黑龙江省齐齐哈尔市第八中学校2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

2024-2025学年度下学期3月月考 高二物理试卷 一、选择题：本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分． 1. 下列关于教材中四幅插图的说法，不正确的是（　　） A. 图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁铁转的慢 B. 图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中会产生大量热量，从而冶炼金属 C. 图丙中，当人对着话筒讲话时线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电磁感应原理 D. 图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起， 这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理 2. 为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示。当开关S闭合后（　　） A. 灯泡L1变亮 B. A1示数不变 C. V2示数变小 D. 电源总功率变大 3. 在图乙的电路中，通入如图甲所示的交变电流，此交变电流的每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定。电阻R的阻值为，电表均为理想电表，下列判断正确的是（ ） A. 该交变电流的电压有效值为 B. 电流表的示数为 C. 电阻R一个周期内产生的热量为 D. 电压表的示数为 4. 如图所示，在磁感应强度为的匀强磁场中，线框平面与磁感线垂直，现使矩形线框绕垂直于磁场的轴以恒定角速度转动，线框电阻不计，匝数为匝，面积为。线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡L（4W，）和滑动变阻器R，电流表为理想交流电表，下列说法正确的是（ ） A. 从图示位置开始计时，线框中感应电动势瞬时值表达式为 B. 线框平面与磁感线垂直时，穿过线框的磁通量变化最快 C. 若将自耦变压器触头向下滑动，则灯泡会变暗 D. 若灯泡正常发光，则原、副线圈的匝数比为 5. 如图甲所示，粗糙绝缘水平面上方足够大空间内存在磁感应强度大小、方向垂直纸面向里的匀强磁场，带电物块A静置于水平面上，其所带电荷量。时，水平力F作用在物块A上，物块A由静止开始运动，其对水平面的压力随时间t变化的图像如图乙所示，取重力加速度大小，则下列说法正确的是（　　） A. 物块A的质量为2kg B. 物块A带负电 C. 水平力F保持不变 D. 物块A的加速度越来越大 6. 如图所示，空间存在垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁场区域宽度为2L，以磁场左边界为坐标原点建立x轴。一边长为L的正方形金属线框abcd，在外力作用下以速度v匀速穿过匀强磁场。从线框cd边刚进磁场开始计时，线框中产生的感应电流i、线框ab边两端的电压、线框所受安培力F。穿过线圈的磁通量随位移x的变化图像正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示：匀强磁场磁感应强度，不计电阻的平行金属导轨左侧接一阻值为1Ω的电阻R固定在磁场中，导轨的动摩擦因数为，一质量为，电阻为，长度为的导体棒在恒力作用下由静止开始运动，发生位移为后速度刚好达到最大（）。则下列说法正确的是（　　） A. 导体棒两端最大电势差为4.0V B. 加速阶段电阻R上产生的热量为2焦耳 C. 导体棒的加速时间 D. 加速阶段流过电阻R上的电量为1.5C 8. 如图甲所示，单匝圆形金属线圈处于匀强磁场中，磁场方向垂直线框平面，以垂直纸面向里为正方向，磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 内，线圈中感应电流方向沿逆时针方向 B. 1s末线圈中的感应电流与3.5s末线圈中的感应电流大小相等 C. 2.5s末线圈的感应电动势比3.5s末线圈的感应电动势小 D. 2s末通过线圈的磁通量比3s末通过线圈的磁通量小 9. 演示自感现象的实验电路如图所示，线圈的自感系数较大，且使滑动变阻器R1接入电路中的阻值大于线圈直流电阻，A1，A2为两个完全相同的灯泡，下列判断正确的是（ ） A. 接通开关S，灯A1、A2立即变亮 B. 接通开关S，灯A1逐渐变亮，灯A2立即变亮 C. 接通开关S，待电路稳定后断开开关S，灯A1、A2逐渐熄灭 D. 接通开关S，待电路稳定后断开开关S，灯A1逐渐熄灭，灯A2闪一下后逐渐熄灭 10. 如图所示，足够长的金属导轨MN、PQ水平平行放置，处于竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场中，导轨间距为。导体棒、垂直导轨放置并与导轨接触良好，两导体棒的质量均为，其在导轨间的电阻均为，不计一切摩擦及导轨电阻。现给导体棒一个平行于导轨向右的初速度，运动中导体棒、未相撞。下列说法正确的是（　　） A. 导体棒做匀减速直线运动，导体棒做匀加速直线运动 B. 导体棒的速度为时，导体棒的加速度大小为 C. 整个运动过程中电路中产生的焦耳热为 D. 整个运动过程穿过导轨横截面的电荷量为 二、实验题：本题共2小题，每空2分，共18分． 11. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，某同学利用如图甲所示可拆式变压器进行研究。 （1）实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表测量相应电压，记录如图乙，根据表格中的数据，在实验误差允许的范围内，可得出原、副线圈两端电压与匝数的关系为______（用、、和表示）。 （2）对于实验过程，下列说法中正确的有______。 A. 本探究实验采用了控制变量法 B. 变压器工作时副线圈电流的频率与原线圈不相同 C. 因为实验所用电压较低，通电情况下可用手接触裸露的导线、接线柱 D. 测量原、副线圈的电压时，可用直流电压表 （3）通过分析实验数据发现，每次实验，变压器副线圈输出电压总比理论值小，下列可能的原因，你认为不正确的是______。 A. 变压器线圈中有电流通过时会发热 B. 原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失 C. 原线圈输入电压发生变化 D. 铁芯在交变磁场的作用下会发热 12. 某同学要测量一圆柱体金属导体的电阻率（电阻大约） （1）用螺旋测微器测量其直径如图所示，由图可知其直径为______________； （2）用游标为10分度的卡尺测量其长度如图所示，由图可知其长度为______________； （3）伏安法测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下： 电流表（量程，内阻约）； 电流表（量程，内阻约）； 电压表（量程，内阻约）： 电压表（量程，内阻约）； 直流电源E（电动势，内阻不计）； 滑动变阻器（阻值范围，允许通过的最大电流）； 滑动变阻器（阻值范围，允许通过的最大电流）； 开关S，导线若干。 为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析。则电流表选择：______________，电压表选择：______________，滑动变阻器选择：______________，电路选择电流表：______________（选填“内”或“外”）接法。 二、解答题：本题共3小题，每题12分，共36分． 13. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度，边长的正方形线圈abcd共200匝，线圈电阻，线圈绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动，角速度，外电路连接的两个定值电阻的阻值均为。求： （1）从图示位置起转时电动势瞬时值的表达式； （2）交变电压表的示数； （3）线圈从图示位置转过30°的过程中通过线圈的电荷量。 14. 如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为=30°的绝缘斜面上，两导轨间距为L=1m，M、P两点间接有阻值为R=8Ω的电阻。一根质量为m=1kg电阻为r=2Ω的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B=5T的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。导轨的电阻可忽略。让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑，沿斜面下滑d=2m时，金属杆达到最大速度，导轨和金属杆接触良好，重力加速度为g=10m/s2。求： （1）金属杆达到的最大速度vm； （2）在这个过程中，电阻R上产生的热量； （3）在这个过程中，通过电阻R的电荷量。 15. 如图所示，在的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xOy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上处的P1点时速率为v0，方向沿x轴正方向，然后，经过x轴上处的P2点进入磁场，并经过y轴上处的P3点，不计重力，求： （1）粒子到达P2时速度v的大小和方向； （2）磁感应强度B的大小； （3）粒子从P1运动到第二次通过P2点所用的时间。 2024-2025学年度下学期3月月考 高二物理试卷 一、选择题：本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分． 【1题答案】 【答案】B 【2题答案】 【答案】D 【3题答案】 【答案】A 【4题答案】 【答案】C 【5题答案】 【答案】A 【6题答案】 【答案】D 【7题答案】 【答案】D 【8题答案】 【答案】AC 【9题答案】 【答案】BD 【10题答案】 【答案】CD 二、实验题：本题共2小题，每空2分，共18分． 【11题答案】 【答案】（1） （2）A （3）C 【12题答案】 【答案】 ①. 1.745 ②. 41.4 ③. A2 ④. V1 ⑤. R1 ⑥. 外 二、解答题：本题共3小题，每题12分，共36分． 【13题答案】 【答案】（1）；（2）72V；（3）0.9C 【14题答案】 【答案】(1)；(2)；(3) 【15题答案】 【答案】（1），方向与x轴正方向成45°斜向右下方 （2） （3） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $《3月月考考试》参考答案 题号 1 2 3 4 6 6 8 9 10 答案 B D C 0 0 AC BD CD 1.B 【详解】A.由电磁驱动原理，图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动， 且比磁铁转的慢，即同向异步，A正确，不符合题意； B.图乙是真空治炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属块中会产生涡流，金属块 中就会产生大量热量，从而冶炼金属，B错误，符合题意： C.图丙中，当人对着话筒讲话时线圈就做受迫振动，线圈在磁场中运动，线圈中会产生强 弱变化的电流，这利用了电磁感应原理，C正确，不符合题意： D.图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表 指针，利用了电磁阻尼原理，D正确，不符合题意。 故选B。 2.D 【详解】A.电压由原线圈决定副线圈可知，原、副线圈电压U、U均不发生变化，故开 关S闭合后，灯泡L1亮度不变，A错误： B.电压由原线圈决定副线圈可知，原、副线圈电压U、U2均不发生变化，开关S闭合后 并联电路的总电阻减小，2变大，电流由副线圈决定原线圈，故A1示数变大，B错误： C.电压由原线圈决定副线圈可知，原、副线圈电压U、U均不发生变化，V2示数不变，C 错误； D.电压由原线圈决定副线圈可知，原、副线圈电压U1、U均不发生变化，开关S闭合后 并联电路的总电阻减小，2变大，故电源总功率变大，D正确。 故选D。 3.A 【详解】AD.设此交变电流的电压有效值为U,根据有效值定义可得 T.622TU2 T 解得U=6V 则该交变电流的电压有效值为6V,电压表的示数为6V,故A正确，D错误； 答案第1页，共11页 U B.由闭合电路欧姆定律可得电流表的示数为I= =0.5A R 故B错误： C.由焦耳定律得电阻R一个周期内产生的热量为Q=Rt=0.52×12×3J=9J 故C错误。 故选A。 4.C 【详解】A.线框中感应电动势最大值为 E=nBS@=40V2V 图中位置穿过线圈的磁通量最大，即为中性面位置，所以线圈中感应电动势的瞬时值为 e=E sin at=40v2 sin10t(V) 故A错误； B.根据上述表达式可知线框平面与磁感线垂直时为中性面位置，此时感应电动势的瞬时值 为0，即 esn4 =0 △t 可得此时穿过线框的磁通量变化率 A④-已=0 △tn 穿过线框的磁通量变化最慢。故B错误； C.若将自耦变压器触头向下滑动，副线圈匝数变小，根据理想变压器电压与匝数的关系 Un U,n 可知输出电压，减小，又因为 P R 可知灯泡发光的功率变小，所以灯泡变暗。故C正确： D.变压器变压器输入电压的有效值为 开关闭合时灯泡正常发光，所以 答案第2页，共11页 U2=VPRz=V4×100V=20V 根据理想变压器的变压比得此时原副线圈的匝数比为 h-凸-2 h,U21 故D错误。 故选C。 5.A 【详解】A.初始时刻压力为2ON,根据F=g 解得=2kg 故A正确； B.物块向左运动，压力增大，说明洛伦兹力向下，根据左手定则可知物块带正电，故B错 误； CD.图中压力随时间均匀变化，根据牛顿第三定律可知，物块A对水平面的压力大小为 Fy=ng +vB=mg +gBat 可知加速度恒定； 水平方向有F-uF=ma 解得F=u(g+qBt)+a 水平力F增大，故CD错误； 故选A。 6.D 【详解】线圈向右移动0-L进入磁场时产生的电动势 E=BLv 电流 I=Blv R 方向为逆时针 4 安培力 F-BIL=B'Py R 答案第3页，共11页 方向向左；磁通量 ④=BLx 逐渐变大； 线圈向右移动L-2L完全进入磁场时产生的电动势 E=BLv 电流为零： U=E=BLV 安培力为零；磁通量 Φ=BP 不变； 当线圈向右移动2L-3L出离磁场时产生的电动 E=BLv 电流 I=BLv R 方向为顺时针： 安培力 F=BIL=BPy R 方向向左；磁通量 ④=BL(L-x) 逐渐变小； 综上所述只有图像D正确，故选D。 7.D 【详解】A.当导体棒的速度达到最大时，根据受力平衡可得 F=BIL+ung 解得 I=2A 则导体棒两端最大电势差为 答案第4页，共11页 U=IR=2V 故A错误； B.速度达到最大时，根据 I=BLn R+r 解得最大速度为 Vm=4m/s 加速阶段由功能关系可得 Fx-imgx=mv+ 2 其中 联立解得 O=1J 故B错误； CD.由动量定理可得 Ft-Amgt-BILt nv 其中 △Φ g=Ii= 豆M=4AM-Bx-1x3C15C R+r R+r R+r1+1 联立解得 t=1.75s 故C错误，D正确。 故选D。 8.AC 【详解】A.0~2s内，穿过线圈的磁通量向里增加，根据楞次定律可知，0~2s内线圈中 感应电流方向沿逆时针方向，故A正确： BC.根据法拉第电磁感应定律可知，0~2s内线圈的感应电动势小于3s~4s内线圈的感应电 动势：2s~3s内线圈的感应电动势等于零；则1s末线圈中的感应电流小于3.5s末线圈中的 感应电流，故B错误，C正确： 答案第5页，共11页 D.2s末和3s末磁感应强度相同，根据磁通量定义可知，2s末通过线圈的磁通量与3s末通 过线圈的磁通量相等，故D错误。 故选AC 9.BD 【详解】AB.接通开关S瞬间，灯A2立即变亮，而线圈L产生自感电动势，根据楞次定律 可知，自感电动势阻碍电流的增大，使得该支路中电流逐渐增大，所以闭合开关的瞬间，灯 A1逐渐变亮，故A错误，B正确； CD.接通开关S,待电路稳定后断开开关，原来通过灯A2的电流立即消失，线圈L产生 自感电动势，相当于电源，两灯串联，由于滑动变阻器接入电路中的阻值大于线圈直流电阻， 原来电路稳定后通过灯A1的电流大于通过灯A的电流，故灯A1逐渐熄灭，灯A2闪一下后 逐渐熄灭，故C错误，D正确。 故选BD 10.CD 【详解】A.根据右手定则可知导体棒、b以及两导轨构成的回路中电流方向为逆时针方 向，根据左手定则可知刚开始导体棒所受的安培力水平向左，做减速运动。导体棒b所受 的安培力水平向右，b开始向右做加速运动，切割磁感线。两导体棒中感应电流大小相等均 为1=B=BL。-) 2R 2R 两导体棒所受安培力方向相反，大小相等，均为Fx=BL 随着导体棒减速，b加速可知感应电流逐渐减小，两导体棒所受安培力逐渐减小，根据加 速度a-可知，导体棒α做加速度逐渐减小的减速运动，导体棒b做加速度逐渐减小的加 速运动，故A错误； B.两导体棒所受的安培力大小相等方向相反，合外力为0，整体动量守恒，当导体棒的 速度为子时，根据m)=m子+m 解得=4 代入A选项中的表达式可得导体棒b的加速度大小为a= B2Lvo 4Rm 故B错误； C.根据分析可知最终两导体棒会共速，则有'。=2， 答案第6页，共11页 1 解得v=,0 2 根据能量守恒定律可知)=号×2m2+Q 解得整个运动过程中电路中产生的焦耳热为Q-m 故C正确； D.对导体棒b分析，根据动量定理可得I=BIL·△t=m-0 又因为q=1△t 解得整个运动过程穿过导轨横截面的电荷量为？=。 2BL 故D正确。 故选CD。 U 11.(0)U2% (2)A (3)c 【详解】(1)通过分析表中数据可得结论，在误差允许的范围内，原副线圈的电压比与匝数 比等岩合 (2)A.当一个物理量与多个物理量相关时，应采用控制变量法，探究该物理量与某一个 量的关系，故A正确： B.由理想变压器原理可知，理想变压器原、副线圈两端的交变电流的频率相同，故B错误： C.通电情况下不可用手接触裸露的导线、接线柱，因为会产生误差，故C错误： D.变压器的电压是交流电压，因此不能用直流电压表，故D错误。 故选A。 (3)A.变压器线圈中有电流通过时会发热，线圈则有直流电阻，在线圈上会产生电压降， 使输出电压减小，故A正确，不符合题意： B.原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失，即有漏磁现象，由能量守恒 定律可知，使输出电压减小，故B正确，不符合题意： C.原线圈输入电压发生变化，对原、副线圈电压的比值不会有影响，故C错误，符合题意： D.铁芯在交变磁场的作用下会发热，使变压器输出的电能小于输入电能，使输出的电压减 小，故D正确，不符合题意。 答案第7页，共11页 故选C。 12. 1.745 41.4 A2 VI RI 外 【详解】(1)[1]用螺旋测微器测量其直径为 d=1.5mm+24.5×0.01mm=1.745mm (2)[2]用游标为10分度的卡尺测量其长度为 Z=41mm+4×0.1mm=41.4m (3)[3][4][5][6]待测电阻大约202，远小于电压表内阻，为使实验误差较小，实验电路选 择电流表外接法，要求测得多组数据，滑动变阻器采用分压式接法，选择最大阻值为152的 R,电压表选择量程03V的V,估算电路最大电流为 I=3Y-150mA 200 故电流表选择量程0~150mA的A2。 13.(1)e=E,cos of=180W2cos20W2t(V);(2)72V;(3)0.9C 【详解】(1)从图示位置起转，其中ao=20√2rad/s,电动势的最大值为 Em=BawS=NBZw=200×0.5×20W2×(30×10-2)2V=180√2V 则电动势瞬时值的表达式为 e=E cos @t =180v2 cos 20v2t(V) (2)电动势的有效值为 B、 √2 设电压表的示数为U,电压表测两电阻并联部分两端电压，并联部分电阻为 R贤 有 UR年 E Rt+r 所以有 U=72V (3)线圈从图示位置转过30°的过程中平均电动势为 答案第8页，共11页 E=w4Φ △t 磁通量变化为 △Φ=B2sin30° 平均电流为 +r 2 解得 q=1△t=0.9c 14.(1)2m/s;(2)6.4J;(3)1.0C 【详解】(1)金属杆在磁场中运动达到最大速度时，产生的感应电动势为 E=BLV 金属杆中的电流为 R+r 金属杆受到的安培力为 P=BL=B。 R+r 当速度最大时有 ugsin=F卖 代入数据可得 Yin=2m/s (2)由能量的转化与守恒可得 mgdsin 0=1 2+ 代入数据可得 O-8J 的 Q=R+r 得 答案第9页，共11页 9=6.4J (3)1 15.(1)W2。,方向与x轴正方向成45°斜向右下方 gh 6)32+xh 【详解】(1)粒子在电场中做类平抛运动，设粒子到达P2时速度与x轴正方向的夹角为a, 根据平抛运动的推论得 h tan a= 2h 2 解得 a=45o 粒子到达P2时速度v的大小为 cos 粒子到达P2时速度v的大小为√2，方向与x轴正方向成45°斜向右下方。 (2)粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律得 B=m'P,P是直径，根据勾股定理得 (2h)+(2h2=(2r)2 解得 B=n gh (3)粒子从P到P2的时间为 粒子从P2再次回到x轴的时间 3 t3= 4 T=2m gB 答案第10页，共11页 迎II并‘逆II崽嵩易 ⊙ d 1(+JE1 制搏 7+=1 州出学d興汉二崽度华实'dW上碟 忆=1 yuE 制搏