内蒙古赤峰市赤峰二中2024-2025学年高二下学期第一次月考物理试题

物理试题参考答案 第1页（共6页） 2023 级高二下学期第一次月考试题 物理试题参考答案 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 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C B D C B A B AB AD ABD 二、非选择题：本题共 5 小题，共 54 分。 11．（8 分） （1）D （2） B/D （3） A/C/D 【详解】（1）观察变压器的铁芯， 它的结构和材料是绝缘的硅钢片叠成，ABC 错误， D 正确；故选 D （2）变压器正常工作需要交流电，因此本实验中需要用交流电源和交流电压表（多用 电表），不需要干电池和直流电压表，AC 错误，BD 正确。 故选 BD。 （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，A 正确；原、副线圈的电压是否同步，对输出电压无影响，B 错误；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，C 正确；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，D 正确。 12．（8 分） （1）b （2）调大 （3）300 物理试题参考答案 第2页（共6页） （4） （1）亮度降低 0R 变大，电流减小，电磁铁吸力减小，衔铁被放开，此时照明灯应被 点亮，所以单刀双掷开关应接 b。 （2）电磁继电器的衔铁被吸下或放开有一个电流的临界值，对应一个总电阻的临界 值，所以滑动变阻器调得越大，对应 0R 的触发值越小，能使照明灯在不太暗的时候就 点亮。 （3）电动势 3V，触发电流 10mA，可得对应总电阻为 300Ω。滑动变阻器选 100Ω， 0R 可触发的阻值范围约为 194~200Ω，范围太小，对应亮度太低；300Ω的阻值足够调 控，对应 0R 触发值范围足够大；3000Ω阻值太大，对于某一亮度对应阻值的调节不精 准。 （4）为了实现“亮度降低到一定程度触发衔铁吸下”可让 0R 与电磁铁并联，这样亮度降 低时 0R 增大，电磁铁电流增大，可触发衔铁被吸下。 物理试题参考答案 第3页（共6页） 13. （10 分） （1）e= NBSω cosω t （3 分） （2）通过电阻 R 的电量 q= 𝑁𝐵𝑆 𝑅+𝑟 （3 分） （3） 𝑊 = 𝑁2𝐵2𝑆2𝜔𝜋 𝑅+𝑟 （4 分） （1）线圈产生的最大感应电动势为 Em=NBSω （2 分） 线圈从垂直中性面位置开始转动，电动势的瞬时表达式为 e= NBSω cosω t （1 分） （2）线圈从图示位置转过 90°的过程中，感应电动势的平均值 BS E N N t t  = =   （1 分） 感应电流的平均值为 q E I t R r = =  + （1 分） 解得通过电阻 R 的电量 q= 𝑁𝐵𝑆 𝑅+𝑟 （1 分） （3）电动势的有效值为 E= 电流的有效值为 𝐼 = 𝐸 𝑅+𝑟 （1 分） 电路的热功率为 𝑃 = 𝐼2(𝑅 + 𝑟) （1 分） 交流电周期 𝑇 = 1 𝑛 由能量的转化关系，可知线圈转动一周外力所做的功为 W PT= （1 分） 解得 𝑊 = 𝑁2𝐵2𝑆2𝜔𝜋 𝑅+𝑟 （1 分） 14．（12 分） （1）6A （4 分） （2）0.06T/s （4 分） 2 Em 物理试题参考答案 第4页（共6页） （3）7.5m/s （4 分） 【详解】（1）对导体棒 ef 受力分析，mgsin37=B1IefL （1 分） 得 Ief=3A （1 分） 设外电路电阻为R外，电路总电阻为R总，则 R 外=0.25Ω 导体棒上的电压 （1 分） 线圈上的电流 I 线=6A (1 分） （2）电路中的电动势 （1 分） 得 E=3V （1 分） 法拉第电磁感应定律 （1 分） 得 2 B t   =0.06T/s （1 分） （3）导体棒匀速平衡时 mgsin37=B1LIef’ （1 分） E’=B1Lvm （1 分） （1 分） 得 vm=7.5m/s （1 分） 15．（16 分） （1） 𝐸1 = 1 2 𝐵𝑟1𝑣0，𝑈 = 1 4 𝐵𝑟1𝑣0； （4 分） （2） 𝑟1𝑣0 16𝐿 (5 分) （3） q= 3𝑚𝑔𝑅𝐶 2𝐵𝑟1 （7 分） （1）重物下落速度为 v0时，则金属轮 A2 边缘的线速度也为 v0，导线切割磁感线产生 Ω外 1 111 1 321 = ++ = RRR R 3RIU efef = 外 线 R U I ef = efUrIE += 线 t B NSE   = 2 21 21 3 ' ' RR RR R E Ief + + = 物理试题参考答案 第5页（共6页） 的电动势为 𝐸1 = 1 2 𝐵𝑟1𝑣0 (2 分) 则 D 与 O1两端的电压为外电阻的电压是电动势的二分之一，即 𝑈 = 1 4 𝐵𝑟1𝑣0 （2 分） （2）重物下落速度为 v0时，电容器两端电压 𝑈 = 1 4 𝐵𝑟1𝑣0 电容器所带的电量： 𝑄1 = 𝐶𝑈 = 1 4 𝐶𝐵𝑟1𝑣0 （1 分） 当金属棒稳定时：带电量为 𝑄2 = 𝐶𝐵𝐿𝑣2 （1 分） 对金属棒由动量定理： 𝐵𝐼?̅?𝑡 = 𝑚𝑣2 − 0 （1 分） 通过棒的电量：𝛥𝑄 = 𝐼?̅? 电容器上电量变化：𝛥𝑄 = 𝑄1 − 𝑄2 （1 分） 由以上公式：𝑣2 = 𝑟1𝑣0 16𝐿 （1 分） （3）设重物匀速时速度𝑣3，金属棒稳定后速度为𝑣4 辐条上的电动势为 𝐸 = 1 2 𝐵𝑟1𝑣3 （1 分） 电路中的总电流为：𝐼 = 𝐸 2𝑅 （1 分） 由能量守恒： 𝑚𝑔𝑣3 = 𝐸𝐼 （1 分） 以上三式可得𝜈3 = 8𝑚𝑔𝑅 𝐵2𝑟1 2 电容器电量𝑄3 = 𝐶𝑈2= 1 4 𝐶𝐵𝑟1𝑣3 （1 分） 当金属棒稳定时：带电量为 𝑄4 = 𝐶𝐵𝐿𝑣4 （1 分） 对金属棒由动量定理： 𝐵𝐼?̅?𝑡 = 𝑚𝑣4 − 0 （1 分） 物理试题参考答案 第6页（共6页） 通过棒的电量：𝑞 = 𝐼?̅? 电容器上电量变化：𝑞 = 𝑄3 − 𝑄4 𝑣4 = 𝑚𝑔𝑅 2𝐵2𝐿𝑟1 代入数据 有：q=𝐼?̅? = 3𝑚𝑔𝑅𝐶 2𝐵𝑟1 （1 分） 高二物理试题 第1页，共8页 秘密*启用前 赤峰二中2023级高二下学期第一次月考试题 物理试题 2025.04 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、座位号填写在答题卡上。本试卷满分100分。 2．作答时，将答案写在答题卡上。写在试卷上无效。 3．考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 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，有错选或不答的得0分。 1．下列与电磁感应有关的现象中说法正确的是 A．图甲：摇动手柄使蹄形磁体匀速转动，则铝框会以相同的角速度同向转动 B．图乙：铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘的转速增大 C．图丙：搬运电流表时将正负接线柱用导线连在一起是为了减弱指针摆动 D．图丁：机场用于安全检查的安全门，能够检查出毒贩携带的毒品 2． 图甲为测量储罐中不导电液体高度的电路，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电 容�置于储罐中，电容�可通过开关�与电感�或电源相连。当开关从�拨到�时，由电感�与 电容�构成的回路中产生的振荡电流如图乙所示。在平行板电容器极板面积一定、两极板间 距离一定的条件下，下列说法正确的是 A. �1 − �2内电容器放电 B. �2 − �3内��回路中电场能逐渐转化为磁场能 C. �3 − �4内电容器极板的电荷量不断减少 D.储罐内的液面高度降低时，��回路振荡电流 的频率将变小 高二物理试题 第2页，共8页 3．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A和B是两个完全相同的 小灯泡 A．当开关S由断开变为闭合时，A灯的亮度始终不变 B．当开关S由断开变为闭合时，B灯的亮度始终不变 C．当开关S由闭合变为断开时，A灯由亮逐渐变暗，直至熄灭 D．当开关S由闭合变为断开时，B灯突然变亮，后逐渐变暗，直至熄灭 4．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向， 振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是 A．t=0.2 s时，振子在O点右侧6 cm处 B．t=0.6 s和t=1.4 s时，振子的速度完全相同 C．t=0.8 s时，振子的速度方向向左 D．t=0.4 s到t=0.8 s的时间内，振子的位移和速度都逐渐减小 5．如图所示，当导体棒ab在电阻不计的金属导轨上滑动时，线圈c向右摆动，则ab的运动情况是 A．向左或向右匀速运动 B．向左或向右减速运动 C．向左或向右加速运动 D．只能向右匀加速运动 6．如图所示，a、b、c三种交流电，分别通过同一电阻，在0.8s内，电阻产生的热量分别为��、 ��和��，则��: ��: ��为 3 3 3 3 3 3 - - - A．