湖北省随州市、孝感市部分名校2025-2026学年高二上学期12月月考（B）物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1湖北省随州市、孝感市部分名校2025-2026学年高二上学期12月月考物理（B）试卷本试卷共6页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。★祝考试顺利★注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.选择题用2B铅笔在答题卡上把对应题目所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每个小题给出的四个选项中，第1~7题只有一选项符合题目要求，第8~10题有多个选项符合要求。全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的不得分。1.电磁轨道炮是利用安培力使金属炮弹获得极大动能的先进武器。如图所示为电磁炮的原理简图，炮弹可看作阻值为R的导体，放置在光滑的金属轨道上，轨道水平放置并与电源连接。当炮弹放入轨道后，受到垂直纸面向里的匀强磁场对其的安培力作用，使其加速后射出。下列说法正确的是（）A.电源输出的电能完全转化为了炮弹的动能B.安培力对炮弹做功的大小等于回路中产生的总焦耳热C.炮弹在轨道上的加速度逐渐减小D.炮弹的末动能和轨道长度成正比【答案】C【解析】A．电源输出的电能并不是完全转化为炮弹的动能，还转化为电路的焦耳热，故A错误；B．安培力对炮弹做功的大小等于炮弹动能的增加量，故B错误；CD．炮弹运动过程中切割磁感线产生反向感应电动势，使得电路总电动势逐渐减小，则电路电流逐渐减小，根据可知，炮弹所受到的安培力逐渐变小，合外力逐渐减小，在轨道上的加速度逐渐减小，当反向感应电动势等于电源电动势时，炮弹不再受安培力作用，炮弹速度达到最大，则有解得可知不断增加轨道长度，当炮弹已经达到最大速度后，出膛时获得的动能就不再增加，故C正确，D错误。故选C。2.如图甲所示，在匀强磁场中，一巨型金属线圈两次不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图像分别如图乙中曲线a、b所示，则（）A.两次时刻穿过线圈的磁通量均为零B.曲线a表示的交变电动势的最大值为25VC.曲线b表示的交变电动势有效值为15VD.曲线a、b对应的线圈转速之比为3∶2【答案】D【解析】A．两次时刻线圈产生的感应电动势均为零，可知此时穿过线圈的磁通量均最大，A错误；B．曲线a表示的交变电动势的最大值为30V，B错误；D．转速n在单位为r/s时，本质上就指频率，即有故两者的转速之比为D正确；C．线圈在磁场中，感应电动势的瞬时值为则电动势的最大值则有曲线a表示的交变电动势最大值是30V，解得则曲线b表示的交变电动势有效值为C错误。故选D。3.某学校安装了反渗透RO膜过滤净水器，经过过滤净化的直饮水进入了教室。净水器如果有反渗透RO膜组件，会产生一部分无法过滤的自来水，称为“废水”，或称“尾水”。“尾水”中含有较多矿物质及其他无法透过反渗透RO膜的成分，不能直接饮用，但可以浇花、拖地。该学校的物理兴趣小组为了测量直饮水供水处“尾水”的流量，将“尾水”接上电磁流量计，如图所示。已知流量计水管直径为d，垂直水管向里的匀强磁场磁感应强度大小为B，稳定后M、N两点之间电压为U。则（）A.M点的电势低于N点的电势B.“尾水”中离子所受洛伦兹力方向由M指向NC.“尾水”的流速为D.“尾水”的流量为【答案】A【解析】AB.根据左手定则，正离子所受洛伦兹力方向由M指向N，向N侧偏转，负离子所受洛伦兹力方向由N指向M，向M侧偏转，M点的电势低于N点的电势，故A正确，B错误；C.正、负离子达到稳定状态时，有可得流速故C错误；D.“尾水”的流量故D错误。故选A。4.如图所示，线圈P和电流表构成一个回路，线圈P的绕向如图所示。手持磁铁在上方接近或远离线圈P时，以下说法正确的是（）A.若磁铁N极朝下，接近线圈P，经过电流表的电流方向为b→aB.若磁铁N极朝下，远离线圈P，经过电流表的电流方向为b→aC.若磁铁S极朝下，接近线圈P，经过电流表的电流方向为b→aD.若磁铁S极朝下，远离线圈P，经过电流表的电流方向为a→b【答案】A【解析】A．若磁铁N极朝下，线圈所在处磁场方向向下，磁铁接近线圈P，线圈的磁通量增加，根据楞次定律，线圈中感应电流的磁场方向向上，根据安培定则，经过电流表的电流方向为b→a，A正确；B．若磁铁N极朝下，线圈所在处的磁场方向向下，磁铁远离线圈P，线圈的磁通量减少，根据楞次定律，线圈中感应电流的磁场方向向下，根据安培定则，经过电流表的电流方向为a→b，B错误；C．若磁铁S极朝下，线圈所在处的磁场方向向上，磁铁接近线圈P，线圈的磁通量增加，根据楞次定律，线圈中感应电流的磁场方向向下，根据安培定则，经过电流表的电流方向为a→b，C错误；D．若磁铁S极朝下，线圈所在处的磁场方向向上，磁铁远离线圈P，线圈的磁通量减少，根据楞次定律，线圈中感应电流的磁场方向向上，根据安培定则，经过电流表的电流方向为b→a，D错误。故选A。5.如图，水平面MN下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，纸面为竖直平面。不可形变的导体棒ab和两根可形变的导体棒组成三角形回路框，其中ab处于水平位置框从MN上方由静止释放，框面始终在纸面内框落入磁场且ab未到达MN的过程中，沿磁场方向观察，框的大致形状及回路中的电流方向为（）A. B.C. D.【答案】C【解析】由楞次定律“增反减同”可知回路框中感应电流方向为逆时针，根据左手定则可知左侧导体棒所受安培力斜向右上方，右侧导体棒所受安培力斜向左上方。故选C。6.如图所示装置中，平行导轨光滑、水平放置，cd杆原来静止。当ab杆做如下哪种运动时，cd杆将向左移动（）A.向左加速运动 B.向左减速运动 C.向右加速运动 D.向右匀速运动【答案】A【解析】A．ab杆向左加速运动，根据右手定则，知在ab杆上产生增大的b到a的电流，根据安培定则，在L1中产生向下增强的磁场，该磁场向上通过L2，根据楞次定律，在cd杆上产生d到c的电流，根据左手定则，受到向左的安培力，向左运动，故A正确；B．ab杆向左减速运动，根据右手定则，知在ab杆上产生减小的b到a的电流，根据安培定则，在L1中产生向下减弱的磁场，该磁场向上通过L2，根据楞次定律，在cd杆上产生c到d的电流，根据左手定则，cd杆受到向右的安培力，向右运动，故B错误；C．ab杆向右加速运动，根据右手定则，知在ab杆上产生增大的a到b的电流，根据安培定则，在L1中产生向上增强的磁场，该磁场向下通过L2，根据楞次定律，在cd杆上产生c到d的电流，根据左手定则，cd杆受到向右的安培力，向右运动，故C错误；D．ab杆向右匀速运动，在ab杆中产生恒定的电流，该电流在线圈L1中产生恒定的磁场，在L2中不产生感应电流，所以cd杆不动，故D错误。故选A。7.如图所示，空间有一个边长为2L的等边三角形匀强磁场区域，现有一个底边长为L的直角三角形金属线框，电阻为R，高度与磁场区域相等，金属线框以速度v匀速穿过磁场区域的过程中，规定逆时针方向的电流为正，则下列关于线框中感应电流i随位移x变化的图线正确的是（开始时线框右端点与磁场区域左端点重合）（）A. B.C. D.【答案】B【解析】时，穿过线框的磁通量垂直纸面向里增大，由楞次定律可知，线框中感应电流沿逆时针方向为正，设线框有效切割长度为l，则由几何关系有由法拉第电磁感应定律有由闭合电路欧姆定律知当时时，穿过线框的磁通量垂直纸面向里增大，由楞次定律可知，线框中感应电流沿逆时针方向为正，由几何关系可得当时，；时，穿过线框的磁通量垂直纸面向里减小，由楞次定律可知，线框中感应电流沿顺时针方向为负，当斜边刚出磁场时之后，由几何关系可得当时，，B图符合题意。故选B。8.粒子物理研究领域利用磁场来辨别粒子的身份。一个圆形区域内有垂直于平面向外的匀强磁场，两个带电粒子a和b，以相同的速率从A点沿AO方向射入磁场，它们在磁场中的运动轨迹如图所示。