湖北省武汉市第六中学2025-2026学年高二上学期第3次月考物理试卷

武汉六中2025~2026学年度高二上学期第3次月考 物理试题 命题教师：樊君怡审题教师：刘德华 考试时间：75分钟试卷满分：100分 ★沉着冷静规范答题端正考风严禁舞弊★ 一、选择题：（共10题，1-7每题只一个选项正确，选对得4分，错选不得分。8-10每题有多个选项正确，全部 选对得4分，选对不全得2分，错选不得分。共40分) 1.下列各图所描述的物理情境中，说法正确的是() A.如图甲所示，如果长为！、通过电流为I的短直导线在该磁场中所受磁场力的大小为F，则该处磁感应强度大 小一定为B=F B.图乙是法拉第通过实验研究，发现了电流的磁效应 C.铜盘在磁场中按图丙所示方向转动产生感应电流 电流的磁效应 D.如图丁所示，右侧铁钉吸附小铁钉更多，说明右 侧线圈中通过的电流大 2.如图所示的电路中有工1和L2两个完全相同的灯泡，线圈L的电阻忽略不计，下列说法中正确的是( A.闭合S时，L1先亮，L2后亮，最后一样亮 m风b B.断开S时，L2立刻熄灭，L1过一会熄灭 C.断开S过程中L2中的电流从d到c D.闭合、断开S过程中L1中的电流始终从b到4 3.如图所示，等腰直角三角形OP2内部存在着垂直纸面向里的均匀磁场，它的 OP边在x轴上且长为2L,纸面内一边长为L的正方形导线框的一条边在x轴上， X 且导线框沿x轴正方向以恒定的速度v穿过磁场区域，在t=0时该导线框恰好位于 右图中所示的位置。现规定逆时针方向为导线框中感应电流的正方向，在下列所给 ×、P -L O 2L 的四个i-x图象中，能正确表示感应电流随导线框位移变化关系的是() i个 21 21 4.如图所示，电源电动势E、内阻r恒定，定值电阻R的阻值等于r,定值电阻飞，的阻值等于2，闭合开关S, 平行板电容器两板间有一带电液滴刚好处于静止状态。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V,、V,、V,的示 数变化量的绝对值分别为△U、△U2、AU,理想电流表A示数变化量的绝对值为△I,下列说法错误的是 () A.带电液滴将向下运动，定值电阻飞中有从α流向b的瞬间电流 B.△U>△U, AUAU、△均不变 AI、A、A D.电源的输出功率变大，电源效率变小 试卷第1页，共4页 5.如图所示，半径为L的导电圆环（电阻不计）垂直磁场固定于磁感应强度为B的匀强 磁场中，此磁场的左边界正好与圆环直径重合，电阻为2R的直金属棒αb以恒定的角速度 w绕过环心O的轴沿顺时针方向匀速转动，、b端正好与圆环保持良好接触，圆环的边 缘通过电刷P和导线与一个阻值为R的定值电阻相连，定值电阻R的另一端通过导线接在 6 圆环的中心轴上，在金属棒匀速转动过程中，下列说法中正确的是() A.图示位置处0点电势高于a点电势 B.定值电阻R两端的电压为BL2ω C.转动一周，定值电阻R产生的热量为B210 18R D.转动一周，金属棒产生的热量为5πB2Lω 9R 6.如图所示，由两个线段和一个半圆组成的边界CDEFG,E为圆弧边界最低点，其余四个点与圆心在同一直线 上，边界及边界上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。C处有一个粒子源，能在纸面内发射 速度方向与边界CD成60°角的各种速率的带负电粒子，圆弧半径及CD距离均为R,粒子比荷为k。不计粒子重 力及粒子间相互作用力，下列说法正确的是() A.粒子的速度越大，则粒子在磁场中运动的时间越短 + B.粒子若从E点飞出磁场，则粒子在磁场中运动的时间最长 人60° D G C。粒千在骏场中运动的最长时间小于器 D.粒子能从圆弧边界射出的最大速率为VkRB E 7.如图，一根固定的足够长的绝缘细杆竖直放置。质量为m、电荷量为+q的带电小球× 套在细杆上，已知小球与杆间的动摩擦因数为业。