精品解析：安徽省阜南实验中学（阜南县教师进修学校）2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

2024-2025学年度高二下学期第一次质量检测物理试卷 一、选择题（每题5分） 1. 考生入场时，监考老师要用金属探测仪对考生进行安检后才允许其进入考场。探测器内有通电线圈，当探测器靠近金属材料物体时，就会引起探测器内线圈中电流变化，报警器就会发出警报；靠近非金属物体时则不发出警报。关于探测器主要利用的原理正确的是（　　） A. 牛顿运动定律 B. 动量守恒定律 C. 万有引力定律 D. 法拉第电磁感应定律 【答案】D 【解析】 【详解】金属探测仪工作时，探测器内线圈中有交流电通过，该电流周围空间产生变化的磁场，当探测器靠近金属材料物体时，金属材料内部将产生涡旋电流，涡旋电流又会产生磁场，该磁场又影响探测器内线圈激发的磁场，使得探测器内线圈中电流变化，报警器就会发出警报。当金属探测仪靠近非金属物体时，物体中不会产生涡旋电流，探测器内线圈中电流不会发生变化，则报警器不发出警报，可知，探测器主要利用的原理正确的是法拉第电磁感应定律。 故选D。 2. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B，L形导线通以恒定电流I后放置在匀强磁场中。已知ab边长为4L，与磁场方向垂直，bc边长为3L，与磁场方向平行，则该导线受到的安培力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】因段与磁场方向平行，故不受安培力，段与磁场方向垂直，所受安培力大小为 则该导线受到的安培力大小为。 故选B。 3. 如图，一长为L的导体棒在磁感应强度为B的匀强磁场中绕其b端以角速度在垂直于磁场的平面内匀速转动，ab两端产生的感应电动势大小是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】ab两端产生感应电动势是 故选A。 4. 两个完全相同的电热水器，分别通有如图所示的交变电流，则它们的电流有效值（左：右）之比为（　　） A. 4:1 B. 1: C. :1 D. 2:1 【答案】C 【解析】 【详解】根据电流有效值的定义，左侧图像有 解得 根据正弦交流电的规律，右侧图像有 解得 故选C。 5. 回旋加速器是利用磁场和电场共同作用使带电粒子做回旋运动，在运动中经高频电场反复加速的装置，是高能物理中的重要仪器。如图所示，回旋加速器由两个铜质D形盒、构成，其间留有空隙，则下列说法正确的是（　　） A. 回旋加速器使用直流电压加速 B. 粒子从加速器的边缘进入加速器 C. 粒子做圆周运动的周期始终不变 D. 粒子从磁场中获得能量 【答案】C 【解析】 【详解】A．回旋加速器中粒子每转半圈加速一次，且相邻两次进入加速场时速度方向相反，故使用交流电压加速，故A错误； B．粒子由加速器的中心附近进入加速器，而从边缘离开加速器，故B错误； C．粒子做圆周运动，受力分析得 运动的周期 始终不变，故C正确； D．由于洛伦兹力并不做功，而粒子通过电场时有电能转化为动能，故粒子从电场中获得能量，故D错误。 故选C。 6. 图甲为一台小型发电机的示意图，单匝线圈绕OO′轴转动，若从某位置开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示，已知发电机线圈内阻为r，外接灯泡的电阻为9r，下列说法正确的是（　　） A. 线圈是从垂直中性面位置开始计时的 B. 电动势表达式为e=6sin 50πt（V） C. 电流方向每秒改变50次 D. 灯泡两端电压的最大值为5.4 V 【答案】D 【解析】 【详解】A．电动势随时间的变化规律从零开始，说明线圈从中性面开始转动，磁通量最大，瞬时电动势为零，A错误； B．电动势的最大值为Em=6V，而 则电动势表达式为 e=Emsin ωt=6sin100πt（V） B错误； C．线圈每转一圈，电流改变两次方向，则电流方向每秒改变了100次，C错误； D．灯泡两端的电压最大值为 Um==5.4 V D正确。 故选D。 7. 如图所示，L是直流电阻可忽略的线圈，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是（　　） A. 开关S闭合瞬间，c灯立即亮，a、b灯逐渐变亮 B. 开关S闭合电路稳定后，a、b灯都亮，c灯不亮 C. 开关S断开后，a、b灯立即熄灭，c灯逐渐熄灭 D. 开关S断开后，b灯立即熄灭，a、c灯逐渐熄灭 【答案】D 【解析】 【详解】A．开关S闭合瞬间，a、b灯立即亮，线圈中产生自感电动势阻碍电流的增大，使得c灯逐渐变亮，选项A错误； B．开关S闭合至电路稳定后，L相当于导线，则三灯都亮，选项B错误； CD．开关S断开后，b灯立即熄灭，线圈中产生自感电流阻碍原电流的减小，则电流将在线圈与a、c灯之间形成新的回路，使得a、c灯逐渐熄灭，选项C错误，D正确。 故选D。 8. 某小型发电站发电机输出的交流电压为500V，输出的电功率为50kW，用电阻为3Ω的输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用（两个变压器均为理想变压器）．对整个送电过程，下列说法正确的是 A. 升压变压器的匝数比为1：100 B. 升压变压器副线圈电压为5kV C. 输电线上的电流为100 A D. 降压变压器的输入电压为4700 V 【答案】B 【解析】 【详解】根据得输电线上损失的功率为：，输电线上的电流为：，故C错误；升压变压器原线圈的输入电流为：则升压变压器的匝数之比为，故A错误；输电线上损失的电压为，升压变压器的输出电压为：，故B正确；降压变压器的输入电压为：，故D错误． 二、多选题（每题5分。每题有多个选项正确，漏选但不错选，给3分；错选不给分） 9. 下图为交流发电机示意图，线圈沿逆时针方向匀速转动，下列说法正确的是（　　） A. 甲→乙过程中，边中的电流由 B. 丙→丁过程中，边中的电流由 C. 图甲位置线圈中感应电动势最大 D. 图乙位置线圈中感应电流最大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．甲→乙过程中，根据右手定则，边中的电流由，故A错误； B．丙→丁过程中，根据右手定则，边中的电流由，故B正确； C．图甲位置，线圈中磁通量最大，磁通量变化率为零，线圈中感应电动势最小，为零，故C错误； D．图乙位置，线圈中磁通量为零，磁通量变化率最大，线圈中感应电动势最大，感应电流最大，故D正确。 故选BD。 10. 如图是常用的学生饭卡内部实物图，其由线圈和芯片组成电路。当饭卡处于感应区域时，刷卡机会激发变化的磁场，从而在饭卡内线圈中产生感应电流来驱动芯片工作，已知线圈面积为S，共n匝，某次刷卡时，线圈平面与磁场垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间内，磁感应强度方向向外且由0均匀增大到，此过程中（ ） A. 线圈中产生的感应电流方向为顺时针 B. 线圈中磁通量变化量为 C. 线圈中感应电动势大小为 D. AB边所受安培力变大 【答案】AD 【解析】 【详解】A.磁感应强度向外均匀增大，由楞次定律可得感应电流产生的磁场垂直线圈平面向里，根据安培定则可知感应电流为顺时针方向，故A正确； B.线框中磁通量变化量为 与线圈匝数无关，故B错误； CD.磁感应强度方向向外且由0均匀增大到电动势大小为 电动势大小不变，线框中产生的感应电流一直不变，磁感应强度变大，安培力逐渐变大，故C错误，D正确。 故选AD。 三、实验题（每空3分，共18分） 11. 我们通过实验可以探究感应电流的产生条件，在如图的实验中，线圈A通过滑动变阻器和开关接到电源上，线圈B的两端连接到电流表上，把线圈A放置于线圈B里面。通过实验，判断线圈B中是否有电流产生。 （1）开关闭合的瞬间___________（选填“有”或“无”）感应电流产生。 （2）开关总是闭合的，缓慢移动滑动变阻器的滑片时___________（选填“有”或“无”）感应电流产生。 （3）归纳以上实验结果，产生感应电流的条件是___________。 【答案】 ①. 有 ②. 有 ③. 穿过闭合回路的磁通量发生变化 【解析】 【详解】（1）[1]开关闭合的瞬间，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中有感应电流产生； （2）[2]开关总是闭合的，缓慢滑动变阻器时，穿过线圈的磁通量也会发生变化，线圈中有感应电流产生； （3）[3]由以上实验可知：穿过闭合回路的磁通量发生变化。 12. 物理实验课上，同学们用可拆变压器探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示。乙图中线圈上标的数字为该接线柱到“0”接线柱间的线圈匝数。 （1）观察变压器的铁芯，它的结构和材料是（ ） A．整块硅钢铁芯 B．整块不锈钢铁芯 C．绝缘的铜片叠成 D．绝缘的硅钢片叠成 （2）如图，当左侧线圈“0”“2”间接入交流电压时，右侧线圈“0”“4”接线柱间输出电压可能是______。 A． B． C． （3）第（2）问测得结果电压比不等于匝数比的原因可能是______。 【答案】 ①. D ②. B ③. 不是理想变压器，有漏磁等现象 【解析】 【详解】（1）[1] 观察变压器的铁芯，它的结构是绝缘的硅钢片叠成。故选D。 （2）[2]若是理想变压器，则有变压器线圈两端的电压与匝数成正比的关系，若变压器的原线圈接0和2两个接线柱，副线圈接0和4两个接线柱，可知原副线圈的匝数比为1：2，则副线圈的电压为12V，考虑到不是理想变压器，有漏磁等现象，则输出电压可能小于12V，但一定大于原线圈的6V。故选B。 （3）[3] 不是理想变压器，有漏磁等现象导致电压比不等于匝数比。 四、计算题（每题应写出必要的文字说明、重要的步骤。仅有计算，但无推理过程的不给分） 13. 如图甲所示，一个圆形线圈的匝数 匝，线圈面积 ，线圈的电阻 ，线圈外接一个阻值 的电阻，线圈处在一方向垂直线圈平面向里的圆形磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。求： （1）第2s时线圈磁通量； （2）前4s内通过线圈回路的电流。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由图可知时磁感应强度为，线圈的面积为，根据磁通量的定义可知的磁通量为 【小问2详解】 由法拉第电磁感应定律可得感应电动势为 由闭合电路欧姆定律可知回路中的电流为 14. 如图所示，电动汽车充电站变压器的输入电压为，输出电压为，同时给8个充电桩供电，每个充电桩的输入电流为，求： （1）变压器原、副线圈的匝数比； （2）变压器原线圈的输入功率。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由变压器原副线圈两端电压与线圈匝数的关系 可得 【小问2详解】 变压器原线圈的输入功率等于副线圈输出功率 解得 15. 如图，两根足够长的光滑平行金属直导轨与水平面夹角倾斜放置，下端连接一阻值的电阻，整个装置处于方向垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小的匀强磁场中。现将一质量的金属棒从导轨上端由静止释放，经过时间后做匀速直线运动。在运动过程中，金属棒与导轨始终垂直且接触良好，已知金属棒接入电路阻值，导轨间距，导轨电阻忽略不计，。求： （1）由静止释放时金属棒的加速度大小； （2）金属棒做匀速直线运动的速度大小； （3）金属棒在时间内产生焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由牛顿第二定律得 解得 【小问2详解】 金属棒做匀速直线运动时，得 根据欧姆定律及法拉第电磁感应定律有 联立解得得 【小问3详解】 金属棒由静止释放到做匀速直线运动下滑的距离设为x，该过程由动量定理得： 其中 由能量守恒定律得 金属标产牛的熊耳热 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度高二下学期第一次质量检测物理试卷 一、选择题（每题5分） 1. 考生入场时，监考老师要用金属探测仪对考生进行安检后才允许其进入考场。探测器内有通电线圈，当探测器靠近金属材料物体时，就会引起探测器内线圈中电流变化，报警器就会发出警报；靠近非金属物体时则不发出警报。关于探测器主要利用的原理正确的是（　　） A. 牛顿运动定律 B. 动量守恒定律 C. 万有引力定律 D. 法拉第电磁感应定律 2. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B，L形导线通以恒定电流I后放置在匀强磁场中。已知ab边长为4L，与磁场方向垂直，bc边长为3L，与磁场方向平行，则该导线受到的安培力大小为（　　） A. B. C. D. 3. 如图，一长为L的导体棒在磁感应强度为B的匀强磁场中绕其b端以角速度在垂直于磁场的平面内匀速转动，ab两端产生的感应电动势大小是（　　） A. B. C. D. 4. 两个完全相同电热水器，分别通有如图所示的交变电流，则它们的电流有效值（左：右）之比为（　　） A. 4:1 B. 1: C. :1 D. 2:1 5. 回旋加速器是利用磁场和电场共同作用使带电粒子做回旋运动，在运动中经高频电场反复加速装置，是高能物理中的重要仪器。如图所示，回旋加速器由两个铜质D形盒、构成，其间留有空隙，则下列说法正确的是（　　） A. 回旋加速器使用直流电压加速 B. 粒子从加速器的边缘进入加速器 C. 粒子做圆周运动的周期始终不变 D. 粒子从磁场中获得能量 6. 图甲为一台小型发电机的示意图，单匝线圈绕OO′轴转动，若从某位置开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示，已知发电机线圈内阻为r，外接灯泡的电阻为9r，下列说法正确的是（　　） A. 线圈是从垂直中性面位置开始计时的 B. 电动势表达式为e=6sin 50πt（V） C. 电流方向每秒改变50次 D. 灯泡两端电压的最大值为5.4 V 7. 如图所示，L是直流电阻可忽略线圈，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是（　　） A. 开关S闭合瞬间，c灯立即亮，a、b灯逐渐变亮 B. 开关S闭合电路稳定后，a、b灯都亮，c灯不亮 C. 开关S断开后，a、b灯立即熄灭，c灯逐渐熄灭 D. 开关S断开后，b灯立即熄灭，a、c灯逐渐熄灭 8. 某小型发电站发电机输出的交流电压为500V，输出的电功率为50kW，用电阻为3Ω的输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用（两个变压器均为理想变压器）．对整个送电过程，下列说法正确的是 A. 升压变压器的匝数比为1：100 B. 升压变压器副线圈电压为5kV C. 输电线上的电流为100 A D. 降压变压器的输入电压为4700 V 二、多选题（每题5分。每题有多个选项正确，漏选但不错选，给3分；错选不给分） 9. 下图为交流发电机示意图，线圈沿逆时针方向匀速转动，下列说法正确的是（　　） A. 甲→乙过程中，边中的电流由 B. 丙→丁过程中，边中的电流由 C. 图甲位置线圈中感应电动势最大 D. 图乙位置线圈中感应电流最大 10. 如图是常用的学生饭卡内部实物图，其由线圈和芯片组成电路。当饭卡处于感应区域时，刷卡机会激发变化的磁场，从而在饭卡内线圈中产生感应电流来驱动芯片工作，已知线圈面积为S，共n匝，某次刷卡时，线圈平面与磁场垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间内，磁感应强度方向向外且由0均匀增大到，此过程中（ ） A. 线圈中产生感应电流方向为顺时针 B. 线圈中磁通量变化量为 C. 线圈中感应电动势大小为 D. AB边所受安培力变大 三、实验题（每空3分，共18分） 11. 我们通过实验可以探究感应电流的产生条件，在如图的实验中，线圈A通过滑动变阻器和开关接到电源上，线圈B的两端连接到电流表上，把线圈A放置于线圈B里面。通过实验，判断线圈B中是否有电流产生。 （1）开关闭合的瞬间___________（选填“有”或“无”）感应电流产生。 （2）开关总是闭合的，缓慢移动滑动变阻器的滑片时___________（选填“有”或“无”）感应电流产生。 （3）归纳以上实验结果，产生感应电流的条件是___________。 12. 物理实验课上，同学们用可拆变压器探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示。乙图中线圈上标的数字为该接线柱到“0”接线柱间的线圈匝数。 （1）观察变压器的铁芯，它的结构和材料是（ ） A．整块硅钢铁芯 B．整块不锈钢铁芯 C．绝缘的铜片叠成 D．绝缘的硅钢片叠成 （2）如图，当左侧线圈“0”“2”间接入交流电压时，右侧线圈“0”“4”接线柱间输出电压可能是______。 A． B． C． （3）第（2）问测得结果电压比不等于匝数比的原因可能是______。 四、计算题（每题应写出必要的文字说明、重要的步骤。仅有计算，但无推理过程的不给分） 13. 如图甲所示，一个圆形线圈的匝数 匝，线圈面积 ，线圈的电阻 ，线圈外接一个阻值 的电阻，线圈处在一方向垂直线圈平面向里的圆形磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。求： （1）第2s时线圈的磁通量； （2）前4s内通过线圈回路的电流。 14. 如图所示，电动汽车充电站变压器的输入电压为，输出电压为，同时给8个充电桩供电，每个充电桩的输入电流为，求： （1）变压器原、副线圈的匝数比； （2）变压器原线圈的输入功率。 15. 如图，两根足够长光滑平行金属直导轨与水平面夹角倾斜放置，下端连接一阻值的电阻，整个装置处于方向垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小的匀强磁场中。现将一质量的金属棒从导轨上端由静止释放，经过时间后做匀速直线运动。在运动过程中，金属棒与导轨始终垂直且接触良好，已知金属棒接入电路阻值，导轨间距，导轨电阻忽略不计，。求： （1）由静止释放时金属棒的加速度大小； （2）金属棒做匀速直线运动的速度大小； （3）金属棒在时间内产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$