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海南省农垦中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题 B卷（原卷版+解析版）
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这是一份海南省农垦中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题 B卷（原卷版+解析版），文件包含海南省农垦中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题B卷原卷版docx、海南省农垦中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题B卷解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共32页， 欢迎下载使用。
一、选择题（共14小题，每小题3分，共42分）
1. 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，定值电阻的阻值为，电阻箱的初始阻值为，灯泡L阻值恒为。下列说法正确的是（ ）
A. 电流表的示数为
B. 逐渐增大的阻值，功率逐渐变大
C. 当时，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两端电压有效值为
2. 某同学将一段金属丝弯成如图1所示的平面线圈，已知圆形区域的面积为，五角星形区域的面积为，连接圆和五角星部分区域的面积忽略不计。现将该线圈沿垂直于磁场的方向放入一匀强磁场（垂直纸面向里的方向为磁场的正方向），且磁场磁感应强度随时间变化的规律如图2所示。则下列图像中能正确描述线圈两端点间电势差随时间变化规律的是令 （ ）
A. B.
C. D.
3. 下列现象说明分子做无规则运动的是（ ）
A. 水沸腾时冒出的“白汽”在空气中做无规则运动
B. 把少许碳素墨水滴入水中，在显微镜下可以观察到碳颗粒的无规则运动
C. 阳光从缝隙射入教室，在阳光下看到尘埃不停地运动
D. 经过搅拌，沙粒在水中杂乱地运动
4. 光滑绝热的活塞把密封的圆筒容器分成水平、两部分，这两部分充有温度相同的气体，平衡时，现将中气体温度加热到，中气体温度降低到，待重新平衡后，这两部分气体体积之比为（ ）
A. B. C. D.
5. 一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为，位移y的单位为m，时间t的单位为s。下列说法中正确的是（ ）
A. 弹簧振子振幅为0.2mB. 弹簧振子的周期为1.25s
C. 在t=0.2s时刻，振子的加速度必最大D. 在任意0.2s内，振子的路程均为0.1m
6. 三棱镜横截面如图所示，∠C=90°，∠B=60°，AC面涂有反光涂层。一细束光从O垂直AB边射入棱镜，经AC面反射到BC面，在BC面上恰好发生全反射。则该棱镜的折射率为 （ ）
A. 2B. C. D.
7. 如图，水平导线中有电流I通过，导线正下方的电子初速度的方向与电流I的方向相同，则电子将（ ）
A. 沿路径a运动，轨迹是圆
B 沿路径a运动，轨迹半径越来越大
C. 沿路径a运动，轨迹半径越来越小
D. 沿路径b运动，轨迹半径越来越小
8. 下列说法中正确的是（ ）
A. 图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a束光在水珠中传播的速度一定小于b束光在水珠中传播的速度
B. 图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从bb＇面射出
C. 图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间距离L，两相邻亮条纹间距离将减小
D. 图丁是检测工件表面平整程度时得到的图样，利用了光的衍射原理
9. 如图为某一类型质谱仪的结构示意图，在两平行电极板间有一匀强电场，电场强度为E，在电极板的右端有一阻隔板，板上有一小孔只能让没有偏向的带电粒子穿过，整个仪器置于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中。一带电粒子由电极板的左端，对准小孔、平行于电极板射入，从小孔射出后，粒子打在板上距离小孔为d的位置，忽略粒子重力，则此粒子的比荷为（ ）