小球始终处于磁感应强度大小为8的匀×× 强磁场中，磁场方向垂直细杆所在的竖直平面，不计空气阻力。小球以初速度ⅴ，从O点沿 B 细杆向上运动至最高点后又下降回到O点，回到O点前己经开始做匀速运动，己知重力 + 加速度为g，则对小球上升到最高点又回到O点的过程，下列说法正确的是() ×× A.小球运动的总时间为+m B.小球所受洛伦兹力的冲量大于零 g uBg C.小球克服摩擦力所做的功为5 D.小球上升的运动时间等于小球下降的运动时间 8.霍尔元件是把磁学量转换为电学量的电学元件。如图所示，某霍尔元件的宽度为，厚度为d,磁感应强度为 B的磁场垂直于该元件的工作面向下，元件内通入图示方向的电流I,稳定后C、D两侧面间的电势差为U,设元 件中能够自由移动电荷带正电，电荷量为q,且元件单位体积内自由电荷的个数为，则下列说法正确的是（) A.自由电荷受到的电场力为F=g四 B.C侧面的电势低于D侧面的电势 h C.C、D两侧面电势差与磁感应强度的关系为 BI D.元件中自由电荷由正电荷变为负电荷，C、D两侧的电势高低不会发生变化 B 9.如图所示，在xOy平面内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场，第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向 外，第三象限内的磁场方向垂直纸面向里。P(-L,O)、Q(0,一)为坐标轴上的两个点。现有一电量大小为q、质量 为m的带正电粒子（不计重力），以与x轴正向成45°角从P点射出，恰好经原点O到 达Q点，则下列对PQ段运动描述正确的是() 2πm A.粒子运动的最短时间为 gB B.粒子运动的总路程只能为V2πL或2π C.粒子在Q点速度方向与y轴正向的夹角只能为45° D.粒子从P到O的时间与从O到Q的时间之比可能为1：3 0。 试卷第2页，共4页 10.如图所示，金属导轨左侧弯曲平滑连接右侧水平导轨，水平导轨固定于竖直向上的匀强磁场中，窄轨间距为 ?,宽轨间距为L,两根完全相同的导体棒MN和PQ,其中PQ垂直于导轨静止放置并与导轨接触良好，两导体 棒的长度均为L,质量均为m。现将金属棒MN自曲线导轨上h高度处由静止释放，到达水平轨道立即进入磁场区 域，已知导体棒、在到达宽窄导轨的连接处之前就已经匀速运动，经过足够长的时间，两根导体棒都在宽轨上 又达到匀速运动，运动过程中两导体棒未发生碰撞，不考虑导体棒M、经过宽窄导轨的连接处时速度的变化，不 计一切摩擦，重力加速为g。则() A.导体棒MN进入磁场区域的瞬间，MN两端电压为号BL√2g B。导体精N第一次匀速运时的流本为2研 C.导体棒N在水平窄轨上运动和在宽轨上运动的过程中通过回路的 电荷量之比为1：3 D.导体棒MN在窄轨上运动的过程中，回路中产生的焦耳热为 10 二、实验题：（每空2分，共18分） 11.为了测量某电源的电动势和内阻，并研究利用该电源为小灯泡供电的情况，某同学进行了如下实验： (I)该同学首先设计了如图(a)所示的实验电路，其中R为 八V 个U 电阻箱，定值电阻R。=42,电压表可视为理想电表，实验 0.7 过程中采集电压表和电阻箱的读数，并以号为纵坐标，京 1 R 0.2 为横坐标。画出亡及的关系图线，如图)所示（该图线 0.5 R 为一条直线)，根据图线求得该电源的电动势E= 图(a) 图b) V,内阻r= 2。(均保留两位有效数字) (2)在第(1)问的电路设计中，如果电压表不能视为理想电表，电源电动势和内阻的测量值存在系统误差， 所测测T真，E测卫真。（均填“大于等于”或“小于”） (3)在进一步研究中，该同学测得的某型号小灯泡的伏安特性曲 0.A 0.4 线如图(c)所示，如果把两个该型号的灯泡串联后再与 0.3 0.2 R=92的定值电阻串联起来接在上述电源上（其电动势和内 0.1 阻是第(1)问计算的结果)，如图(d)所示，则每只小灯泡 0051.01.52.02530U 的实际功率约为 W。