内容正文:
阜南实验中学2025-2026学年高二第二学期第一次质量检测
物理试卷
一、单选题(每题4分,共32分)
1. 科学的发展离不开科学家的不断探索。关于科学家及其贡献,下列说法正确的是( )
A. 库仑做了大量实验,发现了电磁感应现象
B. 洛伦兹提出了分子电流假说
C. 楞次分析了关于感应电流方向的实验事实后,提出楞次定律
D. 法拉第提出了电磁感应定律
【答案】C
【解析】
【详解】A.库仑通过扭秤实验研究电荷间作用力,提出库仑定律;电磁感应现象由法拉第发现,故A错误;
B.分子电流假说由安培提出,用于解释磁现象,故B错误;
C.楞次通过实验总结出感应电流方向的规律,即楞次定律,故C正确;
D.法拉第研究了感应电流产生的条件,诺伊曼和韦伯提出了法拉第电磁感应定律,故D错误。
故选C。
2. 关于下面四幅图涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 图甲中磁铁若不动,开关S闭合瞬间,电流计指针发生偏转
B. 图乙中动圈式扬声器发声时,其工作原理是电磁感应
C. 图丙中摇动手柄使磁铁旋转,铝框也会跟着转动的现象叫电磁阻尼
D. 图丁中家用电磁炉加热食物是利用涡流工作的
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲中磁铁不动,开关S闭合瞬间,穿过线圈的磁通量不变,电流计指针不发生偏转,A错误;
B.图乙中动圈式扬声器发声时,其工作原理是通电线圈在磁场中受力,不是电磁感应,B错误;
C.图丙中摇动手柄使磁铁旋转,铝框也会跟着转动的现象叫电磁驱动,C错误;
D.图丁中家用电磁炉加热食物是利用交变电流产生变化的磁场,变化的磁场在锅壁内产生涡流发热,从而加热食物,D正确。
故选D。
3. 某同学在研究交变电流的变化中得到以下图像,图中各图线中不表示交流电的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】交流电是指电流的方向发生周期性变化的电流;所以图中各图线中表示交流电的是A、C、D;图中各图线中不表示交流电的是B。
故选B。
4. 下列图示情况,闭合导体回路中不能产生感应电流的是( )
A. 图甲中线圈ABCD以通电直导线为轴转动(仅考虑通电直导线产生的磁场)
B. 图乙中将一线圈两端与电流传感器相连,强磁铁从长玻璃管上端由静止下落过程中
C. 图丙中轻质金属环A用轻绳悬挂,线圈平面与螺线管轴线垂直,向下移动滑动变阻器R的滑片
D. 图丁中导线框向右平移进入磁场的过程
【答案】A
【解析】
【详解】A选项线圈以通电直导线为轴转动,磁通量不变,没有感应电流,B、C、D选项中闭合导体回路的磁通量均发生变化,均有感应电流产生。
故选A。
5. 如图所示, 空间中存在匀强磁场B,方向垂直纸面向里。一长度为l的铜棒以速度v向右匀速运动,速度方向与铜棒之间的夹角为30°,则铜棒ab两端的电势差Uab为( )
A. Blv B. -Blv C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】铜棒切割磁感线产生感应电动势,ab相当于电源,根据右手定则,判断知a端相当于电源的负极,b端相当于电源的正极,根据法拉第电磁感应定律,可得
故选D。
6. 如图甲所示,金属圆环的半径为r,电阻率为ρ。圆环是由横截面积为S的硬质细导线做成的。圆环内匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示,垂直纸面向外为磁场正方向,则在前2t0的时间内圆环中的感应电流为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据法拉第电磁感应定律
由图乙知,磁感应强度变化率一直不变,为
感应电流为
根据电阻定律
联立解得
故选A。
7. 如图1所示,竖直固定的螺线管线圈两端通过导线与一电阻相连,构成闭合回路。螺线管处于竖直方向的磁场中,磁感应强度B随时间t变化的关系如图2所示。磁场竖直向上为正方向,则通过电阻的电流,下列判断正确的是( )
A. 时刻电流最大 B. 时间内电流方向为a→b
C. 与时间内电流方向相反 D. 与时间内电流方向相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据法拉第电磁感应定律可得,
其中为图线的斜率,由图2可知,时刻图线的斜率为零,此时电流最小,为零,故A错误;
B.时间内磁场正方向增大,根据楞次定律“增反减同”可知,感应磁场向下,根据安培定则可知,电流方向为a→b,故B正确;
CD.时间内磁场正方向减小,根据楞次定律“增反减同”可知,感应磁场向上,根据安培定则可知,电流方向为b→a;同理,时间内磁场负方向增加,根据楞次定律“增反减同”可知,感应磁场向上,根据安培定则可知,电流方向为b→a,所以与时间内电流方向相同;与时间内电流方向相反,故CD错误。
故选B。
8. 如图所示,两个相邻的有界匀强磁场区,方向相反,且垂直纸面,磁感应强度的大小均为,以磁场区左边界为轴建立坐标系,磁场区在轴方向足够长,在轴方向宽度均为。矩形导线框的边与轴重合,边长为。线框从图示位置水平向右匀速穿过两磁场区域,且线框平面始终保持与磁场垂直。以逆时针方向为电流的正方向,线框中感应电流与线框移动距离的关系图像正确的是图中的( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设AB边和CD边长为L,匀速运动的速度大小为,线框的总电阻为,由法拉第电磁感应定律知每个边切割磁感线产生的感应电动势都为,由欧姆定律有
线框进入磁场过程中,当,CD边切割磁感线,感应电流,方向逆时针
当,AB边和CD边同时切割磁感线,感应电流,方向顺时针
当,AB边切割磁感线,感应电流,方向逆时针。
故选C。
二、多选题(每题5分,选对但选不全得3分,选错得0分,共10分)
9. 如图所示,P、Q是两个完全相同的灯泡,L是自感系数很大、电阻可不计的线圈。闭合开关,一段时间后电路中的电流稳定,下列说法正确的是( )
A. P灯不亮,Q灯亮
B. P灯与Q灯亮度相同
C. 断开开关时,P立即熄灭,Q亮一下逐渐熄灭
D. 断开开关时,P亮一下逐渐熄灭,Q立即熄灭
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.电路稳定后,因线圈电阻不计,则P灯被短路,不亮,Q灯亮,A正确;
CD.断开开关时,Q立即熄灭,由于电路中电流减小,则线圈中产生自感电动势阻碍电流减小,线圈相当于电源,在P灯中重新组成回路,则P亮一下逐渐熄灭,C错误,D正确。
故选AD。
10. 如图甲所示,细线悬挂边长为1m、电阻为0.2Ω的正方形单匝导体线框,线框一半处于水平虚线下方的有界匀强磁场中。0~0.2s内,磁场的磁感应强度大小B随时间t变化的图像如图乙所示,磁场方向垂直纸面向里为正方向,线框始终处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 0.15s时线框中的电流方向为顺时针方向
B. 0~0.2s内细线上的拉力先减小后增大
C. 0.05s时线框中的电流为10A
D. 0.1s时线框中的电流为0
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据楞次定律可知,0~0.2s内线框中的电流方向始终为顺时针方向,故A正确;
B.因为0~0.2s内线框中的电流方向始终为顺时针方向,根据左手定则可知,0~0.1s内线框受到的安培力方向竖直向下,因为磁感应强度逐渐减小,根据F=BIL
可知安培力不断减小,根据平衡条件可知细线上的拉力逐渐减小,同理有0.1s~0.2s内线框受到的安培力方向竖直向上,且安培力逐渐增大,根据平衡条件可知细线上的拉力逐渐减小,因此0~0.2s内细线上的拉力一直减小,故B错误;
CD.0~0.2s内,根据法拉第电磁感应定律,有
代入数据可得线框中的电流,故C正确,D错误。
故选AC。
二、实验题(每空2分,共16分)
11. 利用如图所示的器材观察条形磁铁插入或拔出线圈时,电流表指针的偏转情况。
(1)当条形磁铁插入或拔出线圈的瞬间,电流表的指针发生偏转,说明线圈中_________感应电流(选填“有”或“无”);
(2)当条形磁铁在线圈中保持不动时,电流表指针_________(选填“会”或“不会”)发生偏转,说明线圈中_________感应电流(选填“有”或“无”);
(3)实验现象表明,当穿过闭合回路中_________的发生变化时,该回路中就有感应电流产生。
【答案】(1)有 (2) ①. 不会 ②. 无
(3)磁通量
【解析】
【小问1详解】
当条形磁铁插入或拔出线圈的瞬间,电流表的指针发生偏转,说明线圈中有感应电流。
【小问2详解】
当条形磁铁在线圈中保持不动时,电流表指针不发生偏转,说明线圈中无感应电流。
【小问3详解】
实验现象表明,当穿过闭合回路中的磁通量发生变化时,该回路中就有感应电流产生。
12. 请根据以下内容,完成下面问题。
某同学测定电池组的电动势和内阻,实验电路如图(a)所示。
(1)根据实验电路图,图(b)所示的实物电路中,导线P端应当连接在接线柱________(填“①”或“②”)上。
(2)某次测量中,电流表量程为0~0.6A,指针见图(c),其读数为________A
(3)该同学将实验测量的数据反映在的图中,由此图线,可求出电池的电动势__________V(保留到小数点后两位),当电源短路时,电流___________A(保留到小数点后一位)。
【答案】(1)② (2)0.52
(3) ①. 1.48##1.47##1.49 ②. 2.1##2.2
【解析】
【小问1详解】
根据实验电路图,因电压表要测量路端电压,则图(b)所示的实物电路中,导线P端应当连接在接线柱②上;
【小问2详解】
依题意,电流表量程为0~0.6A,最小刻度为0.02A,则读数为0.52A;
【小问3详解】
图像的纵截距为电池的电动势,由图可知,电池的电动势
根据闭合电路欧姆定律可知图像的表达式为,则图像的斜率为电池的内电阻
可得短路电流
四、解答题(13题12分,14、15每题15分,总共42分,写出必要的解题过程)