A. B. C. D.
10. 半导体材料的导电物质称为载流子，载流子可以是正电荷，也可以为负电荷。如图所示，一块长为、宽为、高为的长方体半导体器件，其内载流子单位体积的个数为，沿方向通有恒定电流。在空间中施加一个磁感应强度为B、方向沿一方向的匀强磁场，半导体上、下表面之间产生稳定的电势差，下列说法正确的是（ ）
A. 该半导体器件上表面电势高于下表面电势
B. 电势差与载流子数密度成正比
C. 载流子所带电荷量为
D. 若将磁场方向变为方向，霍尔电压不变
11. 关于洛伦兹力的应用，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压
B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的负极，B极板是发电机的正极
C. 图丙是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是
D. 图丁是质谱仪的主要原理图。其中、、在磁场中偏转半径最大的是
12. 兼善中学“物理魔法社”的同学研究通电直导线在磁场中受力情况的小实验，装置如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一轻质挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为F1；现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒，当导体棒中通入方向垂直纸面向里的电流后，台秤读数为F2；则以下说法正确的是（ ）
A. 弹簧长度将变长B. 弹簧长度将变短
C. F1＜F2D. F2＜F1
13. 如图所示，正方形导线框的边中点和边中点分别接有接线柱，两接线柱通过导线与阻值为的定值电阻相连。的左侧有方向垂直纸面向里的匀强磁场，右侧有方向垂直纸面向外的匀强磁场，两磁场的磁感应强度均为。从某时刻开始，正方形导线框绕过的轴以恒定角速度转动，初始边速度方向垂直纸面向外。已知正方形导线框边长为，正方形导线框、接线柱、导线的电阻均不计，下列说法正确的是（ ）
A. 正方形导线框的边越过向右转动时电流方向为
B. 定值电阻消耗的电功率为
C. 流过正方形导线框边的电流有效值为
D. 正方形线框产生的感应电动势最大值为
14. 如图所示，半径为L的导体环固定在水平面上，导体环的总电阻为，整个空间存在垂直导体环平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一长为、阻值可忽略的导体棒MN可绕导体环上的M点在水平面内转动，时刻导体棒由与导体环相切的位置，在外力的控制下沿逆时针的方向以恒定的角速度ω转动。导体棒与导体环接触良好，接触点用O表示，导体棒转过30°时为状态①，导体棒转过90°时为状态②。下列说法正确的是（ ）
A. 状态①，MO两端的电压为
B. 状态②，MO两端的电压为
C. 状态①与状态②流过导体棒的电流之比为9:20
D. 状态①与状态②，导体棒所受的安培力之比为9:20
二、非选择题（共58分）
15. 小红用如图甲所示的装置探究“影响感应电流方向的因素”，螺线管与电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下，请回答下列问题：
（1）要想使电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，小红进行了以下三种操作，其中可行的是__________。
A．螺线管不动，磁铁静止放在螺线管中
B．螺线管不动，磁铁插入或拔出螺线管
C．磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动
（2）在（1）的研究中，小红发现电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，根据（1）中的操作，则感应电流方向与下列哪个因素有关___________。
A．螺线管的匝数 B．磁铁的磁性强弱 C．磁铁相对螺线管运动的方向
（3）在（1）的研究中，小红发现电流计摆动幅度大小会有不同，也就是感应电流大小不同，根据（1）中的操作，则感应电流大小与下列哪些因素有关______。
A．螺线管的匝数 B．磁铁的磁性强弱 C．磁铁相对螺线管运动的方向
16. 如图所示，线圈的面积是S=，共有N=100匝，线圈电阻r=1Ω，外接电阻R＝4Ω，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以ω=100π rad/s匀速旋转时，求：
（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）线圈每转过一周，整个电路中产生的焦耳热；
（3）从计时开始，线圈转过的过程中，通过外电阻的电量为多少。
17. 如图在第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，在第二、三、四象限内存在垂直平面向外的匀强磁场。一带正电粒子从x轴上的M点以速度沿与x轴正方向成60°角射入第二象限，恰好垂直于y轴从N点进入匀强电场，从x轴上的P点再次进入匀强磁场，且P点速度，已知磁场的范围足够大，，粒子的比荷为，不计粒子重力及一切阻力。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）匀强电场的电场强度E的大小；
（3）粒子从P点进入匀强磁场再次到达x轴的位置与M点的距离以及经历的时间。
18. 某同学模仿“用油膜法测分子直径”的实验方案来估测小黄米（可视为球形小颗粒）的直径。实验步骤如下：
①先用量筒测量出一定数量小黄米的体积为V；
②再将其平铺在水平的坐标纸上，使小黄米紧挨着排成单层结构；
③用铅笔描绘出边缘的轮廓如图；
④撤去小黄米，进行数据处理。
（1）坐标纸上每个小正方形方格的边长为L，轮廓所围的面积为_________；
（2）该同学估测出小黄米的直径为_________；
（3）用量筒测量小黄米的体积V比小黄米的实际体积_________（填“偏大”、“偏小”或“没有偏差”）；
（4）试验后发现绝大多数小黄米不是标准的球形，该因素将导致测量值比将小黄米看作球形的直径_________（填“偏大”或“偏小”）；
（5）该同学重复几次实验，每次计算出小黄米的直径都在1mm左右，若用10分度的游标卡尺测量其直径，_________（填“能”或“不能”）使相对误差小于±3%。（）
19. 如图所示，绝热汽缸长度为，绝热活塞可以无摩擦滑动。汽缸底部与活塞正中间用薄隔板隔开，隔板左边为真空，右边为理想气体，活塞静止在汽缸口。大气压强为，整个系统不漏气，活塞面积为、厚度不计。求：
（1）将隔板抽开，系统稳定时活塞与汽缸底部的距离（这个过程中气体温度不变）；
（2）将隔板抽开，将汽缸逆时针缓缓转过，使汽缸口朝上，活塞重力产生的压强为大气压强的一半。缓慢拉动活塞，使活塞恢复到汽缸口，此时的热力学温度为初态的，最终对活塞施加的作用力大小。
20. 如图甲所示，两个中心线共线的平行板电容器均水平放置。MN两板间电压U1=1.5V，板间充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.15T。先后有大量相同带电粒子沿两板中心线从左侧水平飞入MN间，粒子质量m=4.0×10-23kg，电荷量q=3.2×10-19C。研究发现CD两板间加如图乙所示U2=1.2V的周期性电压时，沿直线穿过MN并沿中心线进入CD之间的粒子，偏移量最大的粒子恰好能从极板右侧边缘飞出。已知两电容器板长均为l=15cm，MN间距d1=20cm，粒子重力不计。
（1）沿直线穿过MN的粒子速度大小是多少？
（2）若MN间电压U1=0，打在M板上的粒子速度最大值是多少？
（3）沿直线穿过MN，并沿中心线进入CD之间的粒子，从CD右侧飞出的粒子动能最小值是多少？
一、选择题（共14小题，每小题3分，共42分）
1. 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，定值电阻的阻值为，电阻箱的初始阻值为，灯泡L阻值恒为。下列说法正确的是（ ）
A. 电流表的示数为
B. 逐渐增大的阻值，功率逐渐变大
C. 当时，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两端电压有效值为
2. 某同学将一段金属丝弯成如图1所示的平面线圈，已知圆形区域的面积为，五角星形区域的面积为，连接圆和五角星部分区域的面积忽略不计。现将该线圈沿垂直于磁场的方向放入一匀强磁场（垂直纸面向里的方向为磁场的正方向），且磁场磁感应强度随时间变化的规律如图2所示。则下列图像中能正确描述线圈两端点间电势差随时间变化规律的是令 （ ）
A. B.
C. D.
3. 下列现象说明分子做无规则运动的是（ ）
A. 水沸腾时冒出的“白汽”在空气中做无规则运动
B. 把少许碳素墨水滴入水中，在显微镜下可以观察到碳颗粒的无规则运动
C. 阳光从缝隙射入教室，在阳光下看到尘埃不停地运动
D. 经过搅拌，沙粒在水中杂乱地运动
4. 光滑绝热的活塞把密封的圆筒容器分成水平、两部分，这两部分充有温度相同的气体，平衡时，现将中气体温度加热到，中气体温度降低到，待重新平衡后，这两部分气体体积之比为（ ）
A. B. C. D.
5. 一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为，位移y的单位为m，时间t的单位为s。下列说法中正确的是（ ）
A. 弹簧振子振幅为0.2mB. 弹簧振子的周期为1.25s
C. 在t=0.2s时刻，振子的加速度必最大D. 在任意0.2s内，振子的路程均为0.1m
6. 三棱镜横截面如图所示，∠C=90°，∠B=60°，AC面涂有反光涂层。一细束光从O垂直AB边射入棱镜，经AC面反射到BC面，在BC面上恰好发生全反射。则该棱镜的折射率为 （ ）
A. 2B. C. D.
7. 如图，水平导线中有电流I通过，导线正下方的电子初速度的方向与电流I的方向相同，则电子将（ ）
A. 沿路径a运动，轨迹是圆
B 沿路径a运动，轨迹半径越来越大
C. 沿路径a运动，轨迹半径越来越小
D. 沿路径b运动，轨迹半径越来越小
8. 下列说法中正确的是（ ）
A. 图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a束光在水珠中传播的速度一定小于b束光在水珠中传播的速度
B. 图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从bb＇面射出
C. 图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间距离L，两相邻亮条纹间距离将减小
D. 图丁是检测工件表面平整程度时得到的图样，利用了光的衍射原理
9. 如图为某一类型质谱仪的结构示意图，在两平行电极板间有一匀强电场，电场强度为E，在电极板的右端有一阻隔板，板上有一小孔只能让没有偏向的带电粒子穿过，整个仪器置于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中。一带电粒子由电极板的左端，对准小孔、平行于电极板射入，从小孔射出后，粒子打在板上距离小孔为d的位置，忽略粒子重力，则此粒子的比荷为（ ）
A. B. C. D.
10. 半导体材料的导电物质称为载流子，载流子可以是正电荷，也可以为负电荷。如图所示，一块长为、宽为、高为的长方体半导体器件，其内载流子单位体积的个数为，沿方向通有恒定电流。在空间中施加一个磁感应强度为B、方向沿一方向的匀强磁场，半导体上、下表面之间产生稳定的电势差，下列说法正确的是（ ）
A. 该半导体器件上表面电势高于下表面电势
B. 电势差与载流子数密度成正比
C. 载流子所带电荷量为
D. 若将磁场方向变为方向，霍尔电压不变
11. 关于洛伦兹力的应用，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压
B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的负极，B极板是发电机的正极
C. 图丙是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是
D. 图丁是质谱仪的主要原理图。其中、、在磁场中偏转半径最大的是
12. 兼善中学“物理魔法社”的同学研究通电直导线在磁场中受力情况的小实验，装置如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一轻质挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为F1；现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒，当导体棒中通入方向垂直纸面向里的电流后，台秤读数为F2；则以下说法正确的是（ ）
A. 弹簧长度将变长B. 弹簧长度将变短
C. F1＜F2D. F2＜F1
13. 如图所示，正方形导线框的边中点和边中点分别接有接线柱，两接线柱通过导线与阻值为的定值电阻相连。的左侧有方向垂直纸面向里的匀强磁场，右侧有方向垂直纸面向外的匀强磁场，两磁场的磁感应强度均为。从某时刻开始，正方形导线框绕过的轴以恒定角速度转动，初始边速度方向垂直纸面向外。已知正方形导线框边长为，正方形导线框、接线柱、导线的电阻均不计，下列说法正确的是（ ）
A. 正方形导线框的边越过向右转动时电流方向为
B. 定值电阻消耗的电功率为
C. 流过正方形导线框边的电流有效值为
D. 正方形线框产生的感应电动势最大值为
14. 如图所示，半径为L的导体环固定在水平面上，导体环的总电阻为，整个空间存在垂直导体环平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一长为、阻值可忽略的导体棒MN可绕导体环上的M点在水平面内转动，时刻导体棒由与导体环相切的位置，在外力的控制下沿逆时针的方向以恒定的角速度ω转动。导体棒与导体环接触良好，接触点用O表示，导体棒转过30°时为状态①，导体棒转过90°时为状态②。下列说法正确的是（ ）
A. 状态①，MO两端的电压为
B. 状态②，MO两端的电压为
C. 状态①与状态②流过导体棒的电流之比为9:20
D. 状态①与状态②，导体棒所受的安培力之比为9:20
二、非选择题（共58分）
15. 小红用如图甲所示的装置探究“影响感应电流方向的因素”，螺线管与电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下，请回答下列问题：
