北京市顺义区第一中学2024-2025学年高二下学期3月考试物理试卷

顺义一中2024-2025学年高二年级第二学期3月考试 物理试卷 一、单选题(本题共12小题,每小题3分,共36分) 1. 家庭电路中电压的瞬时值表达式为V=220sin314z(V),则交流电压的有效值是( _ C. 110V B.11o2v A. 220V D. 220/2v 2. 在下列一些常用家用电器的使用过程中,应用电磁感应原理的是( ) B.电磁炉 C. 电热 A. 电吹风机 D.电烤箱 3. 一个闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生的感应电动势如图所 示。下列判断正确的是( ) A. 7-0.01s时刻,线圈平面处于中性面位置 B. 7-0.02s时刻,线圈平面与磁感线平行 C. (-0.01s时刻,通过线圈平面的磁通量为零 D. 1s内电流的方向变化50次 4. 将一定值电阻分别接到如图1和图2所示的两种交流电源上,在一个周期内该电阻产生 的焦耳热分别为O和,则:Q等于( _ □### 图 圈2 A.1:2 B.2: C.12 D.21 5. 如图所示,理想变压器原线圈接电压为220V的正弦交流电,开关S接1时,原、副线圈 的厘数比为11:1,滑动变阻器接入电路的阻值为10O,电压表和电流表均为理想交流电表。 # 下列说法中正确的是( A. 变压器输入功率与输出功率之比为111 B. 变压器输入电压频率与输出电压频率之比为1: C. 仅将S从1拨到2,电流表示数增大 D. 仅将滑动变阻器的滑片向上滑动,两电表示数均增大 试卷共8页,本页为第1页 6. 如图所示,半径为r>的圆形单匝线圈中央有半径为r:的有界匀强磁场,磁感应强度随时 间变化关系为B-Bo+&(0),线圈电阻为R,则磁感应强度从Bo增大到2B。时间内( A. 线圈面积有缩小的趋势 B. 线圈中电子沿逆时针方向定向移动 C. 线圈中磁通量变化量为B:2 D. 线圈中产生的电动势为kr} 7. 如图所示,图甲为某无线门拎按,其原理如图乙所示,按下门伶按,磁铁靠近线 管:松开门拎按,磁铁远离线管,回归原位置。下列说法正确的是() 础按下按 耀线管 # 松开按 N A. 按住按扭不动,门伶可以持续响 B. 松开按过程,线管A端电势较高 C. 按下按扭过程,通过门怜的电流方向是4到B D. 门拎内的磁铁在竖直面内绕其中心转过90度,不会影响门拎工作 8.在如图所示的电路中,两个相同的小灯泡4.和L.分别串联一个带铁芯的电感线圈.和一 个滑动变阻器R.闭合开关S后,调整R,使L.和L.发光的亮度一样,此时流过两个灯泡 的电流均为I.然后,断开s,若/时刻再闭合S,则在?前后的一小段时间内,正确反映 流过L.的电流i、流过L.的电流i.随时间:变化的图像是 D 试卷共8页,本页为第2页 9. 如图所示,几位同学在学校的操场上做“摇绳发电”实验:把一条较长电线的两端连在一 个灵敏电流计上的两个接线柱上,形成闭合回路.两个同学分别沿东西方向站立,女生站在 西侧,男生站在东侧,他们沿竖直方向迅速上下摇动这根电线,假设图中所在位置地磁场方 向与地面平行,由南指向北,下列说法正确的是 A. 当电线到最高点时,感应电流最大 B. 当电线向上运动时,B点电势高于A点电势 C. 当电线向下运动时,通过灵敏电流计的电流是从B流向A D. 两个同学沿南北方向站立时,电路中能产生更大的感应电流 10. 如图1甲所示,一一闭合线圈固定在垂直于纸面的匀强 磁场中,且线圈平面与磁场垂直。设垂直纸面向里为磁感 应强度B的正方向,磁感应强度B随时间而变化的情况 如图1乙所示,图甲中线圈上的箭头的方向为感应电流 的正方向。则在图2中给出的线圈中感应电流/随时间而 图1 变化的图象可能的是 ####A# 11、如图甲所示.理想变压器原线圈接在朗式交流电源上.输入电压n随时间;变化的图像 如图乙所示,副线圈接规格为“12V.6W”的灯泡.若灯泡正常发光.下列说法正确的是( A.原线圈两端电压的有效值为24-V {读 B.原线圈中电流的有效值为0.25A C.原、副线圈匝数之比为14 D.原线圈的输入功率为12W 2 12. 麦克斯韦在前人研究的基础上,创造性地建立了经典电磁场理论,进一步揭示了电现象 与磁现象之间的联系。他大胆地假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生础 场,即变化的电场产生磁场。以平行板电容器为例:圆形平行板电容器在充、放电的过程中. 板间电场发生变化,产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以充、放电电流时所产生 的磁场。如图所示,若某时刻连接电容器的导线具有向上的电流,则下列说法中正确的是 A. 两平行板间的电场强度E在减小 B. 电容器正在充电 C. 该变化电场产生顺时针方向(俯视)的磁场 D. 两极板间电场最强时,板间电场产生的磁场达到最大值 试卷共8页,本页为第3页 二.多选题(本题共4小题,每小题答对3分,不全得2分) 13. 如图甲是一款无线充电手机的实物图,图乙是其原理图。送电线圈接电源,受电线圈接 手机电池,则( 甲 # A. 若送电线圈接余弦交流电,则受电线圈中将产生周期性变化的电流 B. 若送电线圈接直流电源,则受电线圈中将产生不变的电孩 C. 当送电线圈产生的磁场如图乙所示且逐渐变小时,受电线将产生向下的感应磁场 D. 当送电线圈产生的磁场如图乙所示且逐渐变大时,受电线圈将产生向下的感应磁场 14. 如图所示,理想变压器原线圈接在正弦交流电源上,副线圈接有两个相同的灯泡,灯泡 的额定电压为220V,电流表、电压表均为理想电表。开关S闭合时电流表示数相同,两灯 泡均正常发光,若断开开关S,导线电阻不计,则( A. 电流表A2示数不变 {=第误 B. 电压表V2示数不变 C. 电压表V:示数为440/②V D. 电流表A:和A2示数之比为1:2 15. 如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MN、PO互平行,间距为L,构成V型平面, 该平面水平面成角(00{9<90{*}),磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直,导轨电阻不 计,上端接入阻值为R的定值电阻。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保 持垂直且接触良好,ab棒质量为m,接入电路的电阻为r。则金属棒ab沿导轨下滑过程中 A. 最大加速度为gsin6 B. 当棒下滑速度为v时,其两端电原为BLv C. 所受安培力不会大于mgsine D. ab棒和定值电阻R产生的焦耳热之比为R:, 试卷共8页,本页为第4页 16.一有机玻璃管竖直放在水平地面上,管上有漆包线绕成的线圈,线圈的两端与电流 传感器相连,线圈在玻璃管上部的5匝均匀分布,下部的3匝也均匀分布,下部相邻 两匝间的距离大于上部相邻两匝间的距离,如图(a)所示,现让一个很小的强磁体在 玻璃管内沿轴线从上端口由静止下落,电流传感器测得线圈中电流/随时间:的变化如 图(b)所示.则() 一强磁体 ### 图(a) 圈) A. 小磁体在玻璃管内下降速度越来越快 B. 下落过程中,小磁体的N极、S极上下颠倒了8次 C、 下落过程中,小磁体受到的电磁阻力始终保持不变 D. 与上部相比,小磁体通过线圈下部的过程中,磁通量变化率的最大值更大 三、填空(本题共3小题,共18分) 17. 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系”实验中,利用如图可折式变压器进行 研究。 _.___ (1)除图中所给器材外,实验还需要的器材是 A. 直流电压表 B. 直流电流表 C. 多用电表(含交流档) D. 条形磁铁 (2)观察两个线圈的导线,发现粗细不同,导线粗的线圈匝数 :(填“多”或“少”) (3)为了进一步探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数的关系,该同学又取线圈匝数N.-200 和N一400的一个变压器重新接在电源上,测量结果如表所示,考虑到变压器实际存在的各 种损耗,可判断电源两接的是.(选填"M”或'M.”). Va/V 1.90290 3.90 b/V 4.02 6038.02 试卷共8页,本页为第5页 18. 小李同学用图中两个电路研究通电自感和断电自感现象。图中L是一带铁芯的线圈, 直流电阻忽略不计,A、B是额定电压为1.5V的灯泡,直流电源为一节新的干电池。请根 据对电键的实验操作,在空格内填入能观察到的小灯泡的现象 # (1)电键S:由断开到闭合 (2)电键S由闭合到断开 19. 下图是探究电磁感应规律的实验: #1用 (1)甲图中,闭合开关瞬间,灵敏电流计的指针向左偏转了一下。那么困合开关稳定后,将 滑动变阻器的滑片突然向右滑动的过程,灵敏电流计的指针会向__偏转(选填 “左”或“右”) (2)乙图中,R为光敏电阻,其阻值随着光照强度的加强而减小。金属环A用轻绳竖直悬挂 静止,并在长直蝶线管的左侧且与其共轴。当光照加强时,金属环A将向_ (选填“左”或“右”)运动,并有_(“选填“收缩”或“扩张”)的趋势。 (3)丙图(左)为某同学研究自感现象的实验电路图。先闭合开关,然后断开开关,观察开 关断开时灯泡的亮度变化。该同学用电流传感器显示出断开开关前后一段时间内通过线圈/ 的电流随时间变化的图线,如丙图(右)所示。已知断电前通过线圈2的电流/-1.5A..所 用电源的电动势E-12V,内阻r-20,灯泡R.=40,电阻R-2,则线圈的直流电阻 D. 试卷共8页,本页为第6页 四计算题(共4小题34分,20题8分,21题8分,22题9分,23题9分) 20. 如图所示,足够长的平行光清金属导轨水平放置,宽度L-0.4m,一端连接R-30的 电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B-1T.导体棒MN放在导轨上, 电阻r-1O,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略不 计。在平行于导轨的拉力作用下,导体棒沿导轨向有匀遗运动, 速度v-5m/s。求: (1)求导体棒两端的电压V (2)求拉力的的大小F; x xN× (3)求2s内电路内产生的焦耳热O 21. 一边长为L、质量为m的正方形金属细框,每边电阻为R。. 置于光滑的绝缘水平桌面(纸面)上.宽度为2忆的区域内 存在方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,两 虚线为磁场边界,如图(a)所示,金属框以一定的初速度 v向右进入磁场,运动过程中金属框的左、右边框始终与磁 场边界平行,金属框完全穿过磁场区域后:速度大小降为 圈a) 它初速度v的一半 求(1)刚进入磁场时金属细框内的感应电动势B (2)细框穿过磁场过程中产生的焦耳热Q; (3)经过推导得知进入磁场和穿出磁场时速度变化量相同,求线圈穿过磁场的过 程中没有感应电流的时间t 22、如图所示,交流发电机的矩形金属线圈,ab边和cd边的长度0.2m,bc边和ad边 的长度0.4m:匝数n-100匝,线圈的总电阻5O,线圈位于磁感应强度B=0.01T的 匀强磁场中。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F集流环煌接在一起 并通过电剧与阻值R-15O的定值电阻连接。初始状态时线圈平面与 磁场方向平行,现使线圈绕过bc和ad边中点、且垂直于磁场的转轴 oo'以角速度-100rad/s匀速转动。电路中其他电阻以及线圈的自感 系数均可忽略不计。 (1)从线瞩经过如图位置开始计时,写出磁通量;的瞬时值表达式 (2)写出线圈经过如图位置时电路中的瞬时电动势 (3)求线圈转动过程中定值电阻R的发热功率。 试卷共8页,本页为第7页 23、用密度为d、电阻率为2、横截面积为A的薄金属条制成边长为L.的闭合正方形框 abba’。如图所示,金属方框水平放在磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行。 设匀强磁场仅存在于相对磁极之间,其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的aa'边和 bb'边都处在磁极之间,极间磁感应强度大小为B。方框从静止开始释放,其平面在下落过 程中保持水平(不计空气阻力). (1)求方框下落的最大速度v(设磁场区域在数值方向足够长): (2)当方框下落的加速度为a时,求方框的发热功率P: (3)已知方框下落时间为i时,下落高度为h,其速度为v。若在同一时间/内,方框 内产生的热与一恒定电流Io在该框内产生的热相同,求恒定电流lo的表达式。 一 磁概 激发磁场的通电线圈 金属方框 装置纵截面示意图 装置俯视示意图 试卷共8页,本页为第8页 顺义一中2024-2025学年第二学期高二年级3月考试 物理试题答案 一、选择题 B 1B C AD AB AC AD 二、填空题 17.C 少 N 18. (1)灯泡逐渐变亮,后亮度不变 (2)灯泡闪亮后熄灭 19.(1)左 (2)左 收缩 (3)2 (2)0.2N 20. (1)1.5V (3)21 21. ()) E=BLv (2)o-{m}(3) (2)8V 22. (1)=8x10-4sin100t(Wb) (3)1.21 R-_ 23.())方框质量 m=4LAd 方框电阻 方框下落速度为v时,产生的感应电动势 E=B·2L·v 1-__ 感应电流 方框下落过程,受到重力G及安培力F. G=mg=4LAdg,方向竖直向下 F=B1·21-p24L,方向竖直向上 当F-G时,方框达到最大速度,即v-Vm 24n44Adg 则 方框下落的最大速度 n。 (2)方框下落加速度为a时,有mg-IB·2L=ma. 则 1_2Ad(g-a) 方框的发热功率 P=12R-16nAua?(g-a} (3)根据能量守恒定律,有 mgh-mv.2+12Rt 。 一把#)(ah-) 解得恒定电流no的表达式 1n=A.(qah-)