辽宁省沈阳市第一二〇中学2024-2025学年高二上学期第三次质量监测物理试卷

试卷第 1页，共 9页 沈阳市第 120 中学 2024-2025 学年度高二上学期 第三次质量监测 科目：物理 满分：100 分 命题人：丁卓然、高晓楠 审题人：高晓楠 一、选择题（共 12 题，满分 48 分，每题 4 分，1-8 为单选题，9-12 为多选题，漏选得 2 分，错选 0 分） 1、下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（ ） A．图甲中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快 B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶 炼金属 C．丙是铜盘靠惯性转动，手持磁铁靠近铜盘，铜盘转动变慢 D．图丁是微安表的表头，运输时把两个正、负接线柱用导线连接，可以避免电表指针 摆动角度 2、如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒 PQ、MN，当 PQ在外力 的作用下向右匀加速运动时，MN所做的运动情况是（ ） A．向左匀速运动 B．向右匀加速运动 C．向右变加速运动 D．向左匀加速运动 试卷第 2页，共 9页 3、如图所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图。将 铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘；图中 a、b导线与铜盘的 中轴线处在同一竖直平面内；转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流。 若图中铜盘半径为 L，匀强磁场的磁感应强度为 B，回路总电阻为 R， 从上往下看铜盘以角速度ω逆时针匀速转动。则下列说法正确的是 ( ) A. 回路中有大小和方向周期性变化的电流 B. 回路中电流大小恒定，且等于BL 2ω R C. 回路中电流方向不变，且从 b导线流进灯泡，再从 a导线流向旋转的铜盘 D. 若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中也会有电 流流过 4、如图，由某种粗细均匀的总电阻为 3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内 且处于方向竖直向下的匀强磁场中。一接入电路电阻为 R的导体棒 PQ，在水平拉力作用下 沿 ab、cd以速度 v匀速滑动，滑动过程 PQ始终与 ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。 在 PQ从靠近 ad处向 bc滑动的过程中（ ） A．PQ中电流先增大后减小 B．PQ两端电压先减小后增大 C．PQ上拉力的功率先减小后增大 D．线框消耗的电功率先减小后增大 5、如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里， 1OO 是其左边界，一 个面积为 S的 N匝矩形线圈垂直磁场放置，AD边与磁场边界重合，从图示位置开始计时， 线圈绕 AD边以角速度绕图示方向匀速转动，线圈的总电阻为 R，下列说法正确的是（ ） A．线圈中产生按正弦规律变化的交流电 B．线圈每次转到图示位置时瞬时电流最大 C．线圈中产生的交流电的电动势有效值为 2 2 NBS D．线圈转动一周产生的热量为 2 2 2 2 N B S R   试卷第 3页，共 9页 6、在如图甲、乙、丙中，除导体棒 ab可动外，其余部分均固定不动，图甲中的电容器 C 原来不带电。设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计， 图中装置均在水平面内，且都处于垂直水平面方向(即纸面)向下的匀强磁场中，导轨足够长。 现给导体棒 ab一个向右的初速度 v0，在甲、乙、丙三种情形下导体棒 ab的最终运动状态 是( ) A. 三种情形下导体棒 ab最终都做匀速运动 B. 甲、丙中，导体棒 ab最终将做匀速运动； 乙中，导体棒 ab最终静止 C. 甲、乙中，导体棒 ab最终将做匀速运动；丙中，导体棒 ab最终静止 D. 三种情形下导体棒 ab最终都静止 7、如图所示，半径为 R的1 4 圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B， 磁场的左边垂直 x轴放置一线型粒子发射装置，能在 0≤y≤R的区间内各处沿 x轴正方向同 时发射出速度相同、带正电的同种粒子，粒子质量为 m、电荷量为 q，不计粒子的重力及粒 子间的相互作用力，若某时刻粒子被装置发射出后，经过磁场偏转击中 y轴上的同一位置， 则下列说法中正确的是( ) A．粒子都击中 O点处 B．粒子的初速度为BqR 2m C．粒子在磁场中运动的最长时间为πm qB D．粒子到达 y轴上的最大时间差为 πm 2qB － m qB 8、如图所示，光滑斜面的倾角为θ，斜面上放置一矩形导体线框 abcd，ab边的边长为 l1， bc边的边长为 l2，线框的质量为 m，电阻为 R，线框通过绝缘细线绕过光滑的定滑轮与一重 物相连，重物质量为 M，斜面上 ef线(ef平行底边)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感 应强度为 B，如果线框从静止开始运动，进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的，且线框 的 ab边始终平行于底边，则下列说法正确的是( ) A．线框进入磁场前运动的加速度为Mg－mgsin θ m B．线框进入磁场时匀速运动的速度为Mg－mgsin θR Bl1 C．线框做匀速运动的总时间为 B 2l12 Mg－mgRsin θ D．该匀速运动过程中产生的焦耳热为(Mg－mgsin θ)l2 试卷第 4页，共 9页 9、光滑绝缘水平桌面上的正方形区域内，存在竖直向下的匀强磁场，一直角三角形金属均 匀线框置于桌面上，如图所示。现用一水平外力 F将线框匀速推出磁场区域，此过程中， 下列关于力 F、线框中的电流 I、通过线框某一横截面的电量 q和线框的热功率 P随时间 t 变化的关系图像，可能正确的是（ ） A． B． C． D． 10、如图所示，a、b灯分别标有“3.6V，2.5W”和“3.6V，4.0W”，闭合开关，调节 R，电路 稳定后能使 a、b都正常发光。断开开关后重做实验，则（ ） A．闭合开关时，a将慢慢亮起来，b立即达到最亮 B．闭合开关时，a、b立即达到最亮 C．断开开关时，a逐渐熄灭，b灯闪亮一下再熄灭 D．断开开关时，a、b都逐渐熄灭 试卷第 5页，共 9页 11、如图甲所示的平行金属极板 MN之间存在交替出现的匀强磁场和匀强电场，取垂直纸面 向外为磁场正方向，磁感应强度 B随时间 t周期性变化的规律如图乙所示，取垂直极板向上 为电场正方向，电场强度 E随时间 t周期性变化的规律如图丙所示。 00.5t t 时，一不计重 力、带正电的粒子从极板左端以速度 v沿板间中线平行极板射入板间，最终平行于极板中线 射出，已知粒子在 01.5t t 时速度为零，且整个运动过程中始终未与两极板接触，则下列说 法正确的是（ ） A．粒子可能在 02.5t 时刻射出极板 B．极板间距不小于 0 0 2 2 vt vt   C．极板长度为  0 1 2 3nvt n   ，， D． 0 0 E B = 2v  12、两根相距为 L且足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内， 另一边垂直于水平面。质量均为 m的金属细杆 ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与 导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为 2R。整个装置处于磁感应强度 大小为 B，方向水平向右的匀强磁场中。当 ab杆在平行于水平导轨的拉力 F作用下以速度 v 沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以某一速度向下匀速运动。重力加速度为 g。以下说法正 确的是( ) A. ab杆所受拉力 F的大小为μmg＋ B2L2v 2R B. cd杆所受摩擦力为零 C. cd杆向下匀速运动的速度为2mgR B2L2 D. ab杆所受摩擦力为 2μmg 试卷第 6页，共 9页 二、实验题（13 题 5 分，14 题 10 分） 13．在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，请回答下列问题。 (1)为弄清灵敏电流表指针摆动方向与电流方向的关系，某同学想用多用电表的某一挡位来 进行探究，他应选用多用电表的 挡（选填“欧姆”、“直流电流”、“直流电压”、“交流 电流”或“交流电压”），对灵敏电流表进行测试。该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流表 的正接线柱，再将黑表笔 （选填“短暂”或“持续”）接灵敏电流表的负接线柱，此时发 现灵敏电流表的指针向左摆动。 (2)实验中，该同学将磁铁向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转，说明 磁铁的下端为 极（选填“S”或“N”）。 (3)另一位同学利用图乙所示的实验器材来研究电磁感应现象及判定感应电流方向。 ①在给出的实物图中，已用实线作为导线连接了部分实验电路，请从图乙中 1、2 箭头开始 用实线作为导线完善其余电路的连接； ②将 1L 插入 2L 后，下列实验操作产生的感应电流与合上开关时产生的感应电流方向相同的 是 。 A．闭合开关，稳定后断开开关 B．闭合开关，稳定后拔出线圈 1L C．闭合开关，稳定后拔出软铁棒 D．闭合开关，稳定后使变阻器滑片 P左移 试卷第 7页，共 9页 14．小星同学发现家里有一卷标称 100m的铜导线，他想在不拆散导线的情况下测定该导线 的实际长度，通过查找资料得知其电阻率 81.78 10 m    。 (1)该同学剥去导线一端的绝缘皮，用螺旋测微器测得导线的直径 d，如图 1所示，则铜导线 的直径为 d= mm。 (2)该同学想通过实验测导线的总电阻，可供选择的实验器材如下。 A．待测导线一卷 Rx（长约 100m） B．标准电阻 R1（阻值为 1Ω，允许通过的最大电流为 2A） C．标准电阻 R2（阻值为 100Ω，允许通过的最大电流为 0.5A） D．灵敏电流计 G（量程为 300µA） E.电阻箱 R3（0~9999Ω，允许通过的最大电流为 0.5A） F.滑动变阻器（最大阻值为 20Ω，允许通过的最大电流为 2A） G.电源（电动势 3.0V，内阻约为 0.2Ω） H.开关，导线若干 ①实验电路应选图 2中的 （填“甲”或“乙”）。 ②开关闭合前，滑动变阻器滑片应置于 （填“A”或“B”）端。 ③多次调节滑动变阻器和电阻箱，使电流计指针稳定时指向中央零刻线位置。 ④电阻箱示数如图 3所示，电阻箱接入电路的阻值 R3= Ω。 (3)导线的长度计算公式为 （用 R1，R2，R3，ρ和 d表示）。 试卷第 8页，共 9页 三、计算题（共 37 分，15 题 10 分，16 题 12 分，17 题 15 分） 15、如图甲所示，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨，间距 d＝3 m，导轨右端连接 一阻值为 R＝3 Ω的小灯泡 L.在 CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度 B随 时间 t的变化如图乙所示，CF长为 2 m．在 t＝0时刻，电阻不计的金属棒 ab在水平恒力 F 作用下，由静止开始沿导轨向右运动．金属棒从图中位置运动到 EF位置的整个过程中，通 过小灯泡的电流大小始终没有发生变 化．求： (1)通过小灯泡的电流大小； (2)恒力 F的大小； (3)金属棒进入磁场前做匀加速直线运动的 加速度大小． 16、两根相互平行、足够长的光滑金属导轨宽度 L=0.5m，磁感应强度 B=2T，方向竖直向上 的匀强磁场，轨道与电动势为 E=5V，r=2Ω的电源相连。将质量 m=1kg，R=3Ω的金属杆放 在水平轨道上，导体棒始终与导轨接触良好，导轨电阻不计，不计一切摩擦阻力。 （1）从开始到运动稳定的过程中，导体棒达到的最大速度为多少？ （2）从开始到运动稳定的过程中，导体棒产生的热量为多少？ 试卷第 9页，共 9页 17、如图，足够长的两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距分别为 2L和 L， 导轨间分布着方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小分别为 B、2B。t=0时，导体棒 PQ、 MN在导轨上分别以大小为 v0、 02 v 的速度相向运动；t=t0时，MN向左的速度减小为零；最 终两导体棒达到稳定运动状态。已知 PQ、MN的质量分别为 2m、m，两导体棒接入回路中 的电阻都为 R。整个过程中两导体棒始终与导轨垂直并接触良好，且只在各自的一侧导轨上 运动，其他电阻不计。 求：（1）整个运动过程，回路中产生的焦耳热？ （2）0~t0时间内，通过导体棒 PQ的电荷量？ （3）0~t0时间内，两导体棒运动路程之和？ 试卷第 9页，共 9页