高二物理第三次月考卷(教科版2019,磁场、电磁感应、交流电流)-学易金卷:2024-2025学年高中上学期第三次月考
2024-11-10
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内容正文:
(
) (
)
2024-2025学年高二物理上学期第三次月考卷
答题卡
(
姓 名:
__________________________
准考证号:
贴条形码区
考生禁填
: 缺考标记
违纪标记
以上标记由监考人员用
2B
铅笔
填涂
选择题填涂样例
:
正确填涂
错误填
涂
[
×
] [
√
] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用
2B
铅笔填涂;填空题和解答题必须用
0.5
mm
黑
色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
)
第Ⅰ卷(请用2B铅笔填涂)
(
1
[A] [B] [C] [D]
2
[A] [B] [C] [D]
3
[A] [B] [C] [D]
4
[A] [B] [C] [D]
5
[A] [B] [C] [D]
6
[A] [B] [C] [D]
7
[A] [B] [C] [D]
8
[A] [B] [C] [D]
9
[A] [B] [C] [D]
10
[A] [B] [C] [D]
1
1
[A] [B] [C] [D]
12
[A] [B] [C] [D]
)
(
第
Ⅱ
卷
(请在各试题的答题区内作答)
)
(
13.
(
6分
)
(1)
_________________(
2
分)
_________________(1分)
(
2
)
_________________(
2
分)
(
3
)
_________________(1分)
(
4
)
_________________(1分)
14
.
(9
分
)
(
1
)
________________(
2
分)
(
2
)
________________(2分)
________________(2分)
________________(
1
分)
________________(
1
分)
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
15
.(11分)
) (
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
16
.(12分)
) (
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
17
.
(
14分
)
) (
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
非
答
题
区
) (
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
非
答
题
区
) (
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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物理 第4页(共6页) 物理 第5页(共6页) 物理 第6页(共6页)
物理 第1页(共6页) 物理 第2页(共6页) 物理 第3页(共6页)
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2024-2025学年高二物理上学期第三次月考卷
一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
B
A
B
B
C
C
C
D
BC
CD
AC
ACD
二、实验题:本题共2小题,共15分。
13.(7分)【答案】(1) ADE(2分) 低压交流电源(1分) (2)BD(2分)
(3)C(1分) (4)A(1分)
14.(8分)【答案】(1)AB(2分) (2) 3.4 × 10−3(2分) 7.5 × 10−4(2分)
变小(1分) 不变(1分)
三、计算题:本题共3小题,共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
15.(11分)【答案】(1);(2)27000J;(3)0.1C
【解析】(1)感应电动势的最大值Em = nBωS(1分)
线框从磁通量最小位置开始转动,因此感应电动势的瞬时值表达式为(1分)
可得: V(1分)
(2)电动势有效值为(1分)
根据闭合电路欧姆定律得:(1分)
1min内R上消耗的电能为(1分)
可得:W = 2.7×104J(1分)
(3)线圈由如图位置转过30°的过程中(1分)
通过R的电量为(2分)
可得q = 0.1 C(1分)
16.(12分)【答案】(1)(0,) (2),方向垂直于坐标平面向外
【解析】(1)小球从P点到A点水平和竖直方向均为匀变速直线运动,由小球在A点动能为P点的倍,则有(1分)
可得A点速度为
水平方向(1分)
竖直方向(1分)
解得(2分)
故A点坐标为(0,)。(1分)
(2)由题意可得可知,小球在第一象限中的磁场中做匀速圆周运动,如图所示
由几何关系得(2分)
由洛伦兹力提供向心力得(2分)
联立解得(1分)
方向垂直于坐标平面向外(1分)
17.(14分)【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)设撤去拉力前瞬间通过的电流为,有(2分)
又(2分)
解得(1分)
(2)设在时间内通过的平均电流为,根据动量定理有
(1分)
根据法拉第电磁感应定律有(1分)
根据闭合电路的欧姆定律有(1分)
根据能量守恒定律有(1分)
解得(1分)
(3)设从撤去拉力至到达最高处的时间为,这段时间内通过的平均电流为,根据动量定理有(1分)
设从最高处滑到的时间为,这段时间内通过的平均电流为,根据动量定理有(1分)
经分析可知(1分)
又
解得(1分)
(
2
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物理 第 1 页(共 6 页) 物理 第 2 页(共 6 页) 物理 第 3 页(共 6 页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
2024-2025 学年高二物理上学期第三次月考卷 03
答题卡
第Ⅰ卷(请用 2B 铅笔填涂)
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效! 请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
1 [A] [B] [C] [D]
2 [A] [B] [C] [D]
3 [A] [B] [C] [D]
4 [A] [B] [C] [D]
5 [A] [B] [C] [D]
6 [A] [B] [C] [D]
7 [A] [B] [C] [D]
8 [A] [B] [C] [D]
9 [A] [B] [C] [D]
10 [A] [B] [C] [D]
11 [A] [B] [C] [D]
12 [A] [B] [C] [D]
13.(6 分)
(1)_________________(2 分) _________________(1 分)
(2)_________________(2 分) (3)_________________(1 分)
(4)_________________(1 分)
14.(9 分)
(1)________________(2 分)
(2)________________(2 分) ________________(2 分)
________________(1 分) ________________(1 分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
15.(11 分)
16.(12 分)
姓 名:__________________________
准考证号:
贴条形码区
考生禁填: 缺考标记
违纪标记
以上标记由监考人员用 2B 铅
笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填
写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考
证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用 2B 铅笔填涂;填空题和解答题
必须用 0.5 mm 黑色签字笔答题,不得用铅笔
或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,
超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题
卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
物理 第 4 页(共 6 页) 物理 第 5 页(共 6 页) 物理 第 6 页(共 6 页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
17.(14 分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
非
答
题
区
非
答
题
区
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效! 请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
(
11
)
2024-2025学年高二物理上学期第三次月考卷
(
贴条形码区
考生禁填
: 缺考标记
违纪标记
以上标志由监考人员用
2B
铅笔
填涂
选择题填涂样例
:
正确填涂
错误填
涂
[
×
] [
√
] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用
2B
铅笔填涂;非选择题必须用
0.5
mm
黑
色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4
.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
) (
姓
名:
__________________________
准考证号:
)答题卡
(
一、选择题:本大题共7小题,每小题3分,共21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
2
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
3
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[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
4
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
5
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
6
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[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
7
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
8
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[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
9
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[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
10
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
11
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
12
.
[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
)
(
二、实验题:本题共
2
小题,共
15
分。
13.
(
6分
)
(1)
_________________(
2
分)
_________________(1分)
(
2
)
_________________(
2
分)
(
3
)
_________________(1分)
(
4
)
_________________(1分)
14
.
(9
分
)
(
1
)
___________________(
2
分)
(2)
___________________(2分)___________________(
2
分)
______________________(
1
分)
___________________(
1
分)
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
三、计算题:本题共
3
小题,共
37
分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
15.(11分)
16.(12分)
) (
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
17.(14分)
) (
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
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$$
2024-2025学年高二物理上学期月考三卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.智能手机可测量磁感应强度。建立如图甲所示坐标系,xOy平面为水平面,z轴正方向竖直向上。手机如图甲放置,测量地磁场结果如图乙所示。在同一地点,手机绕x轴旋转某一角度,测量结果如图丙所示。已知手机屏幕面积约为0.009m2,则两次穿过屏幕的磁通量的变化量约为( )
A.2.0×10-7Wb B.5.5×10-7Wb C.6.0×10-7Wb D.7.2×10-7Wb
【答案】B
【解析】手机屏幕与z轴垂直,根据题意得,,两次穿过屏幕的磁通量的变化量约为,只有B正确。
2.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量,如图所示,通过恒定电流的导线MN与闭合线框共面,第一次将线框由1平移到2,第二次将线框绕cd边翻转到2,设先后两次通过线框的磁通量变化分别为和,则( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【解析】设在位置1时磁通量大小为,位置2时磁通量大小为,第一次将金属框由位置Ⅰ平移到位置Ⅱ,穿过金属框的磁感线方向没有改变,磁通量变化量大小为,第二次将金属框绕边翻转到位置Ⅱ,穿过金属框的磁感线方向发生改变,磁通量变化量大小为,则有,只有A正确。
3.2021年7月25日,台风“烟花”登陆上海后,“中国第一高楼”上海中心大厦上的阻尼器开始出现摆动,给大楼进行减振。如图所示为该阻尼器的简化图,该阻尼器首次采用了电涡流技术,底部附着永磁铁的质量块在导体板上方摆动时,导体板内产生涡电流。下列说法正确的是( )
A.阻尼器摆动时产生的涡电流,源于外部电源
B.阻尼器最终将机械能转化成为内能
C.导体板电阻率越大,涡电流越大
D.导体板上的涡电流的大小与质量块的摆动速率无关
【答案】B
【解析】阻尼器摆动时,永磁铁在导体板上方摆动,磁通量发生变化,从而在导体板内产生涡电流,属于电磁感应现象,A错误;通过阻碍质量块和永磁铁的运动,阻尼器将动能转化为电能,并通过电流做功将电能最终转化为内能,B正确;导体板电阻率越大,电阻越大,涡电流越小,C错误;质量块摆动的速率越大,穿过导体板的磁通量变化越快,产生的感应电动势和涡电流也越大,D错误。
4.如图甲所示,一理想变压器的原、副线圈匝数之比,当原线圈加上图乙所示的正弦交流电压后,副线圈中的电流有效值为10A。不计输电线的能量损耗,该变压器( )
A.可以对恒定电压变压
B.原线圈的输入功率为7.6kW
C.副线圈的电压峰值为
D.副线圈的电压有效值为190V
【答案】B
【解析】变压器不可以对恒定电压变压,A错误;根据,可得原线圈的输入电流有效值为,由图乙知原线圈的输入电压有效值为,可得原线圈的输入功率为,B正确;根据,可得副线圈的电压峰值为,副线圈电压的有效值为,故CD错误。
5.图甲为某厂商生产的平行板电容式电子体重秤,其内部电路简化图如图乙所示,称重时,人站在体重秤面板上,使平行板上层膜片电极在压力作用下向下移动,则下列说法正确的是( )
A.上层膜片下移过程中,电流表有a到b的电流
B.电容器的电容减小,上下极板间的电压减小
C.电容器的电容增大,所带电荷量增大
D.上层膜片稳定后,平行板电容器上下极板均不带电荷
【答案】C
【解析】根据可知,上层膜片下移过程中d减小,电容C增大,电容器在连接电源状态下,电压U不变,由Q=CU可知,电容器所带电荷量增大,电容器需充电,因此电流表有b到a的电流,AB错误,C正确;上层膜片稳定后,平行板电容器上下极板与电源相连,均带电荷,D错误。
6.真空中竖直放置一通电长直细导线,俯视图如图所示。以导线为圆心作圆,光滑绝缘管ab水平放置,两端恰好落在圆周上。直径略小于绝缘管直径的带正电小球自a端以速度v0向b端运动过程中,下列说法正确的是( )
A.小球先加速后减速
B.小球受到的洛伦兹力始终为零
C.小球在ab中点受到的洛伦兹力为零
D.小球受到洛伦兹力时,洛伦兹力方向始终竖直向上
【答案】C
【解析】根据安培定则可知,直导线产生的磁场的磁感线如图中虚线所示,洛伦兹力始终与小球运动方向垂直,不做功,小球速率不变,A错误;当运动到ab中点时,磁感线与速度方向平行,所受洛伦兹力为零,自a端到中点洛伦兹力竖直向下,中点到b端洛伦兹力竖直向上,BD错误,C正确。
7.一跑步机的原理图如图所示,该跑步机水平底面固定有间距L=0.8m的平行金属电极,电极间充满磁感应强度大小B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场,且接有理想电压表和阻值为8Ω的定值电阻R,匀速运动的绝缘橡胶带上镀有电阻均为2Ω的平行细金属条,金属条间距等于电极长度d且与电极接触良好。某人匀速跑步时,电压表的示数为0.8V。下列说法正确的是( )
A.通过电阻R的电流为0.08A
B.细金属条的速度大小为2m/s
C.每2s内通过电阻R的电荷量为0.2C
D.人克服细金属条所受安培力做功的功率为0.2W
【答案】C
【解析】已知电压表的示数为U=0.8V,R=8Ω,则通过电阻R的电流为,A错误;因金属条间距等于电极长度d,则同一时间在匀强磁场内,只有一根金属条通过,由闭合电路的欧姆定律可知,细金属条产生的感应电动势,由,得细金属条的速度大小,B错误;每2s内通过电阻R的电荷量为,C正确;金属条受到的安培力大小为,人克服细金属条所受安培力做功的功率为,联立解得,D错误。
8.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)( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】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得,当时,,当时,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,,,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,,D图符合题意。
9.如图所示,边长为的正方形ABCD处在匀强电场中,且正方形平面与电场线平行。已知,,,O是对角线AC、BD的交点,下列说法正确的是( )
A.D点的电势 B.
C.电场强度的方向由C指向A D.电场强度大小为
【答案】BC
【解析】由于A点电势为2V,C点电势为6V,O是AC中点,由匀强电场特点知,O点电势为4V,对角线BD为等势线,,A错误;由题知,代入得,B正确;电场强度(电场线)方向与等式线垂直且由高电势指向低电势,则电场强度的方向由C指向A;C正确;电场强度大小为,代入得,D错误。
10.如图所示,两根通有异向电流的长直导线P、Q平行放置,电流大小,a、b两点在导线横截面连线的延长线上,c、d为P、Q连线中垂线上两点,且到P、Q连线的距离相等。已知通电直导线周围磁场的磁感应强度大小满足,式中k是常量,I是导线中的电流大小,r是该点到直导线的距离,则下列说法正确的是( )
A.a点磁感应强度不可能为零 B.c、d两点磁感应强度方向相同
C.c、d两点磁感应强度大小相等 D.b点磁感应强度的方向垂直于P、Q连线向下
【答案】CD
【解析】由右手螺旋定则可知,导线P在a点产生的磁场竖直向下,设为,导线Q在a点产生的磁场竖直向上,设为B2,若有,即,则a点磁感应强度为零,可得,由于,,则,可能成立,即a点磁感应强度有可能为零,A错误;根据题意,由右手螺旋定则和通电直导线周围磁场的磁感应强度大小满足可知,导线在c、d两点产生的磁感应强度如图所示,,由磁场的叠加原理可知,c、d两点磁感应强度方向不同,由几何关系可知,c、d两点磁感应强度大小相等,B错误,C正确;根据题意,由右手螺旋定则可知,导线P在b点产生的磁场竖直向上,设为,导线Q在b点产生的磁场为竖直向下的,设为,由通电直导线周围磁场的磁感应强度大小满足可知,则b点磁感应强度的方向垂直于P、Q连线向下,D正确。
11.如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电,接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图(图中变压器均可视为理想变压器,图中电表均为理想交流电表)。设发电厂输出的电压一定,两条输电线总电阻用表示,变阻器R相当于用户用电器的总电阻,当用电器增加时,相当于R变小,则在用电高峰时,下列说法正确的是( )
A.电压表、的读数均不变,电压表、的读数均减小
B.电流表的读数不变,电流表、的读数均增大
C.电压表、的读数之差与电流表的读数的比值不变
D.输电线路损耗的功率减小
【答案】AC
【解析】因发电厂的输出电压一定,可知升压变压器的原线圈两端的电压不变,即电压表的读数不变,由可知,升压变压器副线圈两端的电压不变,即电压表的示数不变;因为和匝数比都不变,用电高峰期,用电器总电阻减小,降压变压器副线圈中电流增大,根据理想变压器原、副线圈中电流与匝数成反比知线路中电流都增大,即电流表、、的读数均增大,输电线上的电压(即图R0的分压)损失增大,电压表、的读数均减小,A正确,B错误;电流表、的读数之差与电流表的读数的比值等于输电线的电阻值R0,不会变化,C正确;输电线上的功率,且输电线上的电流增大,电阻不变,所以输电线上的功率损失增大,D错误。
12.如图所示,两条足够长的平行光滑金属导轨MN,PQ固定在绝缘水平桌面上,导轨间距为d,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上,金属棒1与2均垂直于导轨放置并静止。已知两金属棒的材料相同、长度均为d,金属棒1的横截面积为金属棒2的两倍,电路中除两金属棒的电阻均不计。现使质量为m的金属棒2获得一个水平向右的瞬时速度,两金属棒从开始运动到状态稳定的过程中,下列说法正确的是( )
A.金属棒1的最大速度为 B.金属棒2的最小速度为
C.金属棒1上产生的焦耳热为 D.金属棒2上产生的焦耳热为
【答案】ACD
【解析】两金属棒的材料相同、长度均为d,金属棒1的横截面积为金属棒2的两倍,根据、可知,、,金属棒2在安培力作用下先减速后匀速,金属棒1在安培作用下先加速后匀速,状态稳定时两金属棒速度相同,一起做匀速运动。对整个系统由动量守恒定律得,解得,则金属棒1的最大速度和金属棒2的最小速度均为,A正确,B错误;运动过程中系统损失的动能转化为焦耳热,则由能量守恒得,其中、,解得、,故CD正确。
第Ⅱ卷
二、实验题:本题共2小题,共15分。
13.(7分)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,某同学采用了如图甲所示的可拆式变压器进行研究,图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。
(1)本实验中,实验室有下列器材:
A.可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)
B.条形磁铁 C.直流电源
D.多用电表 E.开关、导线若干
上述器材在本实验中需要的有_________(填器材序号),本实验中还需要用到的器材有_________。
(2)对于实验过程,下列说法正确的有_________。
A.变压器的原线圈接低压交变电流,测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡”
B.为便于探究,应该采用控制变量法
C.因为实验所用电压较低,通电时可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路
D.使用多用电表测电压时,先用最大量程试测,再选用适当的挡位进行测量
(3)实验中,电源接变压器原线圈“0”“8”接线柱,副线圈接“0”“4”接线柱,副线圈所接电表的示数为5.0V,若变压器是理想变压器,则原线圈的电压应为_________。
A.18.0V B.5.0V C.10.0V D.2.5V
(4)组装变压器时,该同学没有将铁芯闭合,如图所示,原线圈接12.0V的学生电源,原、副线圈的匝数比为8:1,副线圈两端接交流电压表,则交流电压表的实际读数可能是_________。
A.0.65V B.96.0V C.1.5V D.0
(7分)【答案】(1) ADE(2分) 低压交流电源(1分) (2)BD(2分) (3)C(1分) (4)A(1分)
【解析】(1)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,使用的是交流电,所以需要可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈),磁场是利用了电流的磁效应,所以不需要条形磁铁,需要多用电表测电压、开关、导线若干。故选ADE。
本实验中还需要用到的器材是低压交流电源。
(2)B.为便于探究,应该采用控制变量法,所以B正确;变压器的原线圈接低压交流电,测量副线圈电压时应当用多用电表的“交流电压挡”,所以A错误;使用多用电表测电压时,先用最大量程试测,再选用适当的挡位进行测量,所以D正确;虽然实验所用电压较低,但是通电时不可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路,这样可减小实验误差,避免发生危险,所以C错误。
(3)根据理想变压器原、副线圈的电压与匝数成正比规律可知,副线圈所接电表的示数为5.0V,原线圈的电压应为10.0V。
(4)组装变压器时,该同学没有将铁芯闭合,则变压器漏磁比较厉害,连接副线圈的交流电压表的实际读数小于理想变压器的副线圈的读数,若为理想变压器,则U2 = U1 = × 12V = 1.5V,实际电压小于1.5V。