不计重力、空气阻力和粒子间的作用力，下列说法正确的是（）A.a粒子带负电，b粒子带正电 B.a粒子带正电，b粒子带负电C.a粒子的比荷较大 D.b粒子的比荷较大【答案】BC【解析】AB．由题可知，两粒子以相同的速率从A点沿AO方向射入磁场，a粒子向下偏，b粒子向上偏，磁场垂直纸面向外，根据左手定则，可知a粒子带正电，b粒子带负电，故A错误，B正确；CD．两粒子在磁场中偏转，根据洛伦兹力提供向心力，则有解得由图可知，a粒子的偏转半径更小，故a粒子的比荷较大，故C正确，D错误。故选BC。9.小型旋转电枢式交流发电机的原理图如图甲所示，其矩形线圈在磁感应强度B=0.6T的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动。已知线圈的匝数n=100匝，电阻r=2.5Ω，所围成矩形的面积，线圈的两端经集流环和电刷与R=7.5Ω的电阻连接，矩形线圈产生的电动势e随时间t变化的图像如图乙所示，理想交流电压表的量程足够大。下列说法正确的是（）A.该交流电方向每秒变化50次B.电压表的示数为12πVC.t=0.5s时线圈恰好位于中性面D.电阻R的电功率为5.4π²W【答案】CD【解析】A．由图乙可知，周期为，一个周期内交流电方向变化2次，则该交流电方向每秒变化10次，故A错误；BD．线圈产生的电动势最大值为则电动势有效值为电压表的示数为电阻R的电功率为故B错误，D正确；C．由图乙可知，t=0.5s时，线圈产生的电动势为0，此时线圈恰好位于中性面，故C正确。故选CD。10.如图所示，在直角三角形ABC内充满垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），AB边长度为d，.现垂直AB边射入一群质量均为m、电荷量均为q、速度大小均为v的带正电粒子，已知垂直AC边射出的粒子在磁场中运动的时间为t，而运动时间最长的粒子在磁场中的运动时间为（不计重力）．则下列判断中正确的是（）A.粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为4tB.该匀强磁场的磁感应强度大小为C.粒子在磁场中运动的轨道半径为D.粒子进入磁场时速度大小为【答案】ABC【解析】带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，垂直AC边射出的粒子在磁场中运动的时间是，即为：，则得周期为：T=4t，故A正确；由T=4t，R=，T=，得：，故B正确；运动时间最长的粒子在磁场中运动的轨迹如图所示，根据几何关系有：，解得：R=d，故C正确；根据粒子在磁场中运动的速度为：v=，周期为：T=4t0，半径为：R=d，联立可得：v=，故D错误．故选ABC．二、实验探究题：本题共2小题，共15分。11.某同学做“探究感应电流产生的条件”的实验时，由于没有滑动变阻器，于是他用一个光敏电阻（光照越强电阻越小，反之越大）和一个可调节光照强度的光源替代滑动变阻器。图甲中实验器材有部分已用导线连接。（1）请用笔画线代替导线将图中的实验电路连接完整______。（2）闭合电键的瞬间，观察到电流表G的指针向右偏转。那么闭合电键后，增强可调光源强度，电流表G的指针将向______偏转（填“左”或“右”）。（3）该同学根据感应电流产生条件，想利用摇绳发电。如图乙所示，把一条大约10m长电线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合导体回路。两个同学沿______（选填“东西”或“南北”）方向站立并迅速摇动这条电线时，发电的可能性比较大。【答案】（1）（2）右（3）东西【解析】（1）[1]根据电磁感应，A线圈必须与电源连接，该电流激发出原磁场，B线圈与灵敏电流计连接，形成新回路，实物连接如图所示（2）[2]闭合电键的瞬间，观察到电流表G的指针向右偏转，表明穿过线圈B的磁通量增大时，电流表G的指针向右偏转。当增强可调光源强度时，光敏电阻阻值减小，电流增大，则穿过线圈B的磁通量增大时，电流表G的指针向右偏转。（3）[3]由于地磁场沿南北方向，只有电线与磁场垂直，即电线位于东西方向时，摇动这条电线时，发电的可能性比较大，可知两个同学应该沿东西站立。12.在“研究电磁感应现象”的实验中。（1）为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈M连接，如图甲所示。当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。将磁体N极向下从线圈上方竖直插入M时，发现指针向右偏转。俯视线圈，其绕向为沿________（填“顺时针”或“逆时针”）由a端开始绕至b端。（2）如图乙所示，如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，那么合上开关S后，将A线圈迅速从B线圈拔出时，电流计指针将________；A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，电流计指针将________。（均填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”）（3）在图乙中，某同学闭合开关后，第一次将滑动变阻器的触头从左端快速滑到右端，第二次将滑动变阻器的触头从左端慢慢滑到右端，发现电流计的指针摆动的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度________（填“大”或“小”）。【答案】（1）逆时针（2）向右偏向左偏（3）大【解析】（1）将磁体极向下从线圈上方竖直插入时，穿过线圈的磁场方向向下，磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向向上，电流计指针向右偏转，说明电流从右端流入电流计，由安培定则可知，俯视线圈，其绕向为沿逆时针方向由端开始绕至端。（2）[1]合上开关后，将A线圈迅速从B线圈拔出时，穿过B线圈的磁通量减小，电流计指针将向右偏转；[2]A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，A线圈中的电流增大，穿过B线圈的磁通量增加，电流计指针将向左偏转。（3）第一次将滑动变阻器的触头从左端快速滑到右端，A线圈的电流变化快，电流产生的磁场变化快，穿过B线圈的磁通量变化快，B线圈中的感应电动势大，感应电流大，电流计的指针摆动的幅度大；同理可知，第二次电流计的指针摆动的幅度小，故第一次比第二次指针摆动幅度大。三、计算题：本题共3小题，共45分。13.如图所示，间距为d=1m的导轨竖直固定在绝缘地面上，导轨顶端连接电动势为E=1.5V、内阻为r=1Ω的电源，质量为m=0.01kg的金属杆垂直接触导轨，当在导轨所在的平面内加上方向与金属杆成角、磁感应强度大小为B=2T的匀强磁场后，金属杆沿着导轨恰好不向下运动。已知电源两端的电压为U=1V，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（1）金属杆的接入电阻R；（2）金属杆与导轨间的动摩擦因数µ。【答案】（1）（2）0.2【解析】（1）由闭合电路欧姆定律可得回路的电流由欧姆定律金属杆的接入电阻综合解得（2）把磁感应强度B分别沿水平方向、竖直方向分解，B在竖直向上方向的分量为B在水平方向的分量与金属杆平行，对金属杆没有安培力作用，根据左手定则，B在竖直方向的分量对金属杆的安培力垂直导轨与金属杆所在的竖直面向里最大静摩擦力等于滑动摩擦力对金属杆受力分析，由力的平衡可得综合解得14.如图所示，M、N板间存在电压为U0的加速电场，半径为R的圆形区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，光屏放置于圆形磁场区域右侧，光屏中心P到圆形磁场区域圆心O的距离为2R。带电粒子从S点由静止飘入M、N板间，经电场加速后进入圆形磁场区域