贵州省毕节市第一中学2024-2025学年高二下学期4月月考物理试卷

毕节市第一中学2025学年高二下学期4月月考物理试卷 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．关于下列四幅图中的仪器所涉及的物理学原理说法中正确的是（　　） A．图甲，火灾报警器利用了烟雾颗粒对光的散射 B．图乙，雷达是利用超声波来定位物体 C．图丙，空间站上的机械臂处于完全失重状态，对载荷要求无限制 D．图丁，红外线体温计利用了物体温度越高，辐射波长越长的特点 2． 下列设备工作时利用了涡流的是（　　） A．日光灯 B．变压器 C．电磁灶 D．电动机 3．1932年，美国物理学家安德森利用放在匀强磁场中的云室来研究某种宇宙线粒子——正电子，并在云室中加入一块厚约6mm的铅板，借以减慢粒子的速度。当该粒子通过云室内的匀强磁场时，拍下粒子径迹的照片，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．粒子是由下向上穿过铅板的 B．粒子穿过铅板后在磁场中做圆周运动的周期变小 C．粒子穿过铅板后在磁场中偏转的轨迹半径会变小 D．该匀强磁场的磁感应强度方向为垂直纸面向外 4．2024年9月27日，世界新能源汽车大会在海口开幕。大会中展现的诸多前沿科技，揭示了未来汽车发展的趋势。其中电动汽车的进步最为引人注目。图中与磁现象有关的四个实验，与电动机的原理最为相似的是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 5．下列说法正确的是（　　） A．带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用 B．感应电流的磁场方向总是和引发感应电流的磁场方向相反 C．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠压而成是为了减小涡流 D．交流电频率越大，电容器的电容越大，对交流电的阻碍作用越大 6．闭合回路由电阻R与导线组成，其内部磁场大小按B﹣t图变化，方向如图，则回路中（　　） A．电流方向为逆时针方向 B．电流强度越来越大 C．磁通量的变化率恒定不变 D．产生的感应电动势越来越大 7．如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁体。磁体正下方水平桌面上放置一个闭合线圈。将磁体托起到某一高度后放开，磁体能上下振动并最终停下来。磁体振动过程中未到达线圈平面且线圈始终静止在桌面上。磁体振动过程中，下列选项正确的是（　　） A．线圈对桌面的压力总大于重力 B．线圈总有扩张的趋势 C．弹簧的弹性势能一直减小 D．磁体和弹簧系统的机械能一直减小 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 8．关于下列四幅图片，说法正确的是（　　） A．图甲火箭升空过程中受到推进力的施力物体是大气层中的空气 B．图乙接收信号的频率从到，可以将可变电容的正对面积调小 C．图丙中微波炉的微波与医院体检时的“B超”均是利用了电磁波具有能量的性质 D．图丁中的扼流圈对通过的交变电流有阻碍作用 9．矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，已知，下列说法正确的是（　　） A．在和时，电动势最大 B．在和时，线圈中电流改变方向 C．在时，磁通量变化率最大 D．电动势的最大值是31.4V 10．某小型水电站交流发电机的输出电压为，先经升压变压器将电压升高，经总阻值为的导线向远端用户输电，用户端用降压变压器将电压降到供用户使用。若用户的用电功率为，输电导线R上损耗的功率为，已知变压器均为理想变压器，其他电阻不计。下列说法正确的是（　　） A．通过输电线R的电流 B．降压变压器的输入电压 C．升压变压器原、副线圈匝数比 D．降压变压器原、副线圈匝数比 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11．安宁河联盟校某物理实验小组探究“影响感应电流方向的因素”。 （1）如图甲所示，小组成员用试触的方法确定电流方向与电流计指针偏转方向的关系。实验表明，如果电流从正接线柱流入，指针将向右偏转；从负接线柱流入，指针将向左偏转。 （2）如图乙所示，将条形磁铁从螺线管中拔出的过程中，感应电流产生的磁场方向　 　（选填“向上”或“向下”），电流计指针　 　（选填“向左”或“向右”）偏转。 （3）如图丙所示，将条形磁铁插入螺线管的过程中，电流计指针　 　（选填“向左”或“向右”）偏转。 12．（1）某学习小组进行“探究影响感应电流方向的因素”实验时，分别按图中甲图和乙图所示方式连接电路，开关闭合后，甲图中灵敏电流计指针向左偏，乙图中灵敏电流计指针向右偏。进行上述操作的目的是___________ A. 检查干电池是否为新电池 B. 检查灵敏电流计测量的电流是否准确 C. 判断灵敏电流计指针偏转方向与电流进出方向的关系 （2）在进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”实验中，某同学接线如图所示，选择开关置于直流挡，将变压器的原线圈接线柱“0”“4”与电源输出端相连，则副线圈“0”“8”接线柱连接电压表后示数为___________ A. 0 B. C. D. 13． 如图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈的长度ab=0.25m，宽度bc=0.20m，共有n=100匝，总电阻r=1.0Ω，可绕与磁场方向垂直的对称轴OO'转动，线圈处于磁感应强度B=0.20T的匀强磁场中，与线圈两端相连的金属滑环上接一个额定电压为U=3.0V的灯泡。当线圈以角速度ω/s匀速转动时，小灯泡恰好能正常发光。求∶ （1）若线圈从图示位置开始计时，写出感应电动势瞬时值的表达式； （2）小灯泡的额定功率； （3）线圈以由图示位置转过30°的过程中，通过灯泡的电荷量。 14．如图所示的平行板电容器中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度大小，方向垂直纸面向里，电场强度，为板间中线。紧靠平行板右侧边缘坐标系的第一象限内，边界与轴的夹角，边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小，边界线的下方有竖直向上的匀强电场，电场强度。一带电量，质量的正离子从点射入平行板间，沿中线做直线运动，穿出平行板后从轴上坐标为的点垂直轴射入磁场区，多次穿越边界线。不计离子重力，取，求： （1）离子运动的速度； （2）离子从通过轴进入磁场到第二次穿越边界线所用的时间； （3）离子第四次穿越边界线时的速度最后结果保留两位有效数字。 15．如图所示，CD和EF是固定在水平面上的光滑金属导轨，DF与EF垂直，∠CDF＝45°，D、F间距L＝4m，R＝4Ω的电阻连接在D、F之间，其余部分电阻不计，整个装置处于磁感应强度B＝1T垂直纸面向里的匀强磁场中。质量m＝1kg、电阻不计的导体棒以一定的初速度从DF开始沿FE向右运动（不计电阻R的大小），棒始终垂直于EF并与导轨接触良好。运动过程中对棒施加一外力，使电阻R上消耗的功率P＝1W保持不变。求： （1）导体棒向右运动过程中接入回路中的部分导体产生的感应电动势的大小； （2）导体棒从DF处向右运动2m时的速度大小； （3）导体棒从DF处向右运动2m的过程中外力所做的功。 答案解析部分 1．【答案】A 2．【答案】C 3．【答案】C 4．【答案】B 5．【答案】C 6．【答案】C 7．【答案】D 8．【答案】B,D 9．【答案】B,C 10．【答案】A,C 11．【答案】向下；向左；向左 12．【答案】(1) C (2) A 13．【答案】（1）当线圈转到最大值面（与中性面垂直的平面）的一瞬间，瞬时感应电动势达到最大，设ab变和cd边的线速度大小均为v，则在此时ab边垂直切割磁场产生的电动势 cd边垂直切割磁场产生的电动势 因为，所以总电动势 故瞬时值 e=nBSωcosωt （V） 代入数据 （2）电动势峰值 有效值 小灯泡正常发光，小灯泡两端电压 根据闭合电路欧姆定律，内电压 Ur=E-U=（4-3）V =1V 可得回路中的电流 灯泡电阻 小灯泡的额定功率 P=UI=1A×3V=3W （3）根据法拉第电磁感应定律 由闭合电路欧姆定律可知 所以通过小灯泡的电量 线圈从图示位置转过30º过程中，磁通量变化量 所以 14．【答案】（1）粒子在相互垂直的匀强磁场和匀强电场区域内沿着做直线运动，则可知粒子在该区域内所受电场力与洛伦兹力大小相等方向相反，粒子处于平衡状态，沿着做匀速直线运动，则根据平衡条件有 解得 （2）粒子进入 磁场区后在洛伦兹力的作用下做圆周运动，设其做圆周运动的轨迹半径为 ，则根据洛伦兹力充当向心力有 可得 代入数据解得 做出粒子在磁场中运动的轨迹如图所示 粒子磁场中做圆周运动的周期 可知粒子从点到第一次穿越所用的时间 粒子穿越后进入电场做匀减速直线运动直至速度减为零，然后反向加速，以第一次穿过的速度大小反向穿过，设粒子在电场中运动的时间为 ，则根据速度时间关系可得 解得 如此可知，离子从通过轴进入磁场到第二次穿越边界线所用的时间 （3）根据粒子的运动轨迹图像分析可知，粒子第二次穿越后在磁场中做圆周运动到第三次穿越所用时间等于 ，第三次穿越后在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，其位移的偏向角等于 ，则有 解得 则第四次穿过时竖直方向的分速度 由此可得离子第四次穿越边界线时的速度 15．【答案】（1）解：设导体棒向右运动过程中接入回路中的部分导体产生的感应电动势的大小为E，由题意可得：P＝1W 则有： 代入数据解得：E＝2V （2）解：导体棒向右运动x＝2m时的有效切割长度为：l＝xtan45°＝2×1m＝2m 根据法拉第电磁感应定律可得：E＝Blv 代入数据解得：v＝1m/s （3）解：根据（2）中分析同理可得导体棒在DF处有效切割长度为：l'＝2l 根据法拉第电磁感应定律可得：E'＝2Blv' 解得导体棒在DF处的速度大小为：v'＝0.5m/s 导体棒从DF处向右运动x＝2m的过程中回路所围面积的变化量为： 代入数据解得：ΔS＝6m2， 设该过程所经历时间为Δt，根据法拉第电磁感应定律有： 解得：Δt＝3s 由功能关系得该过程中外力做的功为： 代入数据解得：W＝3.375J 第 1 页 共 10 页 学科网（北京）股份有限公司 $$