安徽省阜阳市阜南县第三中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

阜南三中高二物理月考试卷试卷 一、单选题（一题4分，共32分） 1．关于电场与磁场的描述，下列说法正确的是（　　） A．电场线不闭合，磁感线也不闭合 B．电荷在匀强电场中一定会受到电场力作用，电荷在匀强磁场中也一定会受到磁场力作用 C．把同一试探电荷放入同一电场中的不同位置，所受电场力越大的位置，电场强度越大 D．把同一小段通电导线放入同一磁场中的不同位置，所受磁场力越大的位置，磁感应强度越大 2．老师做了一个物理小实验让学生观察∶图中，AB都是很轻的铝环，环B是闭合的，环A是不闭合的。A、B环都固定在一根可以绕O点自由转动的水平细杆上，开始时整个装置静止，同学们看到的现象是（　　） A．无论磁铁插向A环还是B环，横杆都发生转动 B．条形磁铁N极环靠近A环时，A环靠近磁铁 C．条形磁铁N极环靠近B环时，B环向磁铁这侧运动 D．条形磁铁S极环远离B时，B环向磁铁这侧运动，但追不上磁铁 3．如图所示，一矩形线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面与磁场方向平行，若线框的面积为S，则当线框左边为轴转过30°时通过线框的磁通量为（　　） A．0 B．BS C． D． 4．一个接在交流电路中的理想变压器，它的初级线圈中的交流电和次级线圈中的交流电一定具有相同数值的物理量是（　　） A．电流强度 B．电压 C．匝数 D．功率 5．如图所示，水平直导线中通有稳恒电流I，现在导线正上方以初速度v0释放一重力不计的带正电的粒子，v0方向与电流方向相同，则粒子将（ ） A．沿路径a运动，曲率半径变小 B．沿路径a运动，曲率半径变大 C．沿路径b运动，曲率半径变小 D．沿路径b运动，曲率半径变大 6．2021年12月9日，神舟十三号乘组进行天宫授课，如图为航天员叶光富试图借助吹气完成失重状态下转身动作的实验，但未能成功。若他在1s内以20m/s的速度呼出质量约1g的气体，可获得的反冲力大小约为（　　） A．0.01N B．0.02N C．0.1N D．0.2N 7．如图甲所示为理想变压器，其原、副线圈匝数比为，电压表和电流表均为理想交流电表，为NTC型热敏电阻，其阻值随温度升高而减小，R为定值电阻。若变压器的输入电压随时间变化的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．电压表示数为 B．变压器原、副线圈的功率之比为 C．变压器原、副线圈中的电流之比为 D．温度降低时，电压表的示数不变、电流表的示数变小 8．实验室有一个矩形闭合金属线框，线框总电阻R=10Ω。现使线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，已知穿过线框的磁通量随时间t的变化关系图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．t=0.05s时线框中的电流改变方向 B．t=0.1s时线框中产生的感应电动势最大 C．线框转动一周外力所做的功为1J D．0~0.1s时间内，流过线框的电荷量为 二、多选题（一题5分，不全3分，共10分） 9．回旋加速器是获得高能带电粒子的一种装置，其核心部分是与高频交流电源的两极相连的两个D形金属盒，如图所示。两盒间的狭缝中有周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两个D形金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中。下列说法正确的是（　　） A．带电粒子从磁场中获得能量 B．D形金属盒的半径（在一定范围内）越大，带电粒子从D形金属盒射出时的动能越大 C．高频交流电的周期是带电粒子做圆周运动的周期的2倍 D．同一回旋加速器对比荷不同的带电粒子加速，要调节高频交流电的频率 10．如图所示，理想变压器原副线圈匝数相同，原线圈一端有a、b两接线柱，a是原线圈的一端点，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，在原线圈c、d两端加上交变电压，从某时刻开始计时，其瞬时值表达式为，则（　　） A．当时，电压表读数为0 B．当单刀双掷开关分别与a、b连接时，电压表的示数比为1：2 C．当单刀双掷开关分别与a、b连接时，电流表的示数比为1：2 D．单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电流表示数减小 三、实验题(一空2分，共16分) 11．图1是用气垫导轨“验证动量守恒定律”的装置（实物、示意图），气垫导轨上安装了光电门1、光电门2两个光电门，两滑块上均固定竖直遮光条。 ①小组成员用游标卡尺测得滑块A上遮光条的宽度如图2所示，则 ； ②实验前需调节导轨水平，接通气源后，给滑块一初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门2的时间大于通过光电门1的时间。为达到实验要求，可调节旋钮Q使轨道右端 （选填“升高”或“降低”）一些； ③若滑块A和遮光条的总质量为，A遮光条宽度为，滑块B和遮光条的总质量为，B遮光条宽度为。将滑块B静置于两光电门之间，滑块A静置于光电门1右侧，给滑块A一向左初速度，经过光电门1并与B发生碰撞，碰后A被弹回，再次经过光电门1，B经过光电门2后被锁定。光电门1先后记录的挡光时间为、，光电门2记录的挡光时间为。实验中两滑块的质量应满足 （选填“＞”、“＜”或“＝”）。若滑块A、B碰撞过程动量守恒，满足的表达式 （请用题目中给出的已知量字母表示）。 12．小明用如图所示的装置研究“电磁感应现象”，螺线管与电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下。 （1）要想使电流计指针发生偏转，小明进行了以下4种操作，其中可行的是 （选填选项前的字母）。 A．螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺线管 B．螺线管不动，磁铁加速插入或拔出螺线管 C．磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动 D．磁铁与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动 （2）在（1）的研究中，小明发现电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，根据（1）中的操作，那么感应电流方向与下列哪些因素有关 （选填选项前的字母）。 A．磁铁的磁性强弱 B．磁铁运动的方向 C．磁铁运动的速度大小 D．螺线管的匝数 （3）小明又将实验装置改造，如图所示，螺线管A经过滑动变阻器与开关、电池相连构成直流电路；螺线管B与电流计构成闭合电路。螺线管B套在螺线管A的外面。为了探究影响感应电流方向的因素，闭合开关后，以不同的速度移动滑动变阻器的滑片，观察指针摆动情况；由此实验可以得出恰当的结论是 （选填选项前的字母） A．螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动方向 B．螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动幅度大小 C．螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动方向 D．螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小 （4）在（3）研究中，闭合开关后，螺线管A的电流稳定时，螺线管B中也存在磁场，但不出现感应电流，这说明什么？ 。 四、解答题 13．（11分）如图甲，100匝的线圈（图中只画了2匝）两端A、B与一个阻值R=48Ω的电阻相连，其线圈的电阻r=2Ω，线圈内有指向纸内方向的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。求： （1）通过R的电流大小等于多少？ （2）前0.1s内通过R的电荷量。 14．（15分）如图所示，一电荷量为q的带电粒子，以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中，射出磁场时的速度方向与原来粒子的入射方向的夹角θ=60°，求： （1）带电粒子在磁场中运动的轨道半径r； （2）带电粒子的电性和质量m； （3）带电粒子穿过磁场的时间t． 15．（16分）特高压直流输电是指±800kV及以上电压等级的直流输电及相关技术。以±1100kV为例，输电仅需要两根线，一根线的电势为+1100kV，另一根线的电势为-1100kV。准东一华东（皖南）±1100千伏特高压直流输电工程示意图如图所示，该工程送电线路起点为新疆，线路长度为3324公里，输送功率为900万千瓦，这是世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的特高压输电工程。发电站输出电压稳定，输出功率为900万千瓦，经升压后被整流成±1100kV的直流电，经长距离输送接近用户时，被逆变成交流电，再降压后供用户使用，整个输电过程中除输电线路外其他设备损失的能量均忽略不计，输电效率高达95%。求： (1)用户消耗的电功率P用； (2)输电线的总电阻。（保留三位有效数字） 试卷第2页，共4页 试卷第1页，共4页 学科网（北京）股份有限公司 《2024-2025学年度高中物理试卷》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D D D A B D C BD BCD 1．C 【详解】A．电场线不闭合，磁感线闭合，故A错误； B．电荷在匀强电场中一定会受到电场力作用，电荷在匀强磁场中不一定会受到磁场力作用，只有当电荷运动且速度方向不与磁感线平行时才会受到磁场力作用，故B错误； C．把同一试探电荷放入同一电场中的不同位置，所受电场力越大的位置，电场强度越大，故C正确； D．根据安培力公式 可知同一小段通电导线在磁场中所受磁场力的大小不仅和磁场强度有关，还和导线与磁感线间的夹角有关，所以把同一小段通电导线放入同一磁场中的不同位置，所受磁场力越大的位置，磁感应强度不一定越大，故D错误。 故选C。 2．D 【详解】AB．当条形磁铁N极靠近A环时，A环中不产生感应电流，磁铁对A环没有安培力作用，A环将静止不动，故AB错误； C．条形磁铁N极环靠近B环时，穿过B环的磁通量增加，B环闭合产生感应电流，磁铁对B环产生安培力，阻碍两者相对运动，B环将远离磁铁，故C错误； D．条形磁铁N极环远离B环时，穿过B环的磁通量减小，B环闭合产生感应电流，磁铁对B环产生安培力，阻碍两者相对运动，B环将靠近磁铁，但追不上磁铁，故D正确。 故选D。 3．D 【详解】由磁通量表达式 Φ=BSS指垂直磁感线的有效面积，则可知转过30°时的磁通量 Φ=BSsin30°=BS 故选D。 4．D 【分析】本题考查对理想变压器的认识。 【详解】理想变压器输入功率等于输出功率，电流、电压和匝数不一定相同。故ABC错误，D正确。 故选D。 5．A 【详解】水平导线中通有稳定电流I，根据安培定则判断导线上方的磁场方向向里，由左手定则判断可知，导线上面的正粒子所受的洛伦兹力方向向下，则粒子将沿a轨迹运动，其速率v不变，而离导线越远，磁场越弱，磁感应强度B越大，由公式 可知，电子的轨迹半径逐渐增小，故轨迹不是圆，故A正确，BCD错误。 故选A。 6．B 【详解】设航天员质量为，呼气后速度为，由动量守恒可得 又 代入数据，可得 ACD错误，B正确。 故选B。 7．D 【详解】A．电压表测量变压器输出电压的有效值，由图乙可得变压器原线圈输入电压的有效值为 由理想变压器电压比等于匝数比可得 解得 故电压表示数为，故A错误； B．理想变压器原、副线圈的功率之比为，故B错误； C．由理想变压器电流比等于匝数比的反比可得 可知变压器原、副线圈中的电流之比为，故C错误； D．由变压器输入电压不变，根据 可知，副线圈输出电压不变，则电压表的示数不变；温度降低时，阻值增大，根据欧姆定律可知，副线圈电流减小，根据 可知原线圈电流减小，则电流表的示数变小，故D正确。 故选D。 8．C 【详解】A．t=0.05s时，此时磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，感应电流最大，电流方向不变，A错误； B．t=0.1s时，此时磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，B错误； C．感应电动势最大值 感应电动势有效值 线框转一周外力所做的功等于回路中产生的焦耳热 C正确； D．0~0.1s时间内的平均电动势 流过线框的电荷量为 D错误。 故选C。 9．BD 【详解】A．带电粒子在磁场中受到的洛伦兹力不做功，不改变带电粒子的动能，带电粒子不能从磁场中获得能量，故A错误； B．根据 得 则带电粒子从D形金属盒射出时的动能 与D形金属盒的半径有关，半径越大，动能越大，故B正确； C．带电粒子做圆周运动的周期等于高频交流电的周期，故C错误； D．根据，知比荷不同，带电粒子做圆周运动的周期不同，需要调节高频交流电的频率，故D正确； 故选BD。 10．BCD 【详解】A．电压表读数为有效值，只要开关闭合，无论开关与a、b哪端连接，在任意时刻电压表读数均不为零。A错误； B．理想变压器原副线圈匝数相同，故 设变压器输入电压的有效值为，当单刀双掷开关与a连接，电压表的示数为 当单刀双掷开关与b连接，电压表的示数为 则电压表示数之比为1：2，B正确； C．电流表的示数为 滑动变阻器阻值不变的前提下，电流表的示数与变压器的输出电压成正比，即与电压表的示数成正比，则电流表示数之比为1：2，C正确； D．单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，滑动变阻器连入回路里的阻值变大，由 可知电流表示数减小，D正确。 故选BCD。 11． 0.55 升高 【详解】①[1]根据游标卡尺的读数可得，测得滑块A上遮光条的宽度为 ②[2]滑块从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门2的时间大于通过光电门1的时间，说明滑块在轨道上做减速运动，即轨道的右端低左端高。为了使得滑块在轨道上做匀速直线运动，则需调节旋钮Q使轨道右端升高一些。 ③[3]滑块A与静止的滑块B发生碰撞后，要滑块A运动方向反向，则要满足滑块A的质量小于滑块B的质量，即。 [4]取向左的为正方向，则碰撞前滑块A的速度为 碰撞后滑块A的速度为 ，方向向右 碰撞后滑块B的速度为 则若滑块A、B碰撞过程动量守恒，满足的表达式为 12． AB B AD 螺线管B中的磁通量不变，则无感应电流产生 【详解】(1)[1]A．螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺线管，穿过线圈的磁通量发生变化，根据楞次定律可知，在螺线管中会产生感应电流，即电流计指针发生偏转，故A正确； B．螺线管不动，磁铁加速插入或拔出螺线管，穿过线圈的磁通量发生变化，根据楞次定律可知，在螺线管中会产生感应电流，即电流计指针发生偏转，故B正确； C．磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动，穿过线圈的磁通量不变，根据楞次定律可知，在螺线管中不会产生感应电流，即电流计指针不发生偏转，故C错误； D．磁铁与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动，穿过线圈的磁通量不变，根据楞次定律可知，在螺线管中不会产生感应电流，即电流计指针不发生偏转，故D错误。 故选AB。 (2)[2]根据（1）中的操作可知，在磁铁插入或拔出螺线管时，电流计指针偏转方向不同，说明，感应电流方向与磁铁运动方向有关，故B正确。 故选B。 (3)[3]AB．螺线管A的磁性变强或变弱时，穿过线圈B的磁通量变大或变小，由楞次定律可知，线圈B中产生的感应电流方向相反，所以螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动方向，故A正确，B错误； CD．螺线管A的磁性强弱变化越快，由法拉第电磁感应定律可知，线圈B中产生的感应电动势越大，感应电流越大，所以螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小，故C错误，D正确。 故选AD。 (4)[4]闭合开关后，螺线管A的电流稳定时，螺线管B中也存在磁场，但螺线管B中的磁通量不变，则无感应电流产生。 13．（1）1A；（2）0.1C 【详解】(1)线圈中磁通量变化，产生感应电动势，由法拉第电磁感应定律可知 根据闭合电路欧姆定律可知 (2)前0.1s内通过R的电荷量为 14．(1) ；   (2)正电； ；  (3) 【详解】（1）电子垂直射入匀强磁场中，只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，画出轨迹，如图所示，由几何知识得到，轨迹的半径为：； （2）由左手定则，可知，带电粒子带正电 由牛顿第二定律得，解得 （3）由几何知识得到，轨迹的圆心角为，故穿越磁场的时间为：； 15．(1)8.55×109W (2)26.9Ω 【详解】（1）输出功率为900万千瓦，输电效率为95%，则有 （2）设整流后的电流为I，则有，， 联立解得 答案第6页，共7页 答案第7页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 $$