湖北省随州市广水市某中学2024-2025学年高二年级上册9月月考物理试题（含答案）

湖北省广水市第二高级中学高2024-2025学年上学期九月月考

高二物理试题

本试卷共6页，全卷满分100分，考试用时75分钟。

★就考式顺利★

考试范围：

物理必修第三册

注意事项：

1、答题前，请将自己的姓名、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制定位置。

2、选择题的作答每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，

写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3、非选择题作答：用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内，写在试卷、草稿

纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4、考试结束后，请将答题卡上交。

一、单项选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分,。在小题给出的四个选项

中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合要求，每小题全部选对得4

分，选对但不全的得2分，有错选或者不选的得0分）

1、如图所示，一根竖直立在水平地面上的细杆，其上端固定一个光滑的定滑轮/,一质量

为加、带电荷量为+q的可视为质点的小球8通过细绳绕过滑轮并用水平力厂拉住，在

细杆上某点C处固定一个带电荷量为+。的点电荷，此时小球8处于静止状态，且

=BC。现缓慢向左拉绳，使细绳48的长度减为原来一半，同时改变小球3所带的电荷量

+«的大小，且细绳N8与细杆的夹角保持不变，在此过程中，下列说法正确的是（）

A.细绳拉力厂逐渐增大

B.细绳拉力尸逐渐减小

C.小球B所带的电荷量q逐渐增大

D.小球B所带的电荷量q先减小后增大

2、如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板（W板）接地，在两板间的尸点固

定一个带负电的试探电荷。若正极板N保持不动，将负极板"缓慢向右平移一小段距离，

下列说法正确的是（）

A.P点电势升高

B.两板间电压增大

C.试探电荷的电势能增大

D.试探电荷受到的静电力增大

3、如图所示，一个质量为加、电荷量为+«的带电粒子，不计重力，在。点以某一初速度

水平向左射入磁场区域I,沿曲线仍力运动，ab、be、cd都是半径为R的圆弧，粒子在每

段圆弧上运动的时间都为%规定垂直于纸面向外的磁感应强度为正，则磁场区域I、II、III

三部分的磁感应强度8随x变化的关系可能是（）

AB

4、如图所示，固定在同一绝缘水平面内的两平行长直金属导轨，间距为1m,其左侧用导

线接有两个阻值均为1Q的电阻，整个装置处在磁感应强度方向竖直向上、大小为1T的匀

强磁场中。一质量为1kg的金属杆垂直于导轨放置，已知杆接入电路的电阻为1杆

与导轨之间的动摩擦因数为0.3,对杆施加方向水平向右、大小为10N的拉力，杆从静止开

始沿导轨运动，杆与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，重力加速度大小g=10m/s2,

则当杆的速度大小为31^$时（）

A.杆MN的加速度大小为3m/s2

B.杆MN两端的电压为IV

C.通过杆的电流大小为1A,方向从M到N

D.杆MV产生的电功率为1W

5、我国1100kV特高压直流输电工程的送电端用“整流”设备将交流变换成直流，用户端

用“逆变”设备再将直流变换成交流。下列说法正确的是（）

A.送电端先升压再整流

B.用户端先降压再变交流

C.1100kV是指交流电的最大值

D.输电功率由送电端电压决定

6、如图所示是具有自动报警功能的防盗门，它利用干簧管作为传感器，继电器（虚线方框部

分）作为执行装置。下列说法不正确的是（）

A.当门紧闭时，磁体M处在干簧管SA里面，开关c与b接通

B.当门紧闭时，磁体M处在干簧管SA里面，开关c与。接通

C.当门被推开时，磁体M离开干簧管SA,继电器被断电，开关c

D.当门被推开时，磁体M离开干簧管SA,开关c与6接通，蜂鸣器H发声报警

7、如图所示，在圆形边界的磁场区域，气核汨和笊核汩先后从P点沿圆形边界的直径入射,

从射入磁场到射出磁场，气核料和笊核汩的速度方向分别偏转了90。和120。角，已知笈核出

在磁场中运动的时间为好轨迹半径为七则（）

A.笊核汨在该磁场中运动的时间为3击

B.笊核汨在该磁场中运动的时间为44

C.圆形磁场的半径为2R

D.笊核徂在该磁场中运动的轨迹半径为苧？

8、（多选）如图所示，电源电动势为E,内阻为人电路中电容器的电容为C,电流表、电压

表均为理想电表。闭合开关S至电路稳定后，5、人分别是电压表Vi、V2的示数，/为电

流表A的示数，调节滑动变阻器滑片尸向左移动一小段距离，结果发现电压表Vi的示数改

变量大小为AU1，电压表V2的示数改变量大小为八。2，电流表A的示数改变量大小为AZ,

则下列判断正确的有（）

A.滑片向左移动的过程中，电容器所带的电荷量不断减少

B.滑片向左移动且稳定后，牛的值变大

C.等的值变大

D.等的值不变，且大于等

9、（多选）如图所示，匀强磁场中水平放置两足够长的光滑平行金属导轨，导轨的左侧接有