14.某兴趣小组自制一个电容器并测量其电容。如图所示,他们用两片锡箔纸做电极,用两层电容纸(某种绝缘介质)将锡箔纸隔开,一起卷成圆柱形,然后接出引线,再密封在塑料瓶当中,电容器便制成了。
(1)为增加该电容器的电容,应当( )
A.锡箔纸面积尽可能大 B.锡箔纸卷绕得尽可能紧,以减小锡箔纸间的距离
C.增大电容器的充电电压 D.减小电容器的充电电压
(2)为了测量该电容器电容的大小,该小组采用了如图甲所示的电路进行测量,其中电源电动势E(电源能提供的最大电压)为4.5 V,内阻不计。该同学先将开关接1为电容器充电,经过足够长时间再将开关接2,利用传感器记录电容器放电过程,得到放电过程的I − t图像如图乙所示。
已知电流图线与时间轴所围的面积约为42个方格,根据以上数据估算,电容器在整个放电过程中释放的电荷量为________C(结果保留两位有效数字),该电容器电容的测量结果为________F(结果保留两位有效数字)。若将图甲中的电阻R换成阻值更大的电阻,则电容器开始放电的电流________(填“变大”、“变小”或“不变”),所得的I − t图像与横轴所围的面积________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(8分)【答案】(1)AB(2分) (2) 3.4 × 10−3(2分) 7.5 × 10−4(2分)
变小(1分) 不变(1分)
【解析】(1)AB.根据电容器电容的决定式可知,锡箔纸面积S尽可能大或者锡箔纸卷绕得尽可能紧,以减小锡箔纸间的距离d,均可以增大电容,AB正确;电容器的电容与充电电压无关,CD错误。
(2)根据I − t图像可知,图像与时间轴围成的面积表示电荷量,图像每小格表示的电荷量为,已知图像与时间轴围成的面积共约42个小格,则电容器充满电后所带的电荷量约为,充满电后电容器两端电压为4.5 V,则电容大小约为,若将图甲中的电阻R换成阻值更大的电阻,则电容器开始放电的电流变小,但由于放电过程中总电荷量不变,所以得到的I − t图像与横轴所围的面积不变。
三、计算题:本题共3小题,共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
15.(11分)如图所示,ab=50cm.ad=20cm,匝数为100匝的矩形线圈。线圈电阻r=1.外电路电阻R=9,磁感应强度B=0.2T。线圈绕垂直于磁感线的轴以角速度50rad/s匀速转动。
(1)从此位置开始计时,它的感应电动势的瞬时值表达式;
(2)1min内R上消耗的电能;
(3)线圈由如图位置转过30°的过程中,通过R的电量为多少。
【答案】(1);(2)27000J;(3)0.1C
【解析】(1)感应电动势的最大值Em = nBωS(1分)
线框从磁通量最小位置开始转动,因此感应电动势的瞬时值表达式为(1分)
可得: V(1分)
(2)电动势有效值为(1分)
根据闭合电路欧姆定律得:(1分)
1min内R上消耗的电能为(1分)
可得:W = 2.7×104J(1分)
(3)线圈由如图位置转过30°的过程中(1分)
通过R的电量为(2分)
可得q = 0.1 C(1分)
16.(12分)如图所示,直角坐标系,轴水平,轴竖直。第一象限内存在沿轴正方向匀强电场,且在第一象限内的某圆形区域存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,第二象限内存在平行于坐标平面的匀强电场(大小、方向均未知)一带正电小球由轴上点P(,0)以初速度竖直向上抛出,当其经过轴上的A点时速度水平,且动能为初动能的3倍,再经过一段时间小球由轴上点()飞出磁场,此时小球速度方向与轴负方向的夹角为。已知小球质量为、电荷量为,,空气阻力忽略不计,重力加速度为。求:
(1)A点坐标;
(2)磁场的磁感应强度大小。
【答案】(1)(0,) (2),方向垂直于坐标平面向外
【解析】(1)小球从P点到A点水平和竖直方向均为匀变速直线运动,由小球在A点动能为P点的倍,则有(1分)
可得A点速度为
水平方向(1分)
竖直方向(1分)
解得(2分)
故A点坐标为(0,)。(1分)
(2)由题意可得可知,小球在第一象限中的磁场中做匀速圆周运动,如图所示
(图的y轴应与R处重合,如不便修改,建议文字说明)
由几何关系得(2分)
由洛伦兹力提供向心力得(2分)
联立解得(1分)
方向垂直于坐标平面向外(1分)
17.(14分)如图所示,两光滑的固定平行导轨电阻不计,倾角为,间距为d,下端接有阻值为R的电阻,导轨间存在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。一质量为m、长度为d、阻值为R的导体棒ab在沿导轨向上的恒定拉力作用下,由静止开始沿导轨向上运动,经时间,ab到达MN处且速度达到最大值,此时撤去拉力,ab上滑到最高处后沿导轨下滑到速度大小为的(图中未画出)处。已知重力加速度大小为g,从撤去拉力到ab向下通过的过程中,通过ab某一横截面的电荷量为q,ab始终与导轨垂直且接触良好。求:
(1)拉力大小F;
(2)时间内回路中产生的总焦耳热Q;
(3)从撤去拉力到ab向下通过所用的时间t。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)设撤去拉力前瞬间通过的电流为,有(2分)
又(2分)
解得(1分)
(2)设在时间内通过的平均电流为,根据动量定理有
(1分)
根据法拉第电磁感应定律有(1分)
根据闭合电路的欧姆定律有(1分)
根据能量守恒定律有(1分)
解得(1分)
(3)设从撤去拉力至到达最高处的时间为,这段时间内通过的平均电流为,根据动量定理有(1分)
设从最高处滑到的时间为,这段时间内通过的平均电流为,根据动量定理有(1分)
经分析可知(1分)
又
解得(1分)
试卷第2页,共17页
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2024-2025 学年高二物理上学期第三次月考卷 03
答题卡
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
一、选择题:本大题共 7小题,每小题 3 分,共 21分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合
题目要求的。
1.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
2.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
3.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
4.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
5.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
6.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
7.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
8.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
9.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
10.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
11.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
12.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
姓 名:__________________________
准考证号:
贴条形码区
考生禁填: 缺考标记
违纪标记
以上标志由监考人员用 2B 铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准
条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用 2B 铅笔填涂;非选择题必须用 0.5 mm 黑色签字笔
答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案
无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
二、实验题:本题共 2 小题,共 15 分。
13.(6 分)
(1)_________________(2 分) _________________(1 分) (2)_________________(2 分)
(3)_________________(1 分) (4)_________________(1 分)
14.(9 分)
(1)___________________(2 分) (2)___________________(2 分)___________________(2 分)
______________________(1 分) ___________________(1 分)
三、计算题:本题共 3 小题,共 37 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写
出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
15.(11 分)
16.(12 分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
17.(14 分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
(
………………○………………
外
………………○………………
装
………………○………………
订
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线
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) (
………………○………………
内
………………○………………
装
………………○………………
订
………………○………………
线
………………○………………
) (
此卷只装订
不密封
)
(
………………○………………
内
………………○………………
装
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订
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线
………………○………………
………………○………………
外
………………○………………
装
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订
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线
………………○………………
… 学校:
______________
姓名:
_____________
班级:
_______________
考号:
______________________
)
2024-2025学年高二物理上学期第三次月考卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:磁场、电磁感应、交流电流(教科版)。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.智能手机可测量磁感应强度。建立如图甲所示坐标系,xOy平面为水平面,z轴正方向竖直向上。手机如图甲放置,测量地磁场结果如图乙所示。在同一地点,手机绕x轴旋转某一角度,测量结果如图丙所示。已知手机屏幕面积约为0.009m2,则两次穿过屏幕的磁通量的变化量约为( )
A.2.0×10-7Wb B.5.5×10-7Wb C.6.0×10-7Wb D.7.2×10-7Wb
2.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量,如图所示,通过恒定电流的导线MN与闭合线框共面,第一次将线框由1平移到2,第二次将线框绕cd边翻转到2,设先后两次通过线框的磁通量变化分别为和,则( )
A. B. C. D.无法确定
3.2021年7月25日,台风“烟花”登陆上海后,“中国第一高楼”上海中心大厦上的阻尼器开始出现摆动,给大楼进行减振。如图所示为该阻尼器的简化图,该阻尼器首次采用了电涡流技术,底部附着永磁铁的质量块在导体板上方摆动时,导体板内产生涡电流。下列说法正确的是( )
A.阻尼器摆动时产生的涡电流,源于外部电源
B.阻尼器最终将机械能转化成为内能
C.导体板电阻率越大,涡电流越大
D.导体板上的涡电流的大小与质量块的摆动速率无关
4.如图甲所示,一理想变压器的原、副线圈匝数之比,当原线圈加上图乙所示的正弦交流电压后,副线圈中的电流有效值为10A。不计输电线的能量损耗,该变压器( )
A.可以对恒定电压变压
B.原线圈的输入功率为7.6kW
C.副线圈的电压峰值为
D.副线圈的电压有效值为190V
5.图甲为某厂商生产的平行板电容式电子体重秤,其内部电路简化图如图乙所示,称重时,人站在体重秤面板上,使平行板上层膜片电极在压力作用下向下移动,则下列说法正确的是( )
A.上层膜片下移过程中,电流表有a到b的电流
B.电容器的电容减小,上下极板间的电压减小
C.电容器的电容增大,所带电荷量增大
D.上层膜片稳定后,平行板电容器上下极板均不带电荷
6.真空中竖直放置一通电长直细导线,俯视图如图所示。以导线为圆心作圆,光滑绝缘管ab水平放置,两端恰好落在圆周上。直径略小于绝缘管直径的带正电小球自a端以速度v0向b端运动过程中,下列说法正确的是( )
A.小球先加速后减速
B.小球受到的洛伦兹力始终为零
C.小球在ab中点受到的洛伦兹力为零
D.小球受到洛伦兹力时,洛伦兹力方向始终竖直向上
7.一跑步机的原理图如图所示,该跑步机水平底面固定有间距L=0.8m的平行金属电极,电极间充满磁感应强度大小B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场,且接有理想电压表和阻值为8Ω的定值电阻R,匀速运动的绝缘橡胶带上镀有电阻均为2Ω的平行细金属条,金属条间距等于电极长度d且与电极接触良好。某人匀速跑步时,电压表的示数为0.8V。下列说法正确的是( )
A.通过电阻R的电流为0.08A
B.细金属条的速度大小为2m/s
C.每2s内通过电阻R的电荷量为0.2C
D.人克服细金属条所受安培力做功的功率为0.2W
8.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)( )
A. B. C. D.
9.如图所示,边长为的正方形ABCD处在匀强电场中,且正方形平面与电场线平行。已知,,,O是对角线AC、BD的交点,下列说法正确的是( )
A.D点的电势 B.
C.电场强度的方向由C指向A D.电场强度大小为
10.如图所示,两根通有异向电流的长直导线P、Q平行放置,电流大小,a、b两点在导线横截面连线的延长线上,c、d为P、Q连线中垂线上两点,且到P、Q连线的距离相等。已知通电直导线周围磁场的磁感应强度大小满足,式中k是常量,I是导线中的电流大小,r是该点到直导线的距离,则下列说法正确的是( )
A.a点磁感应强度不可能为零 B.c、d两点磁感应强度方向相同
C.c、d两点磁感应强度大小相等 D.b点磁感应强度的方向垂直于P、Q连线向下
11.如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电,接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图(图中变压器均可视为理想变压器,图中电表均为理想交流电表)。设发电厂输出的电压一定,两条输电线总电阻用表示,变阻器R相当于用户用电器的总电阻,当用电器增加时,相当于R变小,则在用电高峰时,下列说法正确的是( )
A.电压表、的读数均不变,电压表、的读数均减小
B.电流表的读数不变,电流表、的读数均增大
C.电压表、的读数之差与电流表的读数的比值不变
D.输电线路损耗的功率减小
12.如图所示,两条足够长的平行光滑金属导轨MN,PQ固定在绝缘水平桌面上,导轨间距为d,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上,金属棒1与2均垂直于导轨放置并静止。已知两金属棒的材料相同、长度均为d,金属棒1的横截面积为金属棒2的两倍,电路中除两金属棒的电阻均不计。现使质量为m的金属棒2获得一个水平向右的瞬时速度,两金属棒从开始运动到状态稳定的过程中,下列说法正确的是( )
A.金属棒1的最大速度为 B.金属棒2的最小速度为
C.金属棒1上产生的焦耳热为 D.金属棒2上产生的焦耳热为
第Ⅱ卷
二、实验题:本题共2小题,共15分。
13.(7分)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,某同学采用了如图甲所示的可拆式变压器进行研究,图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。
(1)本实验中,实验室有下列器材:
A.可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)
B.条形磁铁 C.直流电源
D.多用电表 E.开关、导线若干
上述器材在本实验中需要的有_________(填器材序号),本实验中还需要用到的器材有_________。
(2)对于实验过程,下列说法正确的有_________。
A.变压器的原线圈接低压交变电流,测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡”
B.为便于探究,应该采用控制变量法
C.因为实验所用电压较低,通电时可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路
D.使用多用电表测电压时,先用最大量程试测,再选用适当的挡位进行测量
(3)实验中,电源接变压器原线圈“0”“8”接线柱,副线圈接“0”“4”接线柱,副线圈所接电表的示数为5.0V,若变压器是理想变压器,则原线圈的电压应为_________。
A.18.0V B.5.0V C.10.0V D.2.5V
(4)组装变压器时,该同学没有将铁芯闭合,如图所示,原线圈接12.0V的学生电源,原、副线圈的匝数比为8:1,副线圈两端接交流电压表,则交流电压表的实际读数可能是_________。
A.0.65V B.96.0V C.1.5V D.0
14.某兴趣小组自制一个电容器并测量其电容。如图所示,他们用两片锡箔纸做电极,用两层电容纸(某种绝缘介质)将锡箔纸隔开,一起卷成圆柱形,然后接出引线,再密封在塑料瓶当中,电容器便制成了。
(1)为增加该电容器的电容,应当( )
A.锡箔纸面积尽可能大 B.锡箔纸卷绕得尽可能紧,以减小锡箔纸间的距离
C.增大电容器的充电电压 D.减小电容器的充电电压
(2)为了测量该电容器电容的大小,该小组采用了如图甲所示的电路进行测量,其中电源电动势E(电源能提供的最大电压)为4.5 V,内阻不计。该同学先将开关接1为电容器充电,经过足够长时间再将开关接2,利用传感器记录电容器放电过程,得到放电过程的I − t图像如图乙所示。
已知电流图线与时间轴所围的面积约为42个方格,根据以上数据估算,电容器在整个放电过程中释放的电荷量为________C(结果保留两位有效数字),该电容器电容的测量结果为________F(结果保留两位有效数字)。若将图甲中的电阻R换成阻值更大的电阻,则电容器开始放电的电流________(填“变大”、“变小”或“不变”),所得的I − t图像与横轴所围的面积________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
三、计算题:本题共3小题,共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
15.(11分)如图所示,ab=50cm.ad=20cm,匝数为100匝的矩形线圈。线圈电阻r=1.外电路电阻R=9,磁感应强度B=0.2T。线圈绕垂直于磁感线的轴以角速度50rad/s匀速转动。
(1)从此位置开始计时,它的感应电动势的瞬时值表达式;
(2)1min内R上消耗的电能;
(3)线圈由如图位置转过30°的过程中,通过R的电量为多少。
16.(12分)如图所示,直角坐标系,轴水平,轴竖直。第一象限内存在沿轴正方向匀强电场,且在第一象限内的某圆形区域存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,第二象限内存在平行于坐标平面的匀强电场(大小、方向均未知)一带正电小球由轴上点P(,0)以初速度竖直向上抛出,当其经过轴上的A点时速度水平,且动能为初动能的3倍,再经过一段时间小球由轴上点()飞出磁场,此时小球速度方向与轴负方向的夹角为。已知小球质量为、电荷量为,,空气阻力忽略不计,重力加速度为。求:
(1)A点坐标;
(2)磁场的磁感应强度大小。
17.如图所示,两光滑的固定平行导轨电阻不计,倾角为,间距为d,下端接有阻值为R的电阻,导轨间存在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。一质量为m、长度为d、阻值为R的导体棒ab在沿导轨向上的恒定拉力作用下,由静止开始沿导轨向上运动,经时间,ab到达MN处且速度达到最大值,此时撤去拉力,ab上滑到最高处后沿导轨下滑到速度大小为的(图中未画出)处。已知重力加速度大小为g,从撤去拉力到ab向下通过的过程中,通过ab某一横截面的电荷量为q,ab始终与导轨垂直且接触良好。求:
(1)拉力大小F;
(2)时间内回路中产生的总焦耳热Q;
(3)从撤去拉力到ab向下通过所用的时间t。
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2024-2025学年高二物理上学期第三次月考卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:磁场、电磁感应、交流电流(教科版)。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
1.智能手机可测量磁感应强度。建立如图甲所示坐标系,xOy平面为水平面,z轴正方向竖直向上。手机如图甲放置,测量地磁场结果如图乙所示。在同一地点,手机绕x轴旋转某一角度,测量结果如图丙所示。已知手机屏幕面积约为0.009m2,则两次穿过屏幕的磁通量的变化量约为( )
A.2.0×10-7Wb B.5.5×10-7Wb C.6.0×10-7Wb D.7.2×10-7Wb
2.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量,如图所示,通过恒定电流的导线MN与闭合线框共面,第一次将线框由1平移到2,第二次将线框绕cd边翻转到2,设先后两次通过线框的磁通量变化分别为和,则( )
A. B. C. D.无法确定
3.2021年7月25日,台风“烟花”登陆上海后,“中国第一高楼”上海中心大厦上的阻尼器开始出现摆动,给大楼进行减振。如图所示为该阻尼器的简化图,该阻尼器首次采用了电涡流技术,底部附着永磁铁的质量块在导体板上方摆动时,导体板内产生涡电流。下列说法正确的是( )
A.阻尼器摆动时产生的涡电流,源于外部电源
B.阻尼器最终将机械能转化成为内能
C.导体板电阻率越大,涡电流越大
D.导体板上的涡电流的大小与质量块的摆动速率无关
4.如图甲所示,一理想变压器的原、副线圈匝数之比,当原线圈加上图乙所示的正弦交流电压后,副线圈中的电流有效值为10A。不计输电线的能量损耗,该变压器( )
A.可以对恒定电压变压
B.原线圈的输入功率为7.6kW
C.副线圈的电压峰值为
D.副线圈的电压有效值为190V
5.图甲为某厂商生产的平行板电容式电子体重秤,其内部电路简化图如图乙所示,称重时,人站在体重秤面板上,使平行板上层膜片电极在压力作用下向下移动,则下列说法正确的是( )
A.上层膜片下移过程中,电流表有a到b的电流
B.电容器的电容减小,上下极板间的电压减小
C.电容器的电容增大,所带电荷量增大
D.上层膜片稳定后,平行板电容器上下极板均不带电荷
6.真空中竖直放置一通电长直细导线,俯视图如图所示。以导线为圆心作圆,光滑绝缘管ab水平放置,两端恰好落在圆周上。直径略小于绝缘管直径的带正电小球自a端以速度v0向b端运动过程中,下列说法正确的是( )
A.小球先加速后减速
B.小球受到的洛伦兹力始终为零
C.小球在ab中点受到的洛伦兹力为零
D.小球受到洛伦兹力时,洛伦兹力方向始终竖直向上
7.一跑步机的原理图如图所示,该跑步机水平底面固定有间距L=0.8m的平行金属电极,电极间充满磁感应强度大小B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场,且接有理想电压表和阻值为8Ω的定值电阻R,匀速运动的绝缘橡胶带上镀有电阻均为2Ω的平行细金属条,金属条间距等于电极长度d且与电极接触良好。某人匀速跑步时,电压表的示数为0.8V。下列说法正确的是( )
A.通过电阻R的电流为0.08A
B.细金属条的速度大小为2m/s
C.每2s内通过电阻R的电荷量为0.2C
D.人克服细金属条所受安培力做功的功率为0.2W
8.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)( )
A. B. C. D.
9.如图所示,边长为的正方形ABCD处在匀强电场中,且正方形平面与电场线平行。已知,,,O是对角线AC、BD的交点,下列说法正确的是( )
A.D点的电势 B.
C.电场强度的方向由C指向A D.电场强度大小为
10.如图所示,两根通有异向电流的长直导线P、Q平行放置,电流大小,a、b两点在导线横截面连线的延长线上,c、d为P、Q连线中垂线上两点,且到P、Q连线的距离相等。已知通电直导线周围磁场的磁感应强度大小满足,式中k是常量,I是导线中的电流大小,r是该点到直导线的距离,则下列说法正确的是( )
A.a点磁感应强度不可能为零 B.c、d两点磁感应强度方向相同
C.c、d两点磁感应强度大小相等 D.b点磁感应强度的方向垂直于P、Q连线向下
11.如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电,接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图(图中变压器均可视为理想变压器,图中电表均为理想交流电表)。设发电厂输出的电压一定,两条输电线总电阻用表示,变阻器R相当于用户用电器的总电阻,当用电器增加时,相当于R变小,则在用电高峰时,下列说法正确的是( )
A.电压表、的读数均不变,电压表、的读数均减小
B.电流表的读数不变,电流表、的读数均增大
C.电压表、的读数之差与电流表的读数的比值不变
D.输电线路损耗的功率减小
12.如图所示,两条足够长的平行光滑金属导轨MN,PQ固定在绝缘水平桌面上,导轨间距为d,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上,金属棒1与2均垂直于导轨放置并静止。已知两金属棒的材料相同、长度均为d,金属棒1的横截面积为金属棒2的两倍,电路中除两金属棒的电阻均不计。现使质量为m的金属棒2获得一个水平向右的瞬时速度,两金属棒从开始运动到状态稳定的过程中,下列说法正确的是( )
A.金属棒1的最大速度为 B.金属棒2的最小速度为
C.金属棒1上产生的焦耳热为 D.金属棒2上产生的焦耳热为
第Ⅱ卷
二、实验题:本题共2小题,共15分。
13.(7分)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,某同学采用了如图甲所示的可拆式变压器进行研究,图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。
(1)本实验中,实验室有下列器材:
A.可拆变压器(铁芯、两个已知匝数的线圈)
B.条形磁铁 C.直流电源
D.多用电表 E.开关、导线若干
上述器材在本实验中需要的有_________(填器材序号),本实验中还需要用到的器材有_________。
(2)对于实验过程,下列说法正确的有_________。
A.变压器的原线圈接低压交变电流,测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡”
B.为便于探究,应该采用控制变量法
C.因为实验所用电压较低,通电时可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路
D.使用多用电表测电压时,先用最大量程试测,再选用适当的挡位进行测量
(3)实验中,电源接变压器原线圈“0”“8”接线柱,副线圈接“0”“4”接线柱,副线圈所接电表的示数为5.0V,若变压器是理想变压器,则原线圈的电压应为_________。
A.18.0V B.5.0V C.10.0V D.2.5V
(4)组装变压器时,该同学没有将铁芯闭合,如图所示,原线圈接12.0V的学生电源,原、副线圈的匝数比为8:1,副线圈两端接交流电压表,则交流电压表的实际读数可能是_________。
A.0.65V B.96.0V C.1.5V D.0
14.某兴趣小组自制一个电容器并测量其电容。如图所示,他们用两片锡箔纸做电极,用两层电容纸(某种绝缘介质)将锡箔纸隔开,一起卷成圆柱形,然后接出引线,再密封在塑料瓶当中,电容器便制成了。
(1)为增加该电容器的电容,应当( )
A.锡箔纸面积尽可能大 B.锡箔纸卷绕得尽可能紧,以减小锡箔纸间的距离
C.增大电容器的充电电压 D.减小电容器的充电电压
(2)为了测量该电容器电容的大小,该小组采用了如图甲所示的电路进行测量,其中电源电动势E(电源能提供的最大电压)为4.5 V,内阻不计。该同学先将开关接1为电容器充电,经过足够长时间再将开关接2,利用传感器记录电容器放电过程,得到放电过程的I − t图像如图乙所示。
已知电流图线与时间轴所围的面积约为42个方格,根据以上数据估算,电容器在整个放电过程中释放的电荷量为________C(结果保留两位有效数字),该电容器电容的测量结果为________F(结果保留两位有效数字)。若将图甲中的电阻R换成阻值更大的电阻,则电容器开始放电的电流________(填“变大”、“变小”或“不变”),所得的I − t图像与横轴所围的面积________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
三、计算题:本题共3小题,共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
15.(11分)如图所示,ab=50cm.ad=20cm,匝数为100匝的矩形线圈。线圈电阻r=1.外电路电阻R=9,磁感应强度B=0.2T。线圈绕垂直于磁感线的轴以角速度50rad/s匀速转动。
(1)从此位置开始计时,它的感应电动势的瞬时值表达式;
(2)1min内R上消耗的电能;
(3)线圈由如图位置转过30°的过程中,通过R的电量为多少。
16.(12分)如图所示,直角坐标系,轴水平,轴竖直。第一象限内存在沿轴正方向匀强电场,且在第一象限内的某圆形区域存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,第二象限内存在平行于坐标平面的匀强电场(大小、方向均未知)一带正电小球由轴上点P(,0)以初速度竖直向上抛出,当其经过轴上的A点时速度水平,且动能为初动能的3倍,再经过一段时间小球由轴上点()飞出磁场,此时小球速度方向与轴负方向的夹角为。已知小球质量为、电荷量为,,空气阻力忽略不计,重力加速度为。求:
(1)A点坐标;
(2)磁场的磁感应强度大小。
17.如图所示,两光滑的固定平行导轨电阻不计,倾角为,间距为d,下端接有阻值为R的电阻,导轨间存在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。一质量为m、长度为d、阻值为R的导体棒ab在沿导轨向上的恒定拉力作用下,由静止开始沿导轨向上运动,经时间,ab到达MN处且速度达到最大值,此时撤去拉力,ab上滑到最高处后沿导轨下滑到速度大小为的(图中未画出)处。已知重力加速度大小为g,从撤去拉力到ab向下通过的过程中,通过ab某一横截面的电荷量为q,ab始终与导轨垂直且接触良好。求:
(1)拉力大小F;
(2)时间内回路中产生的总焦耳热Q;
(3)从撤去拉力到ab向下通过所用的时间t。
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