2025_2026学年天津市滨海新区大港第一中学高二上学期第二次月考物理试卷 [含解析]

这是一份2025_2026学年天津市滨海新区大港第一中学高二上学期第二次月考物理试卷 [含解析]，共41页。试卷主要包含了单项选释题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 电场是英国物理学家法拉第提出的，是假想的、并不存在的物质
B. 磁感线越密的地方，同一试探电荷所受的磁场力一定越大
C. 匀强电场的场强在数值上等于沿场强方向单位距离上的电势差
D. 电源电动势越大，表明电源储存的电能就越多
【答案】C
【解析】
【详解】A．电场是法拉第提出的，但电场是客观存在的物质形态，并非假想，故A错误；
B．磁场力公式为，若电荷静止或速度方向与磁场平行，即使B大，F仍为零，故B错误；
C．匀强电场中有，当d为单位距离时，E数值上等于电势差大小，故C正确；
D．电动势反映电源将其他形式能量转化成电能的能力，而储存电能由E和电荷量共同决定，故D错误。
故选C。
2. 下列关于小磁针在磁场中静止时的指向，正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．条形磁铁在小磁针位置磁场方向向右，所以小磁针静止时N极应指向右边，故A错误；
B．根据右手螺旋定则可知，环形电流在小磁针位置的磁场方向向左，所以小磁针静止时N极应指向左边，故B错误；
C．根据右手螺旋定则可知，通电螺线管在内部磁场方向向右，则处于螺线管内部的小磁针静止时N极应指向右边，故C正确；
D．根据右手螺旋定则可知，直线电流在小磁针位置的磁场方向垂直纸面向里，则小磁针静止时N极应垂直纸面向里，故D错误。
故选C。
3. 如图所示，为三根垂直纸面的导线，导线中通以垂直纸面向里的电流，导线C中通以垂直纸面向外的电流，三根导线中电流强度均为I，任意两根导线间距均为l。设空间除了电流产生的磁场外无其它磁场，则（ ）
A. 导线C所受安培力的合力为零
B. 导线C所受安培力的合力垂直连线沿纸面向上
C. 导线C所受安培力的合力垂直连线沿纸面向下
D. 连线中点处的磁场方向垂直连线沿纸面向下
【答案】B
【解析】
【详解】ABC．根据安培定则可判断A、B两根导线在C处产生的磁场的合磁场方向水平向右，则导线C所受安培力的合力不为零，由左手定则可知导线C所受安培力的合力垂直AB连线沿纸面向上，故AC错误，B正确；
D．因A、B两条导线在A、B连线中点处产生的合磁场为零，则该点的磁场等于导线C在该点产生的磁场，方向水平向右，故D错误。
故选B。
4. 两根长度相同、半径之比的均匀铜导线、按如图所示的方式接入电路，下列说法正确的是（ ）
A. 流过的电流之比为
B. A、B的电阻之比为2:1
C. 通过A、B的电子定向移动速率之比为1:2
D. 单位时间通过A、B的电量之比为1:1
【答案】D
【解析】
【详解】A．A、B电阻串联，根据串联的特点可知，流过A、B的电流之比为1∶1，故A错误；
B．根据电阻定律有，可知，两导体的电阻之比为，故B错误；
C．由电流的微观表达式有，结合上述分析解得
通过A、B的电子定向移动速率之比为1∶4，故C错误；
D．根据，单位时间通过A、B的电量之比为1∶1，故D正确。
故选 D。
5. 如图所示，三条虚线表示某电场中的三个等差等势面，电势分别为。带电粒子仅在电场力作用下按图中实线轨迹从A点运动到B点，下列说法正确的是（ ）
A.
B. 粒子在运动过程中经过A点的速度比B点的速度大
C. 粒子在A点的加速度大于在B点的加速度
D. 粒子在A点的电势能小于在B点的电势能
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图象可知，带电粒子的轨迹向右上偏转，得出粒子所受的电场力方向大致向右上方。由于粒子的电性未知，所以不能判断电势的高低关系，故A错误；
B．粒子所受的电场力方向大致向右上方，带电粒子从A到B，可知粒子在A点的受力方向与速度方向夹角为锐角，电场力做正功，粒子做加速运动，所以粒子在运动过程中经过A点的速度比B点的速度小，故B错误；
C．等差等势面密处电场线也密，故A点处的电场强度比B点处的大，粒子在A点受到的电场力大于在B点处受到的电场力，故粒子在A点的加速度大于B点的加速度，故C正确；
D．粒子所受的电场力方向大致向右上方，带电粒子从A到B，可知粒子在A点的受力方向与速度方向夹角为锐角，电场力做正功，电势能减小，所以粒子在A点的电势能大于在B点的电势能，故D错误。
故选C。
6. 平行金属板中带电质点P原来处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路影响，当滑变R4滑片向b端移动时，则（ ）
A. 电压表和电流表的读数都增大
B. 电源的效率逐渐增大
C. 质点P将向下运动
D. R3上消耗的功率逐渐增大
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知，与滑动变阻器串联后，与并联后，再与串联接在电源两端，电容器与并联，当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知电流增大，路端电压减小，两端的电压增大，故并联部分的电压减小，由欧姆定律，可知流过的电流减小，则流过并联右边支路的电流增大，故电流表示数变大；因并联部分电压减小，而中电压增大，故电压表示数减小，故A错误；
B．电源的效率为
因外电路的总电阻减小，则电源的效率变小，故B错误；
C．因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，电荷向下运动，故C正确；
D．因并联部分电压减小，根据可知，R3上消耗的功率逐渐减小，故D错误。
故选C。
7. 如图所示，宽为d的带状区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一质量为m、电荷量为e的质子从A 点出发，与边界成60°角进入匀强磁场，要使质子从左边界飞出磁场，则质子速度的最大值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】作出不同速度情况下的质子运动轨迹，得到质子速度最大的临界状态是轨迹与PQ相切时，如图所示
由几何知识可得
解得
质子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力
解得
故选A。
8. 如图所示，足够长的固定粗糙倾斜绝缘管与水平方向夹角为，处于垂直纸面向外的匀强磁场中，一直径略小于绝缘管直径的带正电小球从静止开始沿管下滑。已知小球质量为m，电荷量为q，磁感应强度大小为B，绝缘管与小球间的动摩擦因数为。重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 小球下滑过程中，摩擦力一直减小
B. 小球下滑过程中，绝缘管对小球的支持力方向不变
C. 小球下滑过程中，最大加速度为
D. 小球下滑过程中，最大速度为
【答案】D
【解析】
【详解】小球从静止开始沿管下滑，刚开始受到竖直向下的重力，垂直于管下壁向上的支持力，沿斜面向上的摩擦力。随着物体开始运动，根据左手定则，小球受到一个垂直于管下壁向上的洛伦兹力。洛伦兹力大小
随着速度逐渐增大，洛伦兹力逐渐增大，管对小球的支持力逐渐减小，小球对管的压力逐渐减小，由滑动摩擦力
可知滑动摩擦力逐渐减小，当，此时摩擦力等于0，有最大加速度
物体继续加速向下走，随着速度增大，洛伦兹力增大，小球会挤压管上壁，管上壁给小球一个向下的支持力，支持力逐渐增大，小球给管上壁的压力逐渐增大，滑动摩擦力逐渐增大，加速度逐渐减小，一直到
解得。此后小球将匀速下滑。
综上，摩擦力先减小后增大；支持力先垂直绝缘管向上，在垂直绝缘管向下。
故选D。
二、多项选择题（本题共4小题，每题4分，共16分。选对但不全的给2分。）
9. 关于安培力和洛伦兹力，下列说法正确的是（ ）
A. 安培力只能做负功，洛伦兹力不做功
B. 洛伦兹力方向一定与磁场方向垂直
C. 安培力的方向可能和磁场方向相同也可能相反
D. 如果带电粒子在某区域不受洛伦兹力，该区域的磁感应强度不一定为零
【答案】BD
【解析】
【详解】A．安培力可以对载流导体做功（如电动机中做正功，发电机中做负功），而洛伦兹力因始终与速度方向垂直，总不做功。故A错误。
B．洛伦兹力方向始终垂直于速度和磁场所在的平面，必然与磁场方向垂直，故B正确。
C．安培力始终垂直于电流方向和磁场方向，因此不可能与磁场方向相同或相反。故C错误。
D．如果带电粒子在某区域不受洛伦兹力，该区域磁感应强度不一定为零，可能粒子速度为零或与磁场平行。故D正确。
故选BD。
10. 如图所示，圆形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图、若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（ ）
A. 三个粒子都带负电荷
B. c粒子运动速率最大
C. a粒子在磁场中运动时间最长
D. 它们在磁场中做圆周运动的周期
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据左手定则可知，三个粒子都带正电荷，Ａ错误；
ＢD．在运动的过程中洛伦兹力提供向心力，则
解得
解得
由图可知，三个粒子在磁场中运动的轨道半径关系为
故
B正确，D错误；
C．
由图可知，粒子a、b、c在磁场中运动轨迹对应的圆心角关系为
粒子在磁场中运动的时间
故
C正确。
故选BC。
11. 如图所示，一电源与电动机M、小灯泡L组成闭合电路。已知电源内阻r=2Ω，电动机M额定功率P1=6W、内阻r1=4Ω，小灯泡L的额定功率P2=1.5W、额定电压U=3V。闭合开关S后，电动机和小灯泡均恰能正常工作。据此可知（ ）
A. 通过小灯泡的电流I=1.5AB. 电源电动势E=16V
C. 电动机的输出功率PM=5WD. 电源的效率η=83.3%
【答案】BC
【解析】
【详解】A．小灯泡恰能正常工作，通过小灯泡的电流，故A错误；
B．电动机两端电压
电源电动势，故B正确；
C．电动机的输出功率PM=，故C正确；
D．电源的效率，故D错误。
故选BC。
12. 图中所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为L，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直，大小未知。当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡，电流方向如图所示。然后使磁场反向，大小不变。这时需要在某个盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再达到新的平衡。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A. 增加的砝码应该放在右盘中
B. 当电流通过如图所示的磁场时，矩形线圈下边所受安培力方向竖直向下
C. 磁感应强度
D. 若磁场方向不变，只改变电流的方向，通过在题干中该盘增加质量为m的砝码也可以使天平平衡
【答案】CD
【解析】
【详解】A．开始时天平平衡，设线圈所受安培力为 F，方向向上。当磁场反向时，安培力变为，方向向下。相当于右边重了2F，所以需要在左盘中增加质量为 m的砝码才能使天平再次平衡，故 A错误；
B．根据左手定则，当电流通过如图所示的磁场时，矩形线圈下边电流方向向右，磁场方向垂直纸面向里，所受安培力方向竖直向上，故 B错误；
C．磁场反向前后，安培力变化量为
增加的砝码重力为 mg，由
可得磁感应强度
故 C正确；
D．若磁场方向不变，只改变电流的方向，安培力方向改变，变化量同样为2nBIL，也需要在右盘中增加质量为 m的砝码才能使天平平衡， 故D正确。
故选CD。
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共24分）
13. 某同学在实验室看见一卷电阻丝，想通过测量其电阻率而知其材质。
（1）该同学在用螺旋测微器测量金属丝的直径d时，某次测量的结果如下图所示，该读数为_______mm。
（2）该同学首先对金属丝的电阻进行粗测，把多用电表的选择开关调到“”的欧姆档，欧姆调零后，把多用电表的红、黑表笔分别与电阻丝的两端连接，指针位置如图中a所示，为使测量结果更加准确，应将选择开关调到_______（填“”或“”）挡，欧姆调零后重新测量时指针位置如图b所示，则电阻丝的阻值约为_______Ω。
（3）为了精确测量其阻值，该同学利用实验室提供的如下器材设计实验电路进行测量：
电流表A（量程，内阻约为）；
电压表V（量程为，内阻约为）；
滑动变阻器R（最大阻值为，额定电流）；
电源E（电动势为，内阻忽略不计）；开关S一只，导线若干；
则图中_______（填字母代号）电路为本次实验的最佳电路。
A. B. C. D.
（4）数据处理时该同学以电压U为纵轴，电流I为横轴，画出U-I图像，是一条过原点的倾斜直线，其斜率为k，已知电阻丝接入电路的长度为L，则该电阻丝的电阻率表达式为_______（用k，L，d表示）。
【答案】（1）0899##0.990mm##0.991mm
（2） ①. ×10 ②. 110 （3）C
（4）
【解析】
【小问1详解】
观察固定刻度部分有0mm线和半毫米线，对应读数为0.5mm，活动刻度部分为0.490mm，所以金属丝的直径
【小问2详解】
[1]欧姆表的刻度不均匀，应选择适当倍率档，使指针指到刻度盘中央区域，第一次的指针偏转角度太大，应更换小的倍率档进行测量。
[2]指针指在表盘“11”的位置，对应的倍率档为“×10”，所以被测电阻为 110Ω。
【小问3详解】
比较被测电阻与电压表、电流表的内阻关系，可知被测电阻为小电阻，所以测量电路用电流表外接法，另外实验要“精确测量”，应该尽量多测量几组数据，滑动变阻器使用分压接法，所以选 C图测量。
故选C。
【小问4详解】
根据电阻定律 ，，
联立可得
14. 为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用伏安法，现备有下列器材：
A. 电流表1：（0~0.6A，RA1=0.2Ω）
B. 电流表2：（0~3A，RA2=0.1Ω）
C. 电压表1：（0~3V，内阻约为3000Ω）
D. 电压表2：（0~15V，内阻约为5000Ω）
E. 滑动变阻器1：（0~10Ω，2A）
F. 滑动变阻器2：（0~1000Ω，1A）
G. 被测干电池一节
H. 开关、导线若干
在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表或电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
（1）为方便实验调节且能较准确地进行测量，在上述器材中电流表应选用______，电压表应选用______，滑动变阻器应选用______；（均填器材前的字母序号）
（2）实验电路图应选择图中的______；（填“甲”或“乙”）
（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U—I图像，则干电池的电动势E=______V，内电阻r=______Ω；（保留两位有效数字）
（4）某同学从理论上分析图乙的系统误差的大小，考虑电压表内阻Rv的影响，U、I、Rv与E、r满足的关系式为______。
【答案】（1） ①. A ②. C ③. E
（2）甲 （3） ①. 1.5 ②. 0.8
（4）
【解析】
【小问1详解】
[1]一节干电池的电动势为1.5V，内阻约为1.0Ω左右，短路电流大致为1.5A左右，若电流表选择0~3A量程，指针最多只能够达到半偏，可知，为了确保电流表的精度，电流表选择0~0.6A量程，至于电流表的安全，可以通过调节滑动变阻器来确保，即电流表选择A；
[2]一节干电池的电动势为1.5V，为了确保电压表的安全与精度，电压表选择0~3V量程，即电压表选择C；
[3]为了确保电表读数的精度与数据的连续性，滑动变阻器选择阻值小一些的，即选择0~10Ω，可知，滑动变阻器选择E。
【小问2详解】
根据题中所给器材，电流表的内阻已知，则电流表的分压值能够确定，为了进行精确测量，实验中应排除干路电流测量时电压表的分流影响，可知，实验电路图应选择图中的甲。
【小问3详解】
[1][2]结合电路图甲，根据闭合电路欧姆定律有
结合图像可知
，
解得
【小问4详解】
根据闭合电路欧姆定律可知，若考虑电压表内阻Rv的影响，U、I、Rv与E、r满足的关系式为
四、计算题（本题共3小题，共28分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
15. 如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，接入如图所示电路中，两板间距离，电源电动势，内阻r=1Ω，电阻，，电容器的电容C=30µF。闭合开关S，待电路稳定后，将一带电小球放入板间恰能保持静止，小球质量为，（ ）求：
（1）电容器两极板间电压；
（2）小球的电性和电量大小；
（3）断开开关后，流过电阻的电量大小。
【答案】（1）10V （2）负电，
（3）
【解析】
【小问1详解】
根据闭合电路欧姆定律有
电容器两极板间电压
解得
【小问2详解】
根据电路图可知，A极板电势高于B极板电势，极板间电场方向向下，粒子所受重力方向向下，可知，粒子带负电，根据平衡条件有
结合上述解得
【小问3详解】
根据电容的定义式有
结合上述解得
16. 如图所示，两根倾斜直金属导轨、平行放置，两导轨之间的距离，导轨平面与水平面之间的夹角。一根质量的均匀直金属杆MN垂直放在两导轨上处于静止状态，整个装置处于与导轨所在的平面垂直向上的匀强磁场中，磁感应强度。在导轨的上端接有电动势、内阻的电源，电阻，其余电阻不计。，，。求：
（1）通过电阻的电流大小；
（2）MN杆受到的安培力大小；
（3）金属导轨与MN杆间的摩擦力大小。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
根据闭合电路的欧姆定律，有
代入数据，解得
【小问2详解】
MN杆受到的安培力为
【小问3详解】
由左手定则知安培力沿斜面向上；将重力正交分解，在沿导轨平面方向
根据平衡条件
代入数据，解得
17. 如图，直角坐标系中，第Ⅰ象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。第Ⅱ、Ⅲ象限中有两平行板电容器、，其中垂直轴放置，极板与轴相交处存在小孔、；垂直轴放置，上、下极板右端分别紧贴轴上的、点。一带电粒子从静止释放，经电场直线加速后从射出，紧贴下极板进入，而后从进入第Ⅰ象限；经磁场偏转后恰好垂直轴离开，运动轨迹如图中虚线所示。已知粒子质量为、带电量为，、间距离为，、的板间电压大小均为，板间电场视为匀强电场，不计重力，忽略边缘效应。求：
（1）粒子经过时的速度大小；
（2）粒子经过时速度方向与轴正向的夹角；
（3）磁场的磁感应强度大小。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
粒子从M到N的运动过程中，根据动能定理有
解得
【小问2详解】
粒子在中，根据牛顿运动定律有
根据匀变速直线运动规律有
、
又
解得
【小问3详解】
粒子在P处时的速度大小为
在磁场中运动时根据牛顿第二定律有
由几何关系可知
解得