的匀强电场，虚线刚好经过。点（。为实线圆

最右端的点）且顶点与O点相切，同时观察到进入该电场区域的所有粒子均从。点射入第

一象限，第一象限内存在范围足够大且垂直于平面向里磁感应强度大小为B2的匀强磁场，

。点上方沿'轴正方向放置足够长的荧光屏，粒子打在荧光屏上能够被荧光屏吸收。已知

粒子的质量为机，电荷量大小为q，OA的距离为2R,不考虑粒子所受重力及粒子之间的相

互作用力，求：

（1）圆形磁场磁感应强度Bi的大小及方向；

（2）匀强电场上边界虚线的函数表达式；

（3）所有粒子在第一象限内运动轨所经过的区域的面积（当tana=2,取a=0.35冗）。

14.（11分）如图甲所示，在水平面固定间距为L=2m的两平行金属导轨，两导轨左端连接有阻

值为H=2O的电阻，右端与水平面成夕=30°角向上倾斜。两导轨水平段虚线区域宽度L=

2m、长度1=1.9m内存在方向垂直导轨平面向上的变化磁场。两导轨倾斜段虚线abed

区域存在磁感应强度大小为B]=4^T,方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。现有一根长

度为2m、电阻厂=2Q、质量m=lkg的金属棒，在t=0时刻从距ab边界上方力1=0.1m处

由静止释放"=1.2s时金属棒在磁场5中速度恰好达到最大，力=1.3s时金属棒刚好离

开磁场在金属棒运动过程中始终与导轨接触良好，且与导轨保持垂直，不计导轨电阻

2

及摩擦，重力加速度g取10m/so

（1）求金属棒到达磁场ab边界时的速度大小；

物理第7页（共8页）物理第8页（共8页）

一、单项选择题根据动生电动势公式、欧姆定律及安培力公式有

1.B2,D3.D4.C5.D6.C7,B厂DLi7mT

F安m=Bi•R+r•L

二、多项选择题

8.AC9.BD10.BCD联立并整理得与=mgsin30°（2分）

三、非选择题

代人数据解得%>=2m/s（1分）

11.（1）右端（2分）

根据感应电动势七=8（%=%（夫+支）（1分）

（2）4.80（2分）偏小（2分）

导体棒两端电压U=%R

（））（分）与一耳（分）

322代人数据解得U=/6V（1分）

kk

12.（1）10（2分）（3）金属棒在2.2〜3.2s电动势及=瓦=等S=4V

（2）500（2分）

（1分）

（3）10：1（2分）

根据闭合电路欧姆定律E2=I2（R+厂）

（4）BD（2分）解得A=1A（1分）

13.（1）0.03kg

根据焦耳定律可得Q2=URt（1分）

（2）0.145kgIO解得Q=2J（1分）

（）见解析

315.（1）噜垂直于平面向里

【解析】（1）秤盘中不放物体时，使金属棒静止时电流qR

表读数为Jo=0.1A,对金属棒根据平衡条件可得（2）y=--5-Jc2（—

mog=BIoL+Mgsin0（1分）

解得人=0.03kg（1分）

（2）当电路中的电流最大时，此电子秤称得的质量最

大，电路中的最大电流为电流表的量程，即及=不皂T

K十Ko

（1分）

解得（1分）

对金属棒以及重物、秤盘根据平衡条件可得

（m0+rnmax）g=Mgsin3~\~BIsL（1分）

解得机max=0.145kg（1分）

（3）电流表示数I与所测物体的质量利的关系式为

Mgsin0-\~BIL=）g（1分）

代人数据解得加=（和一0.005）kg（0.1A）

解得31=罕（1分）

（2分）qR

方向垂直于平面向里（1分）

图像如下图所示

（2）粒子在电场中做类平抛运动且会聚在。点，设粒子

进电场时位置的坐标为（了,）），故有一1=%力（1分）

=2（分）

~y~，Y,—mt1

解得一、=袅/（1分）

£mv（）

点（一R,—R）如上图所示C点，是虚线上一点，代人可

14.(1)1m/s

故匀强电场上边界虚线的函数表达式y=~^T2

（2）2m/sy/lOV