黑龙江省齐齐哈尔市第八中学校2025-2026学年高二上学期12月月考物理试卷含答案含答案解析

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一、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，有选错的得0分。
1. 如图所示的四幅图中，导体棒的长度均为L，磁场的磁感应强度大小均为B，在各导体棒中通有相同的电流I。则下列选项正确的是（ ）
A. 图甲中导体棒所受的安培力大小为BIL，方向水平向左
B. 图乙中导体棒所受的安培力大小为BIL，方向竖直向下
C. 图丙中导体棒所受的安培力大小为BIL，方向竖直向上
D. 图丁中导体棒所受的安培力大小为BIL，方向水平向右
【答案】B
【解析】
【详解】A．题图甲中，因电流方向与磁场平行，所以安培力为零，故A错误；
B．题图乙中，导体棒与磁场垂直，则安培力的大小为BIL，根据左手定则可知，方向竖直向下，故B正确；
C．题图丙中，导体棒与磁场垂直，则安培力的大小为BIL，方向垂直导体斜左上方，故C错误；
D．题图丁中，导体棒与磁场成60°角，则安培力的大小为，方向垂直纸面向外，故D错误。
故选B。
2. 在光滑水平地面上，一质量为2kg的物体在水平向右的拉力F作用下，由静止开始运动，拉力F随时间变化的关系图线如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 0~2s内，拉力F的冲量为
B. 2~4s内，拉力F的冲量为
C. 0~4s内，物体的动量方向会改变
D. 时，物体的速度大小为1.5m/s
【答案】A
【解析】
【详解】A．0~2s内，拉力F的冲量为，故A正确；
B．2~4s内，拉力F的冲量大小为
方向向左，故拉力F的冲量为，故B错误；
C．根据动量定理可知
故物体的动量方向不会改变，故C错误；
D．根据
解得，故D错误。
故选A。
3. 如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd在条形磁体的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，且ad边、bc边一直在同一水平面上，由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ，这个过程中线圈中的感应电流（ ）
A. 沿abcda流动
B. 沿dcbad流动
C. 先沿abcda流动，后沿dcbad流动
D. 先沿dcbad流动，后沿abcda流动
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意，由条形磁铁的磁场分布情况可知，线圈在Ⅱ位置时穿过线圈的磁通量最少，线圈从Ⅰ位置到Ⅱ位置，穿过线圈自下而上的磁通量减少，由楞次定律可知，感应电流的磁场阻碍其减少，则在线圈中产生的感应电流的方向为abcda，线圈从Ⅱ位置到Ⅲ位置，穿过线圈自上而下的磁通量在增加，感应电流的磁场阻碍其增加，由楞次定律可知感应电流的方向仍然是abcda。
故选A。
4. 如图所示，一束质量、速度和电荷量不全相同的离子垂直射入匀强磁场和匀强电场E正交的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为a、b两束。下列说法中正确的是（ ）
A. 组成a束和b束离子都带负电
B. a束离子的比荷小于b束离子的比荷
C. 组成a束和b束离子的动能一定不同
D. 速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向里
【答案】B
【解析】
【详解】A．离子进入匀强磁场中分裂为、两束，在洛伦兹力作用下都向下偏转，根据左手定则可知，组成束和束的离子都带正电，故A错误；
BC．离子经过速度选择器，所受电场力和洛伦兹力平衡，则有
解得离子的速度大小为
离子进入匀强磁场中，由洛伦兹力提供向心力可得
解得
由图可知束离子的轨道半径大于束离子的轨道半径，可知束离子的比荷小于束离子的比荷，但组成束和束离子的质量不一定不同，根据可知，组成a束和b束离子的动能不一定不同，故B正确，C错误。
D．在速度选择器中，电场方向竖直向上，因为离子都带正电，可知离子所受电场力竖直向上，所以洛伦兹力方向竖直向下，根据左手定则可知，速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外，故D错误。
故选B。
5. 电磁流量计可以测量导电液体的流量Q（单位时间内流过管道横截面的液体体积）。如图所示，内壁光滑的薄圆管由非磁性导电材料制成，空间有垂直管道轴线的匀强磁场，磁感应强度为B。液体充满管道并以速度v沿轴线方向流动，圆管壁上的M、N两点连线为直径，长度为D，且垂直于磁场方向。若M、N两点的电势差为U，则管道的液体流量Q为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据电场力与洛伦兹力平衡，有
解得
管道的截面积为
管道的液体流量为
故选D。
6. 如图所示，一长为L的导体棒ab在磁感应强度为B的匀强磁场中绕其b端以角速度在垂直于磁场的平面内匀速转动，则ab两端产生的感应电动势为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】ab两端产生的感应电动势是
其中
解得
故选A。
7. 如图所示，足够长的粗糙U型金属导轨NMQP固定，导轨宽度为L，导轨平面与水平面之间的夹角为37°，在导轨所在区域，一匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度为B，QM之间接有阻值为R的电阻，导轨电阻不计。一质量为m，电阻为2R的金属棒ab放在导轨上，现给金属棒一个瞬时冲量，使其以初速度v0沿导轨平面向下开始滑行，棒与导轨之间的动摩擦因数为0.75，（上述字母均为已知量，sin37°=0.6）由以上条件，在此后的运动过程中，下列说法错误的是（ ）
A. 导体棒通过的位移为B. 回路电流随导体棒通过的位移而均匀减小
C. 运动过程中ab两端的电压是MQ两端电压的2倍D. 电阻R上产生的焦耳热等于
【答案】C
【解析】
【详解】B．导体棒下滑过程中受到重力、支持力、安培力、摩擦力，由于导体棒与导轨之间的动摩擦因数，所以
即整个下滑过程中导体棒沿导轨平面方向只受安培力作用，沿导轨平面向上，阻碍导体棒下滑。设任意时刻导体棒的速度为，由动量定理可得
又，
联立解得
由此可知导体棒速度随位移均匀减小，回路电流
可知回路电流I也随位移均匀减小，故B正确，不符合题意；
A．由B选项分析可知导体棒最终静止在导轨上，对整个过程由动量定理得
根据，，，
联立得
解得，故A正确，不符合题意；
D．由B选项分析知整个下滑过程中，重力做功和克服摩擦力做功相等，根据能量守恒定律可知整个电路产生的焦耳热等于导体棒动能的减少量，即
根据
可得电阻上产生的焦耳热为，故D正确，不符合题意；
C．导体棒下滑时切割磁感线，产生感应电动势，则导体棒等效为电源，其电阻等效为内阻，导体棒两端的电压就是路端电压，等于两端电压，故C错误，符合题意。
本题选择错误选项，故选C。
8. 下列关于教科书上的四幅插图，说法正确的是（ ）
A 奥斯特利用（a）图实验装置发现了电磁感应现象
B. （b）图中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过磁场实现的
C. 图（c）中只增大电压U，粒子可以获得更大的动能
D. 图（d）等离子体进入A、B极板之间稳定后，A极板电势低于B极板电势
【答案】BD
【解析】
【详解】A．奥斯特利用（a）图实验装置发现了电流的磁效应，故A错误；
B．（b）图中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过磁场实现的，故B正确；
C．图（c）中，当粒子在磁场中的轨迹半径等于D形盒半径时，粒子的动能最大，由洛伦兹力提供向心力得
可得粒子的最大动能为
可知只增大电压U，粒子不可以获得更大的动能，故C错误；
D．图（d）中，根据左手定则可知，正离子受到的洛伦兹力向下，负离子受到的洛伦兹力向上，则B板带正电，A板带负电，A极板电势低于B极板电势，故D正确。
故选BD。
9. 如图所示，水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环，在圆心的正上方一定高度处有一个竖直的条形磁体。把条形磁体水平向右移动时，金属圆环始终保持静止。下列说法正确的是 （ ）
A. 金属圆环相对桌面有向右的运动趋势
B. 金属圆环对桌面的压力小于其自身重力
C. 金属圆环有扩张的趋势
D. 金属圆环受到水平向右的摩擦力
【答案】ABC
【解析】
【详解】ABD．根据“来拒去留”规律，把条形磁体水平向右移动时，条形磁铁远离金属环，二者相互吸引，金属环受到向右上方的引力作用，所以金属圆环相对桌面有向右的运动趋势，金属圆环对桌面的压力小于其自身重力，金属圆环受到水平向左的摩擦力，故AB正确，D错误；
C．条形磁铁向右移动时，穿过金属环的磁通量减少，根据“增缩减扩”规律，金属圆环有扩大的趋势，故C正确。
故选ABC。
10. 如图甲所示，一单匝带缺口（缺口很小）的刚性金属圆环固定在水平面内，圆环阻值，缺口两端引出两根导线，与阻值的定值电阻构成闭合回路，圆环内的磁通量变化如图乙所示，规定磁通量方向向里为正，不计导线的电阻，下列说法正确的是（ ）
A. 0~1s内圆环中的感应电流方向沿顺时针方向
B. 0~1s和1~2s内感应电流方向相同
C. 2~4s内，电阻R两端电压
D. 0~1s内圆环有扩张趋势，且感应电流大小为0.2A
【答案】AB
【解析】
【详解】A．0~1s内，磁通量减小，由楞次定律可知，感应磁场与原磁场方向相同，根据右手螺旋定则可知，感应电流方向为顺时针，故A正确；
B．1~2s内，磁通量反向增加，根据楞次定律可知，感应磁场与原磁场方向相反，根据右手螺旋定则可知，感应电流方向为顺时针，与0~1s内电流方向相同，故B正确；
C．2~4s内，由法拉第电磁感应定律可得
由闭合电路欧姆定律可得
由楞次定律“增反减同”和右手螺旋定则可知，电流为逆时针方向。所以电阻R两端电压，故C错误；
D．根据楞次定律“增缩减扩”可知，0~1s内圆环有扩张趋势。由法拉第电磁感应定律可得
由闭合电路欧姆定律可得，故D错误。
故选AB。
二、实验题（每空2分，共计14分）
11. 某同学利用下列器材测定一节蓄电池的电动势和内阻。蓄电池的电动势约为1.5V。
A.电流表A，量程是1A，内阻RA＝0.2Ω；
B.电压表V1，量程是2V，内阻约为6kΩ；
C.滑动变阻器，阻值为0~10Ω；
D.定值电阻R0＝0.3Ω；
E.开关S一个，导线若干。
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑至________（选填“左”或“右”）端
（2）用甲图的实验电路进行测量，读出电压表和电流表的读数，画出对应的U－I图线如图乙所示，由图线可得该蓄电池的电动势E＝_______V，内阻r＝________ Ω。（结果均保留两位有效数字）
（3）若电流表损坏，现将量程200mA，内阻为1.5Ω的毫安表与定值电阻R0并联改装成电流表Ⓐ，则改装后的量程为__________A
【答案】（1）左 （2） ①. 1.5 ②. 0.8
（3）1.2
【解析】
小问1详解】
滑动变阻器采用的是限流式接法，为保护电路应使它接入电路中的电阻最大，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑至左端；
【小问2详解】
[1] [2] 由闭合电路欧姆定律可得
解得
可得该蓄电池的电动势
得
【小问3详解】
毫安表的满偏电压为
则改装后干路最大电流为
即改装后的电流表量程为1.2A。
12.
（1）在探究楞次定律的实验中，除需要已知绕向的螺线管、条形磁铁外，还要用到一个电表，请从下列电表中选择 。
A. 量程为的电压表
B. 量程为的电流表
C. 量程为的电流表
D. 零刻度在中间的灵敏电流计
（2）同学利用实验探究的结论，可以推断出螺线管导线绕向。如图（d）所示，当强条形磁铁N极向下快速插入螺线管时，二极管发光。则可推断：该螺线管的导线绕向应如图________（选填“e”或“f”）
（3）同学们通过进一步实验和查阅资料发现，楞次定律是 在电磁感应现象中的具体体现。
A. 库仑定律B. 欧姆定律C. 能量守恒定律
【答案】（1）D （2）e （3）C
【解析】
【小问1详解】
在探究楞次定律的实验中，除需要已知绕向的螺线管、条形磁铁外，还要用到一个零刻度在中间的灵敏电流计，故选D。
【小问2详解】
当强条形磁铁N极向下快速插入螺线管时，螺线管中磁场向下，磁通量增大，据楞次定律可知，感应电流应沿逆时针（俯视）方向，二极管发光，说明流过二极管的电流自下而上，可推断该螺线管的导线绕向应如图e中所示。
【小问3详解】
根据楞次定律可知，感应电流的磁场阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化，因此，为了维持原磁场磁通量的变化，就必须有动力作用，这种动力克服感应电流的磁场的阻碍作用做功，将其他形式的能转变为感应电流的电能，所以“楞次定律”中的阻碍过程，实质上就是能量转化的过程，即楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现，故选C。
三、计算题（13题10分；14题14分；15题16分，共计40分。）
13. 光滑的金属导轨相互平行，它们所在平面与水平面夹角为45°，磁感应强度为B=1T的匀强磁场竖直向上穿过导轨，此时导轨上放一重0.1N、电阻5Ω的金属棒，导轨间距L=0.5m，导轨中所接电源的电动势为6V，内阻1Ω，电阻R阻值未知，其它的电阻不计，则欲使金属棒在导轨上保持静止，求：
（1）电阻的阻值R的大小；
（2）若只改变磁感应强度的方向和大小，金属棒在导轨上仍保持静止，求磁感应强度的最小值及方向。
【答案】（1）24Ω （2），方向垂直金属导轨斜向左上
【解析】
【小问1详解】
使金属棒在导轨上保持静止，根据受力平衡可得
根据闭合电路欧姆定律可得
联立解得
【小问2详解】
若只改变磁感应强度的方向和大小，金属棒在导轨上仍保持静止，当安培力沿斜面向上时，安培力最小，即磁感应强度最小，根据左手定则可知磁感应强度方向垂直金属导轨斜向左上；根据平衡条件可得
解得
14. 如图所示，高的平板C右端有竖直挡板，置于水平面上，平板上放置两小物块A、B，A、B间有一劲度系数足够大的轻弹簧，将轻弹簧压缩到弹性势能为，A置于平板左端，B与C右端挡板的距离，。现将弹簧释放，A、B瞬间分离，A水平向左抛出，落地时距离C左端，B运动到C右端与挡板发生弹性碰撞。已知B与C、C与水平面间的动摩擦因数均为，取，求：
（1）A水平向左抛出时的初速度；
（2）B物块的质量；
（3）B与C发生弹性碰撞后瞬间C的速度大小。
【答案】（1）4m/s
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
弹簧释放后B沿C上表面向右运动，此时因为BC与C和地面间的动摩擦因数相等，B对C的最大静摩擦力小于C和地面之间的最大静摩擦力，即C不会滑动，保持静止，设物块A经时间t1落地，则竖直方向上
水平方向上x=vAt1
得vA=4m/s
【小问2详解】
物块A、B组成的系统动量守恒，以向右为正方向，则mBvB-mAvA=0
又
解得mB=2kg，vB=4m/s
【小问3详解】
设物块B运动到平板C右端与挡板碰前速度为vB1，由动能定理得
得vB1=2m/s
物块B与平板C右端挡板发生弹性碰撞，设碰后物块B速度为vB2，以向右为正方向，则mBvB1=mBvB2+mCvC，
解得vB2=0，vC=2m/s
15. 控制带电粒子的运动在现代科学实验、生产生活、仪器和电器等方面有广泛的应用。现有这样一个简化模型：如图所示，在平面的第一象限存在沿y 轴正方向的匀强电场，第四象限存在垂直于平面向里的匀强磁场。第二象限内M、N两个平行金属板之间的电压为U，一质量为、电荷量为粒子（不计粒子重力）从靠近M 板的S 点由静止开始做加速运动，粒子从y轴上的P点垂直于y 轴向右射出，然后从x 轴上的a点（d，0）离开电场进入磁场，最后从y轴上的b点离开磁场区域，粒子在b点的速度方向与y轴正方向的夹角 。求：
（1）粒子运动到P 点射入电场的速度大小；
（2）第一象限电场强度的大小E；
（3）第四象限内磁感应强度的大小B。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
根据动能定理可得
解得粒子运动到P 点射入电场的速度大小
【小问2详解】
粒子在第一象限的电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，则有
竖直方向做匀加速直线运动，则有
对粒子受力分析，由牛顿第二定律可得
联立解得
【小问3详解】
结合上述分析可知
解得
设粒子离开电场的速度与x轴正方向的夹角为，由几何关系
解得
则粒子进入磁场中的速度
作出粒子在磁场中运动的轨迹如图所示
根据几何关系可知
解得
粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有
联立解得