精品解析：江苏省马坝高级中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

江苏省马坝高级中学高二年级第一次阶段性测试 物理试卷 一、单选题（每题4分，共11题） 1. 下列的关于电流随时间变化的图象中，不是表示交变电流的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．图中电流大小发生周期性变化，但方向保持不变，所以不是交变电流，故A正确； BCD．图中电流大小、方向均发生周期性变化，均是交变电流，故BCD错误。 故选A。 2. 如图所示，一个竖直方置，匝数为n的矩形线圈abcd在水平向右的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，转轴OO′与磁场方向垂直，线圈面积为S，磁感应强度大小为B，下列说法正确的是（　　） A. 线圈平面与磁场垂直时，磁通量为零 B. 线圈平面与磁场垂直时，磁通量变化最快 C. 线圈平面与磁场平行时，磁通量变化率最大 D. 感应电动势最大值为BSω 【答案】C 【解析】 【详解】AB．磁场与线圈垂直时磁通量最大，感应电动势为零，磁通量的变化率为零，磁通量变化最慢，故AB错误； CD．磁场与线圈平行时，磁通量为零，感应电动势最大，磁通量的变化率最大，感应电动势最大值为 故C正确，D错误。 故选C。 3. 如图所示，桌面上放有n匝线圈，将一竖立的条形磁体从线圈中心上方某处静止释放。当磁体竖直向下运动时，取重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中的磁通量变化率与n成正比 B. 线圈上将产生俯视逆时针且大小不变的感应电流 C. 条形磁铁运动的加速度大于g D. 线圈对桌面压力变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．磁铁向下运动，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈上产生感应电动势，而、、均与匝数无关，故A错误； B．根据楞次定律可知线圈上将产生俯视逆时针的感应电流，而感应电动势的大小在变化，则感应电流的大小变化，故B错误； C．根据楞次定律可知磁铁和线圈有相互排斥的安培力，则条形磁铁运动的加速度小于g，故C错误； D．条形磁铁对线圈有向下的磁力，则线圈对桌面压力变大，故D正确。 故选D。 4. 如图所示为一交流电压随时间变化的图象。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。根据图中数据可得此交流电压的有效值为（　　） A. 7.5 V B. 2 V C. 8 V D. 3 V 【答案】B 【解析】 【详解】由电压随时间变化的图象可知，它不是正弦式电流，因此有效值不是等于最大值除以,取一个周期进行分析，在0~1s内是正弦式电流，则电压的有效值等于V。在1~3s内是恒定电流，则有效值等于9V。则在0~3s内，产生的热量为 解得 故选B。 5. 图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动，已知发电机线圈电阻为5Ω，外接一只阻值为5Ω的电阻R，不计电路的其他电阻，已知电阻R两端的电压随时间变化的图像如图乙所示。则（　　） A. 线圈的转速为100r/s B. 交流电流表的示数为 C. 0.01s时线圈平面与磁场方向平行 D. 电阻R在1min内产生的热量为4800J 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，交流电的周期为，故线圈的转速为 A错误； B．电阻R两端的电压最大值为，则有效值为 交流电流表的示数为 B错误； C．0.01s时线圈产生的感应电动势为零，故此时线圈位于中性面，此时线圈平面与磁场方向垂直，C错误； D．电阻R在1分钟内产生的热量为 D正确。 故选D。 6. 将电池组、滑动变阻器、线圈A、线圈B、电流表及开关按图示连接。线圈A放在线圈B中，开关闭合，将滑动变阻器的滑片P向右滑动时，电流表指针向左偏转。下列操作中也能使电流表指针向左偏转的是（　　） A. 向A中插入铁芯 B. 将A向上拔出 C. A、B保持相对静止一起移动 D. 断开开关瞬间 【答案】A 【解析】 【详解】A．在A线圈中插入铁芯，穿过B线圈的磁通量增大，线圈A产生的磁场增强，电流表指针向左偏转，故A正确； B．滑动变阻器的滑片P向右滑动时，回路中电阻减小，线圈A中电流增大，线圈A产生的磁场增强，电流表指针向左偏转，线圈A向上移动，磁场变弱，电流表指针向右偏转，故B错误； C．线圈A、B保持相对静止一起移动，线圈B中磁通量没有发生变化，则没有感应电流产生，电流表指针静止在中央，故C错误； D．断开开关瞬间，磁场减弱，则电流表指针向右偏转，故D错误。 故选A。 7. 对于远距离输电，在一定的情况下，设输电线路中的电流为，输电线的总电阻为，为了减少损耗，采用增大电压输电，下列说法正确的是（　　） A. 由，知输电线路中的电流变大 B. 由，知输电线路中的电流变小 C. 由，知输电线路消耗功率增大 D. 由，知不会影响输电线路中的电流 【答案】B 【解析】 【详解】A．由 得 故A错误； BD．公式 针对的是同一研究对象，故B正确，D错误； C．根据 因此增大时，输电线路消耗功率减小，故C错误。 故选B。 8. 如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（        ） A. 原线圈的输入功率为W B. 电流表的读数为1A C. 电压表的读数为V D. 副线圈输出交流电的周期为50s 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．根据题已知，理想变压器接在最大电动势为的交流电源上，则可知理想变压器原线圈两端电压的有效值为 根据原副线圈两端的电压比等于匝数比可得副线圈两端的电压 即电压表的读数为110V，则副线圈所在回路中的电流 而根据变压器原副线圈所在回路中的电流比等于匝数的反比可得 则电流表的读数为1A，由此可得原线圈的输入功率为 故AC错误，B正确； D．根据交流电瞬时电压的表达式 可得 而，可得 故D错误。 故选B。 9. 如图所示，空间存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场，磁场区域宽度为，以磁场左边界上的一点为坐标原点，建立轴。一边长为的正方形金属线框在外力作用下以速度匀速穿过匀强磁场。从线框的边刚进磁场开始计时，线框中产生的感应电流i、线框的边两端的电压、线框所受的安培力F、穿过线框的磁通量随位移的变化图像正确的是（规定逆时针电流方向为正，安培力方向向左为正）（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．线圈向右移动0-L进入磁场时产生的电动势 根据欧姆定律可得，线圈中的电流 方向为逆时针，大小不变，线圈向右移动L-2L完全进入磁场时产生的电动势0,电流为0;当线圈向右移动2L-3L出离磁场时产生的电动势 根据欧姆定律可得，线圈中的电流 此时方向为顺时针，大小也不变，A错误； B．同理可知，线圈向右移动0-L进入磁场时，线框的边两端的电压 线圈向右移动L-2L完全进入磁场时，线框的边两端的电压 当线圈向右移动2L-3L出离磁场时，线框的边两端的电压 B错误； C．线圈向右移动0-L进入磁场时，安培力 方向向左，大小不变，线圈向右移动L-2L完全进入磁场时，安培力为零，当线圈向右移动2L-3L出离磁场时，安培力 方向向左，大小不变，C错误； D．线圈向右移动0-L进入磁场时，磁通量 线圈向右移动L-2L完全进入磁场时，磁通量 当线圈向右移动2L-3L出离磁场时，磁通量 D正确。 故选D。 10. 如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图（图中变压器均可视为理想变压器，图中电表均为理想交流电表）。设发电厂输出的电压一定，两条输电线总电阻用表示，变阻器R相当于用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R变小。则当用电进入高峰时，下列说法错误的是（　　） A. 电压表、的读数均不变，电压表、的读数均减小 B. 电流表的读数不变，电流表、的读数均增大 C. 电压表、的读数之差与电流表的读数的比值不变 D. 输电线路损耗的功率增大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．因发电厂的输出电压一定，因此可知升压变压器的原线圈的电压不变，即不变，由 可知升压变压器的副线圈的电压不变，即电压表的示数不变；因为输入电压和匝数比都不变，用电高峰期，电阻减小，电流增大，根据电流与匝数成反比知电流都增大，输电线上的电压损失增大，故电压表V3、V4的读数均减小，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意； C．电流表的读数之差与电流表的读数的比值等于输电线的电阻值，不会变化，故C正确，不符合题意； D．根据，又输电线上的电流增大，电阻不变，所以输电线上的功率损失增大，故D正确，不符合题意。 故选B。 11. 如图所示，倾斜放置的光滑平行足够长的金属导轨MN、PQ间静置一根质量为m的导体棒，阻值为R的电阻接在M、P间，其它电阻忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向下。时对导体棒施加一个沿导轨平面向上的力F，使得导体棒能够从静止开始向上做匀加速直线运动，则在导体棒向上运动的过程中，施加的力F、力F的功率P、产生的感应电流I、电阻R上产生的热量Q随时间变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．设金属导轨平面与水平面角度为θ，金属杆向上做匀加速运动，则 即 则选项A正确； B．力F的功率 则P-t图像为开口向上的抛物线，选项B错误； C．产生的感应电流 则I-t图像是过原点的直线，选项C错误； D．电阻R上产生的热量 电流随时间t均匀增加，则Q-t图像一定不是过原点的直线，选项D错误。 故选A。 二、解答题（每题14分，共56分，必须写出推理过程，直接写答案不得分） 12. 某个小型发电机的线圈匝数，内阻可忽略不计，在匀强磁场中以的角速度匀速转动，转动过程中通过线圈的最大磁通量。发电机的总功率，通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电，示意图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数之比，输电线的总电阻，其他导线电阻不计，用户端得到的电压为。求： （1）升压变压器原线圈两端的电压； （2）输电线上损失的功率； （3）降压变压器原、副线圈的匝数之比。 【答案】（1）500V （2）2000W （3） 【解析】 【小问1详解】 发动机输出电压的峰值为 升压变压器原线圈两端的电压 【小问2详解】 输电线上损失的功率 又， 联立，解得 【小问3详解】 根据 又 联立，解得 13. 如图所示，两根平行金属导轨固定于水平面内，导轨cd之间接有阻值为R的定值电阻。质量为m，电阻为R的金属棒与两导轨垂直并保持良好接触于ab两点，abcd闭合回路的边长均为L，整个装置放在垂直导轨平面向下的磁场中，磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）金属棒上的感应电流大小I和方向； （2）金属棒刚要开始滑动的时刻t； （3）从t=0至金属棒刚要开始滑动的过程中，回路abcd产生的焦耳热Q。 【答案】（1） ， 方向由b到a （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律，有 根据闭合电路欧姆定律，有 根据楞次定律可得电流方向由b到a； 【小问2详解】 金属棒刚要开始滑动时，根据平衡条件，有 其中 联立解得 【小问3详解】 从t=0至金属棒刚要开始滑动的过程中，回路abcd产生的焦耳热 14. 如图所示，匝数匝的矩形线圈，线圈总电阻，边长为，。外电路电阻，匀强磁场磁感应强度的大小，线圈绕垂直于磁感线的轴以角速度匀速转动。试求： （1）电路中感应电动势的最大值； （2）从此位置开始转过的过程中，通过电阻的电荷量； （3）在时间内上消耗的电能。（取） 【答案】（1）；（2）0.1C；（3）67500J 【解析】 【详解】（1）感应电动势的最大值为 （2）从此位置开始转过的过程中，平均感应电动势为 平均电流 通过电阻的电荷量 （3）感应电动势的有效值为 感应电流的有效值为 1min内上消耗的电能 15. 如图所示，足够长光滑导轨倾斜放置，导轨平面与水平面夹角，导轨间距，其下端连接一个定值电阻，其它电阻不计。两导轨间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度。一质量为的导体棒ab垂直于导轨放置，现将导体棒由静止释放，取重力加速度，。 （1）求导体棒下滑的最大速度； （2）求ab棒下滑过程中电阻R消耗的最大功率； （3）若导体棒从静止下滑2m加速到的过程中，求R产生的热量Q和通过R的电量。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 最大速度时，合力为零，根据平衡条件可得 解得 闭合电路欧姆定律可得 根据法拉第电磁感应定律有 解得 【小问2详解】 当速度最大时，感应电流最大，电功率最大，根据电功率的计算公式可得 【小问3详解】 根据题意，由能量守恒定律有 解得 通过R的电量 又有 则有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省马坝高级中学高二年级第一次阶段性测试 物理试卷 一、单选题（每题4分，共11题） 1. 下列的关于电流随时间变化的图象中，不是表示交变电流的是（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，一个竖直方置，匝数为n的矩形线圈abcd在水平向右的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，转轴OO′与磁场方向垂直，线圈面积为S，磁感应强度大小为B，下列说法正确的是（　　） A. 线圈平面与磁场垂直时，磁通量为零 B. 线圈平面与磁场垂直时，磁通量变化最快 C. 线圈平面与磁场平行时，磁通量变化率最大 D. 感应电动势最大值为BSω 3. 如图所示，桌面上放有n匝线圈，将一竖立的条形磁体从线圈中心上方某处静止释放。当磁体竖直向下运动时，取重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中的磁通量变化率与n成正比 B. 线圈上将产生俯视逆时针且大小不变的感应电流 C. 条形磁铁运动的加速度大于g D. 线圈对桌面压力变大 4. 如图所示为一交流电压随时间变化的图象。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。根据图中数据可得此交流电压的有效值为（　　） A. 7.5 V B. 2 V C. 8 V D. 3 V 5. 图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动，已知发电机线圈电阻为5Ω，外接一只阻值为5Ω的电阻R，不计电路的其他电阻，已知电阻R两端的电压随时间变化的图像如图乙所示。则（　　） A. 线圈的转速为100r/s B. 交流电流表的示数为 C. 0.01s时线圈平面与磁场方向平行 D. 电阻R在1min内产生的热量为4800J 6. 将电池组、滑动变阻器、线圈A、线圈B、电流表及开关按图示连接。线圈A放在线圈B中，开关闭合，将滑动变阻器的滑片P向右滑动时，电流表指针向左偏转。下列操作中也能使电流表指针向左偏转的是（　　） A. 向A中插入铁芯 B. 将A向上拔出 C. A、B保持相对静止一起移动 D. 断开开关瞬间 7. 对于远距离输电，在一定的情况下，设输电线路中的电流为，输电线的总电阻为，为了减少损耗，采用增大电压输电，下列说法正确的是（　　） A. 由，知输电线路中的电流变大 B. 由，知输电线路中的电流变小 C. 由，知输电线路消耗功率增大 D. 由，知不会影响输电线路中的电流 8. 如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（        ） A. 原线圈的输入功率为W B. 电流表的读数为1A C. 电压表的读数为V D. 副线圈输出交流电的周期为50s 9. 如图所示，空间存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场，磁场区域宽度为，以磁场左边界上的一点为坐标原点，建立轴。一边长为的正方形金属线框在外力作用下以速度匀速穿过匀强磁场。从线框的边刚进磁场开始计时，线框中产生的感应电流i、线框的边两端的电压、线框所受的安培力F、穿过线框的磁通量随位移的变化图像正确的是（规定逆时针电流方向为正，安培力方向向左为正）（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图（图中变压器均可视为理想变压器，图中电表均为理想交流电表）。设发电厂输出的电压一定，两条输电线总电阻用表示，变阻器R相当于用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R变小。则当用电进入高峰时，下列说法错误的是（　　） A. 电压表、的读数均不变，电压表、的读数均减小 B. 电流表的读数不变，电流表、的读数均增大 C. 电压表、的读数之差与电流表的读数的比值不变 D. 输电线路损耗的功率增大 11. 如图所示，倾斜放置的光滑平行足够长的金属导轨MN、PQ间静置一根质量为m的导体棒，阻值为R的电阻接在M、P间，其它电阻忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向下。时对导体棒施加一个沿导轨平面向上的力F，使得导体棒能够从静止开始向上做匀加速直线运动，则在导体棒向上运动的过程中，施加的力F、力F的功率P、产生的感应电流I、电阻R上产生的热量Q随时间变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 二、解答题（每题14分，共56分，必须写出推理过程，直接写答案不得分） 12. 某个小型发电机的线圈匝数，内阻可忽略不计，在匀强磁场中以的角速度匀速转动，转动过程中通过线圈的最大磁通量。发电机的总功率，通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电，示意图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数之比，输电线的总电阻，其他导线电阻不计，用户端得到的电压为。求： （1）升压变压器原线圈两端的电压； （2）输电线上损失的功率； （3）降压变压器原、副线圈的匝数之比。 13. 如图所示，两根平行金属导轨固定于水平面内，导轨cd之间接有阻值为R的定值电阻。质量为m，电阻为R的金属棒与两导轨垂直并保持良好接触于ab两点，abcd闭合回路的边长均为L，整个装置放在垂直导轨平面向下的磁场中，磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）金属棒上的感应电流大小I和方向； （2）金属棒刚要开始滑动的时刻t； （3）从t=0至金属棒刚要开始滑动的过程中，回路abcd产生的焦耳热Q。 14. 如图所示，匝数匝的矩形线圈，线圈总电阻，边长为，。外电路电阻，匀强磁场磁感应强度的大小，线圈绕垂直于磁感线的轴以角速度匀速转动。试求： （1）电路中感应电动势的最大值； （2）从此位置开始转过的过程中，通过电阻的电荷量； （3）在时间内上消耗的电能。（取） 15. 如图所示，足够长光滑导轨倾斜放置，导轨平面与水平面夹角，导轨间距，其下端连接一个定值电阻，其它电阻不计。两导轨间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度。一质量为的导体棒ab垂直于导轨放置，现将导体棒由静止释放，取重力加速度，。 （1）求导体棒下滑的最大速度； （2）求ab棒下滑过程中电阻R消耗的最大功率； （3）若导体棒从静止下滑2m加速到的过程中，求R产生的热量Q和通过R的电量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $