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

这是一份2025-2026学年湖北省随州市、孝感市部分名校高二上学期12月月考（B）物理试卷（学生版），共8页。试卷主要包含了5s时线圈恰好位于中性面等内容，欢迎下载使用。
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
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25V
C. 曲线b表示的交变电动势有效值为15V
D. 曲线a、b对应的线圈转速之比为3∶2
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N
C. “尾水”的流速为
D. “尾水”的流量为
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→a
B. 若磁铁N极朝下，远离线圈P，经过电流表的电流方向为b→a
C. 若磁铁S极朝下，接近线圈P，经过电流表的电流方向为b→a
D. 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
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.
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
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.
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
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12πV
C. t=0.5s时线圈恰好位于中性面
D. 电阻R的电功率为5.4π²W
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4t
B. 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
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。
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”）。
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。
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，在磁场力作用下轨迹发生偏转，最终打在光屏上的某点，测量该点到P点的距离，便能推算出带电粒子的比荷，不计带电粒子的重力。
（1）若带电粒子为电子，已知电子电荷量为e，质量为m0，求电子经过电场加速后的速度大小v及电子在磁场中运动的轨迹半径r；
（2）若某种带电粒子通过电场加速和磁场偏转后，打在光屏上的Q点，已知P点到Q点的距离为2R，求该带电粒子的比荷。
15. 如图所示，两平行光滑长直金属导轨水平放置，间距为L。导轨间有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向上。初始时刻，金属杆M以初速度向右运动，金属杆N处于静止状态。两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直。金属杆M、N材料相同且粗细均匀，两金属杆的长度为L，质量均为m，每根金属棒的电阻都是R，导轨的电阻忽略不计，忽略感应电流产生的磁场，两金属杆始终未相撞。
（1）M、N的最终速度和金属棒M产生的焦耳热Q；
（2）初始时刻M、N之间的最小距离x；
（3）若将金属杆M的质量变成原来的k倍，金属杆的材料和长度不变，仍在原位置以相同初速度v0向右运动，求M、N不相撞的最小距离x1。