湖北省随州市、孝感市部分名校2025-2026学年高二上学期12月月考物理（B）试题（Word版附解析）

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本试卷共 6 页，15 题。全卷满分 100 分。考试用时 75 分钟。
★祝考试顺利★
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、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指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题
区域均无效。
3.选择题用 2B 铅笔在答题卡上把对应题目所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔直接
答在答题卡上对应的答题区域内。
4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。在每个小题给出的四个选项中，第 1
~7 题只有一选项符合题目要求，第 8~10 题有多个选项符合要求。全选对的得 4 分，选对但不
全的得 2 分，有选错的不得分。
1. 电磁轨道炮是利用安培力使金属炮弹获得极大动能的先进武器。如图所示为电磁炮的原理简图，炮弹可
看作阻值为 R 的导体，放置在光滑的金属轨道上，轨道水平放置并与电源连接。当炮弹放入轨道后，受到
垂直纸面向里的匀强磁场对其的安培力作用，使其加速后射出。下列说法正确的是（ ）
A. 电源输出的电能完全转化为了炮弹的动能
B. 安培力对炮弹做功的大小等于回路中产生的总焦耳热
C. 炮弹在轨道上的加速度逐渐减小
D. 炮弹的末动能和轨道长度成正比
【答案】C
【解析】
【详解】A．电源输出的电能并不是完全转化为炮弹的动能，还转化为电路的焦耳热，故 A 错误；
B．安培力对炮弹做功的大小等于炮弹动能的增加量，故 B 错误；
CD．炮弹运动过程中切割磁感线产生反向感应电动势，使得电路总电动势逐渐减小，则电路电流逐渐减小，
根据
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可知，炮弹所受到的安培力逐渐变小，合外力逐渐减小，在轨道上的加速度逐渐减小，当反向感应电动势
等于电源电动势时，炮弹不再受安培力作用，炮弹速度达到最大，则有
解得
可知不断增加轨道 长度，当炮弹已经达到最大速度后，出膛时获得的动能就不再增加，故 C 正确，D 错
误。
故选 C。
2. 如图甲所示，在匀强磁场中，一巨型金属线圈两次不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交
变电动势随时间变化的 图像分别如图乙中曲线 a、b 所示，则（ ）
A. 两次 时刻穿过线圈的磁通量均为零 B. 曲线 a 表示的交变电动势的最大值为 25V
C. 曲线 b 表示的交变电动势有效值为 15V D. 曲线 a、b 对应的线圈转速之比为 3∶2
【答案】D
【解析】
【详解】A．两次 时刻线圈产生的感应电动势均为零，可知此时穿过线圈的磁通量均最大，A 错误；
B．曲线 a 表示的交变电动势的最大值为 30V，B 错误；
D．转速 n 在单位为 r/s 时，本质上就指频率，即有
故两者的转速之比为
D 正确；
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C．线圈在磁场中，感应电动势的瞬时值为
则电动势的最大值
则有
曲线 a 表示的交变电动势最大值是 30V，解得
则曲线 b 表示的交变电动势有效值为
C 错误。
故选 D。
3. 某学校安装了反渗透 RO 膜过滤净水器，经过过滤净化的直饮水进入了教室。净水器如果有反渗透 RO
膜组件，会产生一部分无法过滤的自来水，称为“废水”，或称“尾水”。“尾水”中含有较多矿物质及其
他无法透过反渗透 RO 膜的成分，不能直接饮用，但可以浇花、拖地。该学校的物理兴趣小组为了测量直饮
水供水处“尾水”的流量，将“尾水”接上电磁流量计，如图所示。已知流量计水管直径为 d，垂直水管向
里的匀强磁场磁感应强度大小为 B，稳定后 M、N 两点之间电压为 U。则（ ）
A. M 点的电势低于 N 点的电势
B. “尾水”中离子所受洛伦兹力方向由 M 指向 N
C. “尾水”的流速为
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D. “尾水”的流量为