（1）要想使电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，小红进行了以下三种操作，其中可行的是__________。
A．螺线管不动，磁铁静止放在螺线管中
B．螺线管不动，磁铁插入或拔出螺线管
C．磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动
（2）在（1）的研究中，小红发现电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，根据（1）中的操作，则感应电流方向与下列哪个因素有关___________。
A．螺线管的匝数 B．磁铁的磁性强弱 C．磁铁相对螺线管运动的方向
（3）在（1）的研究中，小红发现电流计摆动幅度大小会有不同，也就是感应电流大小不同，根据（1）中的操作，则感应电流大小与下列哪些因素有关______。
A．螺线管的匝数 B．磁铁的磁性强弱 C．磁铁相对螺线管运动的方向
16. 如图所示，线圈的面积是S=，共有N=100匝，线圈电阻r=1Ω，外接电阻R＝4Ω，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以ω=100π rad/s匀速旋转时，求：
（1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）线圈每转过一周，整个电路中产生的焦耳热；
（3）从计时开始，线圈转过的过程中，通过外电阻的电量为多少。
17. 如图在第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，在第二、三、四象限内存在垂直平面向外的匀强磁场。一带正电粒子从x轴上的M点以速度沿与x轴正方向成60°角射入第二象限，恰好垂直于y轴从N点进入匀强电场，从x轴上的P点再次进入匀强磁场，且P点速度，已知磁场的范围足够大，，粒子的比荷为，不计粒子重力及一切阻力。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）匀强电场的电场强度E的大小；
（3）粒子从P点进入匀强磁场再次到达x轴的位置与M点的距离以及经历的时间。
18. 某同学模仿“用油膜法测分子直径”的实验方案来估测小黄米（可视为球形小颗粒）的直径。实验步骤如下：
①先用量筒测量出一定数量小黄米的体积为V；
②再将其平铺在水平的坐标纸上，使小黄米紧挨着排成单层结构；
③用铅笔描绘出边缘的轮廓如图；
④撤去小黄米，进行数据处理。
（1）坐标纸上每个小正方形方格的边长为L，轮廓所围的面积为_________；
（2）该同学估测出小黄米的直径为_________；
（3）用量筒测量小黄米的体积V比小黄米的实际体积_________（填“偏大”、“偏小”或“没有偏差”）；
（4）试验后发现绝大多数小黄米不是标准的球形，该因素将导致测量值比将小黄米看作球形的直径_________（填“偏大”或“偏小”）；
（5）该同学重复几次实验，每次计算出小黄米的直径都在1mm左右，若用10分度的游标卡尺测量其直径，_________（填“能”或“不能”）使相对误差小于±3%。（）
19. 如图所示，绝热汽缸长度为，绝热活塞可以无摩擦滑动。汽缸底部与活塞正中间用薄隔板隔开，隔板左边为真空，右边为理想气体，活塞静止在汽缸口。大气压强为，整个系统不漏气，活塞面积为、厚度不计。求：
（1）将隔板抽开，系统稳定时活塞与汽缸底部的距离（这个过程中气体温度不变）；
（2）将隔板抽开，将汽缸逆时针缓缓转过，使汽缸口朝上，活塞重力产生的压强为大气压强的一半。缓慢拉动活塞，使活塞恢复到汽缸口，此时的热力学温度为初态的，最终对活塞施加的作用力大小。
20. 如图甲所示，两个中心线共线的平行板电容器均水平放置。MN两板间电压U1=1.5V，板间充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.15T。先后有大量相同带电粒子沿两板中心线从左侧水平飞入MN间，粒子质量m=4.0×10-23kg，电荷量q=3.2×10-19C。研究发现CD两板间加如图乙所示U2=1.2V的周期性电压时，沿直线穿过MN并沿中心线进入CD之间的粒子，偏移量最大的粒子恰好能从极板右侧边缘飞出。已知两电容器板长均为l=15cm，MN间距d1=20cm，粒子重力不计。
（1）沿直线穿过MN的粒子速度大小是多少？
（2）若MN间电压U1=0，打在M板上的粒子速度最大值是多少？
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