2025-2026学年高二物理下学期第一次月考（人教版，选择性必修二第1~2章）

这是一份2025-2026学年高二物理下学期第一次月考（人教版，选择性必修二第1~2章），文件包含隐圆阿氏圆蒙日圆与阿基米德三角形题型方法解析版pdf、隐圆阿氏圆蒙日圆与阿基米德三角形题型方法学生版pdf等2份试卷配套教学资源，其中试卷共43页， 欢迎下载使用。
（考试时间：7分钟，分值：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写
在本试卷上无效。
3．测试范围：人教版2019选修第二册第一章至第二章
第Ⅰ卷
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12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．有人做了一个如图所示的实验：把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后可能观察到的现象是（ ）
A．弹簧的长度不会发生变化B．弹簧伸长，下端深入至水银中
C．弹簧上下振动D．槽中水银会发生旋转
【答案】C
【详解】ABC．当弹簧中通电流时，弹簧的每一圈导线中电流方向均相同，每一匝线圈都能够等效为一枚小磁针，根据安培定则可知，等效为小磁针后，相邻线圈均为异名磁极相对，由于根据异名磁极相互吸引，则通电后，弹簧缩短，弹簧下端将离开水银面，电路断开，弹簧中没有电流，各线圈之间失去吸引作用，由于弹簧自身重力影响，弹簧将下落至下端与水银面接通，之后弹簧重复上面的现象，即通电后可能观察到的现象是弹簧上下振动，故AB错误，C正确；
D．结合上述可知，通电后弹簧将上下振动，由于电路通断均在瞬间完成，即水银中的电流与弹簧中线圈产生的磁场均只在某一瞬间存在，则槽中水银有电流时所受安培力也只在某一瞬间存在，可知，槽中水银不会发生旋转，故D错误。
故选C。
2．下列四图表示真空中不计重力的电子分别以速度v按如图所示的方向进入匀强电场E或匀强磁场B中，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中带电粒子做匀速直线运动
B．图乙中带电粒子做匀变速曲线运动
C．图丙中带电粒子在纸面所在平面内做匀速圆周运动
D．图丁中带电粒子做匀加速直线运动
【答案】B
【详解】A．图甲中电子受力方向与电场线方向相反，粒子做匀减速直线运动，故A错误；
B．图乙中电子受力方向与电场线方向相反，与电子的速度垂直，粒子做加速度不变的匀变速曲线运动，故B正确；
C．图丙由左手定则可知，初始时刻电子受到的洛伦兹力方向垂直纸面向里，电子朝垂直纸面方向偏转，洛伦兹力充当圆周运动向心力，粒子在与纸面垂直的平面内做匀速圆周运动，故C错误；
D．图丁中电子速度方向与磁场方向共线，不受洛伦兹力的作用，粒子做匀速直线运动，故D错误。
故选B。
3．如图所示，直角三角形中，，其区域内存在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强磁场，点处的粒子源向磁场区域内各个方向发射速度大小为的带正电的粒子，粒子的质量为、带电量为，不考虑粒子的重力和相互间的作用力，下列说法正确的是（ ）
A．边上各处均有粒子射出
B．边上有粒子射出的区域离点的最大距离为
C．从边射出的粒子在磁场中运动的最短时间为
D．垂直于边发射的粒子在磁场中运动的时间最长
【答案】D
【详解】A．粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力得
解得，如图甲所示
当粒子轨迹与ab边相切时，由ac边出射的粒子距离c点最远，但fa段无粒子射出，故A错误；
B．如图乙所示，粒子从c点沿cb方向射出时，粒子由边上点射出，由几何关系可知，此时圆心角为，cd与ab垂直，此时d点距离a点最远
则ab边上有粒子射出的区域离a点的最大距离为，故B错误；
C．由于cd与ab垂直，轨迹圆的弦长最短，对应的圆心角最小，所用时间最短，则最短时间为，故C错误；
D．如图甲所示，当粒子垂直于ab边发射时，粒子与ab边相切于e点，从边上点射出时，此时对应的轨迹最长，圆心角最大，所用时间最长，D正确。
故选D。
4．回旋加速器工作原理示意图如图所示。置于真空中的D形金属盒间的狭缝很小，匀强磁场与盒面垂直，加速电压为U。A处粒子源产生的氘核（）被加速，在加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。已知元电荷为e，则下列说法正确的是（ ）
A．氘核每转一周，电场力做功为B．加速电压U越大，氘核出射速度越大
C．该加速器可以直接加速粒子（）D．该加速器加速各种粒子射出时的动能均相等
【答案】C
【详解】A．氘核每转一周，通过两次电场，电场力做功为，故A错误；
B．氘核出射时，设回旋加速器半径为R，则由洛伦兹力提供向心力
可得
出射速度与电压和频率无关，故B错误；
C．根据粒子在磁场中运动的周期公式
可知，由于粒子比荷与氘核相同，故可以直接加速粒子，故C正确；
D．根据A选项可知射出时的动能
与质量有关，故D错误。
故选C。
5．如图所示，在水平放置的条形磁铁的N极附近，一个闭合线圈竖直向下运动并始终保持水平。在位置B，N极附近的磁感线正好与线圈平面平行，A、B之间和B、C之间的距离都比较小。从上向下看，下列说法正确的是（ ）
A．由A到B过程中，线圈内产生逆时针方向的感应电流
B．在B位置时，线圈内没有感应电流
C．由B到C过程中，线圈内产生顺时针方向的感应电流
D．由A到C过程中，线圈受到的安培力有竖直向下的分力
【答案】A
【详解】ABC．线圈经过A位置时，磁感线向上，磁通量减小，由楞次定律知线圈中感应电流为逆时针方向(从上往下看)；经过位置B时，磁通量为零，但磁通量变化率不为零，在极短时间内磁感线向上磁通量减小到磁感线向下，磁通量增大，感应电流为逆时针方向(从上往下看)；经过位置C时，磁感线向下，磁通量增大，感应电流为逆时针方向(从上往下看)，综上所述，从上向下看，A到C过程中线圈中电流的方向一直为逆时针，故A正确，BC错误；
D．根据楞次定律的“来拒去留”由A到C过程中，线圈受到的安培力有竖直向上的分力，故D错误。
故选A。
6．以下四幅图片：图甲中闭合线圈平面垂直于磁场，线圈在磁场中旋转；图乙是真空冶炼炉；图丙是在匀强磁场内运动的闭合线框；图丁是匀速转动的法拉第圆盘发电机。下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，线圈在磁场中旋转会产生感应电流
B．图乙中，真空冶炼炉是利用交流电直接来熔化金属的装置
C．图丙中，线框bc两点电势差等于ac两点电势差
D．图丁中，法拉第圆盘发电机产生的是交变电流
【答案】C
【详解】A．图甲中，线圈旋转时通过线圈的磁通量是不变的，不会产生感应电流，故A错误；
B．图乙中，冶炼炉在交流电的作用下产生涡流效应来发热，从而熔化金属，故B错误；
C．图丙中，通过旋转切割磁感线使导线两端产生电势差，由于回路中的磁通量一直为0，不会产生感应电流。其中ac边转动切割磁感线的有效长度与bc边长度相同，故产生的电势差也相同，故C正确；
D．图丁中，法拉第圆盘切割磁感线产生的感应电动势大小为
电动势大小恒定，不是交变电流，故D错误。
故选C。
7．在图示电路中，两个灯泡和的规格相同，与线圈L串联，与可调电阻串联。闭合开关S，调节电阻和，使两个灯泡都正常发光，然后断开开关S。则（ ）
A．和都立即熄灭B．和都逐渐熄灭
C．逐渐熄灭，立即熄灭D．先闪亮一下然后熄灭，立即熄灭
【答案】B
【详解】闭合开关S，调节电阻和，两个灯泡的亮度相同，说明两支路电流相等。断开开关S，线圈L中产生自感电动势阻碍电流减小，L相当于电源，A1和A2与L、R1构成回路，因两支路电流相等，所以不会出现A1、A2闪亮一下再熄灭的现象，A1、A2都会逐渐变暗，且同时熄灭。
故选B。
8．如图甲所示，匝数为2000，横截面积为的螺线管与定值电阻R连接，螺线管内磁场的磁感应强度大小B随时间t变化的图像如图乙所示（以向右为正方向）。已知螺线管导线的电阻为，定值电阻，下列说法正确的是（ ）
A．A点电势比C点电势低B．螺线管中产生的感应电动势为5V
C．电阻R两端的电压为4VD．电阻R上的电功率为
【答案】D
【详解】 由图乙可知，螺线管内磁感应强度的变化率为
根据法拉第电磁感应定律，螺线管中产生的感应电动势为
电路的总电阻为
根据闭合电路欧姆定律有
A．由图乙可知，磁场方向向右且在增强，穿过螺线管的磁通量向右增大。根据楞次定律，感应电流的磁场方向应向左。再根据安培定则，可判断出流过电阻R的电流方向为从A到C。在电阻中，电流从高电势流向低电势，因此A点电势比C点电势高，故A错误；
B．螺线管中产生的感应电动势为4V，故 B错误；
C．电阻R两端的电压为，故C错误；
D．电阻R上的电功率为，故D正确。
故选D。
9．如图所示，在区域中存在垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。在时刻，一位于坐标原点的粒子源在平面内向各个方向发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小均为（未知）。在磁场上边界，有粒子穿出的区域长度为，在磁场下边界，有粒子穿出的区域长度为，已知粒子质量为，带电量为，沿轴正方向发射的粒子从磁场上边界点穿出磁场，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法中正确的是（ ）
A．与之比为
B．与之比为
C．带电粒子在磁场中运动最长的时间为
D．带电粒子在磁场中运动最长的时间为
【答案】BD
【详解】AB．根据题意，做出沿轴正方向发射的粒子的运动轨迹，如图所示
设粒子的轨道半径为，由几何关系有
解得
由几何关系可得，
则有与之比为，故A错误，B正确；
CD．根据题意，由洛伦兹力提供向心力有
又有
联立解得
带电粒子在磁场中运动时间为
当运动轨迹所对圆心角最大时，运动时间最长，由图结合几何关系可知，最大圆心角为
则带电粒子在磁场中运动最长的时间为，故C错误，D正确。
故选BD。
10．如图所示为质谱仪原理示意图，质量为、电荷量为（）的带电粒子甲从小孔“飘入”加速电场（初速度为零），经加速电压恒定的加速电场加速后以一定的速度从小孔进入速度选择器并恰好沿直线通过，粒子从小孔进入磁分析器后做匀速圆周运动打在照相底片上，粒子打在照相底片上的位置与点距离为，速度选择器两板间的电压为，不计粒子的重力。若将粒子甲换成质量为（为大于零的常量）、电荷量为的粒子乙，仅将速度选择器两板的电压改为后，粒子乙也能打到照相底片上，这时粒子打在照相底片上的位置与的距离为，下列关系式正确的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】AD
【详解】设加速电压为，速度选择器两板间距为，则
在速度选择器中
在磁分析器中
解得，
换粒子后，，
故选AD。
11．如图甲所示，将一金属圆环放置在水平桌面上，空间存在方向竖直向下的磁场（未画出），若圆环中的磁通量随时间变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．0~3s内圆环中的感应电流为俯视逆时针
B．0~3s内圆环有面积扩张的趋势
C．0~3s内圆环中产生的电动势大于3~8s内产生的电动势
D．0~10s内通过圆环的净电荷量不为零
【答案】AC
【详解】A．0~3s内磁通量向下增大，根据楞次定律，圆环中的电流为俯视逆时针方向，A正确；
B．根据增缩减扩，0~3s内磁通量增大，圆环有面积收缩的趋势，B错误；
C．0~3s内的斜率大于3~8s内的斜率，根据法拉第电磁感应定律，可知0~3s内产生的电动势更大，C正确；
D．由，0~10s内通过的净电荷量为零，D错误。
故选AC。
12．某实验装置采用电磁弹射原理，恒流源通过导轨和金属模型飞机形成恒定电流，电流在导轨间激发出匀强磁场，磁场强弱与电流大小成正比，模型飞机受到安培力，由静止开始弹射加速。模型飞机始终与导轨垂直且接触良好，不计一切阻力，关于模型飞机加速距离s后获得的动能，下列说法正确的是（ ）
A．与恒流源提供电流大小的平方成正比
B．与恒流源提供电流大小成正比
C．与加速距离的平方成正比
D．与加速距离成正比
【答案】AD
【详解】设平行导轨间距为L，电流产生的磁场的磁感应强度为
飞机模型受到的安培力大小为
对飞机由动能定理有
整理有
由上述分析可知，模型飞机加速距离s后，获得的动能与恒流源提供电流大小的平方成正比，也与加速距离成正比。
故选AD。
第Ⅱ卷
实验题：本题共2小题，共16分。
13．为了测定某沿水平方向的匀强磁场的磁感应强度（远大于地磁场的磁感应强度），某同学利用如图所示装置进行了如下操作：
①在水平地面放置的灵敏电子秤的绝缘托盘上，沿东西方向放置一根金属直杆OA，杆的两端与外电源相连（图中未画出）；
②在杆内通以沿O→A方向、大小为I的恒定电流后，绕O点沿逆时针改变杆的摆放角度，俯视图如图甲所示；
③测量杆与正东方向的夹角θ及对应的电子秤示数m，绘制出图乙所示的图线，图线上的最大值和最小值分别为和，对应的角度为。已知杆的长度为L、重力加速度为g。
(1)金属直杆的质量为______；
(2)待测磁场的磁感应强度大小为______，方向与正东方向的夹角______。
(3)若考虑地磁场，通过该方法测得的磁感应强度______（选涂“A．偏大”、“B．偏小”或“C．无误差”）。
【答案】(1)
(2)
(3)B（每空2分）
【详解】（1）金属直杆在磁场中会受到安培力的作用，当安培力方向竖直向上时，电子秤的示数最小，此时应该有
当安培力方向竖直向下时，电子秤的示数最大，此时
联立方程可得
（2）[1][2]当金属直杆与东方的角度为时，示数是最大的，说明金属杆受到竖直向上的最大安培力，此时磁感应强度的方向应该与金属直杆垂直，根据左手定则可判断磁感应强度的方向与此时OA方向垂直且在图像中斜向下，即。
安培力的大小应为
代入数据可得
（3）地磁场具有平行地面指向北方的分量，与此时的磁感应强度方向夹角为钝角，合场强小于原磁感应强度的大小，所以测量值会偏小。
故选B。
14．某同学探究“影响感应电动势大小的因素”，所用器材与装置如图甲所示：玻璃管竖直固定，外面套有线圈，线圈两端与时间-电压测量系统（内阻可视为无穷大）相连，两个发光二极管（只要有电流通过即可发光且保证安全）以图甲所示方式接入电路。把三块强磁薄圆片叠加成一个圆柱形磁铁，在玻璃管正上方释放，测量系统测出磁铁下端经过线圈中某两个测量点（图中没画出）的时间与该段时间线圈中的路端电压的平均值U。保持磁铁的释放位置及线圈上测量点的位置不变，改变下测量点的位置，测得多组数据，画出图线如图乙中实线所示。
(1)实验表明，磁铁经过两个位置的时间越长，穿过线圈的磁通量变化率越________（选填“大”或“小”），线圈中的平均感应电动势越________（选填“大”或“小”）。
(2)改变某个因素，重新实验，得到另一条图线（图乙中虚线），则改变的因素可能是（ ）
A．更多块强磁薄圆片叠加在一起B．从更高的位置释放磁铁
C．换成匝数更多的线圈D．磁铁上下颠倒后释放
(3)在磁铁下落并穿越整个玻璃管的过程中，关于二极管发光情况正确的是（ ）
A．A、B两个二极管同时发光后熄灭
B．A、B两个二极管中，只有一个发光后熄灭，另一个始终不发光
C．A、B两个二极管会先后发光后熄灭
D．A、B两个二极管都不会发光
【答案】(1) 小 小
(2)ABC
(3)C （每空2分）
【详解】（1）[1]磁铁经过两个位置的时间越长,磁铁下落速度越慢，穿过线圈的磁通量变化率越小。
[2]根据法拉第电磁感应定律，可知穿过线圈的磁通量变化率越小，线圈中的平均感应电动势越小。
（2）A．更多块强磁薄圆片叠加在一起会增加磁感应强度的大小，磁铁下落相同时间内的感应电动势平均值会比之前大，故A正确；
B．从更高的位置释放磁铁会增加磁铁穿过线圈的速度，导致穿过线圈的磁通量变化率变大，相同时间内的感应电动势平均值会比之前大，故B正确；
C．换成匝数更多的线圈，由法拉第电磁感应定律，相同时间内的感应电动势平均值会比之前大，故C正确;
D．磁铁上下颠倒后释放，仅改变了磁感应强度的方向，并不影响磁感应强度的大小，相同时间内的感应电动势平均值与之前相同，故D错误。