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据左手定则，正离子所受洛伦兹力方向由 M 指向 N，向 N 侧偏转，负离子所受洛伦兹力方
向由 N 指向 M，向 M 侧偏转，M 点的电势低于 N 点的电势，故 A 正确，B 错误；
C.正、负离子达到稳定状态时，有
可得流速
故 C 错误；
D.“尾水”的流量
故 D 错误。
故选 A。
4. 如图所示，线圈 P 和电流表构成一个回路，线圈 P 的绕向如图所示。手持磁铁在上方接近或远离线圈 P
时，以下说法正确的是（ ）
A. 若磁铁 N 极朝下，接近线圈 P，经过电流表的电流方向为 b→a
B. 若磁铁 N 极朝下，远离线圈 P，经过电流表的电流方向为 b→a
C. 若磁铁 S 极朝下，接近线圈 P，经过电流表的电流方向为 b→a
D. 若磁铁 S 极朝下，远离线圈 P，经过电流表的电流方向为 a→b
【答案】A
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【解析】
【详解】A．若磁铁 N 极朝下，线圈所在处 磁场方向向下，磁铁接近线圈 P，线圈的磁通量增加，根据楞
次定律，线圈中感应电流的磁场方向向上，根据安培定则，经过电流表的电流方向为 b→a，A 正确；
B．若磁铁 N 极朝下，线圈所在处的磁场方向向下，磁铁远离线圈 P，线圈的磁通量减少，根据楞次定律，
线圈中感应电流的磁场方向向下，根据安培定则，经过电流表的电流方向为 a→b，B 错误；
C．若磁铁 S 极朝下，线圈所在处的磁场方向向上，磁铁接近线圈 P，线圈的磁通量增加，根据楞次定律，
线圈中感应电流的磁场方向向下，根据安培定则，经过电流表的电流方向为 a→b，C 错误；
D．若磁铁 S 极朝下，线圈所在处的磁场方向向上，磁铁远离线圈 P，线圈的磁通量减少，根据楞次定律，
线圈中感应电流的磁场方向向上，根据安培定则，经过电流表的电流方向为 b→a，D 错误。
故选 A。
5. 如图，水平面 MN 下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，纸面为竖直平面。不可形变的导体棒 ab 和两根可
形变的导体棒组成三角形回路框，其中 ab 处于水平位置框从 MN 上方由静止释放，框面始终在纸面内框落
入磁场且 ab 未到达 MN 的过程中，沿磁场方向观察，框的大致形状及回路中的电流方向为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由楞次定律“增反减同”可知回路框中感应电流方向为逆时针，根据左手定则可知左侧导体棒所
受安培力斜向右上方，右侧导体棒所受安培力斜向左上方。
故选 C。
6. 如图所示装置中，平行导轨光滑、水平放置，cd 杆原来静止。当 ab 杆做如下哪种运动时，cd 杆将向左
移动（ ）
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A. 向左加速运动 B. 向左减速运动 C. 向右加速运动 D. 向右匀速运动
【答案】A
【解析】
【详解】A．ab 杆向左加速运动，根据右手定则，知在 ab 杆上产生增大的 b 到 a 的电流，根据安培定则，
在 L1 中产生向下增强的磁场，该磁场向上通过 L2，根据楞次定律，在 cd 杆上产生 d 到 c 的电流，根据左手
定则，受到向左的安培力，向左运动，故 A 正确；
B．ab 杆向左减速运动，根据右手定则，知在 ab 杆上产生减小的 b 到 a 的电流，根据安培定则，在 L1 中产
生向下减弱的磁场，该磁场向上通过 L2，根据楞次定律，在 cd 杆上产生 c 到 d 的电流，根据左手定则，cd
杆受到向右的安培力，向右运动，故 B 错误；
C．ab 杆向右加速运动，根据右手定则，知在 ab 杆上产生增大的 a 到 b 的电流，根据安培定则，在 L1 中产
生向上增强的磁场，该磁场向下通过 L2，根据楞次定律，在 cd 杆上产生 c 到 d 的电流，根据左手定则，cd
杆受到向右的安培力，向右运动，故 C 错误；
D．ab 杆向右匀速运动，在 ab 杆中产生恒定的电流，该电流在线圈 L1 中产生恒定的磁场，在 L2 中不产生
感应电流，所以 cd 杆不动，故 D 错误。
故选 A。
7. 如图所示，空间有一个边长为 2L 的等边三角形匀强磁场区域，现有一个底边长为 L 的直角三角形金属线
框，电阻为 R，高度与磁场区域相等，金属线框以速度 v 匀速穿过磁场区域的过程中，规定逆时针方向的电
流为正，则下列关于线框中感应电流 i 随位移 x 变化的图线正确的是（开始时线框右端点与磁场区域左端点
重合）（ ）
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A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】 时，穿过线框的磁通量垂直纸面向里增大，由楞次定律可知，线框中感应电流沿逆时针
方向为正，设线框有效切割长度为 l，则由几何关系有
由法拉第电磁感应定律有
由闭合电路欧姆定律知
当 时
时，穿过线框的磁通量垂直纸面向里增大，由楞次定律可知，线框中感应电流沿逆时针方向为
正，由几何关系可得
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当 时， ； 时，穿过线框的磁通量垂直纸面向里减小，由楞次定律可知，线框中感
应电流沿顺时针方向为负，当斜边刚出磁场时
之后，由几何关系可得
当 时， ，B 图符合题意。
故选 B。
8. 粒子物理研究领域利用磁场来辨别粒子的身份。一个圆形区域内有垂直于平面向外的匀强磁场，两个带
电粒子 a 和 b，以相同的速率从 A 点沿 AO 方向射入磁场，它们在磁场中的运动轨迹如图所示。不计重力、
空气阻力和粒子间的作用力，下列说法正确的是（ ）
A. a 粒子带负电，b 粒子带正电 B. a 粒子带正电，b 粒子带负电
C. a 粒子的比荷 较大 D. b 粒子的比荷 较大
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．由题可知，两粒子以相同的速率从 A 点沿 AO 方向射入磁场，a 粒子向下偏，b 粒子向上偏，
磁场垂直纸面向外，根据左手定则，可知 a 粒子带正电，b 粒子带负电，故 A 错误，B 正确；
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CD．两粒子在磁场中偏转，根据洛伦兹力提供向心力，则有
解得
由图可知，a 粒子的偏转半径更小， 故 a 粒子的比荷 较大，故 C 正确，D 错误。
故选 BC。
9. 小型旋转电枢式交流发电机的原理图如图甲所示，其矩形线圈在磁感应强度 B=0.6T 的匀强磁场中，绕垂
直于磁场方向的固定轴 匀速转动。已知线圈的匝数 n=100 匝，电阻 r=2.5Ω，所围成矩形的面积
，线圈的两端经集流环和电刷与 R=7.5Ω的电阻连接，矩形线圈产生的电动势 e 随时间 t 变化
的图像如图乙所示，理想交流电压表的量程足够大。下列说法正确的是（ ）
A. 该交流电方向每秒变化 50 次
B. 电压表的示数为 12πV
C. t=0.5s 时线圈恰好位于中性面
D. 电阻 R 的电功率为 5.4π²W
【答案】CD
【解析】
【详解】A．由图乙可知，周期为 ，一个周期内交流电方向变化 2 次，则该交流电方向每秒变化 10 次，
故 A 错误；
BD．线圈产生的电动势最大值为
则电动势有效值为
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电压表的示数为
电阻 R 的电功率为
故 B 错误，D 正确；
C．由图乙可知，t=0.5s 时，线圈产生的电动势为 0，此时线圈恰好位于中性面，故 C 正确。
故选 CD。
10. 如图所示，在直角三角形 ABC 内充满垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），AB 边长度为 d，
.现垂直 AB 边射入一群质量均为 m、电荷量均为 q、速度大小均为 v 的带正电粒子，已知垂直 AC
边射出的粒子在磁场中运动的时间为 t，而运动时间最长的粒子在磁场中的运动时间为 （不计重力）．则
下列判断中正确的是( )
A. 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为 4t
B. 该匀强磁场的磁感应强度大小为
C. 粒子在磁场中运动的轨道半径为
D. 粒子进入磁场时速度大小为
【答案】ABC
【解析】
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【详解】带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，垂直 AC 边射出的粒子在磁场中运动的时间是 ，即为：
，则得周期为：T=4t，故 A 正确；由 T=4t，R= ，T= ，得： ，故 B 正确；
运动时间最长的粒子在磁场中运动的轨迹如图所示，
根据几何关系有： ，解得：R= d，故 C 正确；根据粒子在磁场中运动的速度为：v=
，周期为：T=4t0，半径为：R= d，联立可得：v= ，故 D 错误．故选 ABC．
【点睛】本题考查带电粒子在磁场中的运动，考查半径公式 R= 和周期公式 T= 的运用，解题的关
键是要画出粒子轨迹过程图，确定圆心，利用几何方法求出半径．
二、实验探究题：本题共 2 小题，共 15 分。
11. 某同学做“探究感应电流产生的条件”的实验时，由于没有滑动变阻器，于是他用一个光敏电阻（光照
越强电阻越小，反之越大）和一个可调节光照强度的光源替代滑动变阻器。图甲中实验器材有部分已用导
线连接。
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（1）请用笔画线代替导线将图中的实验电路连接完整______。
（2）闭合电键的瞬间，观察到电流表 G 的指针向右偏转。那么闭合电键后，增强可调光源强度，电流表 G
的指针将向______偏转（填“左”或“右”）。
（3）该同学根据感应电流产生 条件，想利用摇绳发电。如图乙所示，把一条大约 10m 长电线的两端连在
一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合导体回路。两个同学沿______（选填“东西”或“南北”）方
向站立并迅速摇动这条电线时，发电的可能性比较大。
【答案】 ①. ②. 右 ③. 东西
【解析】
【详解】（1）[1]根据电磁感应，A 线圈必须与电源连接，该电流激发出原磁场，B 线圈与灵敏电流计连接，
形成新回路，实物连接如图所示
（2）[2]闭合电键的瞬间，观察到电流表 G 的指针向右偏转，表明穿过线圈 B 的磁通量增大时，电流表 G
的指针向右偏转。当增强可调光源强度时，光敏电阻阻值减小，电流增大，则穿过线圈 B 的磁通量增大时，
电流表 G 的指针向右偏转。
（3）[3]由于地磁场沿南北方向，只有电线与磁场垂直，即电线位于东西方向时，摇动这条电线时，发电的
可能性比较大，可知两个同学应该沿东西站立。
12. 在“研究电磁感应现象”的实验中。
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（1）为判断线圈绕向，可将灵敏电流计 G 与线圈 M 连接，如图甲所示。当电流从电流计 G 左端流入时，
指针向左偏转。将磁体 N 极向下从线圈上方竖直插入 M 时，发现指针向右偏转。俯视线圈，其绕向为沿
________（填“顺时针”或“逆时针”）由 a 端开始绕至 b 端。
（2）如图乙所示，如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，那么合上开关 S 后，将 A 线圈
迅速从 B 线圈拔出时，电流计指针将________；A 线圈插入 B 线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，
电流计指针将________。（均填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”）
（3）在图乙中，某同学闭合开关后，第一次将滑动变阻器的触头从左端快速滑到右端，第二次将滑动变阻
器的触头从左端慢慢滑到右端，发现电流计的指针摆动的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度________
（填“大”或“小”）。
【答案】（1）逆时针 （2） ①. 向右偏 ②. 向左偏
（3）大
【解析】
【小问 1 详解】
将磁体 极向下从线圈上方竖直插入 时，穿过线圈的磁场方向向下，磁通量增加，由楞次定律可知，感
应电流的磁场方向向上，电流计指针向右偏转，说明电流从右端流入电流计，由安培定则可知，俯视线圈，
其绕向为沿逆时针方向由 端开始绕至 端。
【小问 2 详解】
[1]合上开关 后，将 A 线圈迅速从 B 线圈拔出时，穿过 B 线圈的磁通量减小，电流计指针将向右偏转；
[2]A 线圈插入 B 线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向右移动时，A 线圈中的电流增大，穿过 B 线圈的磁通量
增加，电流计指针将向左偏转。
【小问 3 详解】
第一次将滑动变阻器的触头从左端快速滑到右端，A 线圈的电流变化快，电流产生的磁场变化快，穿过 B
线圈的磁通量变化快，B 线圈中的感应电动势大，感应电流大，电流计的指针摆动的幅度大；同理可知，
第二次电流计的指针摆动的幅度小，故第一次比第二次指针摆动幅度大。
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三、计算题：本题共 3 小题，共 45 分。
13. 如图所示，间距为 d=1m 的导轨竖直固定在绝缘地面上，导轨顶端连接电动势为 E=1.5V、内阻为 r=1Ω
的电源，质量为 m=0.01kg 的金属杆垂直接触导轨，当在导轨所在的平面内加上方向与金属杆成 角、
磁感应强度大小为 B=2T 的匀强磁场后，金属杆沿着导轨恰好不向下运动。已知电源两端的电压为 U=1V，
重力加速度为 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）金属杆的接入电阻 R；
（2）金属杆与导轨间的动摩擦因数µ。
【答案】（1）
（2）0.2
【解析】
【小问 1 详解】
由闭合电路欧姆定律可得回路的电流
由欧姆定律金属杆的接入电阻
综合解得
【小问 2 详解】
把磁感应强度 B 分别沿水平方向、竖直方向分解，B 在竖直向上方向的分量为
B 在水平方向的分量与金属杆平行，对金属杆没有安培力作用，根据左手定则，B 在竖直方向的分量 对
金属杆的安培力垂直导轨与金属杆所在的竖直面向里
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最大静摩擦力等于滑动摩擦力
对金属杆受力分析，由力的平衡可得
综合解得
14. 如图所示，M、N 板间存在电压为 U0 的加速电场，半径为 R 的圆形区域内存在磁感应强度为 B 的匀强
磁场，光屏放置于圆形磁场区域右侧，光屏中心 P 到圆形磁场区域圆心 O 的距离为 2R。带电粒子从 S 点由
静止飘入 M、N 板间，经电场加速后进入圆形磁场区域，在磁场力作用下轨迹发生偏转，最终打在光屏上
的某点，测量该点到 P 点的距离，便能推算出带电粒子的比荷，不计带电粒子的重力。
（1）若带电粒子为电子，已知电子 电荷量为 e，质量为 m0，求电子经过电场加速后的速度大小 v 及电子
在磁场中运动的轨迹半径 r；
（2）若某种带电粒子通过电场加速和磁场偏转后，打在光屏上的 Q 点，已知 P 点到 Q 点的距离为 2 R，
求该带电粒子的比荷 。
【答案】（1） ，
（2）
【解析】
【小问 1 详解】
电子在电场中加速，根据动能定理，有
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解得
电子 磁场中做匀速圆周运动由
解得
【小问 2 详解】
带电粒子从 S 点到达 Q 点的运动轨迹如图所示
由几何关系可得
θ＝60°
则
因
类比有
解得
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15. 如图所示，两平行光滑长直金属导轨水平放置，间距为 L。导轨间有匀强磁场，磁感应强度大小为 B，
方向竖直向上。初始时刻，金属杆 M 以初速度 向右运动，金属杆 N 处于静止状态。两金属杆与导轨接触
良好且运动过程中始终与导轨垂直。金属杆 M、N 材料相同且粗细均匀，两金属杆的长度为 L，质量均为 m
，每根金属棒的电阻都是 R，导轨的电阻忽略不计，忽略感应电流产生的磁场，两金属杆始终未相撞。
（1）M、N 的最终速度和金属棒 M 产生的焦耳热 Q；
（2）初始时刻 M、N 之间的最小距离 x；
（3）若将金属杆 M 的质量变成原来的 k 倍，金属杆的材料和长度不变，仍在原位置以相同初速度 v0 向右
运动，求 M、N 不相撞的最小距离 x1。
【答案】（1） ；（2） ；（3）
【解析】
【详解】（1）M、N 之间动量守恒
解得
对 M、M 组成的系统，根据能量守恒有
得到
金属棒 M 产生的焦耳热
（2）对 N 由动量定理
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又
联立可得
（3）由于金属棒的质量
因此金属棒 的体积变为原来的 k 倍，因此横截面积
由电阻的决定式
可得
与 N 之间由动量守恒定律可得
对 N 棒由动量定理
解得
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