福建省福州屏东中学2025-2026学年高二上学期12月月考物理试卷

福建省福州屏东中学2025-2026学年高二上学期12月月考 物理试卷 （完成时间：75分钟） 出卷人：林鹏翔 审卷人：江圆圆 李洁雨 一、单选题（本大题共4小题，每小题4分，共16分） 1．下列关于磁场的说法中，正确的是（ ） A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质 B．磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的 C．电流与电流之间是通过电场发生作用的 D．磁场只有在磁体与磁体、磁体与电流发生作用时才产生 2．下列四幅图关于各物理量方向间的关系中，正确的是（ ） A． B． C． D． 3．两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则（ ） A．N点的电场强度大小为零 B．A点的电场强度大小为零 C．NC间电场强度方向指向x轴正方向 D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功 4．如图所示，电阻均匀的竖直圆环固定于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，PQ是直径，圆弧MGN对应的圆心角为。当M、N与内阻不计的直流电源相连时，圆环所受的安培力大小为F；当P、Q与该电源相连时，圆环所受的安培力大小为（ ） A． B． C． D． 二、多选题（本大题共4小题，每小题4分，共16分。） 5．电磁场与现代高科技密切关联，并有重要应用。对以下说法正确的是（ ） A．图甲的速度选择器能使速度大小的粒子沿直线匀速通过，与粒子的电荷量无关 B．图乙的磁流体发电机正常工作时电流方向为 C．图丙为回旋加速器，若增大形盒狭缝之间的加速电压，则粒子射出加速器时的最大动能增大 D．图丁为霍尔元件，若载流子带负电，稳定时元件左侧的电势低于右侧的电势 6．如图所示，通电直导线与线圈abcd在同一平面内，则（ ） A．线圈向右平动时，有感应电流 B．线圈沿垂直纸面方向远离导线，无感应电流 C．线圈以ab边为轴转动，磁通量没有变化 D．线圈竖直向下平动，无感应电流 7．如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的R2、R3均为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。有关下列说法中正确的是（ ） A．只逐渐增大R1的光照强度，电阻R0消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流 B．只将滑动变阻器R3的滑动端P2向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻R3中有向上的电流 C．只将滑动变阻器R2的滑动端P1向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动 D．若断开开关S，带电微粒向下运动 8．用轻质绝缘细线悬挂带正电的小球，如图1所示。将装置分别放入图2所示的匀强电场，图3所示的匀强磁场中。将小球从偏离竖直方向左侧的一个小角度θ处由静止释放，三种情况下，小球均在竖直平面内往复运动，周期分别为T1、T2、T3，小球第一次到达轨迹最低点时的速度大小分别为v1、v2、v3，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A．小球第一次到达轨迹最低点时的速度关系v1 = v3 <v2 B．三种情况小球第一次到达最低点时对绳的拉力相同 C．三种情况下小球运动的周期关系T1 = T3 > T2 D．三种情况下小球到达右侧最高点的高度各不相同 三、填空题（本大题共3小题，每小题4分，共12分） 9．已知环形电流在圆心处的磁感应强度大小与其半径成反比。纸面内闭合线圈由两个相同的同心半圆电阻丝构成，电流从A流入，由B流出，如图所示。流经上半圆的电流在圆心O点产生磁场的磁感应强度为B，方向 ；线圈中电流在O点产生磁场的磁感应强度大小为 。 10．如图所示，在圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场。带电粒子（不计重力）第一次以速度沿直径射入，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转60°；该带电粒子第二次以速度从同一点沿同一方向射入，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转90°。带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的半径之比为 ，时间之比为 。 11．如图所示为质谱仪原理图，A为粒子加速器，B为速度选择器，其中的磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里，两极板a、b所加电压为U，距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度大小为，方向也是垂直于纸面向里。现一质量为m、电荷量为q的正粒子（不计重力），经加速器加速后，恰能沿直线通过速度选择器，然后从小孔O垂直于分离器边界进入分离器，做匀速圆周运动打在胶片上P点。则速度选择器两极板电压正极是 （选填“a极板”或“b极板”）；O、P间距 。 四、实验题（本大题共2小题，共18分） 12．（1）如图1所示，在探究影响平行板电容器电容的因素的实验中，给平行板电容器充上一定量的电荷后，将电容器的两极板A、B分别跟静电计的指针和外壳相连（接地）。现请回答下列问题： ①若在实验中观察到静电计指针的偏转角度增大，说明平行板电容器的 增大。（选填“电荷量”、“电容”或“电压”） ②将B极板向左移动少许，则静电计指针的偏转角将 ；将一块陶瓷板插入A、B两极板之间，则静电计指针的偏转角将 。（均选填“增大”“减小”或“不变”） （2）该同学用同一电路分别给两个不同的电容器充电，电容器的电容，充电时通过传感器的电流随时间变化的图像如图2中①②所示，其中对应电容为C1的电容器充电过程图像的是 （选填①或②）。 13．某同学想要测量一新材料制成的粗细均匀电阻丝的电阻率，设计了如下的实验。    （1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径，示数如图甲所示，测得其直径 mm。 （2）用多用电表粗测电阻丝的阻值。选择旋钮打在“×10”挡，进行欧姆调零后测量，发现指针偏转角度过小，调节到正确倍率，重新进行欧姆调零后再次测量，指针静止时位置如图乙所示，此测量值为 Ω。 （3）为了精确地测量电阻丝的电阻，实验室提供了下列器材： A．电流表（量程500μA，内阻） B．电流表（量程10mA，内阻约为0.1Ω） C．滑动变阻器（0～5Ω，额定电流0.5A） D．滑动变阻器（0～10Ω，额定电流0.5A） E．电阻箱R（阻值范围为0～9999.9Ω） F．电源（电动势3.0V，内阻约0.2Ω） G．开关S、导线若干 ①实验小组设计的实验电路图如图丙所示。由于没有电压表，需要把电流表串联电阻箱R改为量程为3V的电压表，则电阻箱的阻值 Ω。滑动变阻器应选择 （选填“”或“”）。    ②正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器测得电流表的示数为，电流表的示数为，测得电阻丝接入电路的长度为L，则电阻丝的电阻率 （用题中测得物理量的符号表示）。 五、计算题（本大题共3小题，共30分） 14．如图所示，电源的电动势是12V，内电阻是，小电动机M的线圈电阻为，限流电阻为，开关S闭合，若电压表的示数为3V，试求： （1）电源的总功率； （2）电动机输出的机械功率。 15．如图所示，水平导轨间距为，导轨电阻忽略不计。导体棒垂直导轨放置，质量，电阻，与导轨接触良好。电源电动势，内阻，电阻。外加匀强磁场的磁感应强度，方向垂直于，与导轨平面成。与导轨间动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），不计其余摩擦。细绳垂直于且沿水平方向跨过一轻质定滑轮悬挂一重物。重力加速度，处于静止状态。已知，。求： (1)受到的安培力大小； (2)重物重力的取值范围； (3)若重物重力，由静止释放重物的瞬间金属棒加速度大小为多少。 16．如图所示，在第一象限内存在沿轴负方向的匀强电场，在第二、三、四象限内存在垂直平面向外的匀强磁场，且第二象限内磁场大小为B1；第三、四象限内磁场大小为B2，一带正电粒子从轴上的点以速度沿与轴正方向成60°角斜射入磁场B1，正好垂直于轴从点进入匀强电场，然后从轴上的点沿与轴负方向成角进入匀强磁场B2，且点速度。已知两个磁场的范围在对应象限内均足够大，，粒子的比荷为，不计重力。求： (1)匀强磁场的磁感应强度B1的大小； (2)匀强电场的电场强度的大小； (3)若粒子从点进入磁场后再次到达轴的位置刚好点，求点运行至点所用时间是多少？（计算结果保留根号） 答案及解析 1． 【答案】A 【详解】AB.磁场和电场都是客观存在的特殊物质，它存在于磁体及电流周围，磁体之间发生相互作用是通过磁场产生的，磁场是客观存在的，不是人为规定的，故A正确，B错误； C.电流与电流之间是通过磁场发生相互作用的，故C错误； D. 磁体及电流周围都存在磁场，磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间都是通过磁场发生作用的，故D错误。 故选：A 2． 【答案】B 【详解】A、由左手定则可知，安培力的方向总是与磁感应强度的方向垂直，A错误； B、磁场的方向向下，电流的方向向里，由左手定则可知安培力的方向向左，B正确； C、由左手定则可知，洛伦兹力的方向总是与磁感应强度的方向垂直，C错误； D、通电螺线管产生的磁场的方向沿螺线管的轴线的方向，由题图可知电荷运动的方向与磁感线的方向平行，不受洛伦兹力，D错误． 3． 【答案】D 【详解】AB．φ-x图象的斜率等于电场强度E，图线在A、N两点处的斜率都不等于0，则知N、A两点的场强均不为零，故AB错误。 C．由图可知：从N到C，电势升高，根据顺着电场线电势降低可知，NC间电场强度方向沿x轴负方向。故C错误。 D．N→D段中，电势先高升后降低，所以场强方向先沿x轴负方向，后沿x轴正方向，将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功。故D正确； 故选D。 4． 【答案】A 【详解】由图可知，当M、N与电源相连时，圆环MGN和圆环的其余部分并联，两部分的长度之比为，电阻之比为，则通过的电流之比为，设圆的半径为r，通过圆环MGN的电流为，则整个圆环所受的安培力大小 当、与该电源相连时，设通过圆环的电流为，由欧姆定律可知 则圆环所受的安培力大小 故选A。 5． 【答案】AD 【详解】A．能通过速度选择器的粒子受到的电场力和洛伦兹力平衡，有 解得 故A正确； B．根据左手定则，带正电的粒子向上板偏转，故上极板带正电，下极板带负电，则正常工作时电流方向为，故B错误； C．粒子射出加速器时，满足 此时动能 最大动能与加速电压无关，故C错误； D．若载流子带负电，载流子与电流方向相反，根据左手定则，载流子向左侧偏转，则稳定时元件左侧的电势低于右侧的电势，故D正确。 故选AD。 6． 【答案】AD 【详解】A．线圈向右平动时，磁通量减小，有感应电流，选项A正确； B．线圈沿垂直纸面方向远离导线，磁通量发生变化，则有感应电流，选项B错误； C．线圈以ab边为轴转动，磁通量发生变化，选项C错误； D．线圈竖直向下平动，磁通量不变，则无感应电流，选项D正确。 故选AD。 7． 【答案】AD 【详解】A．只逐渐增大R1的光照强度，R1的阻值减小，外电路总电阻减小，总电流增大，电阻R0消耗的电功率变大，滑动变阻器R2两端的电压变大，电容器两端的电压增大，电容器下极板的带电荷量变大，所以电阻R3中有向上的电流，故A正确； B．电路稳定时，电容器所在支路相当于断路，只将滑动变阻器R3的滑动端P2向上端移动时，对电路没有影响，故B错误； C．只将滑动变阻器R2的滑动端P1向下端移动时，电容器并联部分的电阻变大，所以电容器两端的电压变大，分析可知带电微粒受到向上的电场力，由可知电场强度变大，带电微粒将向上运动，故C错误； D．若断开开关S，电容器处于放电状态，电荷量变小，板间电场强度减小，带电微粒所受的电场力减小，带电微粒将向下运动，故D正确。 故选AD。 8． 【答案】AC 【详解】A．小球第一次到达轨迹最低点的过程中，球1受拉力与重力的作用，只有重力做正功；球2受拉力、重力和电场力的作用，重力和电场力均做正功；球3受拉力、重力和洛伦兹力的作用，只有重力做正功。根据动能定理可知，小球第一次到达轨迹最低点时的速度关系为v1 = v3 <v2，故A正确； B．球1与球3在最低点速度相同，对球1有 对球3有 则 故B错误； C．根据周期公式 对球3有，从左向右运动时洛伦兹力竖直分力方向向上，从右向左运动时洛伦兹力竖直分力方向向下，由对称性知，洛伦兹力的影响在一个周期内可抵消，即T3=T1；对球2有，电场力与重力的合力为等效重力，则其等效重力加速度变大，故周期变小，因此三种情况下小球运动的周期关系为T1 = T3 > T2，故C正确； D．球1与球3都只有重力做功，机械能守恒，因此在右侧最高点高度相同；对球2到达右侧最高点时，只分析初末状态，因为重力和电场力做功与路径无关，因此初末位置一定在同一高度。则三种情况下小球到达右侧最高点的高度均相同，故D错误； 故选AC。 9． 【答案】 垂直纸面向里 0 【详解】[1]根据右手螺旋定则可知流经上半圆的电流在圆心O点产生磁场的方向垂直纸面向里。 [2]上下半圆中电流大小相等，在O点处产生的磁场大小相等，方向相反，合场强为0，线圈中电流在O点产生磁场的磁感应强度大小为。 10． 【答案】 【详解】[1]设圆柱形区域为R，粒子运动轨迹如图所示 由几何知识可知 ， 带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的半径之比为 [2]粒子在磁场中做圆周运动的周期 粒子运动周期与粒子速度无关，粒子在磁场中做圆周运动的周期之后为1：1；由几何知识可知，粒子在磁场中做圆周运动转过的圆心角 ， 粒子在磁场中的运动时间 粒子的运动时间之比 11． 【答案】 b极板 【详解】[1]以正电荷为例，进入速度选择器受到的洛伦兹力水平向右，故所受的电场力就应该水平向左，故b极板为正极板； [2]粒子在速度选择器中做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力平衡 故粒子出速度选择器的速度 在B2中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有 得 O、P间距 12． 【答案】 电压 增大 减小 ① 【详解】（1）①[1]根据题意，由图1可知，当观察到静电计指针的偏转角度增大，说明平行板电容器的电压增大。 ②[2][3]根据电容器电容公式，将B极板向左移动少许，则增大，电容减小，由于极板上的电荷量不变，由可知，电容器的电压增大，则静电计指针的偏转角将增大；将一块陶瓷板插入A、B两极板之间，则增大，电容增大，由可知，电容器的电压减小，则静电计指针的偏转角将减小。 （2）[4]根据题意可知，用同一电路分别给两个不同的电容器充电，且电容器的电容，由可知，充电结束后，电容器带电量小，在图像中面积表示电量，则由图2可知，对应电容为C1的电容器充电过程图像的是①。 13． 【答案】 2.150/2.149/2.151 600 5000 【详解】（1）[1]电阻丝直径即螺旋测微器为 （2）[2]选择旋钮打在“×10”挡时，指针偏转角度过小，应将倍率调节到“×100”挡，欧姆表的示数为 （3）[3]电流表串联电阻箱R改为量程为3V的电压表，根据欧姆定律有 得 [4]因为的最大阻值为，电源电动势3.0V，内阻约0.2Ω，若采用则电流会大于其额定电流0.5A，而选电路是安全的，故选。 [5]电阻丝的阻值 由电阻定律得 整理得 14． 【答案】（1）12W；（2）7W 【详解】（1）电路中的电流 电源的总功率 （2）电动机两端电压 电动机输出的机械功率 解得 15． 【答案】(1)12N (2) (3) 【详解】（1）由闭合电路的欧姆定律可得，通过的电流 解得 电流方向由到，则受到的安培力 解得 （2）导体棒所受最大静摩擦力 解得 由平衡条件得，当最大静摩擦力方向向右时 当最大静摩擦力方向向左时 则有 解得 （3）重物 则 对重物和导体棒由牛顿第二定律 解得 16． 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）设粒子从M点做圆周运动到N点，圆的半径为，根据洛伦兹力提供向心力 画出粒子的运动轨迹，如图所示 由几何关系 解得 （2）粒子从N点运动到P点，做类平抛运动，运动轨迹如图所示 根据几何关系 粒子在电场中运动 可得 根据动能定理 解得 （3）设粒子从P点进入磁场时速度与x轴正方向夹角为θ，则有 则 由类平抛规律可得 由几何关系可得 解得 点运行至点所用时间 试卷第2页，共15页 - 1 - 学科网（北京）股份有限公司 $