1:2:1 B．1:3:1 C．2:3:2 D． 1:2:2 7．如图甲为电能输送示意图，变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈匝数比为 1：100。 其输入电压如图乙所示，输电线的总电阻为100Ω，降压变压器原、副线圈匝数比为100：1， 其副线圈接一火警报警系统，其中R1为定值电阻，R2为热敏电阻，当温度升高时，R2阻值变 小。电压表○V 可显示加在报警器上的电压（报警器未画出）。未发生火情时，升压变压器 的输入功率为750kW。下列说法中正确的是 高二物理试题 第3页，共8页 A．未发生火情时，降压变压器副线圈输出的电压为311V B．未发生火情时，输电线上损耗的功率为90kw C．当R2所在处发生火情时，R1两端电压减小 D．当R2所在处发生火情时，电压表○V 的示数变大 8．如图所示，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部 分粗糙，二者平滑连接，右端接一个阻值为R的定值电阻。 平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应 强度大小为B的匀强磁场。质量为m、接入电路的电阻为2R 的金属棒从高度为h处由静止释放，到达磁场右边界处恰好 停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，金 属棒与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g。则在金属棒 穿过磁场区域的过程中 A．流过金属棒的最大电流为�� 2�ℎ 3� B．通过金属棒的电荷量为��� 3� C．克服安培力所做的功为��ℎ D．金属棒产生的焦耳热为1 2 ��(ℎ − ��) 9．如图所示，abcd是一个由粗细均匀的同种材料制成边长为l的正方形闭合线框。线框以恒定 的速度v沿x轴正方向在纸面内运动，并穿过一宽度为2l、方向垂直纸面向里、大小为�的匀 强磁场区域，线框ab边距磁场左边界为l时开始计时。下列选项分别为线框中的感应电流i （以顺时针方向为正）和ab两点间的电势差�ab随时间t的变化图像，其中可能正确的是 高二物理试题 第4页，共8页 10．如图所示，足够长的光滑金属导轨MN、PQ水平平行放置，处于竖直向上、磁感应强度为B 的匀强磁场中，导轨间距为L。导体棒a、b垂直导轨放置并与导轨接触良好，导体棒a的质 量为m，导体棒b的质量为2m，两导体棒在导轨间的电阻均为R，不计一切摩擦及导轨电阻。 现给导体棒a一个平行于导轨向右的初速度�0，运动中导体棒a、b未相撞。下列说法正确的 是 A．整个运动过程中导体棒a产生的焦耳热为1 6 ��02 B．整个运动过程穿过导轨横截面的电荷量为2��0 3�� C．导体棒a做匀减速直线运动，导体棒b做匀加速直线运动 D．金属棒a从�0运动��时间内发生的位移为��，则金属棒b的位移为 �0��−�� 2 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.（6分） 在 “探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系” 实验中， 可拆变压器如图所示。 （1）观察变压器的铁芯， 它的结构和材料是 ；（填字母） A． 整块硅钢铁芯 B． 整块不锈钢铁芯 C． 互相绝缘的铜片叠成 D． 互相绝缘的硅钢片叠成 （2） 以下给出的器材中， 本实验需要用到的是 ； （填字母） A． 干电池 B． 学生电源 C． 直流电压表 D． 多用电表 （3）某次实验中得到实验数据如下表所示，表中 �1、�2 分别为原、副线圈的匝数， 1U 、 2U 分别为原、副线圈的电压。 实验次数 n1/匝 n2/匝 U1/V U2/V 1 1200 400 12.1 3.98 2 800 400 12.0 5.96 3 200 100 11.9 5.95 高二物理试题 第5页，共8页 图（b） 发现上述实验数据没有严格遵从原、副线圈上的电压之比等于它们的匝数之比的规律，分 析下列可能的原因，你认为正确的是 。（填字母） A．变压器线圈中有电流通过时会发热 B．原、副线圈的电压不同步 C．铁芯在交变磁场的作用下会发热 D．交变电流产生的磁场不可能完全局限在铁芯内 12.（8分） 为了建设安全校园，某校物理教师带领学生兴趣小组，利用光敏电阻和电磁继电器，为学 校教学楼内所有楼梯口的照明灯安装了亮度自动控 制装置。如图所示（a）为他们设计的原理图，R0为 光敏电阻（阻值随亮度的增加而减小），R1为滑动变 阻器，电磁继电器的衔铁由软铁（容易磁化和消磁） 制成，R2为电磁铁的线圈电阻，K为单刀双掷开关。 （1）为使楼内亮度降低到一定程度照明灯自动 点亮，亮度升高到一定程度照明灯自动熄灭，单刀双掷开关应置于 （选填“a”或“b"）。 （2）为了提升校园安全系数，使照明灯在不太暗的时候就点亮，滑动变阻器接入电路的电 阻应 （选填“调大”或“调小”）。 （3）已知直流电路中的电流达到10mA时电磁继电器的衔铁正好会被吸下，R0从正午最亮 到夜晚最暗的阻值变化范围为50~200Ω，R2约为5Ω，直流电源电动势E＝3V，内阻r约为1Ω，现 有三个最大电阻阻值分别为50Ω、300Ω、3000Ω的滑动变阻器，为实现调控目标R1最好应选择 最大阻值为 Ω的滑动变阻器。 （4）兴趣小组同学想要对原设计进行改进，使亮度降低到一定程度触发衔铁吸下，请你在 图（b）的虚线框中用笔画线代替导线重新连接直流电路中c、f、g、h各点，以实现这一改进目 标。 高二物理试题 第6页，共8页 13.（10分） 2016年底以来，共享单车风靡全国各大城市。图甲为某品牌共享单车第一代产品，单车的 内部有一个小型发电机，通过骑行者的骑行踩踏，不断给单车里的蓄 电池充电，蓄电池再给智能锁供电。单车内小型发电机发电原理可简 化为图乙所示，矩形线圈abcd的面积为�，共有N匝，线圈总电阻为r, 线圈处于磁感应强度大小为� 的匀强磁场中，可绕与磁场方向垂直的 固定对称轴��'转动，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电 路阻值为R的电阻连接，不计交流电流表的内阻。在外力作用下线圈 以角速度�绕轴��'匀速转动时，求： （1）从图乙中位置开始计时，线圈产生电动势的瞬时表达式； （2）线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R 的电荷量； （3）线圈转动一圈外力所做的功。 高二物理试题 第7页，共8页 14.（12分） 如图所示，倾角为� = 37°的足够长的光滑平行导轨间距为 L=0.8m，导轨顶端 bc间连接电 阻 R2，导轨底端 ad间连接电阻 R1，阻值 R1=R2=1Ω。在两导轨间有垂直于轨道平面向下磁感应 强度 B1=0.5T的磁场。垂直导轨放置质量 m=0.2kg、电阻 R3=0.5Ω、长度也为 L的导体棒 ef，导 体棒与导轨始终良好接触。在 bc间通过导线连接一面积为� = 0.5�2 总电阻为 r=0.25Ω、匝数 N=100 匝的线圈，在线圈内加上沿轴线方 向，且均匀变化的磁场 B2，开始开关 K处于闭合状态，导体棒恰好 静止于倾斜导轨上(其中 sin37o=0.6，� = 10� ⋅ �−2)，不计导轨电阻。 求： （1）线圈中的电流大小； （2）线圈中所加磁场的磁感应强度的变化率 2 B t   的大小； （3）某时刻断开开关K，同时释放导体棒，求导体棒的最大速度。 高二物理试题 第8页，共8页 15.（18分） 如图所示，轮�1和绝缘轮�2可绕各自中心金属轴�1和�2转动，�1和�2平行且水平放置。�1 轮由一根电阻为R 的金属辐条�1�、两根绝缘辐条�1�和�1�和不计电阻的金属环组成，三根辐 条长均为�1、互成120°角，在图中�1轮的圆形区域内存在平行于轴垂直纸面向里的大小为B的 匀强磁场。绝缘轮�2的半径为�2，一轻细绳的一端固定在�2边缘上的某点，在�2上绕足够匝数 后，悬挂一质量为m的重物P。当P下落时，通过细绳带动�2和�1转动，转动过程中，�1、�2 边缘保持接触，无相对滑动。从�1轮的轴�1和金属环边缘电刷D引出导线、与两平行的足够长 的光滑水平金属导轨连接，导轨E、F处断开，接入单刀双掷开关，金属导轨的间距为L。两导 轨之间E的左侧连接了开关�1与电阻R。两导轨之间虚线右侧存在竖直向下的匀强磁场，磁感应 强度大小也为B，电容器的电容C与单刀双掷开关�2串联，可以掷向E或F。磁场中静止放置一质 量为3��2�2，长度也为L、电阻为R的金属棒GH。不计导线电阻，重物P的质量远大于两轮的质 量，重力加速为g，不计电刷D与�1边缘的摩擦，导体棒在稳定运动前不会离开磁场区域。求： （1）当闭合�1、断开�2，重物下落速度为�0时，在磁场中的金属辐条�1�产生的电动势�1 和电阻R两端电压U的大小； （2）闭合�1、�2打向E，用外力控制重物以�0匀速下落时，将�2打向F，待金属棒GH运动稳 定时，求金属棒GH的速度�2的大小； （3）闭合�1、�2打向E，释放重物，待重物匀速运动后，再将�2打向F，至金属棒GH运动 稳定时，通过金属棒的电量q的大小。