精品解析：上海市南洋中学2025-2026学年高二下学期3月月考物理试卷

高二物理3月闯关之电磁征途 班级________ 学号________ 姓名________ 一 寒假原题 1. 如图甲所示，电子原静止在两平行金属板A、B间的a点，t=0时刻开始A、B板间的电势差按如图乙所示规律变化，则下列说法中正确的是（　　） A. t1时刻电子的位移最大 B. t2时刻电子的动能最大 C. 电子可能在极板间做往复运动 D. 电子能从小孔P飞出，且飞出的动能不大于eU0 2. 有两个额定电压220V和额定功率40W的灯泡，一个是金属丝的，另一个是碳丝的．由于它们的电阻与温度有关，所以它们的U-I图线不是直线，而是曲线，如图所示．如果把它们串联起来接到220V的电源上，那么关于两灯泡的发光情况，下列说法中正确的是（ ） A. 金属丝灯泡比碳丝灯泡亮些 B. 碳丝灯泡比金属丝灯泡亮些 C. 两灯一样亮 D. 无法判断那一个灯更亮 3. 如图，立方体区域abcd−a′b′c′d′在匀强磁场中。带电粒子以一定初速度从a点沿ab方向垂直磁场进入该区域，粒子仅受磁场力，且能通过c′点，则该匀强磁场方向可能（　　） A. 由a指向d B. 由a′指向d C. 由a指向d′ D. 由d指向a′ 4. 如图，水平面MN下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，纸面为竖直平面。不可形变的导体棒ab和两根可形变的导体棒组成三角形回路框，其中ab处于水平位置框从MN上方由静止释放，框面始终在纸面内框落入磁场且ab未到达MN的过程中，沿磁场方向观察，框的大致形状及回路中的电流方向为（　　） A. B. C. D. 二、自感和涡流 5. 如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其电阻忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. S闭合瞬间，A先亮 B. S闭合瞬间，A、B同时亮 C. S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭 D. S断开瞬间，B逐渐熄灭 6. 如图所示的实验电路中，L是自感线圈，R为定值电阻，电源内阻不可忽略。时闭合开关S，一段时间后断开开关，则电流传感器所记录的电流i随时间t变化的图像可能为（　　） A. B. C. D. 7. 在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采用双线并绕的方法，如图所示。其原理是（　　） A. 当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势相互抵消 B. 当电路中的电流变化时，两股导线产生的感应电流相互抵消 C. 当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁通量相互抵消，没有自感电动势产生 D. 以上说法都不对 8. 如图所示，可拆变压器铁芯由U形部分P和横档部分Q组合而成，为减少铁芯中的涡流损耗，横挡部分Q中绝缘硅钢片的堆叠方式应为（　　） A. B. C. 9. 为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是（　　） A. B. C. D. 三、交变电流 10. 正弦交流电是由闭合线圈在匀强磁场中匀速转动产生的。一台正弦交流发电机为一套45kW的工业电热设备供电。如果该系统电压的有效值是660V，则电流的有效值是________A。若将交流发电机的线圈的转速提高1倍，其他条件不变，则该发电机供电电压的有效值为________V。（保留3位有效数字） 11. 工业上常利用感应电炉冶炼金属，装置如图所示。当线圈中通有如图电流时下列说法正确的是（　　） A. 感应炉所接电源应是低频直流电源 B. 感应炉所接电源应是高频交流电源 C. 电炉最好选择陶瓷材质 D. 若增加交流电的频率，冶炼金属的效率不变 E. 外侧电炉产生大量的热使金属熔化 12. 如图所示，线圈abcd的面积是，共100匝，线圈电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时。问： （1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈转过时电动势的瞬时值多大？ （3）电路中，电压表和电流表的示数各是多少？ （4）从中性面开始计时，经通过电阻R的电荷量是多少？ 四、变压器 13. 变压器是远距离输电线路中的重要设备，在有关输电线路的计算时常将变压器视为理想变压器，这样的考虑是基于以下因素（　　） A. 变压器无论对交流电还是直流电能按需要升压或降压 B. 变压器原、副线圈的端电压之比等于它们的匝数比 C. 变压器原、副线圈中的磁通量都发生变化，它们产生相同的感应电动势 D. 忽略变压器铁心和线圈的能量损耗，输出功率等于输入功率 14. 如图所示的理想变压器初、次级匝数比为。图中4个灯泡规格相同。若、恰能正常发光，则（　　） A. 、正常发光 B. 、比正常发光时暗些 C. 、比正常发光时亮些 D. 条件不足，无法判断 15. 电力公司要检修电路，需停电一天，为了保障正常的教学，学校用一台不计内阻的发电机来提供照明用电，如图所示。升压变压器原、副线圈匝数比为，降压变压器原、副线圈匝数比为，输电线的总电阻为。全校共有22个班，每班有“220V，40W”灯6盏，若只保证全部电灯正常发光，则 （1）降压变压器副线圈的电流多大？ （2）输电线损失的功率多大？ （3）升压变压器的输入电压多大？ （4）输电效率为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理3月闯关之电磁征途 班级________ 学号________ 姓名________ 一 寒假原题 1. 如图甲所示，电子原静止在两平行金属板A、B间的a点，t=0时刻开始A、B板间的电势差按如图乙所示规律变化，则下列说法中正确的是（　　） A. t1时刻电子的位移最大 B. t2时刻电子的动能最大 C. 电子可能在极板间做往复运动 D. 电子能从小孔P飞出，且飞出的动能不大于eU0 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．t=0时刻，B板的电势比A板高，电子在t1时间内向B板加速，t1时刻加速结束，t1~t2电子减速，并在t2时刻速度刚好为零，之后一直重复这样的运动，直到从小孔P飞出，故t1时刻电子的位移不是最大，t2时刻电子动能也不是最大的，选项ABC错误； D．由上述分析可知，电子的最大动能为，所以电子最终从P点飞出时的动能都小于等于，选项D正确。 故选D。 2. 有两个额定电压220V和额定功率40W的灯泡，一个是金属丝的，另一个是碳丝的．由于它们的电阻与温度有关，所以它们的U-I图线不是直线，而是曲线，如图所示．如果把它们串联起来接到220V的电源上，那么关于两灯泡的发光情况，下列说法中正确的是（ ） A. 金属丝灯泡比碳丝灯泡亮些 B. 碳丝灯泡比金属丝灯泡亮些 C. 两灯一样亮 D. 无法判断那一个灯更亮 【答案】B 【解析】 【详解】两个材料灯泡的伏安特性曲线的交点表示额定电压220V，当把它们串联起来，电流相等，碳丝灯泡两端的电压与金属丝灯泡两端的电压之和为220V，由图线可知，碳丝两端的电压大于金属丝两端的电压，由P=UI，碳丝灯泡的实际消耗功率大于金属丝灯泡消耗的实际功率，所以碳丝灯泡比金属丝灯泡亮些，故B正确，ACD错误． 3. 如图，立方体区域abcd−a′b′c′d′在匀强磁场中。带电粒子以一定初速度从a点沿ab方向垂直磁场进入该区域，粒子仅受磁场力，且能通过c′点，则该匀强磁场方向可能（　　） A. 由a指向d B. 由a′指向d C. 由a指向d′ D. 由d指向a′ 【答案】BD 【解析】 【详解】粒子在垂直磁场的平面内做匀速圆周运动，磁场方向应垂直于、、所决定的平面，因题目未明确带电粒子所带电荷的电性，所以匀强磁场方向可能由指向，也可能由指向。 故选BD。 4. 如图，水平面MN下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，纸面为竖直平面。不可形变的导体棒ab和两根可形变的导体棒组成三角形回路框，其中ab处于水平位置框从MN上方由静止释放，框面始终在纸面内框落入磁场且ab未到达MN的过程中，沿磁场方向观察，框的大致形状及回路中的电流方向为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由楞次定律“增反减同”可知回路框中感应电流方向为逆时针，根据左手定则可知左侧导体棒所受安培力斜向右上方，右侧导体棒所受安培力斜向左上方。 故选C。 二、自感和涡流 5. 如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其电阻忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. S闭合瞬间，A先亮 B. S闭合瞬间，A、B同时亮 C. S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭 D. S断开瞬间，B逐渐熄灭 【答案】C 【解析】 【详解】AB．刚通电时，自感线圈相当于断路，二极管中为反向电流，则电流既不通过A灯，也不通过B灯。电路稳定时，依题意，自感线圈相当于导线，则电流流过B灯，B灯发光，则S闭合瞬间，A、B两灯均不亮，然后A灯仍不亮，B灯逐渐变亮，故AB错误； CD．开关断开瞬间，自感线圈相当于电源，自感线圈与二极管、A灯形成回路，二极管中为正向电流，则A灯闪亮一下，然后逐渐熄灭，开关断开后，B灯不处在回路中，B灯立即熄灭，故C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示的实验电路中，L是自感线圈，R为定值电阻，电源内阻不可忽略。时闭合开关S，一段时间后断开开关，则电流传感器所记录的电流i随时间t变化的图像可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】闭合S瞬间，线圈中产生自感电动势，阻碍电流增加，则线圈相当于断路，此时通过电流传感器的电流最大；随线圈阻碍作用的减小，相当于电阻减小，使得外电路总电阻减小，根据闭合电路，可知总电流增大，又，则减小，通过电流传感器的电流逐渐减小；电路稳定后，外电路电阻不变，外电压不变，通过电流传感器的电流不变；断开开关S瞬间，由于自感现象，电感线圈阻碍电流减小，通过线圈L的电流此时从左向右流过电流传感器，与原来方向相反，且逐渐减小，故D正确。 故选D。 7. 在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采用双线并绕的方法，如图所示。其原理是（　　） A. 当电路中的电流变化时，两股导线产生的自感电动势相互抵消 B. 当电路中的电流变化时，两股导线产生的感应电流相互抵消 C. 当电路中的电流变化时，两股导线中原电流的磁通量相互抵消，没有自感电动势产生 D. 以上说法都不对 【答案】C 【解析】 【详解】双线并绕的精密电阻中，两股导线的电流方向相反，它们产生的磁场方向也相反：当电流变化时，两股导线各自产生的磁通量会相互抵消，导致穿过线圈的总磁通量始终为零。根据法拉第电磁感应定律，磁通量变化量为零，因此不会产生自感电动势，从而消除了自感现象。 故选C。 8. 如图所示，可拆变压器铁芯由U形部分P和横档部分Q组合而成，为减少铁芯中的涡流损耗，横挡部分Q中绝缘硅钢片的堆叠方式应为（　　） A. B. C. 【答案】A 【解析】 【详解】变压器工作时，铁芯中的磁通量发生变化，会在铁芯中产生涡流。为了减小涡流损耗，铁芯应由相互绝缘的硅钢片叠压而成，且硅钢片的平面应与磁感线平行。在横挡Q中，磁感线沿着铁芯的长度方向（水平方向）分布。图A中硅钢片是水平层叠的，其平面与磁感线平行，能有效阻断涡流回路，增大电阻，减小涡流损耗。 故选A。 9. 为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】该装置的原理是利用电磁阻尼。薄板出现扰动时，穿过薄板表面的磁通量如果发生变化，就会产生感应电流，薄板就会受到安培力作用，安培力总是阻碍导体相对磁场的运动，从而使薄板尽快停下来。 A．薄板上、下、左、右运动时，磁通量都会发生变化，所以都会产生感应电流，所以都会受到安培力作用而很快停下来，故A正确； B．薄板只有向左运动时，磁通量才会发生变化，才会产生感应电流，进而受到安培力作用而很快停下来，而向上、向下和向右运动时，则不会产生感应电流，故B错误； C．薄板只有向左运动较大距离时，磁通量才会发生变化，才会产生感应电流，进而受到安培力作用而很快停下来，而向上向下和向右运动时，则不会产生感应电流，故C错误； D．薄板只有向左、向右运动时，磁通量才会发生变化，才会产生感应电流，进而受到安培力作用而很快停下来，而向上、向下运动时，则不会产生感应电流，故D错误。 故选A。 三、交变电流 10. 正弦交流电是由闭合线圈在匀强磁场中匀速转动产生的。一台正弦交流发电机为一套45kW的工业电热设备供电。如果该系统电压的有效值是660V，则电流的有效值是________A。若将交流发电机的线圈的转速提高1倍，其他条件不变，则该发电机供电电压的有效值为________V。（保留3位有效数字） 【答案】 ①. 68.2 ②. 【解析】 【详解】[1]电流有效值 [2]交流发电机的线圈的转速提高1倍，即线圈绕旋转轴的角速度变为原来的两倍，由 可知电压最大值变为原来的两倍，有效值也变为原来的两倍，即 11. 工业上常利用感应电炉冶炼金属，装置如图所示。当线圈中通有如图电流时下列说法正确的是（　　） A. 感应炉所接电源应是低频直流电源 B. 感应炉所接电源应是高频交流电源 C. 电炉最好选择陶瓷材质 D. 若增加交流电的频率，冶炼金属的效率不变 E. 外侧电炉产生大量的热使金属熔化 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．为了产生较大的感应电动势，感应炉所接电源应是高频交流电源，故A错误B正确； C．陶瓷具有耐高温、绝缘的性质，因此电炉最好选择陶瓷材质，故C正确； D．若增加交流电的频率，感应电动势增大，冶炼金属的效率增大，故D错误。 E．感应电炉冶炼金属过程中，交流电源产生交变磁场，从而在金属中产生涡流，涡流的热效应使金属熔化，而不是外侧电炉产生大量的热使金属熔化，故E错误； 故选BC。 12. 如图所示，线圈abcd的面积是，共100匝，线圈电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时。问： （1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈转过时电动势的瞬时值多大？ （3）电路中，电压表和电流表的示数各是多少？ （4）从中性面开始计时，经通过电阻R的电荷量是多少？ 【答案】（1）e＝50sin10πtV （2） （3）， （4） 【解析】 【小问1详解】 根据题意线圈的转速为n＝300r/min＝5r/s 交流电的频率为f＝n＝5Hz 角速度ω＝2πf＝10πrad/s 感应电动势最大值Em＝NBSω＝50V 所以瞬时表达式为e＝Emsinωt＝50sin10πtV 【小问2详解】 当时电动势的瞬时值 【小问3详解】 电动势有效值为 可得电流表示数 电压表示数 【小问4详解】 从中性面开始计时，经线圈转过的角度为 磁通量的变化量为 根据 可得 四、变压器 13. 变压器是远距离输电线路中的重要设备，在有关输电线路的计算时常将变压器视为理想变压器，这样的考虑是基于以下因素（　　） A. 变压器无论对交流电还是直流电能按需要升压或降压 B. 变压器原、副线圈的端电压之比等于它们的匝数比 C. 变压器原、副线圈中的磁通量都发生变化，它们产生相同的感应电动势 D. 忽略变压器铁心和线圈的能量损耗，输出功率等于输入功率 【答案】D 【解析】 【详解】A．变压器基于电磁感应互感原理工作，直流电电流恒定，产生的磁通量不发生变化，副线圈不会产生感应电动势，无法对直流电实现变压，故A错误； B．原、副线圈端电压之比等于匝数比是理想变压器的推导结论，并非将实际变压器视为理想变压器的假设前提，故B错误； C．原、副线圈的磁通量变化率相同，但感应电动势满足，二者匝数不同，感应电动势不相同，故C错误； D．理想变压器模型的核心假设就是忽略铁心、线圈的所有能量损耗，满足输出功率等于输入功率，这是将实际变压器近似为理想变压器的依据，故D正确。 故选D。 14. 如图所示的理想变压器初、次级匝数比为。图中4个灯泡规格相同。若、恰能正常发光，则（　　） A. 、正常发光 B. 、比正常发光时暗些 C. 、比正常发光时亮些 D. 条件不足，无法判断 【答案】B 【解析】 【详解】令灯泡额定电流为，由于、恰能正常发光，则副线圈中电流为，根据电流匝数关系有 解得可知 则、比正常发光时暗些。 故选B。 15. 电力公司要检修电路，需停电一天，为了保障正常的教学，学校用一台不计内阻的发电机来提供照明用电，如图所示。升压变压器原、副线圈匝数比为，降压变压器原、副线圈匝数比为，输电线的总电阻为。全校共有22个班，每班有“220V，40W”灯6盏，若只保证全部电灯正常发光，则 （1）降压变压器副线圈的电流多大？ （2）输电线损失的功率多大？ （3）升压变压器的输入电压多大？ （4）输电效率为多少？ 【答案】（1）24A （2）144W （3）226V （4） 【解析】 【小问1详解】 降压变压器的输出功率为 降压变压器副线圈的电流 【小问2详解】 降压变压器原线圈的电流 输电线损失的功率 【小问3详解】 降压变压器原线圈电压为 输电线上损失的电压为 升压变压器的输出电压为 升压变压器的输入电压为 【小问4详解】 用户获得的实际功率 所以发电机的输出功率 则输电效率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $