精品解析：四川省成都市四川师大附中2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

四川师大附中2024-2025学年度（下期）3月月考试题 高2023级 物 理 一、单选题（本题共7小题，每题4分，共28分，每题只有一个选项符合题目要求。） 1. 如图所示，一正点电荷固定在圆心，M、N是圆上的两点，下列说法正确的是（ ） A. M点和N点电势相同 B. M点和N点电场强度相同 C. 负电荷由M点到N点，电势能始终增大 D. 负电荷由M点到N点，电场力始终做正功 【答案】A 【解析】 【详解】AB．M、N是以O为圆心的圆上的两点，则电势相同，场强大小相等方向不同，A正确，B错误； CD．由于两点电势相等，负电荷由M点到N点，电场力做功为零，电势能变化量为零，CD错误。 故选A。 2. 如图所示，L是直流电阻不计的带铁芯线圈，D为理想二极管，R为电阻，Ll、L2和L3是三个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是（　　） A. 闭合S瞬间，三个灯立即亮 B. 闭合S瞬间，Ll灯比L2灯先亮 C. 断开S瞬间，L2灯闪亮后慢慢熄灭 D. 断开S瞬间，Ll灯闪亮后慢慢熄灭 【答案】D 【解析】 【详解】AB．S闭合瞬间，Ll、L2两灯泡立即亮，由于线圈的自感作用从而使L3灯泡慢慢变亮，故AB错误； CD．断开开关瞬间，线圈产生自感电动势，于是线圈、L3与Ll形成一个闭合电路，由于稳定时L3比Ll亮（L3所在的支路的总电阻比Ll所在的支路的总电阻小），所以Ll灯将闪亮一下再慢慢熄灭，而二极管单向导通性能，所以L2灯立即熄灭，故C错误，D正确。 故选D。 3. 如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为的带电小球，以初速度从点竖直向上运动，通过点时，速度大小为，方向与电场方向相反，则小球从运动到的过程（ ） A. 动能增加 B. 机械能增加 C. 重力势能增加 D. 电势能增加 【答案】B 【解析】 【详解】由动能的表达式可知带电小球在M点的动能为，在N点的动能为，所以动能的增量为，故A错误；带电小球在电场中做类平抛运动，竖直方向受重力做匀减速运动，水平方向受电场力做匀加速运动，由运动学公式有，可得，竖直方向的位移，水平方向的位移，因此有，对小球写动能定理有，联立上式可解得，，因此电场力做正功，机械能增加，故机械能增加，电势能减少，故B正确D错误，重力做负功重力势能增加量为，故C错误． 4. 为两个完全相同的定值电阻，两端的电压随时间周期性变化的规律如图1所示（三角形脉冲交流电压的峰值是有效值的倍），两端的电压随时间按正弦规律变化如图2所示，则两电阻在一个周期T内产生的热量之比为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据有效值的定义可知图1的有效值的计算为 解得 图二的有效值为 接在阻值大小相等的电阻上，因此 故选B。 5. 如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为和B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子垂直于x轴射入第二象限，随后垂直于y轴进入第一象限，最后经过x轴离开第一象限．粒子在磁场中运动的时间为 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】运动轨迹如图: 即运动由两部分组成,第一部分是个周期,第二部分是个周期, 粒子在第二象限运动转过的角度为90°，则运动的时间为；粒子在第一象限转过的角度为60°，则运动的时间为；则粒子在磁场中运动的时间为：，故B正确，ACD错误．. 6. 在水平方向的匀强电场中，一带电小球仅在重力和电场力作用下于竖直面（纸面）内运动。如图，若小球的初速度方向沿虚线，则其运动轨迹为直线，若小球的初速度方向垂直于虚线，则其从O点出发运动到O点等高处的过程中（　　） A. 动能减小，电势能增大 B. 动能增大，电势能增大 C. 动能减小，电势能减小 D. 动能增大，电势能减小 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意若小球的初速度方向沿虚线，则其运动轨迹为直线，可知电场力和重力的合力沿着虚线方向，又电场力方向为水平方向，根据力的合成可知电场力方向水平向右，若小球的初速度方向垂直于虚线，则其从O点出发运动到O点等高处的过程中重力对小球做功为零，电场力的方向与小球的运动方向相同，则电场力对小球正功，小球的动能增大，电势能减小。 故选D。 7. 如图甲所示，单匝线圈电阻，线圈内部存在垂直纸面向外的磁场，磁场面积为，有一个阻值为的电阻两端分别与线圈两端a、b相连，电阻的一端b接地。磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，不考虑圆形线圈缺口对感应电动势的影响，则（　　） A. 在时间内，a点电势高于b点电势 B. 当时穿过线圈的磁通量为 C. 在时间内，通过电阻R的电荷量大小为 D. 在时间内，a、b两点间电压大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．在时间内，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律可知，R中有电流从b流向a，b点电势高于a点电势，A错误； B．由图可知时，，则此时穿过线圈的磁通量为 B错误； D．根据法拉第电磁感应定律可得 由闭合电路欧姆定律得 R两端电压为 D错误； C．内通过电阻R的电荷量大小为 C正确。 故选C。 二、多选题（本题共3小题，每题6分，共18分。每小题有多个选项正确，全部选择对得6分，选 对但不全得3分，有错误选择得0分。） 8. 下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，从上往下看当蹄形磁体顺时针转动时，铝框也将沿顺时针方向转动 B. 乙图中，真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈中会产生大量热量使金属熔化，从而冶炼金属 C. 丙图中磁电式仪表，线圈在电场力作用下产生偏转 D. 丁图中干电池的电动势为1.5V，则通过电源的电荷量为1C时，电源内非静电力做功为1.5J 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据电磁驱动原理可知，当从上往下看当蹄形磁体顺时针转动时，铝框也顺时针转动，故A正确； B．真空冶炼炉外线圈通入高频交流电时，周围空间产生高频磁场，炉内的金属内部就产生很强的涡流，从而冶炼金属，故B错误； C．磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，线圈通电受安培力作用而产生转动，故C错误； D．根据电动势的定义式可知，电池的电动势为1.5V，则通过电源的电荷量为1C时，电源内非静电力做功为 故D正确。 故选AD。 9. 下图是工厂利用的交流电给照明灯供电的电路，变压器原线圈匝数为1100匝，下列说法正确的是（ ） A. 电源电压有效值为 B. 交变电流的周期为 C. 副线圈匝数为180匝 D. 副线圈匝数为240匝 【答案】BC 【解析】 【详解】A．电源电压的有效值 选项A错误； B．交流电的周期 选项B正确； CD．根据 可得副线圈匝数 匝 选项C正确，D错误。 故选BC。 10. 如图为交流发电机的原理图，其矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OOʹ按图示方向匀速转动，转动角速度ω=50rad/s，线圈的匝数n=100、总电阻r=10Ω，线圈围成的面积S=0.1m2。线圈两端与阻值R=90Ω的电阻相连，交流电压表可视为理想电表。已知磁场的磁感应强度B=0.2T，图示位置矩形线圈与磁感线平行。则（　　） A. 图示位置，线圈中的电流最大，电流方向为abcda B. 从图示位置开始计时，通过线圈的磁通量随时间t变化的关系式为 C. 电路中交流电压表的示数为90V D. 线圈由图示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量为0.02C 【答案】AD 【解析】 【详解】A．图示位置磁通量为零，电动势最大，电流最大，根据右手定则可知，线圈中电流方向为abcda，故A正确； B．从图示位置开始计时，通过矩形线圈的磁通量随时间t变化的关系式为 故B错误； C．电动势的最大值为 则电动势的有效值为 由闭合电路欧姆定律可得电路中交流电压表的示数为 故C错误； D．线圈由图示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量为 故D正确。 故选AD。 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分。） 11. 某班物理实验课上，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。 （1）实验中可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究___________（选填“原线圈”或“副线圈”）匝数对副线圈电压的影响。 （2）测量副线圈电压时应当用多用电表的“___________电压挡”（选填“直流”或“交流”），先用___________量程挡试测（选填“最大”或“最小”），大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量。 【答案】（1）副线圈 （2） ①. 交流 ②. 最大 【解析】 【小问1详解】 根据控制变量法可知，实验中可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响。 【小问2详解】 [1]变压器是对交流电变压，因此副线圈输出的是交流电压，测量副线圈电压时应当用多用电表的交流电压挡； [2]测量副线圈电压时应当先用最大量程挡试测，避免用最小量程挡测量损坏交流电压表。 12. 某实验兴趣小组在实验室中测量电压表V的内阻，实验所提供的器材有： A．直流电源（电动势E约4V，内阻不计） B．电压表V（量程为0~3V） C．滑动变阻器R（阻值变化范围为0~20Ω） D．电阻箱R1（阻值可调范围为0~9999Ω） E．定值电阻R2=5Ω F．定值电阻R3=20Ω G．开关及导线若干 该小组同学设计了如图所示电路，并进行了如下操作： ①小组按图所示电路图连接电路 ②先调整电阻箱电阻为0Ω，然后调节滑动变阻器使电压表示数达到较大的U0； ③保持滑动变阻器位置不变，调整电阻箱阻值，记录下电阻箱的阻值R和电压表的示数U； ④计算电压的倒数，画出图像。 请完成下列问题： （1）定值电阻应选择______（选填“R2”或“R3”）； （2）此实验中的图像如图所示，由图像知U0=______V；R测=______Ω； （3）在严格操作的情况下，测量出的电压表内阻的测量值R测______（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值RV。 【答案】（1）R2 （2） ①. 2.5 ②. 4000 （3）大于 【解析】 【小问1详解】 为了能使电压表能近似达到满偏，因滑动变阻器最大阻值为20Ω，则定值电阻应选阻值为5Ω的R2即可。 【小问2详解】 [1][2]由电路可知 可得 根据图像可知， 联立可得， 【小问3详解】 因刚开始时电阻箱的阻值调为零，电压表示数为U0，但是随着电阻箱的阻值变大，电阻箱和电压表两端的电压将大于U0，即电压表内阻的测量值R测大于真实值。 四、解答题(本题共3小题，共40分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后 答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。) 13. 如图所示，M和N为平行金属板，质量为m，电荷量为q的带电粒子从M由静止开始被两板间的电场加速后，从N上的小孔穿出，以速度v由C点射入圆形匀强磁场区域，经D点穿出磁场，CD为圆形区域的直径。已知磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外，粒子速度方向与磁场方向垂直，重力略不计。 （1）判断粒子的电性，并求M、N间的电压U； （2）求粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径r； （3）若粒子的轨道半径与磁场区域的直径相等，求粒子在磁场中运动的时间t。 【答案】（1）正电，；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）带电粒子在磁场中运动，根据左手定则可知粒子带正电。粒子在电场中运动由动能定理可知 解得 （2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，所受洛伦兹力提供向心力，有 解得 （3）设粒子运动轨道圆弧对应的圆心角为，如图 依题意粒子的轨道半径与磁场区域的直径相等，由几何关系，得 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，有 带电粒子在磁场中运动的时间 联立各式解得 14. 如图甲所示，水平绝缘传送带正在输送一闭合正方形金属线框abcd，线框每一边电阻均为r，在输送中让线框随传送带通过一固定的匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为B，磁场边界MN、PQ与传送带运动方向垂直，其间距为2d。已知传送带以恒定速率运动，线框质量为m，边长为d，线框与传送带间的动摩擦因数为μ，且在传送带上始终保持线框左、右两边平行于磁场边界，在线框右边刚进入磁场到线框右边刚离开磁场的过程中，其速度v随时间t变化的图像如图乙所示，重力加速度大小为g。求： （1）线框右边刚进入磁场时a、b两点的电势差； （2）整个线框恰好离开磁场时的速度大小； （3）整个线框穿过磁场过程中产生的焦耳热。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）线框右边刚进入磁场时，有 由楞次定律可知线框进入磁场过程中感应电流方向为逆时针（俯视）。故a、b两点电势差 （2）整个线框刚好离开磁场时的速度等于整个线框刚好进入磁场时的速度，设其大小为v，从线框恰好完全进入磁场至右边恰好出磁场的过程中线框做匀加速直线运动，由动能定理有 解得 （3）线框穿过磁场的整个过程中初、末速度分别为、v，整个过程中摩擦力不变，由动能定理有 又由功能关系有 解得 15. 如图，两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，左、右两侧导轨间距分别为d和2d，处于竖直向上的磁场中，磁感应强度大小分别为2B和B，导轨右侧连接一个电容为C的电容器。已知导体棒MN的电阻为R、长度为d，质量为m，导体棒PQ的电阻为2R、长度为2d，质量为2m。初始时刻开关断开，两棒静止，两棒之间压缩一轻质绝缘弹簧（但不链接），弹簧的压缩量为L。释放弹簧，恢复原长时MN恰好脱离轨道，PQ的速度为v，并触发开关闭合。整个过程中两棒保持与导轨垂直并接触良好，右侧导轨足够长，所有导轨电阻均不计。求 （1）脱离弹簧瞬间PQ杆上的电动势多大？PQ两点哪点电势高？ （2）刚要脱离弹簧瞬间，MN所受安培力多大？ （3）整个运动过程中，通过PQ的电荷量为多少？ 【答案】（1）2Bdv，Q点电势高；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）脱离弹簧瞬间PQ杆上的感应电动势大小为 根据右手定则，Q点电势高。 （2）弹簧伸展的过程中，对PQ由动量定理得 对MN由动量定理得 解得导体棒MN的速度为 PQ速率为v时，回路中的感应电动势大小为 回路中的感应电流大小为 则MN所受的安培力大小为 （3）脱离前，通过PQ的电荷量为 代入数据解得 脱离后，PQ向右运动，设最终速度为，由动量定理可得 脱离后，通过PQ的电荷量为 解得 整个运动过程中，通过PQ的电荷量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 四川师大附中2024-2025学年度（下期）3月月考试题 高2023级 物 理 一、单选题（本题共7小题，每题4分，共28分，每题只有一个选项符合题目要求。） 1. 如图所示，一正点电荷固定在圆心，M、N是圆上的两点，下列说法正确的是（ ） A. M点和N点电势相同 B. M点和N点电场强度相同 C. 负电荷由M点到N点，电势能始终增大 D. 负电荷由M点到N点，电场力始终做正功 2. 如图所示，L是直流电阻不计的带铁芯线圈，D为理想二极管，R为电阻，Ll、L2和L3是三个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是（　　） A. 闭合S瞬间，三个灯立即亮 B. 闭合S瞬间，Ll灯比L2灯先亮 C. 断开S瞬间，L2灯闪亮后慢慢熄灭 D. 断开S瞬间，Ll灯闪亮后慢慢熄灭 3. 如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为的带电小球，以初速度从点竖直向上运动，通过点时，速度大小为，方向与电场方向相反，则小球从运动到的过程（ ） A. 动能增加 B. 机械能增加 C. 重力势能增加 D. 电势能增加 4. 为两个完全相同的定值电阻，两端的电压随时间周期性变化的规律如图1所示（三角形脉冲交流电压的峰值是有效值的倍），两端的电压随时间按正弦规律变化如图2所示，则两电阻在一个周期T内产生的热量之比为（ ） A. B. C. D. 5. 如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为和B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子垂直于x轴射入第二象限，随后垂直于y轴进入第一象限，最后经过x轴离开第一象限．粒子在磁场中运动的时间为 A. B. C. D. 6. 在水平方向的匀强电场中，一带电小球仅在重力和电场力作用下于竖直面（纸面）内运动。如图，若小球的初速度方向沿虚线，则其运动轨迹为直线，若小球的初速度方向垂直于虚线，则其从O点出发运动到O点等高处的过程中（　　） A. 动能减小，电势能增大 B. 动能增大，电势能增大 C. 动能减小，电势能减小 D. 动能增大，电势能减小 7. 如图甲所示，单匝线圈电阻，线圈内部存在垂直纸面向外的磁场，磁场面积为，有一个阻值为的电阻两端分别与线圈两端a、b相连，电阻的一端b接地。磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，不考虑圆形线圈缺口对感应电动势的影响，则（　　） A. 在时间内，a点电势高于b点电势 B. 当时穿过线圈的磁通量为 C. 在时间内，通过电阻R的电荷量大小为 D. 在时间内，a、b两点间电压大小为 二、多选题（本题共3小题，每题6分，共18分。每小题有多个选项正确，全部选择对得6分，选 对但不全得3分，有错误选择得0分。） 8. 下列说法正确的是（　　） A. 甲图中，从上往下看当蹄形磁体顺时针转动时，铝框也将沿顺时针方向转动 B. 乙图中，真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈中会产生大量热量使金属熔化，从而冶炼金属 C. 丙图中磁电式仪表，线圈在电场力作用下产生偏转 D. 丁图中干电池的电动势为1.5V，则通过电源的电荷量为1C时，电源内非静电力做功为1.5J 9. 下图是工厂利用的交流电给照明灯供电的电路，变压器原线圈匝数为1100匝，下列说法正确的是（ ） A. 电源电压有效值为 B. 交变电流的周期为 C. 副线圈匝数为180匝 D. 副线圈匝数为240匝 10. 如图为交流发电机的原理图，其矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OOʹ按图示方向匀速转动，转动角速度ω=50rad/s，线圈的匝数n=100、总电阻r=10Ω，线圈围成的面积S=0.1m2。线圈两端与阻值R=90Ω的电阻相连，交流电压表可视为理想电表。已知磁场的磁感应强度B=0.2T，图示位置矩形线圈与磁感线平行。则（　　） A. 图示位置，线圈中的电流最大，电流方向为abcda B. 从图示位置开始计时，通过线圈的磁通量随时间t变化的关系式为 C. 电路中交流电压表的示数为90V D. 线圈由图示位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量为0.02C 三、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分。） 11. 某班物理实验课上，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。 （1）实验中可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究___________（选填“原线圈”或“副线圈”）匝数对副线圈电压的影响。 （2）测量副线圈电压时应当用多用电表的“___________电压挡”（选填“直流”或“交流”），先用___________量程挡试测（选填“最大”或“最小”），大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量。 12. 某实验兴趣小组在实验室中测量电压表V的内阻，实验所提供的器材有： A．直流电源（电动势E约4V，内阻不计） B．电压表V（量程为0~3V） C．滑动变阻器R（阻值变化范围为0~20Ω） D．电阻箱R1（阻值可调范围为0~9999Ω） E．定值电阻R2=5Ω F．定值电阻R3=20Ω G．开关及导线若干 该小组同学设计了如图所示电路，并进行了如下操作： ①小组按图所示电路图连接电路 ②先调整电阻箱电阻为0Ω，然后调节滑动变阻器使电压表示数达到较大的U0； ③保持滑动变阻器位置不变，调整电阻箱阻值，记录下电阻箱的阻值R和电压表的示数U； ④计算电压的倒数，画出图像。 请完成下列问题： （1）定值电阻应选择______（选填“R2”或“R3”）； （2）此实验中的图像如图所示，由图像知U0=______V；R测=______Ω； （3）在严格操作的情况下，测量出的电压表内阻的测量值R测______（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值RV。 四、解答题(本题共3小题，共40分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后 答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。) 13. 如图所示，M和N为平行金属板，质量为m，电荷量为q的带电粒子从M由静止开始被两板间的电场加速后，从N上的小孔穿出，以速度v由C点射入圆形匀强磁场区域，经D点穿出磁场，CD为圆形区域的直径。已知磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外，粒子速度方向与磁场方向垂直，重力略不计。 （1）判断粒子的电性，并求M、N间的电压U； （2）求粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径r； （3）若粒子的轨道半径与磁场区域的直径相等，求粒子在磁场中运动的时间t。 14. 如图甲所示，水平绝缘传送带正在输送一闭合正方形金属线框abcd，线框每一边电阻均为r，在输送中让线框随传送带通过一固定的匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为B，磁场边界MN、PQ与传送带运动方向垂直，其间距为2d。已知传送带以恒定速率运动，线框质量为m，边长为d，线框与传送带间的动摩擦因数为μ，且在传送带上始终保持线框左、右两边平行于磁场边界，在线框右边刚进入磁场到线框右边刚离开磁场的过程中，其速度v随时间t变化的图像如图乙所示，重力加速度大小为g。求： （1）线框右边刚进入磁场时a、b两点的电势差； （2）整个线框恰好离开磁场时的速度大小； （3）整个线框穿过磁场过程中产生的焦耳热。 15. 如图，两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，左、右两侧导轨间距分别为d和2d，处于竖直向上的磁场中，磁感应强度大小分别为2B和B，导轨右侧连接一个电容为C的电容器。已知导体棒MN的电阻为R、长度为d，质量为m，导体棒PQ的电阻为2R、长度为2d，质量为2m。初始时刻开关断开，两棒静止，两棒之间压缩一轻质绝缘弹簧（但不链接），弹簧的压缩量为L。释放弹簧，恢复原长时MN恰好脱离轨道，PQ的速度为v，并触发开关闭合。整个过程中两棒保持与导轨垂直并接触良好，右侧导轨足够长，所有导轨电阻均不计。求 （1）脱离弹簧瞬间PQ杆上的电动势多大？PQ两点哪点电势高？ （2）刚要脱离弹簧瞬间，MN所受安培力多大？ （3）整个运动过程中，通过PQ的电荷量为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $