山东省多校2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

2024一2025学年高二3月联考 物理试题 注意事项： 1答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。 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。 考试时间为90分钟，满分100分 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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.下列各情况中，线圈都以角速度ω绕图中的轴OO'匀速转动，磁场均为匀强磁场，其中不能产 生正（余）弦式交变电流的是 x00' 00 M A B D 2.如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动，其电动势e随时间t变化的图像如图乙 所示，线圈电阻r=1Ω，定值电阻的阻值R=32,下列说法正确的是 102 0 0.01 70.02内 -10.2 甲 乙 A.图示位置产生的感应电动势最大 B.t=0.01s时，电流表的示数为0 C.电阻R两端电压为2.5V D.矩形线圈的转速为50r/s 3电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对 永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均 为B。磁场中，边长为L的正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置 第1页（共8页） 如图乙所示，永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。关于图乙中的线圈。下列说法正确 的是 线圈 安登扬分界线 分 乙 A.穿过线圈的磁通量为BL2 B.永磁铁相对线圈上升越高，线圈中感应电动势越大 C.永磁铁相对线圈上升越快，线圈中感应电动势越小 D,永磁铁相对线圈下降时，线圈中感应电流的方向为顺时针方向 4,理想变压器的原线圈通过a或b与频率为f、电压为u的交流电源连接，副线圈接有三个支 路，如图所示（光敏电阻的阻值随着光照增加而减少）。当S接α时，三个灯泡均发光。若 ☒L2L A.电容C增大，L灯泡变亮 B.频率f增大，L2灯泡变亮 C.R。上光照增强，La灯泡变暗 D.S接到b时，三个灯泡均变暗 5.如图甲为交流发电机的原理图，单匝矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场 方向的固定轴OO'匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与可变电阻R连接，与R并联的交 流电压表为理想电表，当R一10Ω时电压表示数是10V,线圈内阻不计。图乙是矩形线圈磁 通量Φ随时间t变化的图像。则 O' b 4ΦWb 4(×10-2s) 甲 乙 A.可变电阻R消耗的电功率为20W B.1s内电流方向变化50次 C.图甲所示位置的电流瞬时值为√2A D磁通量的最大值为W 第2页（共8页） 6.R:、R:为两个完全相同的定值电阻，R,两端的电压随时间周期性变化的规律如图甲所示，R2 两端的电压随时间按正弦规律变化如图乙所示，则两电阻在一个周期T内产生的热量之比 Q￥Q2为 uNV U uNV U。 0 T 37 2 A.5:4 B.5:3 C.5:2 D.3:2 7,如图甲所示，正方形线圈abcd内有垂直于线圈的匀强磁场，已知线圈匝数n=l0,边长ab 1m,线圈总电阻r=1Ω，线圈内磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示。设图示的磁场 方向与感应电流方向为正方向，则下列有关线圈的电动势e、感应电流i、焦耳热Q以及ab边 所受安培力F(取向下为正方向)随时间t变化的图像正确的是 B/T 0.2 0 -02 甲 A FN A B D 8.某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压U1=250V,输出功率P=500kW。降压 变压器的匝数比ng:n,=50:1,输电线总电阻R=62.52。其余线路电阻不计，用户端电压 U,=220V,功率P'=88kW,所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是 用 发 电 U n 0 A.发电机的输出电流为368A B.输电线上损失的功率为4.8kW C输送给储能站的功率为408kW D.升压变压器的匝数比n1：n2=1：44 第3页（共8页） 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目 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。 9交流电压表有一定的量度范围，它的绝缘能力也有限，不能直接连到电压过高的电路，电压互 感器可以解决这一问题。电压互感器的工作原理如图所示，其原线圈的匝数较多，并联在电 路中，副线圈的匝数较少，两端接在电压表上。关于电压互感器，下列说法正确的是 A.原线圈电流的频率等于副线圈电流的频率 B.原线圈电流的频率小于副线圈电流的频率 C原线圈的电流大于副线圈的电流 D原线圈的电流小于副线圈的电流 10.如图所示为理想自耦变压器，其中P为变压器上的滑动触头，Q为滑动变阻器上的滑片，导 线AB接在有效值不变的交流电源两端，电流表为理想电表，下列说法正确的是 B A.适当调节变压器上的滑动触头P,该自耦变压器可升压 B.滑片Q不动，滑动触头P逆时针转动，电流表读数变大 C.滑片Q不动，滑动触头P逆时针转动，变压器的输入功率变大 D滑动触头P不动，滑片Q缓慢向下滑动时，滑动变阻器两端的电压一直减小 11.如图为电吹风电路图，a、b为两个固定触点，c、d为可动扇形金属触片P上的两个触点，触 片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。1和2分别是 理想变压器原、副线圈的匝数，已知小风扇额定电压为50V,下列说法正确的是 小风扇 220V交流电 A.停机时c与b接触 B.吹热风时c与a接触，d与b接触 C.吹冷风时d与a接触 D.n1÷n2=22:5 第4页（共8页） ⑥B 12.如图所示，理想变压器的副线圈匝数可调，MN端接输出电压有效值恒定的正弦交流电，电 流表及电压表均可视为理想的交流电表，电表示数为U1、【1,U2、I2,当副线圈的滑片P向下 滑动时，电表示数变化量的绝对值为△U1、△I1、△U2、△I2,下列说法正确的是 A比醉可能不变 B比值欲不变 C.乘积UI:可能变小 U变大 D.比值 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13.(6分)如图甲所示为磁极已知的方形磁铁，某兴趣小组的同学为了测量其表面附近磁场的磁 感应强度的大小，设计了如图乙所示的装置，图乙中两根完全相同的绝缘弹簧上端固定，下 端与金属棒ab连接。已知方形磁铁的长度远大于金属棒ab的长度，现进行如下操作： d 乙 a.断开开关S,用刻度尺测量两根轻弹簧的长度均为11； b.用刻度尺测量金属棒ab的长度为L； c.将方形磁铁置于金属棒ab附近，使方形磁铁在金属棒ab处的磁场垂直于纸面向里（可视 为匀强磁场)； d闭合开关S,待系统稳定后，记录电流表的示数为I,用刻度尺测量两根轻弹簧的长度均 为l2; e.保持方形磁铁与金属棒ab的距离不变，在小范围内改变方形磁铁相对于金属棒ab的位 置，重复实验。 回答下列问题： (1)两根轻弹簧的长度12 (选填“>”“=”或“<”)l1。 第5页（共8页） (2)实验中 (选填“需要”或“不需要”)测量金属棒ab的质量。 (3)已知轻弹簧的劲度系数为k,则方形磁铁表面附近磁场的磁感应强度大小为B= (用已知量和测量的物理量字母表示) 14.(8分)某物理小组欲探究变压器原、副线圈两端电压与匝数关系，提供的实验器材有：学生电 源、可拆变压器、交流电压表、若干导线。 可移动铁芯 400 1400。 学生 电源 800 ·电源。。 100 。100 线圈 200 0 0 固定铁芯 甲 丙 丁 图甲为实验原理图，原线圈A、B两端与学生电源相连，用电压表分别测量原、副线圈两端的 电压，测量数据如表： 原线圈匝数n,=400 副线圈匝数n2=200 副线圈匝数n2=1400 实验序号 原线圈两端电压U1(V) 副线圈两端电压U:(V) 副线圈两端电压U2(V) 5.8 2.9 20.3 2 8.0 4.0 27.9 12.6 6.2 44.0 请回答下列问题： (1)在图乙中，应将A、B分别与 (选填“a、b”或“c、d”)连接。 (2)根据上表数据得出的实验结论是：在实验误差允许的范围内，变压器原、副线圈的电压之 比等于 (3)在实验序号为2的测量中，若把图丙中的可移动铁芯取走，副线圈匝数n2=200,则副线 圈两端电压 A.一定小于4.0V B.-定等于4.0VC.一定大于4.0V (4)图丁为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。交流电源与定值电阻R。串联，接 在理想变压器的原线圈两端，可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别 山冠阳开丽益白4雕·股卦阴童Y且身猝其出申明取申梁卒平 时，R获得的功率最大。 第6页（共8页） 15.(8分)如图所示，竖直平面内匝数n=200的正方形线圈PQMN边长L=0.1m,在磁感应 强度大小为B=0.01T、水平方向的匀强磁场中，绕其中心轴OO'以w=100rad/s的角速度 匀速转动。已知发光二极管具有单向导电性，其两端加正向电压不低于5V时才能发光， 加反向电压不发光，不计线圈直流电阻。求： (1)线圈中产生的感应电动势的最大值： (2)10min内，发光二极管的发光时间。 0 16.(8分)如图，在xOy坐标系内，第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场，第二象限有沿x轴负 方向的匀强电场，电场强度大小为E。一质量为m、电荷量为g的带电粒子从x轴上的P (3a,0)点以速度v沿与x轴正方向成60°角的方向射人磁场，恰好垂直于y轴射出磁场进 入电场，不计粒子重力，求： (1)磁感应强度B的大小： (2)粒子从P点射人到第二次到达y轴的时间t。 y E .60° 第7页（共8页） 17.(14分)水力发电是获得清洁能源的重要途径之一。有一条河流，河水的流量Q=2m3/s,落 差h=5m,河水的密度p=1.0×103kg/m3。现利用其发电，若发电机的总效率1=50%， 输出电压U1=240V,输电线的总电阻R=30D,用户获得220V的电压，此时输电线上损 失的电功率与发电机输出电功率的比值72=6%。取g=10m/s2。 (1)求输电线中的电流； (2)求输电线路使用的理想升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比； (3)如果输送的电能供“220V100W”的电灯使用，求能够正常发光的电灯的盏数。 升压变压器 降压变压器 发电机 用户 18.16分)如图所示，水平导体棒a6的质量m=8kg,长L=1m,接人电路的阻值R。=0.250, 其两个端点分别搭接在竖直平行正对放置的两光滑金属圆环上，两圆环半径均为r=1, 电阻均不计。阻值为0.25Ω的电阻R用导线（电阻可忽略）与圆环相连接。整个空间有磁 感应强度大小为B=1T、方向竖直向下的匀强磁场。导体棒ab在外力F作用下以v= 1m/s的速率绕两圆环的中心轴OO'匀速转动。t=0时，导体棒ab在圆环最低点，取重力 加速度g=10m/s2。 (1)推导出电阻R两端电压随时间变化的表达式； (2)求0~0.5πs时间内，通过电阻R的电荷量： (3)求0~0.5πs时间内，外力F做的功。 第8页（共8页） E