湖北省隨州市廣水市某中學(xué)2024-2025學(xué)年高二年級上冊9月月考物理試題（含答案）

湖北省廣水市第二高級中學(xué)高2024-2025學(xué)年上學(xué)期九月月考

高二物理試題

本試卷共6頁，全卷滿分100分，考試用時75分鐘。

★就考式順利★

考試范圍：

物理必修第三冊

注意事項：

1、答題前，請將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號、座位號填寫在試卷和答題卡上，并

將準(zhǔn)考證號條形碼粘貼在答題卡上的制定位置。

2、選擇題的作答每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，

寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。

3、非選擇題作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)，寫在試卷、草稿

紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。

4、考試結(jié)束后，請將答題卡上交。

一、單項選擇題：（本題共10小題，每小題4分，共40分,。在小題給出的四個選項

中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8~10題有多項符合要求，每小題全部選對得4

分，選對但不全的得2分，有錯選或者不選的得0分）

1、如圖所示，一根豎直立在水平地面上的細(xì)桿，其上端固定一個光滑的定滑輪/,一質(zhì)量

為加、帶電荷量為+q的可視為質(zhì)點的小球8通過細(xì)繩繞過滑輪并用水平力廠拉住，在

細(xì)桿上某點C處固定一個帶電荷量為+。的點電荷，此時小球8處于靜止?fàn)顟B(tài)，且

=BC?，F(xiàn)緩慢向左拉繩，使細(xì)繩48的長度減為原來一半，同時改變小球3所帶的電荷量

+?的大小，且細(xì)繩N8與細(xì)桿的夾角保持不變，在此過程中，下列說法正確的是（）

A.細(xì)繩拉力廠逐漸增大

B.細(xì)繩拉力尸逐漸減小

C.小球B所帶的電荷量q逐漸增大

D.小球B所帶的電荷量q先減小后增大

2、如圖所示，一平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板（W板）接地，在兩板間的尸點固

定一個帶負(fù)電的試探電荷。若正極板N保持不動，將負(fù)極板"緩慢向右平移一小段距離，

下列說法正確的是（）

A.P點電勢升高

B.兩板間電壓增大

C.試探電荷的電勢能增大

D.試探電荷受到的靜電力增大

3、如圖所示，一個質(zhì)量為加、電荷量為+?的帶電粒子，不計重力，在。點以某一初速度

水平向左射入磁場區(qū)域I,沿曲線仍力運動，ab、be、cd都是半徑為R的圓弧，粒子在每

段圓弧上運動的時間都為%規(guī)定垂直于紙面向外的磁感應(yīng)強度為正，則磁場區(qū)域I、II、III

三部分的磁感應(yīng)強度8隨x變化的關(guān)系可能是（）

AB

4、如圖所示，固定在同一絕緣水平面內(nèi)的兩平行長直金屬導(dǎo)軌，間距為1m,其左側(cè)用導(dǎo)

線接有兩個阻值均為1Q的電阻，整個裝置處在磁感應(yīng)強度方向豎直向上、大小為1T的勻

強磁場中。一質(zhì)量為1kg的金屬桿垂直于導(dǎo)軌放置，已知桿接入電路的電阻為1桿

與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為0.3,對桿施加方向水平向右、大小為10N的拉力，桿從靜止開