(保留2位小数) 图(c) 图(d 12.某同学从实验室找到一些器材自己动手制作了一个多用电表，他设计的电表电路如图甲所示。该同学设计初 衷是①单刀双掷开关$，接b时，c、d端接入回路中作为量程分别为1A和10A的电流表使用；②单刀双掷开 关S,接4时，可作为“×100”和“×1k双量程的欧姆表使用。已知电流表G满偏电流Ig=100uA,内阻R=7202; 电源电动势为1.5V,内阻为12。 请帮助该同学解决以下问题。 40 60 (1)电路中定值电阻R= 2。 0 (2)某次测电流时，单刀双掷开关$接b，S,接1，表头 /O,aaiu/0O 示数如图乙所示，此时回路电流值I=」 mA。 (3)当单刀双掷开关S接a,再将开关$，接1时，欧姆表 的挡位为 （选填“×100”或“×1k”),某次测 乙 量欧姆调零后将待测电阻R,接在c、d间，发现挡位不合适，断开电路将开关S,接2欧姆调零后重新测量发现挡 位合适，开关$，接2后再次欧姆调零时滑动变阻器R接入回路的阻值为 2。 试卷第3页，共4页 三、解答题：(13题12分，14题14分，15题16分，共42分) 13.如图所示，水平面上固定两根平行导轨，间距为L,导轨内部空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为 B,一质量为，长为3L,电阻为3R的均匀金属棒恰好垂直对称静置在 导轨上，如图中实线①所示，电源电动势为E,内阻也为R,闭合开关， 导体棒恰好静止不动。重力加速度为g,其他处电阻忽略不计，求： ① ②2 (1)金属棒所受安培力的大小： (2)当将金属棒与导轨间夹角为37静置如图中虚线②所示，闭合开关瞬间 s37o* X X 导体棒的加速度大小。 14.如图所示，在xOy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的有界匀强电场，电场边界OD与x轴正方向成 45°角，在第二象限的适当区域中加有垂直于坐标平面的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为B,A点在该 磁场的边界上，O、A间距离为L。现有一群正离子在坐标平面内以不同的速率从A点沿垂直于x轴向上的方向射 入磁场，并均能沿垂直于y轴的方向进入匀强电场，其中速度最大的离子 y 从C点（也在磁场的边界上）进入电场后，恰好能垂直OD离开电场， 离子质量均为m、电量均为q,不计重力和离子间的相互作用。求： (1)经过C点的离子的速度大小w: (2)匀强电场的场强大小E: (3)有界磁场区域的最小面积S。 15.如图所示，匝数N=50、截面积S=0.05的线圈内有方向垂直于线圈平面向上的随时间均匀增加的匀强磁 场B,其变化率k=0.8Ts。线圈通过开关S连接两根相互平行、间距d=1.50m的倾斜光滑导轨EG、E'G,倾斜 导轨与水平面夹角为6=30°，下端FF'GG矩形区域内有垂直导轨方向的匀强磁场B2（大小方向未知)，F到G 的距离L=4m,导轨间的电容C=0.2F和定值电阻R=122可以通过单刀双撕开关与导轨连接。倾斜导轨底端与足 够长水平光滑平行导轨GH、GH平滑连接，导轨间有竖直向上的匀强磁场B3=1T。t=0时S闭合、S2接1，质 量m=0.40kg、电阻r=62的导体棒ab紧贴FF放置在磁场内恰好能静止。t=1s时将S,与1断开，再将S,断开， 将S,接2，ab导体棒沿倾斜轨道向下运动到GG前已达到最大速度。导轨电阻、线圈电阻和各接触点接触电阻均 不计。求： (1)FF'GG矩形区域内匀强磁场B2的大小和方向； B (2)①b导体棒从开始运动到运动到GG所需时间： ②ab导体棒从开始运动到到达GG'的过程中导体棒ab上 产生的焦耳热： (3)若ab导体棒到达GG时将S2接1，则ab导体棒将做什么 运动？最终速度是多少？ H 试卷第4页，共4页