黑箱。f=0时刻起电阻为R的导体棒仍以一定的初速度放上导轨向右运动，运动过程中棒

始终与导轨垂直且与导轨接触良好，不计导轨电阻。贝

A.若黑箱中是电池，棒的最终速度与初速度无关

B.若黑箱中是线圈，棒做简谐运动

C.若黑箱中是电阻，棒的速度随位移均匀减小

D.若黑箱中是电容器，棒的最终速度与初速度无关

10、侈选）“电磁炮”模型的原理结构示意图如图所示。光滑水平金属导轨〃、N的间距£=

0.2m,电阻不计，在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小3=100T。装有弹体

的导体棒油垂直放在导轨M、N上的最左端，且始终与导轨接触良好，导体棒含弹体）

的质量心=0.2kg,在导轨M、N间部分的电阻R=0.8。，可控电源的内阻r=0.2在某

次模拟发射时，可控电源为导体棒成提供的电流恒为/=4义103A,不计空气阻力，导体棒

ab由静止匀加速到4km/s后发射弹体，贝4（

A.导体棒仍所受安培力大小为1.6X105N

B.光滑水平导轨的长度至少为20m

C.该过程系统产生的焦耳热为3.2X106J

D.该过程系统消耗的总能量为1.76X106j

二、非选择题：（本大题共5小题，共60分）

11、（12分）如图所示，在xQy坐标平面的第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应

强度大小为瓦在y轴上有坐标为（0,殍力的M点和坐标为（0,图）的N点，现将质量

为加、电荷量为9@>0）的带电粒子从x轴上的P点沿y轴正方向以不同速率射入磁场。已知

忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用。

iy

%,xxxx

XXXX

XXXX

M,

XXrX

0px

⑴若粒子刚好从"点离开磁场，求粒子的入射速度大小；

⑵若粒子刚好从N点离开磁场，求粒子在匀强磁场中运动的时间。

12、（12分）如图甲所示，水平放置的平行金属导轨间距为/=0.6m。M、N之间接有一个

阻值为氏=2。的电阻，金属棒CD置于导轨上，其电阻〃=1。，且和导轨始终接触良好,

导轨足够长，其余电阻不计。整个装置放在方向垂直导轨平面向下的磁场中，磁场区域足够

大，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。开始时金属棒CQ静止在与金属导轨左端距

离d=lm处并固定，£=ls时松开金属棒,其恰好移动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

⑴求，=0.5s时流过电阻H的电流大小;

⑵若kIs时，金属棒CQ获得水平向右的恒定拉力方=3.36N,求其运动的最大速度。

13、（12分）如图所示是探究电磁感应现象的装置。

（1）闭合开关，让导体43沿水平方向左右运动，观察到灵敏电流计的指针偏转若让导体

由图示位置沿竖直方向上下运动，则灵敏电流计的指针（选填“偏转”或“不偏

转”）o

（2）利用此装置，探究感应电流方向与磁场方向和切割磁感线方向之间的关系，观察到的实

验现象记录如表：

实验序号磁场方向导体切割磁感线方向灵敏电流计指针偏转方向

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

在上述四次实验中，比较两次实验，可知感应电流方向与磁场方向有关；比较

两次实验，可知同时改变磁场方向和切割磁感线方向则感应电流方向不变。

（3）在探究中还发现，导体N8水平向左（或向右）缓慢运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较

小；导体水平向左（或向右）快速运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较大，说明感应电

流的大小与有关。

14、（12分）如图所示，在平面内的42、CD之间的区域有水平向右的匀强电场，AB、

CD之间的电势差U=1X1O5v,在CD的右侧有一与CD和x轴相切的圆形有界匀强磁场

区域，切点分别为尸点和M点，磁感应强度品=01T,方向垂直平面向外（图中未画

出）；在x轴下方足够大的空间内存在垂直xQy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为&；在

x轴下方距离为。处平行x轴放置一长为上的探测板，O为板的中点，且在M点的正下方,

在y轴上过原点放置一能均匀发射粒子的直线粒子发射源,其长度恰好等于圆形磁场的直径，

发射源产生的粒子质量和电荷量均相同，初速度可视为0,经过电场加速后进入圆形磁场区

域，偏转后全部从M点进入下方磁场区域，已知粒子质量％=8.0X10々5kg、电荷量夕=

1.6X10-15c,不计重力和粒子间的相互作用。

⑴求圆形磁场区域的半径r；

(2)若a=0.1m,5i=0.1T,Z=0.4m,求粒子打到探测板区域的长度；

(3)若a=0.1m,£=0.4m,丛大小可以调节，调节坊的大小，可以使粒子恰好打满整块探

测板，求此时5的大小及打中探测板的粒子数占发射总粒子数的比例。

15、(12分)电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新

武器和航天运载器。电磁轨道炮示意图如图所示，图中直流电源电动势为R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离为/,电阻不计。炮弹可视为一质量

为沉、电阻为火的金属棒九W,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,导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强

度大小为8的匀强磁场(图中未画出)，开始向右加速运动。当上的感应电动势与电

容器两极板间的电压相等时，回路中电流为0,达到最大速度，之后离开导轨。问：

(1)磁场的方向；

(2)AW刚开始运动时加速度a的大小；

(3)〃N离开导轨后电容器上剩余的电荷量。是多少。

参考答案

1、B2、C3、C4、B5、A6、A7、D

8、AB9、AC10、BD

11、［解析］⑴粒子刚好打到初点，连接尸作尸N的中垂线交。尸于£

点，则E点为该粒子运动轨迹的圆心，如图甲所示。

"XXXX

XXXX

lxXXX

x

0EP%

甲

OM=骨,OP=L,

在直角三角形MO尸中，根据勾股定理可得

MP=：M+(L)24,

则由三角函数可知

为线段产河的中垂线，则

PQ=MQ=^MP=^-L,

在直角三角形£0尸中，根据边角关系可得

PQ^-L2

『尸£=疏=言=/

根据洛伦兹力提供向心力得qvB=唐「

解得粒子的入射速度大小。=警。

3m

(2)如图乙所示，粒子打在N点，连接PN,在直角三角形NOP中，设/OPN=

a,

根据几何关系可得tan0=除=率,解得NOPN=a=g,

IT

则速度方向与弦PN的夹角为不，

JT

根据弦切角等于圆心角的一半，设粒子运动轨迹所对的圆心角为6,则6=目，

2Tu??i

粒子做圆周运动的周期为T=qB,

nTC771

粒子在磁场中运动的时间为t=--T=^

NZTCo

［答案］(1谭(2湍

12、［解析］(1)在0〜1s内，由于金属棒C。不动，则根据法拉第电磁感应定律,

有

E专与l=L2N

根据闭合电路欧姆定律，有

R+r=0.4Ao

⑵/=1s时松开金属棒，金属棒恰好移动，根据平衡条件可得乙=/安=8〃=0.48

N

经过分析可知，当金属棒的加速度4=0时金属棒的运动速度最大，设最大速度

为v,由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律得瓦o=/i(R+r)

此时的安培力F&=Bhl

由平衡条件得F=F'安+Ff

联立解得0=6m/so

［答案］(1)0.4A(2)6m/s

13、［解析］(1)导体沿竖直方向运动，运动方向与磁场平行，故不切割磁感线，

不会产生感应电流，指针不发生偏转。

(2)比较实验①和②(或③和④)可知：在导体切割磁感线运动方向一定时，改变磁

场方向，感应电流的方向发生改变；比较实验①和④(或②和③)可知：在导体切

割磁感线运动方向(或导体运动方向)和磁场方向同时改变时，感应电流的方向不

变。

(3)导体48水平向左(或向右)缓慢运动时，灵敏电流计的指针偏转角度较小，这

说明电路中的电流较小；导体45水平向左(或向右)快速运动时，灵敏电流计的

指针偏转角度较大，这说明电路中的电流较大，所以可以看出感应电流的大小与

导体的运动快慢有关。

［答案］（1）不偏转（2）①和②（或③和④）①和④（或②和③）（3）导体的运动快

慢

-1

14、［解析］（1）粒子在电场中加速有qU=5机浮，由题意可知，粒子做圆周运动的

2

轨道半径恰好等于圆形磁场区域的半径，又洛伦兹力提供向心力，则有/%=簧,

r=R,

联立解得尸=0.1mo

（2）若51=0.1T=B0,则粒子进入x轴下方磁场后的轨迹半径R=R=a=0.1m,

如图甲所示，沿x轴负方向射入下方磁场的粒子垂直打在探测板上，沿y轴负方

向射入下方磁场的粒子恰好与探测板相切，因此粒子打到探测板区域的长度1=

2R'=0.2m<Zo

（3）当沿x轴负方向射入下方磁场的粒子刚好打在探测板的最左端时，运动轨迹

如图乙中轨迹1所示，由几何关系可得膈=（4-。）2+（1）2,

解得当=0.25m,

刚好与探测板最右端相切的粒子的运动轨迹如图乙中轨迹2所示，由几何关系可

得膨=（&-4+（，），

解得&=0.25m,

由几何关系可得cos。=改3=0.6,

附2

根据qvB1=警，

可解得囱=0.04T,

设片以上部分射出的粒子都能打到探测板上，由几何关系可得刃=R—Rcos8=

0.04m,

所以^LzZi%=80%o

?1?=2rxl00

探测板O'