湖北省荆州市荆州中学2025-2026学年高二下学期3月月考物理试卷

2024级高二下3月月考物理试题一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.下列有关物理学史描述正确的是（）A.安培发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，揭示了电与磁的联系B.奥斯特通过实验得出了电磁感应定律C.法拉第建立了完整的电磁场理论，并预言了电磁波存在D.赫兹通过实验捕捉到了电磁波【答案】D【解析】【详解】A．奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，揭示了电与磁的联系，故A错误；B．法拉第通过实验得出了电磁感应定律，故B错误；C．麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，并预言了电磁波存在，故C错误；D．赫兹通过实验捕捉到了电磁波，故D正确。故选D。2.下列说法正确的是（）A.图1中，强磁体从带有裂缝的铝管中静止下落（不计空气阻力）可视为自由落体运动B.图2中，仅减小通过励磁线圈的电流，则电子的运动半径减小C.图3中，若电磁铁电流方向与图中相反，可通过减小电流的方式实现电子的逆时针加速运动D.图4中，加速氘核的回旋加速器不可以直接用来加速氦核【答案】C【解析】【详解】A．强磁体在铝管中下落时，即使铝管有裂缝，铝管中仍会产生感应电流，感应电流的磁场会阻碍磁体相对运动，磁体受安培阻力，不是只受重力，不可视为自由落体运动，故A错误；B．电子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，推导得轨道半径

仅减小励磁线圈电流，磁感应强度减小，因此增大，故B错误；C．电流反向后，电磁铁磁场方向反向（变为竖直向下），电子带负电，逆时针加速要求电场力沿逆时针切线，因此感生电场方向为顺时针；根据楞次定律，顺时针感生电场对应向下的磁场在减小，因此减小电磁铁电流即可满足条件，故C正确；D．回旋加速器中，交变电源频率等于粒子回旋频率，即频率由粒子比荷决定。氘核与氦核二者比荷相同，回旋频率相同，因此加速氘核的回旋加速器可以直接加速氦核，故D错误。故选C。3.定值电阻两端电压的变化规律如图甲所示（图中每段曲线都是二分之一正弦曲线），两端电压的变化规律如图乙所示（图中每段曲线都是四分之一正弦曲线），则两电阻在一个周期内产生的热量之比为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】定值电阻，联立得两电阻在一个周期内产生的热量之比故选B。4.上珠峰、下矿井、入海港、进工厂、到田间，5G网络正在加速赋能千行百业实现数字化生产。2023年12月6日，2023世界5G大会在河南郑州开幕，主题为“5G变革共绘未来”。目前全球已部署超过260张5G网络，覆盖近一半的人口。产生无线信号电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图所示，则该时刻（）A.线圈中磁场的方向向上B.电容器正在放电，线圈储存的磁场能正在减小C.若电容器两极板间距变大，则电路产生的无线信号电波的频率变大D.线路中的电流正在减小且与线圈中感应电流的方向相反【答案】C【解析】【详解】A．根据安培定则可知，线圈中磁场的方向向下，故A错误；BD．电流方向流向正极板，表示电容器在充电，两极板电荷量增大，电路中电流在减小，线圈储存的磁场能正在减小，逐渐转化成电场能，根据“增反减同”可知，线圈中感应电流的方向与线路中原电流方向相同，故BD错误；C．根据可知，若电容器两极板间距变大，则电容器的电容减小；根据可知，电路产生的无线信号电波的频率变大，故C正确。故选C。5.如图（a）所示，一点电荷（不计重力）在辐向电场中围绕圆心做匀速圆周运动，轨迹所在处的电场强度大小均为；该点电荷在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场中也能做匀速圆周运动，如图（b）所示。已知两个圆弧轨迹的半径均为，两次圆周运动的线速度大小相等，下列说法正确的是（）A.点电荷的向心加速度大小为B.点电荷的线速度大小为C.点电荷的比荷为D.图（b）中点电荷可能沿逆时针转动也可能沿顺时针转动【答案】A【解析】【详解】B．对图（a）有对图（b）有可得，故B错误；A．向心加速度大小为，故A正确；C．根据，可得点电荷的比荷为，故C错误；D．由图（a）可知点电荷一定带正电，对图（b）由左手定则可知点电荷一定沿逆时针转动，故D错误。故选A。6.如图所示，端接入电压的正弦交流电，理想变压器原线圈与定值电阻串联，副线圈接有滑动变阻器（阻值范围为），变压器原、副线圈的匝数比，电压表和电流表均为理想交流电表。调节滑动变阻器的滑片，电压表和电流表示数变化量的绝对值为和，下列正确的是（）A.若将滑动变阻器的滑片下移，电压表、的示数将减小B.C.接入电路的阻值为时，电流表的示数为D.接入电路的阻值为时，变压器的输出功率最大【答案】B【解析】【详解】A．滑动变阻器滑片下移，接入电路的阻值减小，将副线圈电阻等效到原边，等效电阻减小，由得增大；测电压，​，​增大，故​示数增大；原线圈电压，增大，故减小，​也减小，示数减小，故A错误；B．对，代入、整理得​

变形得

因此变化量绝对值满足，故B正确；C．当，将副线圈电阻等效到原边，等效电阻原边总电阻原线圈电流由得，即示数为，故C错误；D．将和看作等效电源（电动势，内阻​），变压器输出功率等于该等效电源的输出功率，电源输出功率最大的条件是外阻等于内阻；等效外阻​令，得，即时输出功率最大，故D错误。故选B。7.如图所示，在区域内存在垂直于三角形平面向里的匀强磁场，，，BC=2d。在顶点处有一粒子源，可以在垂直磁场的平面内，向区域内各个方向均匀射入比荷为、速率为的带负电的粒子，有的粒子能从边射出，忽略粒子的重力及相互间的作用力。下列说法中正确的是（）A.匀强磁场的磁感应强度大小为B.从BC边射出的粒子在磁场中运动的最短时间为C.粒子在磁场中运动的最长时间为D.边有粒子射出的区域长度为【答案】D【解析】【详解】A．粒子源射出的粒子有从边射出，，则速度方向与边成角范围内的粒子都能从边射出，如图所示，当粒子速度方向与边成角时，粒子运动轨迹与边相切，其圆心为，由几何关系可得粒子运动的轨迹半径为，又，解得，故A错误；B．所有粒子在磁场中运动的轨迹半径相同，轨迹为劣弧时对应弦长越短，在磁场中运动时间越短，运动时间最短的粒子对应的弦垂直于，由几何关系可得，轨迹对应圆心刚好在边上，最短时间，故B错误；C．轨迹为劣弧时对应圆心角越大，在磁场中运动时间越长，沿弧运动时时间最长，故，故C错误；D．边有粒子射出的区域为，由几何关系可得，故D正确。故选D。【点睛】8.如图所示为一个质量为m、电荷量为+q的圆环，可在水平放置的粗糙细杆上自由滑动，细杆处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，圆环以初速度v0向右运动直至处于平衡状态，重力加速度为g，则圆环克服摩擦力做的功可能为（）A.0 B. C. D.【答案】ABD【解析】【详解】圆环克服摩擦力做的功，在数量上等于圆环的动能变化量，所以：①当圆环以初速度v0向右运动时，洛伦兹力的大小恰好等于圆环的重力，则圆环将不受摩擦力的作用，圆环克服摩擦力做的功为零，故A正确；②当圆环以初速度v0向右运动时，洛伦兹力的大小小于圆环的重力，则圆环在摩擦力作用下做减速运动，最终完全停止，处于平衡状态，此过程中损失的动能为，故B正确；③当圆环以初速度v0向右运动时，洛伦兹力的大小大于圆环的重力，则圆环在摩擦力作用下做减速运动，当速度减小到某一值时，洛伦兹力与重力等大反向，则圆环将保持此时的速度匀速运动下去，设此时的速度为v，则解得所以圆环损失的动能为故C错误，D正确。故选ABD。9.如图为某风力发电场向一学校供电线路图，发电场的输出功率为10kW，输出电压为250V，用户端电压为220V，输电线总电阻，升压变压器原、副线圈匝数比，变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（）A.降压变压器的匝数比B.输电线上的电流为40AC.该输电系统的输电效率为D.深夜学校的用电器减少，输电线上损失的功率将变小【答案】AD【解析】【详解】AB．根据题意可知升压变压器原线圈的电流为则输电线上的电流为升压变压器副线圈的电压为降压变压器原线圈的电压为降压变压器的匝数比为，故A正确，B错误；C．该输电系统的输电效率为代入数据解得，故C错误；D．深夜用户的用电器减少，则降压变压器的输入功率减小，输入电流减小，输电线上损失的功率减小，故D正确。故选AD。10.间距为、电阻不计且足够长的光滑平行导轨如图所示放置，水平和倾斜部分平滑连接。质量分别为和、电阻均为的金属棒、静置在水平导轨上，两金属棒平行且与导轨垂直。图中虚线的右侧存在着范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量为的绝缘棒垂直放在倾斜导轨高为处由静止释放，运动到水平导轨上与金属棒发生弹性正碰，碰后金属棒进入磁场最终未与金属棒碰撞。重力加速度为，下列说法正确的是（）A.绝缘棒与金属棒碰后瞬间金属棒的速度大小为B.整个过程金属棒产生的焦耳热为C.整个过程通过金属棒的电荷量为D.金属棒的初始位置距离磁场边界的最小距离为【答案】AC【解析】【详解】A．设绝缘棒a滑到水平导轨时的速度为，根据动能定理有解得绝缘棒a与金属棒b发生弹性正碰，设绝缘棒a、金属棒b碰后速度分别为、，取向右为正方向，由动量守恒定律可得由机械能守恒定律可得联立解得，，故A正确；B．分析可知金属棒b、c最终以相同的速度匀速运动，设最终速度为v，系统产生的总热量为Q，取向右为正方向，由动量守恒定律有解得由能量守恒定律可得联立解得故整个过程金属棒c产生的焦耳热为，故B错误；C．从金属棒b进入磁场到金属棒b、c共速，对金属棒c，由动量定理有通过金属棒c的电荷量联立解得，故C正确；D．设金属棒c初始位置距离磁场边界的最小距离为时，金属棒b进入磁场后恰好不能与金属棒c发生碰撞，平均电动势平均电流结合上述有电荷量，联立解得，故D错误。故选AC。二、非选择题：本题共5小题，共60分。11.一研究学习小组设计出如图甲所示的实验装置来探究“动量守恒定律”。（1）如图甲所示，两个半径相同的刚性球悬挂于同一水平面，两悬点的距离等于刚性球的直径大小，线长相等，将其中一球拉开至一定角度，松手后使之与另一球发生正碰。（2）如图甲所示，分析连拍照片得出，球1从点由静止释放，在最低点与球2发生水平方向的正碰，球1反弹后达到的最高位置为，球2向左摆动的最高位置为。测得球1的质量、球2的质量，、、到最低点的竖直高度差分别为、、，已知重力加速度为。则碰后瞬间小球1的速度大小为__________。（3）若测量数据近似满足关系式__________（用、、、、表示），则说明两小球碰撞过程动量守恒；若两小球发生的是弹性碰撞，则应满足关系式__________（用、、表示）（4）如图乙所示，在两个球上分别套上尼龙搭扣（魔术贴）毛面和勾面做的套圈，再进行同样的碰撞。若碰后两球能分开，则两小球均__________（填“能”或“不能”）到达原来的位置跟。【答案】①.②.③.④.不能【解析】【详解】[1]由动能定理有解得[2]根据动量守恒有由动能定理可知，，联立以上各式可得满足动量守恒则需满足关系式[3]根据弹性碰撞，需满足机械能守恒，即还需满足关系式联立以上各式得[4]两个球上分别套上尼龙搭扣（魔术贴）毛面和勾面做的套圈，此时发生非弹性碰撞，有机械能损失，故两个小球均不能到达原来的位置C跟B。12.某小组同学利用压敏电阻和电流计做一个测力计。（1）利用图甲电路测量压敏电阻的阻值。闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于__________端（填“”或“”）；已知电流表内阻为，某次测量中电压表示数为、电流表示数为，则压敏电阻__________（用所给物理量符号表示）；（2）改变作用在压敏电阻上的压力大小，测出不同压力下压敏电阻的阻值，可得到图乙所示的图像；（3）将该压敏电阻连入图丙电路中，电源电动势，内阻，电流表量程，内阻，如果压力时，电流表刚好满偏，电阻箱的阻值应调整为__________；（4）在图丙电路中，保持不变，将该电流表改装为压力计，则压力与电流的关系式为__________（代入（3）中各已知量的数值，表达式中只有电流未知）【答案】①.②.③.10④.【解析】【详解】[1]闭合开关前，滑动变阻器应调到接入阻值最大处保护电路，由图甲的接法可知，滑片位于端时接入电阻最大，故填。[2]甲图中电压表测量压敏电阻和电流表的总电压，由欧姆定律得整理得压敏电阻[3]由图乙的图像可得与的关系当时，，此时电流表达到满偏电流根据闭合电路欧姆定律解得[4]保持不变，总电阻满足代入已知数值得，整理得结合整理得13.如图所示，线圈的面积，匝数，线圈总电阻，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度。线圈以的角速度绕转轴匀速转动，从图示位置开始计时。（1）写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；（2）时间内上产生的热量；（3）线圈从图示位置转过过程中通过电阻的电荷量。【答案】（1）（2）960J（3）【解析】【小问1详解】电动势最大值解得故表达式为【小问2详解】电流的有效值为则的时间内电阻产生的热量为解得【小问3详解】由法拉第电磁感应定律可知又q=解得通过电阻的电荷量14.如图间距足够长平行导轨，与水平面间的夹角，、间连接有一个阻值的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度为。将一根质量为的金属棒紧靠放置在导轨上，且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至处时达到稳定速度。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数，金属棒从运动到过程中，通过电阻的电荷量为，金属棒沿导轨下滑过程中始终与平行，不计金属棒和导轨的电阻（，，）。求：（1）金属棒到达处的速度大小；（2）金属棒从运动到过程中电阻产生的焦耳热。（3）若将金属棒滑行到处的时刻计作，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，为使金属棒中不产生感应电流，则磁感应强度应该怎样随时间变化（写出与的关系式）。【答案】（1）4m/s（2）1J（3）【解析】【小问1详解】设金属棒到达cd处的速度大小为v，当金属棒做匀速运动时，产生的感应电动势E=B0Lv根据闭合电路的欧姆定律可得金属棒受到的安培力大小为F=B0IL对金属棒，根据平衡条件可得F+μmgcosθ=mgsinθ代入数据解得v=4m/s【小问2详解】金属棒从NQ运动到cd过程中，通过电阻的电荷量为解得x=5m则由能量关系解得Q=1J【小问3详解】当回路中的磁通量不变时，金属棒中不产生感应电流。此时金属棒将沿导轨做匀加速运动，由牛顿第二定律可得mgsinθμmgcosθ=ma解得a=g（sinθμcosθ)=10×（0.60.5×0.8）m/s2=2m/s2根据磁通量不变，可得B0Lx=BL（x+vt+at2）解得15.如图所示，在y轴上A点沿平行x轴正方向以v0发射一个带正电的粒子，在该方向上距A点3R处的B点为圆心存在一个半径为R的圆形有界