精品解析：重庆市部分校2024-2025学年高二下学期第一次月考物理试题

重庆市高二物理考试 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4．本试卷主要考试内容：人教版选择性必修第二册第一章至第三章第2节。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 我国电网中交变电流的频率是50Hz，1s内电流的方向变化的次数为（　　） A 20次 B. 50次 C. 80次 D. 100次 2. 关于涡流，下列说法正确的是（　　） A. 涡流都是可以避免的 B. 涡流发热，要损耗额外的能量 C. 涡流都是有害的 D. 金属通以恒定电流会产生涡流 3. 如图所示，使一个铜盘绕竖直的轴匀速转动，且假设摩擦等阻力不计，现把一个蹄形磁铁移近铜盘，则下列说法正确的是（　　） A. 铜盘的转动将变慢 B. 铜盘的转动将变快 C. 铜盘仍以原来转速转动 D. 无法判断铜盘的转动情况 4. 研究磁铁对通电导线作用力的装置如图所示。当轻质细导线中通入电流I时，细导线下端的金属棒受到水平方向的磁场力，平衡时细导线偏离竖直方向的角度为。已知金属棒的质量为m，两细导线间的距离为L，磁铁上端为N极，把磁极之间的磁场看作匀强磁场，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 金属棒中通入电流的方向是由A向B B. 金属棒受到的磁场力大小为 C. 接通电源瞬间金属棒的加速度大小为 D. 金属棒所在位置的磁场的磁感应强度大小为 5. 如图所示的电路中，定值电阻的阻值大于灯泡L的阻值。自感线圈的阻值非常小，可忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. 开关S由闭合到断开时，电阻的电流方向由流向 B. 开关S闭合至电路稳定时，灯泡L两端的电压比电阻两端的电压高 C. 开关S由断开到闭合时，灯泡L将逐渐变亮 D. 开关S由闭合到断开时，灯泡L先闪亮一下然后才变暗 6. 如图所示，单匝正方形线圈在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场，第二次又以速度2v匀速进入同一匀强磁场。第二次进入磁场与第一次进入磁场比较（　　） A. 回路的电流 B. 外力的功率 C. 回路中流过的电荷量 D. 线圈中产生的热量 7. 中国原子能科学研究院研制了50MeV质子回旋加速器，可以为空间辐射环境效应测试与分析提供重要的测试条件。如图甲所示为某回旋加速器的结构示意图，仪器由两个半径为R的半圆形中空铜盒、构成，两盒间留有一狭缝，宽度远小于铜盒半径。匀强磁场垂直穿过盒面，两盒的狭缝处施加如图乙所示的交变电压（仅频率可调）。已知粒子进入仪器时的初速度可近似认为是零，不考虑加速过程中粒子的相对论效应，忽略粒子在电场中加速的时间。使用该仪器加速质子（）时，交变电压的频率为f1，质子获得的最大动能为；使用该仪器加速α粒子（）时，交变电压的频率为f2，α粒子获得的最大动能为。下列判断正确的是（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 下列科学家对电磁规律的研究作出过贡献的是（　　） A. 奥斯特 B. 法拉第 C. 伽利略 D. 阿基米德 9. 如图所示，线圈abcd的面积是，共100匝，线圈的总电阻为1Ω，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度大小，线圈以的转速匀速转动，从如图所示的位置开始计时，则下列说法正确的是（　　） A. 线圈产生的电动势瞬时值的表达式为 B. 内通过电阻R的电荷量为 C. 电路中，电压表的示数为3.5V D. 线圈转过时电流的瞬时值为2.5A 10. 如图所示，金属杆ab的质量为，电阻，长，放在磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向与ab杆垂直，且与导轨平面夹角为斜向上，ab恰能静止于水平导轨上。电源电动势，内阻，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导轨的电阻不计，。则下列说法正确的是（　　） A. 金属杆对导轨的压力 B. 金属杆与导轨间的动摩擦因数 C. 若把磁场的方向变为竖直向上，则闭合开关瞬间金属杆ab的加速度 D. 若把磁场的方向变为水平向右，则金属杆受到的摩擦力 三、非选择题：共57分。 11. “祖冲之”研究小组探究楞次定律的实验。 （1）除需要已知绕向的螺线管、条形磁铁外，还要用到一个电表，请从下列电表中选择______。 A. 量程为0~3 V的电压表 B. 量程为0~3 A的电流表 C. 零刻度在中间的灵敏电流计 D. 量程为0~0.6 A的电流表 （2）该同学首先按图甲所示的电路图接线，用来查明电流表指针的______与______的关系，然后再按图乙所示的电路图将电流表与线圈E连成一个闭合回路。在图甲中，当闭合开关S时，观察到电流表的指针向左偏（不通电时指针停在正中央）。 （3）在图乙中，磁铁N极插入线圈E过程中电流表的指针将______（填“向左”或“向右”）偏转，当磁铁插入螺线管的速度越快，电表指针的偏角______（填“不变”“变大”或“变小”）。 12. “祖冲之”研究小组用图中所给的器材进行与安培力有关的实验。金属导轨和固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的极位于两导轨的正上方，极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。 （1）在图中画出连线，完成实验电路，要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向运动____。 （2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议： A.适当增大两导轨间的距离 B.换一根更长的金属棒 C.适当减小金属棒中的电流 其中正确是_____（填入正确选项前的字母）。 （3）根据磁场会对电流产生作用力的原理，人们发明了_____（填入正确选项前的字母）。 A. 回旋加速器 B. 电磁炮 C. 质谱仪 13. 一电源给的灯泡供电，其电压在一个周期内随时间的变化如图所示，求： （1）电源电压的有效值U； （2）灯泡功率P。 14. 如图所示的矩形abcd的ab边长为m，ad边长为2m，一比荷的带正电粒子从ad边的中点O平行于ab方向以v=2m/s的速度射入矩形abcd区域，粒子所受重力不计。 （1）若在矩形abcd区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，粒子从b点射出，求匀强磁场的磁感应强度B及该粒子在磁场中的运动时间t磁； （2）若在矩形abcd区域存在垂直cd边的匀强电场，粒子从c点射出，求匀强电场的电场强度E及粒子射出电场时的速度大小v0。 15. 如图甲所示，固定光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面成37°角倾斜放置，其电阻不计，相距为L＝0.5m，导轨顶端与电阻R相连，R＝2Ω。在导轨上垂直导轨水平放置一根质量为m＝0.2kg、电阻为r＝0.5Ω的导体棒ab，ab距离导轨顶端m。在装置所在区域加一个垂直导轨平面向上的磁场，其磁感应强度B和时间t的函数关系如图乙所示。0～2s内，导体棒在外力作用下保持静止，2s后由静止释放导体棒，棒始终与导轨垂直并接触良好，且导体棒滑到底部前已经做匀速运动（g取，）。求： （1）0～2s内通过导体棒的电流I的大小和方向； （2）ab棒滑到底部前的最大速度； （3）若导体棒由静止开始下滑到导轨底部的过程中，通过的电荷量。求此过程中电阻R上产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重庆市高二物理考试 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4．本试卷主要考试内容：人教版选择性必修第二册第一章至第三章第2节。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 我国电网中交变电流的频率是50Hz，1s内电流的方向变化的次数为（　　） A. 20次 B. 50次 C. 80次 D. 100次 【答案】D 【解析】 【详解】我国电网中交变电流的周期是 一个周期内电流的方向改变2次，则 1s内电流的方向发生变化的次数为 故选D。 2. 关于涡流，下列说法正确的是（　　） A. 涡流都是可以避免的 B. 涡流发热，要损耗额外的能量 C. 涡流都是有害的 D. 金属通以恒定电流会产生涡流 【答案】B 【解析】 【详解】A．涡流是难以完全避免的，在电机、变压器等电气设备中，由于交变磁场的存在，导体内部就会不可避免地产生涡流，A错误； B．涡流发热会损耗额外能量，例如变压器铁芯中涡流导致能量损失，B正确； C．涡流并不都是有害的，真空冶炼炉利用涡流熔化金属，C错误； D．金属通以恒定电流不产生变化磁场，无法产生涡流，D错误。 故选B。 3. 如图所示，使一个铜盘绕竖直轴匀速转动，且假设摩擦等阻力不计，现把一个蹄形磁铁移近铜盘，则下列说法正确的是（　　） A. 铜盘的转动将变慢 B. 铜盘的转动将变快 C. 铜盘仍以原来的转速转动 D. 无法判断铜盘的转动情况 【答案】A 【解析】 【详解】当一个蹄形磁铁移近铜盘时，铜盘转动切割磁感线，产生感应电流，由楞次定律可知感应电流受的安培力阻碍其相对运动，所以铜盘的转动将变慢。也可以从能量守恒的角度去分析，因为铜盘转动切割磁感线，产生感应电流，铜盘的机械能不断转化成电能，铜盘转动会逐渐变慢。 故选A。 4. 研究磁铁对通电导线作用力的装置如图所示。当轻质细导线中通入电流I时，细导线下端的金属棒受到水平方向的磁场力，平衡时细导线偏离竖直方向的角度为。已知金属棒的质量为m，两细导线间的距离为L，磁铁上端为N极，把磁极之间的磁场看作匀强磁场，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 金属棒中通入电流的方向是由A向B B. 金属棒受到的磁场力大小为 C. 接通电源瞬间金属棒的加速度大小为 D. 金属棒所在位置的磁场的磁感应强度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，金属棒中通入电流的方向是由B向A，故A错误； B．对金属棒受力分析，如图所示 根据力的平衡条件，可得磁场力大小为 故B错误； C．由牛顿第二定律，可得 则接通电源瞬间金属棒的加速度大小为 故C错误； D．根据 联立，解得 故D正确。 故选D。 5. 如图所示的电路中，定值电阻的阻值大于灯泡L的阻值。自感线圈的阻值非常小，可忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. 开关S由闭合到断开时，电阻的电流方向由流向 B. 开关S闭合至电路稳定时，灯泡L两端的电压比电阻两端的电压高 C. 开关S由断开到闭合时，灯泡L将逐渐变亮 D. 开关S由闭合到断开时，灯泡L先闪亮一下然后才变暗 【答案】C 【解析】 【详解】A．开关S由闭合到断开时，线圈相当于一个电源，线圈中的电流在新回路中由先前的稳定值逐渐减为0，可知，电阻的电流方向由流向，故A错误； B．电路稳定时，由于线圈电阻不计，此时线圈相当于一根导线，灯泡与定值电阻并联，则灯泡L两端的电压等于电阻两端的电压，故B错误； C．开关S由断开到闭合时，由于线圈的自感作用，导致通过灯泡的电流逐渐增大，即灯泡L将逐渐变亮，故C正确； D．电路稳定时，由于线圈电阻不计，此时线圈相当于一根导线，又由于，定值电阻的阻值大于灯泡L的阻值，则通过灯泡的电流大于定值电阻中的电流，开关S由闭合到断开时，线圈相当于一个电源，线圈中的电流在新回路中由先前的稳定值逐渐减为0，可知，灯泡L逐渐变暗，不会闪亮一下，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，单匝正方形线圈在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场，第二次又以速度2v匀速进入同一匀强磁场。第二次进入磁场与第一次进入磁场比较（　　） A. 回路的电流 B. 外力的功率 C. 回路中流过的电荷量 D. 线圈中产生的热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．设磁感应强度为B，线圈的边长为L，线圈电阻为R，线圈进入磁场过程中，产生的感应电动势 感应电流 故第二次进入与第一次进入时线圈中电流之比等于速度之比，即 故A错误； B．两次都是匀速进入磁场，则外力的大小等于安培力的大小为 则外力的功率为 故外力的功率 故B错误； C．回路中流过的电荷量 可知电荷量与速度无关，电荷量之比为1:1，故C正确； D．线圈进入磁场过程中产生的热量 故线圈中产生的热量 故D错误。 故选C。 7. 中国原子能科学研究院研制了50MeV质子回旋加速器，可以为空间辐射环境效应测试与分析提供重要的测试条件。如图甲所示为某回旋加速器的结构示意图，仪器由两个半径为R的半圆形中空铜盒、构成，两盒间留有一狭缝，宽度远小于铜盒半径。匀强磁场垂直穿过盒面，两盒的狭缝处施加如图乙所示的交变电压（仅频率可调）。已知粒子进入仪器时的初速度可近似认为是零，不考虑加速过程中粒子的相对论效应，忽略粒子在电场中加速的时间。使用该仪器加速质子（）时，交变电压的频率为f1，质子获得的最大动能为；使用该仪器加速α粒子（）时，交变电压的频率为f2，α粒子获得的最大动能为。下列判断正确的是（ ） A. ， B. ， C ， D. ， 【答案】C 【解析】 【详解】依题意，交变电场的周期与带电粒子运动的周期相等，可得 根据 联立，可得 可知交变电压的频率为 可得 即 当粒子在磁场中运动的轨迹半径为D形盒的半径R时，其动能最大，有 又 联立，解得 可得 即 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 下列科学家对电磁规律的研究作出过贡献的是（　　） A. 奥斯特 B. 法拉第 C. 伽利略 D. 阿基米德 【答案】AB 【解析】 【详解】对电磁规律的研究作出过贡献的有奥斯特和法拉第，其中奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象。伽利略和阿基米德没有对电磁规律的研究作出过贡献。 故选AB。 9. 如图所示，线圈abcd面积是，共100匝，线圈的总电阻为1Ω，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度大小，线圈以的转速匀速转动，从如图所示的位置开始计时，则下列说法正确的是（　　） A. 线圈产生的电动势瞬时值的表达式为 B. 内通过电阻R的电荷量为 C. 电路中，电压表的示数为3.5V D. 线圈转过时电流的瞬时值为2.5A 【答案】AB 【解析】 【详解】A．图中所示为中性面，从中性面开始计时线圈产生的电动势表达式 所以电动势表达式，故A正确； B．内线圈转过的角度 该过程磁通量变化量的大小为 通过的电荷量 解得，故B正确； C．电压表测量的是路端电压的有效值 ，故C错误； D．电流的瞬时表达式 当时，，故D错误。 故选AB。 10. 如图所示，金属杆ab的质量为，电阻，长，放在磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向与ab杆垂直，且与导轨平面夹角为斜向上，ab恰能静止于水平导轨上。电源电动势，内阻，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导轨的电阻不计，。则下列说法正确的是（　　） A. 金属杆对导轨的压力 B. 金属杆与导轨间的动摩擦因数 C. 若把磁场的方向变为竖直向上，则闭合开关瞬间金属杆ab的加速度 D. 若把磁场的方向变为水平向右，则金属杆受到的摩擦力 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据题意，对金属棒受力分析，如图所示 由平衡条件有 由闭合回路欧姆定律有 联立解得 ， 又有 解得 故B错误，A正确； C．若把磁场的方向变为竖直向上，闭合开关瞬间，由左手定则可知，安培力水平向左，竖直方向上，由平衡条件有 水平方向上，由牛顿第二定律有 解得 故C正确； D．若把磁场的方向变为水平向右，由左手定则可知，安培力竖直向上，则导体棒水平方向没有运动趋势，则摩擦力为零，故D错误。 故选AC。 三、非选择题：共57分。 11. “祖冲之”研究小组探究楞次定律的实验。 （1）除需要已知绕向的螺线管、条形磁铁外，还要用到一个电表，请从下列电表中选择______。 A. 量程为0~3 V的电压表 B. 量程为0~3 A的电流表 C. 零刻度在中间的灵敏电流计 D. 量程为0~0.6 A的电流表 （2）该同学首先按图甲所示的电路图接线，用来查明电流表指针的______与______的关系，然后再按图乙所示的电路图将电流表与线圈E连成一个闭合回路。在图甲中，当闭合开关S时，观察到电流表的指针向左偏（不通电时指针停在正中央）。 （3）在图乙中，磁铁N极插入线圈E的过程中电流表的指针将______（填“向左”或“向右”）偏转，当磁铁插入螺线管的速度越快，电表指针的偏角______（填“不变”“变大”或“变小”）。 【答案】（1）C （2） ①. 偏转方向 ②. 电流方向 （3） ①. 向左 ②. 变大 【解析】 【小问1详解】 在探究楞次定律的实验中，除需要已知绕向的螺线管、条形磁铁外，为了观察到明显的现象，还需要一个零刻度在中间的灵敏电流计。 故选C。 【小问2详解】 [1][2]用图甲所示的电路图，主要是查明电流流入电表方向与电表指针偏转方向的关系。 【小问3详解】 [1]在上一步中分析甲图可知，当闭合开关S时，电流从电流表的右端流入电流表，观察到电流表的指针向左偏；在图乙中，磁铁N极插入线圈E的过程中，通过线圈E的磁通量增大，根据楞次定律，可知产生向上的感应磁场，根据安培定则可知，线圈E（从上往下看）产生逆时针的感应电流，即线圈E的下端为电源的正极，所以电流从电流表的右端流入电流表，故电流表的指针向左偏； [2]当磁铁插入螺线管的速度越快，通过线圈E的磁通量变化越快，根据法拉第电磁感应定律可知，产生的感应电动势越大，所以产生的感应电流也越大，则电表指针的偏角变大。 12. “祖冲之”研究小组用图中所给的器材进行与安培力有关的实验。金属导轨和固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的极位于两导轨的正上方，极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。 （1）在图中画出连线，完成实验电路，要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向运动____。 （2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议： A.适当增大两导轨间的距离 B.换一根更长的金属棒 C.适当减小金属棒中的电流 其中正确的是_____（填入正确选项前的字母）。 （3）根据磁场会对电流产生作用力的原理，人们发明了_____（填入正确选项前的字母）。 A. 回旋加速器 B. 电磁炮 C. 质谱仪 【答案】（1）见解析 （2）A （3）B 【解析】 【小问1详解】 电路连线如图 【小问2详解】 AC．根据公式可得，适当增加导轨间的距离或者增大电流，可增大金属棒受到的安培力，根据动能定理有 则金属棒离开导轨时的动能变大，即离开导轨时的速度变大，故A正确，C错误； B．若换用一根更长的金属棒，但导轨间的距离不变，安培力F不变，棒的质量变大，速度为 速度变小，故B错误。 故选A。 【小问3详解】 根据磁场会对电流产生作用力的原理，人们发明了电磁炮；回旋加速器和质谱仪都是根据带电粒子在磁场中做圆周运动制成的，故选B。 13. 一电源给的灯泡供电，其电压在一个周期内随时间的变化如图所示，求： （1）电源电压的有效值U； （2）灯泡的功率P。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由有效值的概念可得 解得 【小问2详解】 灯泡的功率 14. 如图所示的矩形abcd的ab边长为m，ad边长为2m，一比荷的带正电粒子从ad边的中点O平行于ab方向以v=2m/s的速度射入矩形abcd区域，粒子所受重力不计。 （1）若在矩形abcd区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，粒子从b点射出，求匀强磁场的磁感应强度B及该粒子在磁场中的运动时间t磁； （2）若在矩形abcd区域存在垂直cd边的匀强电场，粒子从c点射出，求匀强电场的电场强度E及粒子射出电场时的速度大小v0。 【答案】（1）0.2T，方向垂直纸面向里； （2）方向垂直cd边向下； 【解析】 【小问1详解】 粒子在磁场中做匀速圆周运动，设其运动的半径为R，由几何关系得 设粒子转过的圆心角为θ，有 解得 根据， 可得B=0.2T 方向垂直纸面向里； 粒子的轨迹为圆弧 粒子在磁场中运动的时间 【小问2详解】 粒子在电场中做类平抛运动，在水平方向上有 竖直方向上有， 由几何关系得 解得 方向垂直cd边向下 解得 15. 如图甲所示，固定光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面成37°角倾斜放置，其电阻不计，相距为L＝0.5m，导轨顶端与电阻R相连，R＝2Ω。在导轨上垂直导轨水平放置一根质量为m＝0.2kg、电阻为r＝0.5Ω的导体棒ab，ab距离导轨顶端m。在装置所在区域加一个垂直导轨平面向上的磁场，其磁感应强度B和时间t的函数关系如图乙所示。0～2s内，导体棒在外力作用下保持静止，2s后由静止释放导体棒，棒始终与导轨垂直并接触良好，且导体棒滑到底部前已经做匀速运动（g取，）。求： （1）0～2s内通过导体棒的电流I的大小和方向； （2）ab棒滑到底部前的最大速度； （3）若导体棒由静止开始下滑到导轨底部的过程中，通过的电荷量。求此过程中电阻R上产生的热量。 【答案】（1）I＝0.8A，方向为a到b；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由法拉第电磁感应定律可得前2s产生的感应电动势 由闭合电路欧姆定律 解得 根据楞次定律知感应电流方向为a到b。 （2）当导体棒达最大速度后匀速下滑，由导体棒受力平衡有 其中，解得 （3）导体棒下滑到底端过程中 可得 设下滑过程中系统产生的热量Q，则 代入数据得 电阻R产生的热量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$