精品解析：江苏省连云港市灌云县灌南县部分学校2024-2025学年高二下学期3月考试物理试题

高二年级2024-2025学年第二学期3月份学情调研测试 物理试卷 一、单选题：本大题共11小题，共44分。 1. 电吉他的工作原理简化示意图如图所示，琴身上装有线圈，线圈附近被磁化的琴弦振动时，会使线圈中的磁通量发生变化，从而产生感应电流，再经信号放大器放大后传到扬声器。则当图中琴弦向左远离线圈时（　　） A. 线圈中不产生感应电流 B. 穿过线圈磁通量减小 C. 琴弦受向左的安培力 D. 线圈有收缩趋势 【答案】B 【解析】 【详解】琴弦向左远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小，线圈中产生感应电流，由“来拒去留”可知琴弦受到向右的安培力，由“增缩减扩”可知线圈有扩张趋势。 故选B。 2. 如图所示是动圈式麦克风的示意简图，磁铁固定在适当的位置，线圈与一个膜片连接，声波传播时可使膜片左右移动，从而引起线圈运动产生感应电流，则线圈（　　） A. 磁通量增大时，感应电流从a流向b B. 磁通量减小时，感应电流从b流向a C. 磁通量先增大后减小时，感应电流一直从a流向b D. 磁通量先增大后减小时，感应电流先从b流向a再从a流向b 【答案】D 【解析】 【详解】由图中可知，螺线管中原磁场方向向右；当磁通量增大时，感应电流磁场方向向左，由右手螺旋定则可知感应电流方向从b流向a；磁通量减小时，感应电流磁场方向向右，由右手螺旋定则可知感应电流从a流向b，故A、B、C错误，D正确； 故选D。 3. 如图所示是法拉第圆盘发电机的示意图。铜质圆盘安装在水平铜轴上，圆盘全部处在两磁极之间，圆盘平面与磁感线垂直。金属圆盘与电阻组成闭合回路，现在顺时针（从左往右看）转动圆盘，（　　） A. 只有圆盘加速转动，回路中才有感应电流 B. 由于圆盘转动过程中的磁通量不变化，所有电路中没有电流 C. 圆盘转动过程中，回路中的感应电流从经电阻到 D. 圆盘转动过程中，回路中的感应电流从经电阻到 【答案】D 【解析】 【详解】AB．只要圆盘转动，不一定加速，圆盘就会切割磁感线，回路中也会有感应电流。故AB错误； CD．圆盘转动过程中，由右手定则可知，回路中的感应电流从经电阻到。故C错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示为宽度为3L的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。磁场左侧有一个边长为L的正方形导体线框，其总电阻为R，线框所在平面与磁场方向垂直。线框以速度v向右匀速穿过磁场区域，以线框cd边刚进入磁场的时刻为计时起点，规定电流沿逆时针方向为正，安培力F向左为正。则以下关于线框中的感应电流I、ab两点间的电势差、安培力F和线框的发热功率P随时间变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意，线框进入磁场的过程，根据楞次定律可判断电流沿逆时针方向，为正，由法拉第电磁感应定律和闭合回路欧姆定律有 ab两点间的电势差 （a点电势高） cd边受到的安培力大小为 方向向左，线框的发热功率 线框全部进入磁场后，没有感应电流，所以线框不受安培力的作用，线框的发热功率为零，ab两点间的电势差 （a点电势高） 线框离开磁场的过程，电流沿顺时针方向，电流大小为 线框受安培力大小为 方向向左，ab两点间的电势差 （a点电势高） 线框的发热功率 综上所述可知 A．时间内，电流为，时间内，电流为0，时间内，电流为，故A错误； B．时间内，ab两点间的电势差，时间内，ab两点间的电势差，时间内，ab两点间的电势差，故B错误； C．时间内，cd边受到的安培力，时间内，cd边受到的安培力0，时间内，cd边受到的安培力，故C正确； D．时间内，线框的发热功率，时间内，线框的发热功率0，时间内，线框的发热功率，故D错误。 故选C。 5. 如图甲所示，一个匝数的圆形导体线圈，面积，电阻。在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。有一个的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，b端接地，则下列说法正确的是（ ） A. 圆形线圈中产生的感应电动势为6V B. 电阻R两端电压为4.5V C. 通过电阻R的电流为1.5A D. 在0~4s时间内，流经电阻R的电荷量为9C 【答案】C 【解析】 【详解】A．线圈产生的电动势为 V=4.5V 故A错误； BC．根据欧姆定律可知，电流为 A 电阻R两端的电压为 V 故B错误，C正确； C．在0~4s时间内，流经电阻R的电荷量为 C 故D错误； 故选C。 6. 如图所示，P、Q是两个相同的小灯泡，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻近似为零，下列说法中正确的是（ ） A. 闭合开关，P、Q同时发光，然后P逐渐变亮 B. 闭合开关，P、Q同时发光，然后P逐渐变暗至熄灭 C. 电路稳定后，断开开关，P、Q同时熄灭 D. 电路稳定后，断开开关，Q逐渐变暗至熄灭 【答案】B 【解析】 【详解】AB．闭合开关，由于线圈产生自感电动势阻碍通过线圈电流的增大，所以P、Q同时发光；稳定后由于线圈自身的电阻近似为零，将P短路，所以P发光后将逐渐变暗至熄灭，故A错误，B正确； CD．电路稳定后，断开开关，由于线圈产生自感电动势阻碍通过线圈电流的减小，且线圈与P构成回路，所以Q马上熄灭，P先闪亮一下，再逐渐变暗至熄灭，故CD错误。 故选B。 7. 如图所示，由均匀导线制成的半径为R的圆环，以v的速度匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场。当圆环运动到图示位置（）时，a、b两点的电势差为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】当圆环运动到图示位置，圆环切割磁感线的有效长度为，此时ab段产生的感应电动势为 线框进入磁场的过程中a、b两点的电势差由欧姆定律得 故选C。 8. 如图（a）所示的智能机器人广泛应用于酒店、医院等场所.机器人内电池的容量为，负载时正常工作电流约为，电池容量低于20%时不能正常工作，此时需要用充电器对其进行充电，充电器的输入电压如图（b）所示.下列说法正确的是（ ） A. 充电器的输入电流频率为 B. 充电器的输入电压瞬时表达式为 C. 机器人充满电后电池的电量为 D. 机器人充满电后，负载时大约可以持续正常工作 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知交变电压的周期为，根据，可知电流频率为，故A错误； B．由图可知周期为0.02s，则角频率为 充电器的输入电压的瞬时值表达式为，故B错误； CD．机器人充满电后电池的电量 正常工作可用电量为，由，可知负载时大约可以持续工作4h，故C错误，D正确。 故选D。 9. 图1与图2所示为两个交流电的电压随时间的变化关系图像，已知图1前后半个周期都是正弦曲线的周期图像，则图1与图2交流电电压的有效值之比为（　　） A. B. C. D. 3 【答案】A 【解析】 【详解】令图1中交流电压的有效值为，则有 解得 令图2中交流电压的有效值为，则有 解得 则有 故选A。 10. 下图是一款小型电钻的简化电路图，它由变压器及电机两部分构成，变压器为理想变压器，电机的内阻为，额定电压为11V，额定电流为2A。当变压器输入电压为220V的正弦交流电时电钻正常工作，下列说法正确的是（　　） A. 变压器原线圈电流的最大值为 B. 变压器副线圈电流的最大值为2A C. 变压器的输入功率为4W D. 电机产生的机械功率为22W 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系 可得 根据理想变压器原副线圈电流与线圈匝数关系 解得变压器原线圈电流的有效值为 变压器原线圈电流的最大值为 故A正确； B．变压器副线圈电流的最大值为 故B错误； C．变压器的输入功率等于输出功率，为 故C错误； D．电机产生的机械功率为 故D错误 故选A。 11. 如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场方向水平（垂直于纸面向外）。竖直放置的“冂”形导轨宽为L，上端接有电阻R，导轨部分的电阻可忽略不计。光滑金属棒的质量为m、阻值为R。将金属棒由静止释放，金属棒下降的高度为h时达到最大速度。已知金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触，则在金属棒下降h的过程中（　　） A. 金属棒的加速度值先增大后减小 B. 金属棒的最大速度 C. 通过金属棒的电荷量为 D. 金属棒产生的焦耳热为 【答案】D 【解析】 【详解】A．金属棒受到的安培力 对金属棒，由牛顿第二定律得 mg-F=ma 联立解得加速度 金属棒做加速运动，v增加，则加速度a减小，当 mg=F 时，a=0，所以，金属棒的加速度值一直减小直到零，故A错误； B．金属棒匀速运动时速度最大，此时加速度为零，由平衡条件得 解得最大速度为 故B错误； C．由法拉第电磁感应定律可知，平均感应电动势为 平均感应电流为 通过金属棒的电荷量为 联立解得 故C错误； D．对回路，由能量守恒定律得 金属棒产生的热量为 可得 故D正确。 故选D。 二、实验题：本大题共1小题，5空，共15分。 12. 某物理兴趣小组用可拆变压器探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。 （1）可拆变压器如图1所示。下列说法正确的是_______。 A. 实验采用控制变量法进行探究 B. 变压器的铁芯是用整块硅钢制成的 C. 匝数多的线圈，要用粗一些的导线绕制 （2）关于实验操作，下列说法正确的是_______。 A. 实验可以用多节干电池串联起来作为电源 B. 实验中手不能接触裸露的导线、接线柱 C. 用交流电压表测副线圈两端电压时，副线圈应接小灯泡 （3）某次实验中用多用电表的交流电压10V挡测线圈两端电压，其示数如图2所示，则电压为_______V。 （4）若变压器为理想变压器，由原、副线圈若干组电压比与匝数比作出如图3所示的关系图像，该图像的斜率为________。 （5）实际实验中测得的原、副线圈的电压比________原、副线圈的匝数比。（选填“大于”、“等于”、“小于”） 【答案】（1）A （2）B （3）7.4 （4）1 （5）大于 【解析】 【小问1详解】 A．探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时，应采用控制变量法进行探究，A正确； B．变压器的铁芯是用硅钢片叠装而成，B错误； C．匝数少的线圈电流较大，为减小电能损失，应用粗一些的电阻较小的导线绕制，C错误。 故选A。 【小问2详解】 A．该实验应使用交流电源，A错误； B．手接触裸露导线、接线柱，会使人体接入电路中，导致数据不准确，B正确； C．若副线圈接小灯泡，测得电压为小灯泡两端电压，小于副线圈电压，C错误。 故选B。 【小问3详解】 选择1-10V一排读数，精度为，读数为7.4V。 【小问4详解】 由于是理想变压器，则，故图像的斜率为1。 【小问5详解】 由于实际上变压器的铁芯会损失一部分能量，所以副线圈的电压真实值会小于理论值，故原线圈与副线圈的电压比大于原线圈与副线圈的匝数比。 三、计算题：本大题共4小题，（9+6+12+14）共41分。 13. 如图，单匝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2v匀速进入同一匀强磁场。求： (1)第二次进入与第一次进入时线圈中电流之比； (2)第二次进入与第一次进入时外力做功的功率之比； (3)第二次进入与第一次进入过程中线圈产生热量之比。 【答案】(1)；(2) ；(3) 【解析】 【详解】(1)进入磁场的过程中，感应电动势为，根据闭合电路的欧姆定律得 所以电流之比为 (2)匀速进入，则外力与安培力平衡，所以外力做的功的功率为 功率之比为 (3)根据功能关系，外力做的功转化为线圈产生的热量，所以有 14. 如图所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在U1=220V的市电上，向额定电压为U2=1.80×104V的霓虹灯供电，使它正常发光．为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12mA时，熔丝就熔断． （1）熔丝的熔断电流是多大? （2）当副线圈电路中电流为10mA时．变压器的输入功率是多大? 【答案】（1）0.98A；（2）180W。 【解析】 【分析】变压器副线圈电流（或消耗的功率）与副线圈的负载有关系，因此原线圈的电流（或消耗的功率）也与副线圈的负载有关. 【详解】（1）设原、副线圈上的电压、电流分别为U1、U2、I1、I2 根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有： I1U1=I2U2 当I2=12mA时，I1即为熔断电流.代入数据得 I1=0.98A. （2）设副线圈中电流为=10mA时，变压器的输入功率为P1，根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有： 代入数据得 P1=180W 【点睛】此题是关于理想变压器的计算问题；关键是掌握变压器的电压、电流与原副线圈的匝数关系；变压器的输入功率等于输出功率，且输入功率取决于输出功率. 15. 如图所示，N=10匝的矩形线圈abcd，ab边长l1=20cm，ad边长l2=25cm，放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，使线圈绕垂直于磁感线的轴OO'以转速n=6000r/min匀速转动，线圈电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，t=0时线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里，求： （1）t=0时感应电流的方向；（回答：顺时针或者逆时针） （2）感应电动势的瞬时值表达式； （3）从图示位置转过30°的过程中流过电阻R的电荷量。 【答案】（1）顺时针；（2）；（3）0.01C 【解析】 详解】（1）根据右手定则可知，t=0时感应电流沿顺时针方向； （2）转速 角速度 感应电动势的最大值为 感应电动势的瞬时值表达式 既 （3）从图示位置转过30°的过程中，磁通量变化量为 运动时间 由 联立可得从图示位置转过30°的过程中流过电阻R的电荷量 16. 如图甲所示，一电阻不计且足够长的固定光滑平行金属导轨MN、PQ间距L＝0.8m，其下端接有阻值R＝2Ω的电阻，导轨平面与水平面间的夹角θ＝30°。整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。一质量m＝0.2kg、阻值r＝1Ω的金属棒垂直导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M＝0.8kg的重物相连，左端细线连接金属棒中点且沿NM方向。棒由静止释放后，沿NM方向位移x与时间t之间的关系如图乙所示，其中ab为直线．已知棒在0～0.3s内通过的电荷量是0.3～0.4s内通过电荷量的2倍，取g＝10m/s2，求： （1）刚释放时导体棒的加速度a； （2）0～0.3s内棒通过的位移x1的大小； （3）磁感应强度的大小B和整个回路在0～0.4s内产生的热量Q。 【答案】（1）；（2）0.6m；（3）；1.8J 【解析】 【详解】（1）对M和m组成的系统，根据牛顿第二定律有 解得 （2）棒在0～0.3s内通过的电荷量 平均感应电流 回路中平均感应电动势 得 同理，棒在0.3～0.4s内通过的电荷量 由题图乙读出0.4s时刻位移大小 x2＝0.9m 又 q1＝2q2 联立解得 x1＝0.6m （3）由题图乙知棒在0.3～0.4s内做匀速直线运动，棒的速度大小 0.3s后棒受力平衡 ， 根据闭合电路欧姆定律得 解得 0～0.4s内，对整个系统，根据能量守恒定律得 代入数据解得 Q＝1.8J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二年级2024-2025学年第二学期3月份学情调研测试 物理试卷 一、单选题：本大题共11小题，共44分。 1. 电吉他的工作原理简化示意图如图所示，琴身上装有线圈，线圈附近被磁化的琴弦振动时，会使线圈中的磁通量发生变化，从而产生感应电流，再经信号放大器放大后传到扬声器。则当图中琴弦向左远离线圈时（　　） A 线圈中不产生感应电流 B. 穿过线圈的磁通量减小 C. 琴弦受向左的安培力 D. 线圈有收缩趋势 2. 如图所示是动圈式麦克风的示意简图，磁铁固定在适当的位置，线圈与一个膜片连接，声波传播时可使膜片左右移动，从而引起线圈运动产生感应电流，则线圈（　　） A 磁通量增大时，感应电流从a流向b B. 磁通量减小时，感应电流从b流向a C. 磁通量先增大后减小时，感应电流一直从a流向b D. 磁通量先增大后减小时，感应电流先从b流向a再从a流向b 3. 如图所示是法拉第圆盘发电机的示意图。铜质圆盘安装在水平铜轴上，圆盘全部处在两磁极之间，圆盘平面与磁感线垂直。金属圆盘与电阻组成闭合回路，现在顺时针（从左往右看）转动圆盘，（　　） A. 只有圆盘加速转动，回路中才有感应电流 B. 由于圆盘转动过程中磁通量不变化，所有电路中没有电流 C. 圆盘转动过程中，回路中的感应电流从经电阻到 D. 圆盘转动过程中，回路中的感应电流从经电阻到 4. 如图所示为宽度为3L的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。磁场左侧有一个边长为L的正方形导体线框，其总电阻为R，线框所在平面与磁场方向垂直。线框以速度v向右匀速穿过磁场区域，以线框cd边刚进入磁场的时刻为计时起点，规定电流沿逆时针方向为正，安培力F向左为正。则以下关于线框中的感应电流I、ab两点间的电势差、安培力F和线框的发热功率P随时间变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图甲所示，一个匝数的圆形导体线圈，面积，电阻。在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。有一个的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，b端接地，则下列说法正确的是（ ） A. 圆形线圈中产生的感应电动势为6V B. 电阻R两端的电压为4.5V C. 通过电阻R的电流为1.5A D. 在0~4s时间内，流经电阻R的电荷量为9C 6. 如图所示，P、Q是两个相同的小灯泡，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻近似为零，下列说法中正确的是（ ） A. 闭合开关，P、Q同时发光，然后P逐渐变亮 B. 闭合开关，P、Q同时发光，然后P逐渐变暗至熄灭 C. 电路稳定后，断开开关，P、Q同时熄灭 D. 电路稳定后，断开开关，Q逐渐变暗至熄灭 7. 如图所示，由均匀导线制成的半径为R的圆环，以v的速度匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场。当圆环运动到图示位置（）时，a、b两点的电势差为（　　） A. B. C. D. 8. 如图（a）所示的智能机器人广泛应用于酒店、医院等场所.机器人内电池的容量为，负载时正常工作电流约为，电池容量低于20%时不能正常工作，此时需要用充电器对其进行充电，充电器的输入电压如图（b）所示.下列说法正确的是（ ） A. 充电器的输入电流频率为 B. 充电器的输入电压瞬时表达式为 C. 机器人充满电后电池的电量为 D. 机器人充满电后，负载时大约可以持续正常工作 9. 图1与图2所示为两个交流电的电压随时间的变化关系图像，已知图1前后半个周期都是正弦曲线的周期图像，则图1与图2交流电电压的有效值之比为（　　） A. B. C. D. 3 10. 下图是一款小型电钻的简化电路图，它由变压器及电机两部分构成，变压器为理想变压器，电机的内阻为，额定电压为11V，额定电流为2A。当变压器输入电压为220V的正弦交流电时电钻正常工作，下列说法正确的是（　　） A. 变压器原线圈电流的最大值为 B. 变压器副线圈电流的最大值为2A C. 变压器的输入功率为4W D. 电机产生的机械功率为22W 11. 如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场方向水平（垂直于纸面向外）。竖直放置的“冂”形导轨宽为L，上端接有电阻R，导轨部分的电阻可忽略不计。光滑金属棒的质量为m、阻值为R。将金属棒由静止释放，金属棒下降的高度为h时达到最大速度。已知金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触，则在金属棒下降h的过程中（　　） A. 金属棒的加速度值先增大后减小 B. 金属棒的最大速度 C. 通过金属棒的电荷量为 D. 金属棒产生的焦耳热为 二、实验题：本大题共1小题，5空，共15分。 12. 某物理兴趣小组用可拆变压器探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。 （1）可拆变压器如图1所示。下列说法正确的是_______。 A. 实验采用控制变量法进行探究 B. 变压器的铁芯是用整块硅钢制成的 C. 匝数多的线圈，要用粗一些的导线绕制 （2）关于实验操作，下列说法正确的是_______。 A. 实验可以用多节干电池串联起来作为电源 B. 实验中手不能接触裸露的导线、接线柱 C. 用交流电压表测副线圈两端电压时，副线圈应接小灯泡 （3）某次实验中用多用电表交流电压10V挡测线圈两端电压，其示数如图2所示，则电压为_______V。 （4）若变压器为理想变压器，由原、副线圈若干组电压比与匝数比作出如图3所示的关系图像，该图像的斜率为________。 （5）实际实验中测得的原、副线圈的电压比________原、副线圈的匝数比。（选填“大于”、“等于”、“小于”） 三、计算题：本大题共4小题，（9+6+12+14）共41分。 13. 如图，单匝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2v匀速进入同一匀强磁场。求： (1)第二次进入与第一次进入时线圈中电流之比； (2)第二次进入与第一次进入时外力做功的功率之比； (3)第二次进入与第一次进入过程中线圈产生热量之比。 14. 如图所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在U1=220V的市电上，向额定电压为U2=1.80×104V的霓虹灯供电，使它正常发光．为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12mA时，熔丝就熔断． （1）熔丝熔断电流是多大? （2）当副线圈电路中电流为10mA时．变压器的输入功率是多大? 15. 如图所示，N=10匝的矩形线圈abcd，ab边长l1=20cm，ad边长l2=25cm，放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，使线圈绕垂直于磁感线的轴OO'以转速n=6000r/min匀速转动，线圈电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，t=0时线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里，求： （1）t=0时感应电流的方向；（回答：顺时针或者逆时针） （2）感应电动势的瞬时值表达式； （3）从图示位置转过30°的过程中流过电阻R的电荷量。 16. 如图甲所示，一电阻不计且足够长的固定光滑平行金属导轨MN、PQ间距L＝0.8m，其下端接有阻值R＝2Ω的电阻，导轨平面与水平面间的夹角θ＝30°。整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。一质量m＝0.2kg、阻值r＝1Ω的金属棒垂直导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M＝0.8kg的重物相连，左端细线连接金属棒中点且沿NM方向。棒由静止释放后，沿NM方向位移x与时间t之间的关系如图乙所示，其中ab为直线．已知棒在0～0.3s内通过的电荷量是0.3～0.4s内通过电荷量的2倍，取g＝10m/s2，求： （1）刚释放时导体棒的加速度a； （2）0～0.3s内棒通过的位移x1的大小； （3）磁感应强度的大小B和整个回路在0～0.4s内产生的热量Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $