新疆乌鲁木齐市第二十三中学等校2024-2025学年高二下学期3月月考物理试卷

乌鲁木齐市第 23 中学高二3月月考 物理考卷 （考试时长100分钟，满分100 分） 注意事项：1、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、回答选择题时，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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 一、单选题（共8题，每小题4分，共计32分） 1．如图所示，挂在横梁上的A和B都是薄铝环，横梁可以绕中间的支点转动。手持磁铁将N极沿着A环圆心的轴线靠近或远离 （不接触、未穿过）A环，下列说法正确的是（　　） A．将磁铁N极靠近A 环的过程中，A环中感应电流的方向为顺时针方向 B．将磁铁靠近A 环的过程中，A环被吸引 C．将磁铁靠近A环的过程中，磁场力对磁铁做正功 D．将磁铁远离A 环的过程中，磁场力对磁铁做负功 2．位于纸面内的圆形线圈内部存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，规定垂直纸面向外为磁场的正方向，顺时针方向为电流的正方向，则下列选项中符合线圈内产生的感应电流变化规律的是（　　） A． B． C． D． 3．下列四幅图中的现象说法正确的是（   ） A．甲图，麦克斯韦利用该装置验证了电磁波存在 B．乙图，闭合和断开开关瞬间，电流表指针偏转方向相反 C．丙图，磁块在平行于轴线的裂缝铝管中由静止开始下落做自由落体运动 D．丁图，电子感应加速器中，磁场作用力使电子做加速运动 4．如图所示，竖直平面内过O点的竖直虚线左右两侧有垂直纸面大小相等、方向相反的水平匀强磁场，一导体圆环用绝缘细线连接悬挂于O点，将导体圆环拉到图示a位置静止释放，圆环绕O点摆动，则 A．导体环从a运动到b位置的过程中，有顺时针方向电流 B．导体环从b运动到c位置的过程中，电流总是顺时针方向 C．导体环在b位置和c位置速度大小相等 D．导体环向右最多能摆到与a位置等高的位置 5．如图，固定在水平面上的U形金属框上，静止放置一金属杆ab，整个装置处于竖直向上的磁场中．当磁感应强度B均匀减小时，杆ab总保持静止，则在这一过程中(  ) A．杆中的感应电流方向是从a到b B．杆中的感应电流大小均匀增大 C．金属杆所受安培力水平向左 D．金属杆受到的摩擦力逐渐减小 6．在某个趣味物理小实验中，几位同学手拉手与电源、导线、电键、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接。当断开开关S时，下列说法正确的是（　　） A．S断开时，人不可能有触电的感觉 B．断开S时流过人的电流方向从 C．人有触电感觉是因为断开S时产生了很大的自感电动势 D．断开S时线圈中的电流突然增大 7．如图所示，半径为L的小圆与半径为3L的圆形金属导轨拥有共同的圆心，在小圆与导轨之间的环形区域存在垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。现将一长度为3L的导体棒置于磁场中，让其一端O点与圆心重合，另一端A点与圆形导轨接触良好。在O点与导轨间接入一阻值为R的电阻，导体棒以角速度ω绕O点沿逆时针方向做匀速圆周运动，导体棒的电阻为r，其他部分电阻不计，下列说法正确的是（　　） A．A点的电势比O点的电势低 B．电阻R两端的电压为 C．在导体棒旋转一周的时间内，通过电阻R的电荷量为 D．在导体棒旋转一周的时间内，电阻R产生的焦耳热为 8．如图所示，在倾角θ=30°的斜面上固定一电阻不计的光滑平行金属导轨，其间距为L，下端接有阻值为R的电阻，导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与斜面垂直（图中未画出）。质量为m、有效阻值大小也为R的金属棒ab与固定在斜面上方的劲度系数为k的绝缘弹簧相接，弹簧处于原长并被锁定。现解除锁定的同时使金属棒获得沿斜面向下的速度v0，从开始运动到停止运动的过程中金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，在上述过程中，下列说法错误的是（　　） A．开始运动时金属棒与导轨接触点间电压为 B．通过电阻R的最大电流一定是 C．通过电阻R的总电荷量为 D．回路产生的总热量小于 二、多选题（第 9-12题为多选题，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．如图甲所示，一个匝数匝的圆形导体线圈，面积，电阻，线圈的两端、与一个的电阻相连接。在线圈中存在面积的圆形匀强磁场区域，磁场区域圆心与线圈圆心重合。垂直线圈平面向外为正方向，磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示，下列正确的是（　　） A．内点电势高于点电势 B．内线圈两端间的电压为 C．内通过电阻的电荷量为 D．内电流的有效值为 10．如图为振荡电路，为电路上一点。某时刻线圈中的磁场及电容器两极板所带的电荷如图所示，则（　　） A．此时刻电容器内电场强度正在减小 B．此时刻通过点的电流方向由左向右 C．若只在线圈中插入铁芯，振荡电路的频率将增大 D．若只增大电容器极板间距离，振荡电路的频率将增大 11．随着科技的进步，越来越多的人使用蓝牙耳机，手机与基站及耳机的通信如图所示。若基站与手机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波，则以下说法正确的是（　　） A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验捕捉到了电磁波 B．甲、乙两波的频率都比可见光的频率小 C．真空中甲波的传播速度比乙波慢 D．手机通信使用的是无线电波 12．电磁技术在生活中的应用非常广泛：图甲是霍尔元件，当通以如图所示的电流I和磁场B时，即可在M、N两极处产生电压，电压的大小可以用来检测磁场的变化；图乙是冶炼合金钢的真空冶炼炉的示意图。则下列说法正确的是（  ） A．图甲中，若霍尔元件的载流子为负离子，则M点的电势高于N点 B．图甲中，若霍尔元件的载流子为正离子，则M点的电势高于N点 C．图乙中，当真空冶炼炉的线圈中通高频交流电时，线圈电阻产生焦耳热，从而炼化金属 D．图乙中，当真空冶炼炉线圈中通高频交流电时，使炉内的金属产生涡流，从而炼化金属 三、 实验探究题 （本题共计 4 个空，每空2分，共计8分） 13．某实验小组用一套器材先后组成甲、乙所示的电路，分别研究通电自感和断电自感，自感线圈的直流电阻不可忽略。 （1）图甲中，闭合开关S后，会看到灯泡 （填“立即变亮”或“逐渐变亮”）； （2）图乙中，闭合开关S后，会看到灯泡 （填“逐渐变亮”或“立即变亮后逐渐变暗”）；断开开关后，如果看到灯泡先闪一下后逐渐熄灭，原因是 ； （3）图乙中，若小灯泡的规格为“3V  1.5W”，将电感线圈更换为直流电阻为9Ω的电感线圈，开关闭合后调节滑动变阻器，使小灯泡正常发光，小灯泡电阻始终不变。则将开关断开的一瞬间，电感线圈的自感电动势大小为 V。 四、 解答题 （本题共计4题，共计 44分。解答时要有必要步骤、公式和文字说明，只写结果不得分） 14．一圆形金属线圈，面积为，匝数，阻值，该线圈与阻值均为的电阻和电容为的电容器组成闭合回路，如图甲所示。在线圈中存在垂直于线圈平面的匀强磁场，其面积为，设磁场垂直平面向里为正方向，磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示，导线电阻不计。时刻闭合开关， (1)求通过的电流大小和两点间的电势差； (2)时断开开关，求断开开关后通过的电荷量。 15．如图所示，某小型水电站发电机的输出功率P＝100 kW，发电机的电压U1＝250 V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R线＝8 Ω，输电线上损失的功率P线＝5 kW，在用户端用降压变压器把电压降为U4＝220 V，两个变压器均是理想变压器。 （1）输电线上的电流为多大？ （2）理想降压变压器原、副线圈的匝数比是多少？ 16．如图，间距为L=0.5m的两平行光滑金属导轨（电阻不计）由水平部分和弧形部分平滑连接而成，其水平部分足够长，虚线右侧存在方向竖直向下，大小为B=2T的匀强磁场。质量为m2=0.5kg、阻值为R2=30Ω的导体棒b静置在右侧的水平轨道上。另一质量为m1=2kg、电阻为R1=10Ω的导体棒a棒从距水平轨道高为h=3.2m的地方由静止释放，两导体棒始终与导轨接触良好且未能相碰，忽略金属棒中感应电流产生的磁场，g取10m/s2，求： （1） a 棒刚进入磁场时b棒的加速度； （2） 在两棒运动的整个过程中，b棒中产生的焦耳热。 17．如图所示，在竖直平面内有一上下边界均水平，垂直线圈所在平面的匀强磁场，磁感应强度。正方形单匝金属线圈在磁场上方处，质量为，边长L为，总阻值R为。现将线框由静止释放，下落过程中线圈边始终与磁场边界平行，边离开磁场时线圈的加速度为0，已知磁场高，不计空气阻力，重力加速度取。求： （1）线圈在进入磁场的过程中感应电流的方向； （2）cd边刚进入磁场瞬间，c、d两点的电压是多少； （3）求线圈从进入磁场开始到线圈穿出磁场的整个过程中安培力对线圈做的总功。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年3月15日高中物理作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B B B D C C B CD AD 题号 11 12 答案 BD BD 1．D 【详解】A．磁铁N极靠近A环的过程中，铝环磁通量向里增加，由楞次定律知，感应电流磁场向外，根据安培定则可知，A环中感应电流的方向为逆时针方向，故A错误； B．磁铁N极靠近A环的过程中，铝环中产生感应电流，由楞次定律知，A环会远离磁铁，故B错误； C．将磁铁靠近 A环的过程中，两者相互排斥，磁场力对磁铁做负功，故C错误； D．同理，将磁铁远离A 环的过程中，A环磁通量减小，由楞次定律知，两者会相互吸引，磁场力对磁铁做负功，故D正确。 故选D。 2．B 【详解】规定垂直纸面向外为磁场的正方向，根据楞次定律可知在初始的四分之一周期内感应电流方向为顺时针方向，即电流为正方向，在t = 0时刻磁场的变化率最大，感应电流最大，只有B选项符合要求。 故选B。 3．B 【详解】A．甲图，赫兹利用该装置验证了电磁波存在，故A错误； B．乙图，根据楞次定律和右手螺旋定则可知，闭合和断开开关瞬间，电流表指针偏转方向相反，故B正确； C．丙图，铝管虽然有裂缝，但磁块在下落时，在铝管上仍会产生感应电流，感应电流的磁场反过来对磁块的运动形成电磁阻尼，所以，磁块在平行于轴线的裂缝铝管中由静止开始下落并不是自由落体运动，故C错误； D．丁图，电子感应加速器中，变化的磁场产生的感生电场使电子做加速运动，故D错误。 故选B。 4．B 【详解】A．导体环从a运动到b位置的过程中，磁通量不变，没有感应电流，A错误； B．导体环从b运动到c位置的过程中，垂直纸面向里的磁场对应的磁通量在减小，根据楞次定律，感应电流方向为顺时针方向，垂直纸面向外的磁场对应的磁通量在增大，根据楞次定律，感应电流方向为顺时针方向，所以电流总是顺时针方向。B正确； CD．导体环在b位置和c位置速度大小不相等，该过程重力不做功，但是发生电磁感应，动能转化为电能，速度减小。也因此，导体环不能摆到与a位置等高的位置。CD错误。 故选B。 5．D 【详解】A．当磁感应强度均匀减小时，穿过回路的磁通量减小，根据楞次定律判断得到回路中感应电流方向为逆时针方向（俯视），杆中的感应电流方向是从到，故A错误； B．当磁感应强度均匀减小时，穿过回路的磁通量均匀减小，根据法拉第电磁感应定律可知回路中产生的感应电动势不变，则感应电流大小保持不变，故B错误； C．由左手定则判断可知，金属杆所受安培力水平向右，故C错误； D．根据公式可知安培力减小，根据平衡条件可知金属杆受到的摩擦力逐渐减小，故D正确； 故选D。 6．C 【详解】AC．当开关闭合后，多匝线圈与同学们并联，由于电源为1.5V的新干电池，所以电流很小。同学没有触电感觉；当断开时，多匝线圈电流产生自感现象，从而产生很大的自感电动势，很高的瞬间电压加在人身体上，同学们身体有触电的感觉，选项A错误，C正确； B．当断开时，多匝线圈产生自感电动势，电流方向不变，此时线圈的电流从左向右，流过人的电流从右向左即从B向A，故B错误； D．断开电键时，由于线圈的电流减小而产生自感感动势，而阻碍电流的减小，只是电流减小的慢一些，不会突然增大，故D错误。 故选C。 7．C 【详解】A．由右手定则可知，外电路中感应电流由A流向O，则O点电势比A点电势低，A错误； B．感应电动势 电阻两端电压 B错误； C．电路中电流为 周期为 在导体棒旋转一周的时间内，通过电阻的电荷量为 C正确； D．在导体棒旋转一周的时间内，电阻产生的焦耳热为 D错误。 故选C。 8．B 【详解】A．开始时金属棒切割磁感线产生感应电动势 金属棒与导轨接触点间的电压为 A正确，不符合题意； B．金属棒开始向下运动时可能做加速运动，当金属棒的速度最大时感应电流最大，金属棒的最大速度大于v0，最大电流大于，B错误，符合题意； C．最终金属棒静止，此时，由平衡条件得 此时弹簧的伸长量为 通过R的总电荷量为 C正确，不符合题意； D．由能量守恒定律得 解得 D正确，不符合题意。 故选B。 9．CD 【详解】A．由楞次定律可知，内点电势高于点电势，A错误； B．内，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势 间的电压为 B错误； C．内通过电阻的电荷量大小为 C正确； D．内电路的电流为 内电路的电流为 设电流的有效值为，则有 代入数据解得 D正确。 故选CD。 10．AD 【详解】AB．根据右手螺旋定则可知此时刻通过点的电流方向由右向左，故电容器正在放电，两极板上的电荷量正在减小，电容器内电场强度正在减小，故A正确，B错误； CD．根据可知，若只在线圈中插入铁芯，即增大，振荡电路的频率将减小，若只增大电容器极板间距离，根据可知减小，即振荡电路的频率将增大，故C错误，D正确。 故选AD。 11．BD 【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，故A错误； BC．由图可知，甲、乙两波的波长都比可见光波长大，电磁波在真空中的传播速度均为光速c，由 可知，波长越大频率越小，所以甲、乙两波的频率都比可见光的频率小，故B正确，C错误； D．手机通信使用的是无线电波，故D正确。 故选BD。 12．BD 【详解】A．图甲中，若霍尔元件的载流子为负离子，由左手定则可判断负离子向M偏转，故N点电势高于M点，故A错误； B．图甲中，若霍尔元件的载流子为正离子，由左手定则可判断正离子向M偏转，则M点的电势高于N点，故B正确； CD．真空冶炼炉的线圈中通高频交流电时，炉内的金属会产生涡流，从而炼化金属，故C错误，D正确。 故选BD。 13． 逐渐变亮 立即变亮后逐渐变暗 灯泡的电阻比自感线圈的直流电阻大得多（合理即可） 5 【详解】（1）[1] 图甲中，闭合开关S后，由于自感线圈的阻碍作用，通过灯泡的电流会缓慢增大，则灯泡逐渐变亮； （2）[2] 图乙中，闭合开关S后，灯泡立即接通，立即变亮，由于自感线圈的阻碍作用，通过线圈的电流会缓慢增大，则通过灯泡的电流缓慢减小，则灯泡逐渐变暗，即会看到灯泡立即变亮后逐渐变暗； [3] 如果看到灯泡先闪一下后逐渐熄灭，可能是因为灯泡的电阻比自感线圈的直流电阻大得多，导致电流大多从线圈通过； （3）[4] 小灯泡正常发光时阻值 通过小灯泡的电流 根据并联电路规律电感线圈的电流 将开关断开的一瞬间，由于自感作用，通过灯泡和线圈的电流均为，则电感线圈的自感电动势大小 14．17．(1)， (2) (3) 15．（1）400 A；（2） 【详解】（1）发电机输出电流 （2）输电线上损失的功率 所以 用户得到的功率 则 故 16．（1），方向水平向右；（2）9.6J 【详解】（1）a 棒下滑过程，根据动能定理有 a 棒刚进入磁场产生的感应电动势 回路的感应电流 对b棒，根据牛顿第二定律有 解得 方向水平向右。 （2）a 棒进入磁场后，对两棒构成的系统，根据动量守恒定律有 回路产生的总焦耳热 b棒中产生的焦耳热 解得 17．（1）从d到c；（2）0.75V；（3）-4.8J 【详解】（1）根据右手定则可知，线圈在进入磁场的过程中感应电流方向向右（从d到c）； （2）根据动能定理可得cd边刚进入磁场瞬间有 代入数据解得cd边刚进入磁场瞬间线圈速度为 则cd边刚进入磁场时c、d两点的电压是 （3）边离开磁场时线圈的加速度为0，可知安培力与重力互相平衡，则有 解得边离开磁场时线圈中感应电流大小为 感应电动势为 则边离开磁场时线圈的速度为 则根据动能定理可得 解得线圈从进入磁场开始到线圈穿出磁场的整个过程中安培力对线圈做的总功为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$