始沿導(dǎo)軌運動，桿與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度大小g=10m/s2,

則當(dāng)桿的速度大小為31^$時（）

A.桿MN的加速度大小為3m/s2

B.桿MN兩端的電壓為IV

C.通過桿的電流大小為1A,方向從M到N

D.桿MV產(chǎn)生的電功率為1W

5、我國1100kV特高壓直流輸電工程的送電端用“整流”設(shè)備將交流變換成直流，用戶端

用“逆變”設(shè)備再將直流變換成交流。下列說法正確的是（）

A.送電端先升壓再整流

B.用戶端先降壓再變交流

C.1100kV是指交流電的最大值

D.輸電功率由送電端電壓決定

6、如圖所示是具有自動報警功能的防盜門，它利用干簧管作為傳感器，繼電器（虛線方框部

分）作為執(zhí)行裝置。下列說法不正確的是（）

A.當(dāng)門緊閉時，磁體M處在干簧管SA里面，開關(guān)c與b接通

B.當(dāng)門緊閉時，磁體M處在干簧管SA里面，開關(guān)c與。接通

C.當(dāng)門被推開時，磁體M離開干簧管SA,繼電器被斷電，開關(guān)c

D.當(dāng)門被推開時，磁體M離開干簧管SA,開關(guān)c與6接通，蜂鳴器H發(fā)聲報警

7、如圖所示，在圓形邊界的磁場區(qū)域，氣核汨和笊核汩先后從P點沿圓形邊界的直徑入射,

從射入磁場到射出磁場，氣核料和笊核汩的速度方向分別偏轉(zhuǎn)了90。和120。角，已知笈核出

在磁場中運動的時間為好軌跡半徑為七則（）

A.笊核汨在該磁場中運動的時間為3擊

B.笊核汨在該磁場中運動的時間為44

C.圓形磁場的半徑為2R

D.笊核徂在該磁場中運動的軌跡半徑為苧？

8、（多選）如圖所示，電源電動勢為E,內(nèi)阻為人電路中電容器的電容為C,電流表、電壓

表均為理想電表。閉合開關(guān)S至電路穩(wěn)定后，5、人分別是電壓表Vi、V2的示數(shù)，/為電

流表A的示數(shù)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片尸向左移動一小段距離，結(jié)果發(fā)現(xiàn)電壓表Vi的示數(shù)改

變量大小為AU1，電壓表V2的示數(shù)改變量大小為八。2，電流表A的示數(shù)改變量大小為AZ,

則下列判斷正確的有（）

A.滑片向左移動的過程中，電容器所帶的電荷量不斷減少

B.滑片向左移動且穩(wěn)定后，牛的值變大

C.等的值變大

D.等的值不變，且大于等

9、（多選）如圖所示，勻強磁場中水平放置兩足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的左側(cè)接有

黑箱。f=0時刻起電阻為R的導(dǎo)體棒仍以一定的初速度放上導(dǎo)軌向右運動，運動過程中棒

始終與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌接觸良好，不計導(dǎo)軌電阻。貝

A.若黑箱中是電池，棒的最終速度與初速度無關(guān)

B.若黑箱中是線圈，棒做簡諧運動

C.若黑箱中是電阻，棒的速度隨位移均勻減小

D.若黑箱中是電容器，棒的最終速度與初速度無關(guān)

10、侈選）“電磁炮”模型的原理結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。光滑水平金屬導(dǎo)軌〃、N的間距￡=

0.2m,電阻不計，在導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小3=100T。裝有彈體

的導(dǎo)體棒油垂直放在導(dǎo)軌M、N上的最左端，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒含彈體）

的質(zhì)量心=0.2kg,在導(dǎo)軌M、N間部分的電阻R=0.8。，可控電源的內(nèi)阻r=0.2在某

次模擬發(fā)射時，可控電源為導(dǎo)體棒成提供的電流恒為/=4義103A,不計空氣阻力，導(dǎo)體棒

ab由靜止勻加速到4km/s后發(fā)射彈體，貝4（

A.導(dǎo)體棒仍所受安培力大小為1.6X105N

B.光滑水平導(dǎo)軌的長度至少為20m

C.該過程系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱為3.2X106J

D.該過程系統(tǒng)消耗的總能量為1.76X106j

二、非選擇題：（本大題共5小題，共60分）

11、（12分）如圖所示，在xQy坐標(biāo)平面的第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)

強度大小為瓦在y軸上有坐標(biāo)為（0,殍力的M點和坐標(biāo)為（0,圖）的N點，現(xiàn)將質(zhì)量

為加、電荷量為9@>0）的帶電粒子從x軸上的P點沿y軸正方向以不同速率射入磁場。已知

忽略粒子所受重力和粒子間的相互作用。

iy

%,xxxx

XXXX

XXXX

M,

XXrX

0px

⑴若粒子剛好從"點離開磁場，求粒子的入射速度大小；

⑵若粒子剛好從N點離開磁場，求粒子在勻強磁場中運動的時間。

12、（12分）如圖甲所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌間距為/=0.6m。M、N之間接有一個

阻值為氏=2。的電阻，金屬棒CD置于導(dǎo)軌上，其電阻〃=1。，且和導(dǎo)軌始終接觸良好,

導(dǎo)軌足夠長，其余電阻不計。整個裝置放在方向垂直導(dǎo)軌平面向下的磁場中，磁場區(qū)域足夠

大，磁感應(yīng)強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。開始時金屬棒CQ靜止在與金屬導(dǎo)軌左端距

離d=lm處并固定，￡=ls時松開金屬棒,其恰好移動，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。

⑴求，=0.5s時流過電阻H的電流大小;

⑵若kIs時，金屬棒CQ獲得水平向右的恒定拉力方=3.36N,求其運動的最大速度。

13、（12分）如圖所示是探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的裝置。

（1）閉合開關(guān)，讓導(dǎo)體43沿水平方向左右運動，觀察到靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)若讓導(dǎo)體

由圖示位置沿豎直方向上下運動，則靈敏電流計的指針（選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏

轉(zhuǎn)”）o

（2）利用此裝置，探究感應(yīng)電流方向與磁場方向和切割磁感線方向之間的關(guān)系，觀察到的實

驗現(xiàn)象記錄如表：

實驗序號磁場方向?qū)w切割磁感線方向靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向

①向下向右向左

②向上向右向右

③向下向左向右

④向上向左向左

在上述四次實驗中，比較兩次實驗，可知感應(yīng)電流方向與磁場方向有關(guān)；比較

兩次實驗，可知同時改變磁場方向和切割磁感線方向則感應(yīng)電流方向不變。

（3）在探究中還發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)體N8水平向左（或向右）緩慢運動時，靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)角度較

小；導(dǎo)體水平向左（或向右）快速運動時，靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)角度較大，說明感應(yīng)電

流的大小與有關(guān)。

14、（12分）如圖所示，在平面內(nèi)的42、CD之間的區(qū)域有水平向右的勻強電場，AB、

CD之間的電勢差U=1X1O5v,在CD的右側(cè)有一與CD和x軸相切的圓形有界勻強磁場

區(qū)域，切點分別為尸點和M點，磁感應(yīng)強度品=01T,方向垂直平面向外（圖中未畫

出）；在x軸下方足夠大的空間內(nèi)存在垂直xQy平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為&；在

x軸下方距離為。處平行x軸放置一長為上的探測板，O為板的中點，且在M點的正下方,

在y軸上過原點放置一能均勻發(fā)射粒子的直線粒子發(fā)射源,其長度恰好等于圓形磁場的直徑，

發(fā)射源產(chǎn)生的粒子質(zhì)量和電荷量均相同，初速度可視為0,經(jīng)過電場加速后進入圓形磁場區(qū)

域，偏轉(zhuǎn)后全部從M點進入下方磁場區(qū)域，已知粒子質(zhì)量％=8.0X10々5kg、電荷量夕=

1.6X10-15c,不計重力和粒子間的相互作用。

⑴求圓形磁場區(qū)域的半徑r；

(2)若a=0.1m,5i=0.1T,Z=0.4m,求粒子打到探測板區(qū)域的長度；

(3)若a=0.1m,￡=0.4m,叢大小可以調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)坊的大小，可以使粒子恰好打滿整塊探

測板，求此時5的大小及打中探測板的粒子數(shù)占發(fā)射總粒子數(shù)的比例。

15、(12分)電磁軌道炮利用電流和磁場的作用使炮彈獲得超高速度，其原理可用來研制新

武器和航天運載器。電磁軌道炮示意圖如圖所示，圖中直流電源電動勢為R電容器的電容

為C。兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距離為/,電阻不計。炮彈可視為一質(zhì)量

為沉、電阻為火的金屬棒九W,垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài)，并與導(dǎo)軌良好接觸。首先

開關(guān)S接1,使電容器完全充電。然后將S接至2,導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強

度大小為8的勻強磁場(圖中未畫出)，開始向右加速運動。當(dāng)上的感應(yīng)電動勢與電

容器兩極板間的電壓相等時，回路中電流為0,達(dá)到最大速度，之后離開導(dǎo)軌。問：

(1)磁場的方向；

(2)AW剛開始運動時加速度a的大?。?/p>

(3)〃N離開導(dǎo)軌后電容器上剩余的電荷量。是多少。

參考答案

1、B2、C3、C4、B5、A6、A7、D

8、AB9、AC10、BD

11、［解析］⑴粒子剛好打到初點，連接尸作尸N的中垂線交。尸于￡

點，則E點為該粒子運動軌跡的圓心，如圖甲所示。

"XXXX

XXXX

lxXXX

x

0EP%

甲

OM=骨,OP=L,

在直角三角形MO尸中，根據(jù)勾股定理可得

MP=：M+(L)24,

則由三角函數(shù)可知

為線段產(chǎn)河的中垂線，則

PQ=MQ=^MP=^-L,

在直角三角形￡0尸中，根據(jù)邊角關(guān)系可得

PQ^-L2

『尸￡=疏=言=/

根據(jù)洛倫茲力提供向心力得qvB=唐「

解得粒子的入射速度大小。=警。

3m

(2)如圖乙所示，粒子打在N點，連接PN,在直角三角形NOP中，設(shè)/OPN=

a,

根據(jù)幾何關(guān)系可得tan0=除=率,解得NOPN=a=g,

IT

則速度方向與弦PN的夾角為不，

JT

根據(jù)弦切角等于圓心角的一半，設(shè)粒子運動軌跡所對的圓心角為6,則6=目，

2Tu??i

粒子做圓周運動的周期為T=qB,

nTC771

粒子在磁場中運動的時間為t=--T=^

NZTCo

［答案］(1譚(2湍

12、［解析］(1)在0?1s內(nèi)，由于金屬棒C。不動，則根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,

有

E專與l=L2N

根據(jù)閉合電路歐姆定律，有

R+r=0.4Ao

⑵/=1s時松開金屬棒，金屬棒恰好移動，根據(jù)平衡條件可得乙=/安=8〃=0.48

N

經(jīng)過分析可知，當(dāng)金屬棒的加速度4=0時金屬棒的運動速度最大，設(shè)最大速度

為v,由法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律得瓦o=/i(R+r)

此時的安培力F&=Bhl

由平衡條件得F=F'安+Ff

聯(lián)立解得0=6m/so

［答案］(1)0.4A(2)6m/s

13、［解析］(1)導(dǎo)體沿豎直方向運動，運動方向與磁場平行，故不切割磁感線，

不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

(2)比較實驗①和②(或③和④)可知：在導(dǎo)體切割磁感線運動方向一定時，改變磁

場方向，感應(yīng)電流的方向發(fā)生改變；比較實驗①和④(或②和③)可知：在導(dǎo)體切

割磁感線運動方向(或?qū)w運動方向)和磁場方向同時改變時，感應(yīng)電流的方向不

變。

(3)導(dǎo)體48水平向左(或向右)緩慢運動時，靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)角度較小，這

說明電路中的電流較小；導(dǎo)體45水平向左(或向右)快速運動時，靈敏電流計的

指針偏轉(zhuǎn)角度較大，這說明電路中的電流較大，所以可以看出感應(yīng)電流的大小與

導(dǎo)體的運動快慢有關(guān)。

［答案］（1）不偏轉(zhuǎn)（2）①和②（或③和④）①和④（或②和③）（3）導(dǎo)體的運動快

慢

-1

14、［解析］（1）粒子在電場中加速有qU=5機浮，由題意可知，粒子做圓周運動的

2

軌道半徑恰好等于圓形磁場區(qū)域的半徑，又洛倫茲力提供向心力，則有/%=簧,

r=R,

聯(lián)立解得尸=0.1mo

（2）若51=0.1T=B0,則粒子進入x軸下方磁場后的軌跡半徑R=R=a=0.1m,

如圖甲所示，沿x軸負(fù)方向射入下方磁場的粒子垂直打在探測板上，沿y軸負(fù)方

向射入下方磁場的粒子恰好與探測板相切，因此粒子打到探測板區(qū)域的長度1=

2R'=0.2m<Zo

（3）當(dāng)沿x軸負(fù)方向射入下方磁場的粒子剛好打在探測板的最左端時，運動軌跡

如圖乙中軌跡1所示，由幾何關(guān)系可得膈=（4-。）2+（1）2,

解得當(dāng)=0.25m,

剛好與探測板最右端相切的粒子的運動軌跡如圖乙中軌跡2所示，由幾何關(guān)系可

得膨=（&-4+（，），

解得&=0.25m,

由幾何關(guān)系可得cos。=改3=0.6,

附2

根據(jù)qvB1=警，

可解得囪=0.04T,

設(shè)片以上部分射出的粒子都能打到探測板上，由幾何關(guān)系可得刃=R—Rcos8=

0.04m,

所以^LzZi%=80%o

?1?=2rxl00

探測板O'