山西省晋中市和诚高中2025-2026学年高二下学期3月月考物理试题(含解析)

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山西省晋中市和诚高中2025-2026学年高二下学期3月月考物理试题(含解析)

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和诚中学 2025-2026 学年高二 3 月月考
物理试题
考试时间:75 分钟 满分 100 分
一、单项选择题:本题共 7 小题,每小题 4 分,共 28 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1 .下图中标出了磁感应强度 B、电流 I 和其所受磁场力 F 的方向,正确的是
A.
B.
C.
D.
2 .如图所示,足够长铝管竖直放置在水平桌面上,把一小磁体从铝管上端管口放入,小磁体不与管壁接触,且无翻转,不计空气阻力。小磁体在铝管内下落的过程中( )
A .小磁体做自由落体动
B .小磁体的加速度可能大于重力加速度
C .小磁体动能的增加量小于重力势能的减少量
D .铝管对桌面的压力小于铝管的重力
3 .《大国重器》节目介绍的 GIL 输电系统的三相共箱技术,如图甲所示,管道内部有三根 绝缘超高压输电线缆平行且间距相等,截面图如图乙所示,上方两根输电线缆 A、B 圆心连线水平,某时刻 B 、C 中电流方向垂直于纸面向外、A 中电流方向垂直于纸面向里,A 、B、 C 中电流大小均为I ,则( )
A .A 、C 输电线缆相互吸引
B .输电线缆 B 所受安培力方向指向 O 点
C .输电线缆 A 、B 、C 在正三角形中心 O 处的磁感应强度方向水平向右
D .输电线缆 A 、B 、C 在 B 、C 连线中点处的磁感应强度方向由 B 指向 C
4 .如图所示为一时间久远的山洞隧道,隧道内的墙体深处存在大量磁性矿石,为探究山洞隧道内的磁场方向,正对山洞内部发射一带负电的探测小球,若小球向上偏转,则山洞内的磁场方向为( )
A .向左 B .向右 C .向上 D .向里
5 .如图,水平桌面上放置有光滑导轨m 和n ,在导轨 m、n 上放置有一对平行导体棒p、q,且始终接触良好。不考虑p、q 间的相互作用,重力加速度为g 。当一条形磁铁从上方落下的过程中,下列说法正确的是( )
A.p、q 相互远离
B .条形磁铁加速度大于g
C .导轨对桌面的压力增大
D .俯视时导轨与导体棒间一定形成逆时针电流
6.如图甲所示,面积为3× 10-2 m2 、匝数为 100 的圆形金属线圈固定在绝缘水平面上,理想二极管与阻值为1Ω 的定值电阻R 串联后接在线圈两端。线圈内存在垂直纸面的磁场,磁感
应强度B 的大小随时间t 变化的规律如图乙所示,磁场方向垂直纸面向里为正方向,不计线圈电阻。下列说法正确的是( )
A .t = 1s 时穿过线圈的磁通量为0.6Wb
B .0 ~ 2s 内通过电阻R 的电荷量为 0
C .1 ~ 2s 和2 ~ 3s 内线圈中产生的感应电流方向相反
D .1 ~ 3s 内电阻R 消耗的电功率为0.36W
7 .电磁轨道炮原理的俯视图如图所示,它是利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度,
应用此原理可研制新武器和航天运载器。图中直流电源电动势为 E,电容器的电容为 C,两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为L ,导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B 的匀强磁场(图中未画出),导轨电阻不计。炮弹可视为一质量为m 、电阻为 R 的金属棒 MN,垂直放在两导轨间处于静止状态,并与导轨良好接触。首先开关 S 接 1 使电容器完全充电,然后将 S 接至 2,MN 开始向右运动,若导轨足够长,则在此后的运动过程中,电容器上的最少电荷量为( )
BEL C2B2L2E CBLE
A .0 B . C . D
mR m + CB2L2 . m + CB2L2
二、多选题(本题共 3 小题,每小题 6 分,共 18 分)。
8 .如图是演示自感现象的两个电路图,L1 和L2 为电感线圈。实验时, 断开开关S1 瞬间,如图甲所示,灯A1 突然闪亮一下,随后逐渐变暗,直至熄灭;闭合开关S2 ,如图乙所示,灯A2逐渐变亮,而另一个相同的灯A3 立即变亮,最终A2 与A3 的亮度相同。下列说法正确的是 ( )
A .图甲中,闭合S1 瞬间和断开S1 瞬间,通过A1 中电流方向相同
B .图甲中,闭合S1 ,电路稳定后,A 1 中电流小于L1 中电流
C .图乙中,闭合S2 瞬间,有可能观察到灯A3 也会闪亮一下
D .图乙中,断开S2 瞬间,灯A3 立刻熄灭,灯A2 缓慢熄灭
9 .如图,甲是回旋加速器,乙是磁流体发电机,丙是速度选择器,丁是霍尔元件,下列说法正确的是( )
A .甲图可通过增加磁感应强度B 来增大粒子的最大动能
B .乙图可通过减小磁感应强度B 来增大电源电动势
C .丙图无法判断出带电粒子的电性,粒子只能从左到右沿直线匀速通过速度选择器
D .丁图中产生霍尔效应时,无论载流子带正电或负电,稳定时都是C 板电势高
10.如图所示,在内壁光滑、水平放置的玻璃圆管内, 有一直径略小于圆管口径的带正电的小球,正以速率v0 沿逆时针方向做匀速圆周运动,若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度 B 随时间均匀增大的变化磁场,运动过程中小球所带的电荷量不变,下列说法正确的是( )
A .洛伦兹力对小球做正功
B .小球先做减速圆周运动,再反向做加速圆周运动
C .小球所受的磁场力一直增大
D .小球所受洛伦兹力先背离圆心,再指向圆心
三、非选择题:本题共 5 小题,共 54 分。
11.为探究影响感应电流方向的因素,某兴趣小组的同学们使用图甲所示的电磁感应实验装置进行实验,其中线圈 A 中有铁芯。
(1)如图甲所示,是小明同学进行“探究感应电流方向” 的实验装置,为了完成该实验,请用笔画线代替导线完成余下电路 :
(2)小明同学将线圈A 插入线圈 B 中,闭合开关 S 时,发现灵敏电流计 G 的指针向左偏转,接着保持线圈 A 、B 不动,将线圈 A 中的铁芯拔出,则灵敏电流计 G 的指针将向 (填“左”或“右”)偏转;
(3)图乙是小军同学对课本演示实验装置改进后制作的“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的红、蓝两只发光二极管(简称 LED)、一定匝数的螺线管、灵敏电流计 G 以及强力条形磁铁组成。正确连接好实验电路后,将条形磁铁从图示位置迅速向下移动过程中, (填“红”或“蓝”)色二极管发光;
(4)小军同学发现,条形磁铁向上移动得越快,灵敏电流计 G 的示数越大,这说明感应电动势随 (填“磁通量”“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”)的增大而增大。
12 .某同学要测量一节干电池的电动势和内阻,现在他身边除了一节干电池(电动势用 E表示、内阻用 r 表示)和一个开关 S 以及导线若干条外,还有一个电流表 A 和一个电阻箱R。他设计了如图所示的实验原理图进行实验。请回答以下问题:
(1)某次实验电阻箱调节后如图甲所示,则此时电阻箱的读数为 Ω 。
(2)某次实验过程中测得电流表示数如图乙所示,此时电流表读数为 A 。
1
(3)根据多组数据作出了R - 图像如图丙所示,若根据图像得到其斜率为 a,截距为-b ,则I
该电池的电动势为 ,内阻为 。
(4)由于误差的原因,导致本实验中电动势的测量值 真实值(选填“大于”“等于”或“小于”);内阻的测量值 真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)。
四、解答题
13.MN、PQ 为水平放置、间距为 1m 的平行导轨,接有如图所示的电路。电源的电动势为32V,内阻为 2Ω。将导体棒 ab 静置于导轨上,整个装置处在匀强磁场中,磁感应强度大小为 1T,方向竖直向上,匀质导体棒质量为 2kg,接入电路的部分阻值为 4Ω。闭合开关 S 后,导体棒恰好未滑动。已知导体棒和导轨间的动摩擦因数 μ=0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且不计导轨的电阻,(g=10m/s2)试求:
(1)导体棒受到的安培力的大小;
(2)滑动变阻器接入电路中的电阻。
14 .如图所示,两平行光滑的导轨倾斜固定放置,导轨与水平面的夹角为53° , 导轨的间距L = 1.0m ,磁感应强度为 B = 2.0T 的匀强磁场垂直导轨平面向下。在导轨上端接阻值为
R = 1.2Ω 的定值电阻,质量为m = 0.5kg 、电阻为r = 0.8Ω 的金属杆ab 垂直导轨放置。由静止释放金属杆ab ,金属杆运动过程中始终与导轨垂直并接触良好,导轨电阻不计且足够长。
sin53° = 0.8 ,g 取10m / s2 。求:
(1)金属杆下滑过程中最大速度的大小;
(2)金属杆由静止沿导轨下滑4m时已达到最大速度,则此过程中通过金属杆横截面的电荷量;
(3)在(2)所叙述的过程中,金属杆ab 中产生的焦耳热。
15 .现代物理通常用电场和磁场来研究粒子运动规律。如图所示,在 xOy 坐标系所在的平面内,第一象限内有沿 x 轴负方向的匀强电场,第二、三象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。在 C 点沿y 轴正方向以初速度 v0 发射质量为 m ,电荷量为 q(q>0)的粒子,粒子依次经过y 轴上的 D 、O 、F 点(F 点图中未画出)。已知 C 点坐标为(L ,0),D 点坐标为
(0 ,2L)。粒子重力不计,求:
(1)匀强电场场强的大小;
(2)匀强磁场磁感应强度的大小;
(3)粒子从 C 点运动到 F 点的时间。
1 .A
A、根据左手定则,安培力的方向竖直向上.故 A 正确.
B、电流的方向与磁场方向平行,知不受安培力 .故 B 错误.
C、根据左手定则,安培力方向竖直向上.故 C 错误.
D、根据左手定则,安培力的方向垂直纸面向外.故 D 错误.
2 .C
AB .磁体在铝管中运动的过程中,虽不计空气阻力,但在下落过程中,受到方向向上的安培力,从而磁体的加速度小于重力加速度,所以磁体的运动不是自由落体运动,开始时重力大于安培力,合力向下,加速度向下,随着速度增加,向上的安培力变大,当重力等于安培力时合力为零,此时加速度为零,小磁体匀速下落,故 A 、B 错误;
C .磁体在整个下落过程中,除重力做功外,还有产生感应电流对应的安培力做功,导致减小的重力势能,部分转化为动能外,还要产生内能,故机械能不守恒,则磁体动能的增加量小于重力势能的减少量,故 C 正确;
D .根据电磁阻尼原理可知,小磁体下落过程中受到的磁场力向上, 由牛顿第三定律可知,铝管在磁体下落过程中受到向下的磁场力,所以铝管对桌面的压力大于铝管的重力,D 错误。故选 C。
3 .D
A .由于 A 、C 输电线缆通入的电流方向相反,所以二者相互排斥,故 A 错误;
B.A 、C 输电线缆在 B 点的磁感应强度方向由 B 指向 O 点,根据左手定则可知,输电线缆B 所受安培力方向垂直OB 指向右下方,故 B 错误;
C.A 输电线缆在 O 点的磁感应强度方向垂直 OA 指向左下方,B 输电线缆在 O 点的磁感应强度方向垂直 OB 指向右下方,C 输电线缆在 O 点的磁感应强度方向水平向左根据叠加原理可知正三角形中心 O 处的磁感应强度方向指向左下方,故 C 错误;
D .根据右手螺旋定则可知,B 、C 输电线缆在 B 、C 连线中点处的磁感应强度方向相互抵消,而 A 输电线缆在 B 、C 连线中点处的磁感应强度方向沿 BC 方向,则该点的合磁感应强度方向由 B 指向 C,故 D 正确。
故选 D。
4 .B
小球带负电,由左手定则可知,小球受到的洛伦兹力向上,故磁场方向向右。故选 B。
5 .C
A.条形磁铁从上方落下的过程中,当磁铁在回路上侧时,穿过回路的磁通量增大,根据楞次定律可知,p 、q 将相互靠近,故 A 错误;
B .条形磁铁从上方落下的过程中,回路中感应电流激发出的磁场对磁铁的磁场力阻碍磁铁的相对运动,即方向向上,可知,条形磁铁加速度小于 g,故 B 错误;
C .磁铁受到向上的阻力,根据牛顿第三定律,磁铁对导轨回路有向下的反作用力,因此导轨对桌面的压力大于回路自身重力,压力增大,故 C 正确;
D .由于条形磁铁下端是 N 极还是 S 极不确定,即穿过回路的原磁场方向不确定,则回路中感应电流的方向也不确定,故 D 错误。
故选 C。
6 .D
A .t = 1s 时穿过线圈的磁通量为Φ = B1S = 0.2 ? 3 ? 10-2 Wb = 0.6 ? 10-2 Wb ,故 A 错误;
B.0~1s 内通过线圈的磁感应强度增大,由楞次定律可知线圈中产生逆时针方向的电流,由于电路中存在二极管,且二极管具有单向导电性,故 0~1s 内通过电阻R 的电荷量为 0,同理 1s~2s 线圈中有顺时针的感应电流,通过电阻的电荷量不为 0,故 B 错误;
C .1 ~ 2s 的感应电流方向为顺时针,2 ~ 3s 内磁场向外增大,线圈中产生的感应电流方向为顺时针,则1 ~ 2s 和2 ~ 3s 内线圈中产生的感应电流方向相同,故 C 错误;
D .1 ~ 3s 内线圈中产生的感应电动势为E = n V = 0.6V电阻 R 消耗的电功率为PW ,故 D 正确。
故选 D。
7 .C
开关 S 接 1 使电容器完全充电,所以电容器放电前所带的电荷量
Q1 = CE
开关 S 接 2 后,MN 开始向右加速运动,速度达到最大值 vm 时,MN 上的感应电动势
E, = BLvm最终电容器所带电荷量
Q2 = CE,
通过 MN的电量
q = C (E - E9)
由动量定理,有

F . Δt = mv - 0
m


BLI . Δt = BLq = mvm
解得

故 C。
8 .BC
A .图甲中,闭合S1 瞬间,电流向右流过A1 ;断开S1 瞬间,原来通过L1 的电流向左流经A1 构成回路,所以闭合S1 瞬间和断开S1 瞬间,通过A1 的电流方向相反,A 错误;
B .图甲中,因为L1 的直流电阻很小,即RL1 = RA1 ,所以闭合S1 电路稳定后,A1 中的电流小于 L1 中的电流,B 正确;
C .图乙中,闭合S2 瞬间,由于L2 的阻碍作用,灯A2 没有马上亮,所以灯A3 分压较多,故比较明亮;电路稳定后,从灯A2 流过的电流和灯A3 的一样大,灯A3 相比稳定前分压较少,故亮度较之前有所变暗,故 C 正确;
D .图乙中,断开S2 瞬间,原来通过L2 的电流会流过灯A2 和灯A3 构成回路,所以灯A2 、
灯A3 会同时缓慢熄灭,D 错误。
故选 BC。
9 .AC
A .粒子在磁场中满足qvB = m 可得v
设回旋加速器 D 形盒的半径为 R,则当粒子的轨迹半径为 R 时,速度最大,动能最大;可推导出粒子的最大动能为Ekm mv
甲图可通过增大磁感应强度 B 来增大粒子的最大动能,故 A 正确;
B .当磁流体发电机达到稳定时,电荷在 A 、B 板间受到的电场力和洛伦兹力平衡,即
得电源电动势为U = Bdv
由此可知,可通过增加匀强磁场的磁感应强度来增大电源电动势,故 B 错误;
C .粒子从左侧沿直线匀速通过速度选择器时,无论正电荷还是负电荷电场力与洛伦兹力方向相反,如果从右侧沿直线匀速通过速度选择器时,无论正电荷还是负电荷电场力与洛伦兹力方向相同,因此只能从左侧进入,故 C 正确;
D .若载流子带正电,洛伦兹力指向 D 板,载流子向D 板聚集,D 板电势高。若载流子带负电,洛伦兹力指向 D 板,载流子向D 板聚集,D 板电势低,C 板电势高,故 D 错误。
故选 AC。
10 .BD
AB .变化的磁场产生了感生电场,根据楞次定律,感生电场为顺时针方向,故小球先减速,再反向加速,洛伦兹力不做功,故 A 错误,B 正确;
C .当减速为零时,洛伦兹力为零,故小球所受磁场力不是一直增大,故 C 错误;
D .根据左手定则,小球受洛伦兹力先背离圆心,再指向圆心,故 D 正确。
故选 BD。
11 .(1)
(2)右(3)红
(4)磁通量的变化率
(1)电路连接如图所示
(2)依题意知,当穿过线圈 B 的磁通量增加时,电流计指针向左偏,将铁芯拔出,穿过线圈 B 的磁通量会减小,根据楞次定律,可知电流计指针向右偏;
(3)将条形磁铁向下移动一小段距离,穿过线圈的磁通量增大,由楞次定律以及安培定则可知回路中的电流沿逆时针方向,故红色二极管发光;
ΔΦ
(4)依题意可知,条形磁铁向上移动得越快, 越大,I 越大Δt
由I
得I 越大,E 越大,说明感应电动势随磁通量的变化率的增大而增大。
12 .(1)12.0
(2)0.58
(3) a b
(4) 等于 大于
(1)电阻箱读数为(0? 100 +1 ? 10 + 2 ? 1+ 0.1 ? 0)Ω = 12.0Ω
(2)电流表的量程为0.6A ,每小格表示 0.02A ,所以电流表读数为 0.58A
(3)[ 1][2] 由E = I(R + r)可得R = E r
1 1
可作R - 图像,R - 图像的斜率k = E = a
I I
纵轴截距为-r = -b ,所以 r = b 。
(4)[ 1][2]误差来源:电流表有电阻,导致电源的内阻测量不准确;结论:E测 = E真 , r测 > r真 (r测 = r真 + rA)。
13 .(1) 2N
(2)10Ω
(1)导体棒恰好未滑动,根据平衡条件可得导体棒受到的安培力的大小F = μmg = 2N
(2)根据安培力公式有 F = BIL
根据闭合电路欧姆定律有I
联立解得滑动变阻器接入电路中的电阻为Rx = 10Ω
14 .(1)2m/s
(2)4C
(3)6J
(1)金属杆速度最大时,根据平衡条件有mg sinθ = F安其中F安 = BIL ,I E = BLv
得v = 2m / s
(2)由静止沿导轨下滑 4m 的过程中,下滑位移为x ,则根据 q = IΔt ,
得q C
(3)由静止沿导轨下滑 4m 的过程中,整个回路产生的焦耳热为Q,金属杆产生的焦耳热为Q1 ,则 mg sin θ . x = Q mv2 ,QQ
得Q1 = 6J

(1)带电粒子在电场中做类平抛运动,在垂直电场方向做匀速直线运动,则有v0t1 = 2L
沿电场方向做匀变速直线运动,则有 at L其中,在电场中,根据牛顿第二定律有qE = ma联立解得E
(2)设粒子入射到磁场速度大小为 v,与 y 轴夹角为θ ,则有 v2 = v2 ,tan
解得v = 2v0 , θ = 45°
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r ,则 2L = 2r sin θ解得r L
根据洛伦兹力提供向心力,故有qvB = m 解得B
(3)粒子在电场中由 C 点运动到 D 点的时间为t 粒子在磁场中运动周期为T
由图可知,粒子转过的圆心角为 α = 2(180° - θ) = 270°
粒子在磁场中由 D 点运动到 O 点的时间为t
粒子在 O 点时,x 轴方向的分速度大小与 D 点的 x 轴方向的分速度大小相等,方向相反;y轴方向的分速度大小与 C 点的y 轴方向的分速度相同,所以粒子再次在电场中由 O 点运动到 F 点的过程,在沿y 轴方向做匀速直线运动,沿 x 轴方向先匀减速后匀加速,根据运动的对称性可知,粒子由 O 点运动到 F 点的时间为t3 = 2t
所以,粒子从 C 点运动到 F 点的时间为t = t1 + t2 + t

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