故选ABC。
（3）二极管具有单向导电性，且图中的两个二极管电流导通的方向相反，根据楞次定律，在磁铁下落靠近线圈的过程和下落远离线圈的过程中，线圈产生的电流方向相反，两二极管会先后被导通发光。
故选C。
三、计算题：本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15．（10分）如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面的夹角，金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源，电阻。现把一个质量的导体棒MN垂直金属导轨放置，磁感应强度大小的匀强磁场方向垂直导轨平面向上，导体棒恰好静止。取，，重力加速度大小，导体棒与金属导轨电阻不计，导体棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
(1)判断导体棒受到安培力的方向并计算导体棒受到安培力的大小；
(2)判断导体棒受到摩擦力的方向并计算导体棒与导轨间的动摩擦因数；（结果用分式表示）
(3)若磁感应强度的方向不变而大小可以变化，要使导体棒能静止，求磁感应强度大小B的取值范围。
【答案】(1)安培力的方向沿导轨平面向上，大小为0.28N
(2)摩擦力的方向沿导轨平面向上，动摩擦因数为
(3)
【详解】（1）由电路连接情况可知，通过导体棒的电流方向从N到M，根据左手定则可知，导体棒受到的安培力沿斜面向上，由闭合电路的欧姆定律可知，通过导体棒的电流大小为（1分）
则导体棒受到安培力的大小为（1分）
（2）导体棒的重力沿金属导轨向下的分力为（2分）
则导体棒受到金属导轨向上的摩擦力，根据平衡条件可得（2分）
解得
又因为，
解得导体棒与导轨间的动摩擦因数（1分）
（3）若摩擦力沿导轨平面向下，且摩擦力最大则有（2分）
解得
因此要使导体棒能静止，磁感应强度大小B的取值范围（1分）
16．（10分）如图所示，一个质量为、电荷量为的带正电荷的粒子，从轴上的点以速度沿与轴成角的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直轴射出第一象限。已知，不计该粒子重力。求
(1)带电粒子在磁场中运动的半径；
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小；
(3)带电粒子穿过第一象限所用的时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】（1）由几何关系得（2分）
解得（1分）
（2）由洛伦兹力提供向心力得（2分）
解得（1分）
（3）由几何关系可知，圆弧轨迹对应的圆心角（1分）
粒子通过第一象限所用时间（1分）
其中（1分）
解得（1分）
17．（16分）如图所示为两根相距L且电阻不计的足够长光滑金属导轨，导轨左端为弧形导轨，右端为水平导轨，弧形导轨与水平导轨在虚线处平滑连接（虚线与导轨垂直），水平导轨处于方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中．金属棒a、b的接入电阻分别为R、2R，质量均为m，均与导轨垂直且接触良好，金属棒b静止在水平导轨上离虚线距离为2h，金属棒a在弧形导轨上从距离水平导轨高度为h处由静止释放，a、b棒始终未相碰，重力加速度为g，不计一切阻力。求：
(1)a棒刚进入磁场时b棒的加速度大小；
(2)全过程b棒中产生的焦耳热；
(3)稳定时a、b棒间的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】（1）a棒进入磁场时有 （1分）
由 ， （2分）
对b棒 （1分）
联立解得（1分）
（2）稳定时a、b棒共速，回路电流为零；则由动量守恒定律 （2分）
产生的总热量 （2分）
联立解得
又（1分）
（3）对b棒由动量定理有 （2分）
即
可得
又 （2分）
解得 （1分）
故最终a、b棒间距为（1分）