13. 如图所示,面积为0.2 m2的100匝线圈处在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面。已知磁感应强度随时间变化的规律为B=(2+0.2t)T,定值电阻R1=6Ω,线圈电阻R2=4Ω,求流经R1的电流方向及a、b两点间的电压Uab。
【答案】电流方向a→R1→b;2.4V
【解析】
【详解】由法拉第电磁感应定律
回路中线圈为电源,R为外电阻,由楞次定律的a点电势高于b点电势,有
电流方向a→R1→b。
14. 如图所示,足够长的光滑平行金属导轨、固定在水平面上,间距为,间接阻值为的定值电阻,质量为的金属棒垂直导轨放置,导轨和金属棒电阻不计,整个装置处于方向垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中。现给金属棒一个水平外力使金属棒从静止开始向右匀加速运动,速度达到时水平外力大小为该时刻安培力大小的2倍,运动过程中金属棒始终垂直导轨且与导轨接触良好。求在速度增加到时:
(1)电路中的电流
(2)金属棒受到的安培力大小;
(3)金属棒的加速度大小;
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
金属棒切割磁感线产生的电动势为
电路中的电流为
解得
【小问2详解】
金属棒受到的安培力
解得
【小问3详解】
根据牛顿第二定律
其中
联立解得
15. 如图所示,两平行光滑的导轨倾斜固定放置,导轨与水平面的夹角为,导轨的间距,磁感应强度为的匀强磁场垂直导轨平面向下。在导轨上端接阻值为的定值电阻,质量为、电阻为的金属杆垂直导轨放置。由静止释放金属杆,金属杆运动过程中始终与导轨垂直并接触良好,导轨电阻不计且足够长。,取。求:
(1)金属杆下滑过程中最大速度的大小;
(2)金属杆由静止沿导轨下滑4m时已达到最大速度,则此过程中通过金属杆横截面的电荷量;
(3)在(2)所叙述的过程中,金属杆中产生的焦耳热。
【答案】(1)2m/s
(2)4C (3)6J
【解析】
【小问1详解】
金属杆速度最大时,根据平衡条件有
其中,,
得
【小问2详解】
由静止沿导轨下滑4m的过程中,下滑位移为,则根据,,,
得
【小问3详解】
由静止沿导轨下滑4m的过程中,整个回路产生的焦耳热为,金属杆产生的焦耳热为,则,
得
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物理试卷
一、单选题(每题4分,共32分)
1. 科学的发展离不开科学家的不断探索。关于科学家及其贡献,下列说法正确的是( )
A. 库仑做了大量实验,发现了电磁感应现象
B. 洛伦兹提出了分子电流假说
C. 楞次分析了关于感应电流方向的实验事实后,提出楞次定律
D. 法拉第提出了电磁感应定律
2. 关于下面四幅图涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A. 图甲中磁铁若不动,开关S闭合瞬间,电流计指针发生偏转
B. 图乙中动圈式扬声器发声时,其工作原理是电磁感应
C. 图丙中摇动手柄使磁铁旋转,铝框也会跟着转动的现象叫电磁阻尼
D. 图丁中家用电磁炉加热食物是利用涡流工作的
3. 某同学在研究交变电流的变化中得到以下图像,图中各图线中不表示交流电的是( )
A. B. C. D.
4. 下列图示情况,闭合导体回路中不能产生感应电流的是( )
A. 图甲中线圈ABCD以通电直导线为轴转动(仅考虑通电直导线产生的磁场)
B. 图乙中将一线圈两端与电流传感器相连,强磁铁从长玻璃管上端由静止下落过程中
C. 图丙中轻质金属环A用轻绳悬挂,线圈平面与螺线管轴线垂直,向下移动滑动变阻器R的滑片
D. 图丁中导线框向右平移进入磁场的过程
5. 如图所示, 空间中存在匀强磁场B,方向垂直纸面向里。一长度为l的铜棒以速度v向右匀速运动,速度方向与铜棒之间的夹角为30°,则铜棒ab两端的电势差Uab为( )
A. Blv B. -Blv C. D.
6. 如图甲所示,金属圆环的半径为r,电阻率为ρ。圆环是由横截面积为S的硬质细导线做成的。圆环内匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示,垂直纸面向外为磁场正方向,则在前2t0的时间内圆环中的感应电流为( )
A. B. C. D.
7. 如图1所示,竖直固定的螺线管线圈两端通过导线与一电阻相连,构成闭合回路。螺线管处于竖直方向的磁场中,磁感应强度B随时间t变化的关系如图2所示。磁场竖直向上为正方向,则通过电阻的电流,下列判断正确的是( )
A. 时刻电流最大 B. 时间内电流方向为a→b
C. 与时间内电流方向相反 D. 与时间内电流方向相同
8. 如图所示,两个相邻的有界匀强磁场区,方向相反,且垂直纸面,磁感应强度的大小均为,以磁场区左边界为轴建立坐标系,磁场区在轴方向足够长,在轴方向宽度均为。矩形导线框的边与轴重合,边长为。线框从图示位置水平向右匀速穿过两磁场区域,且线框平面始终保持与磁场垂直。以逆时针方向为电流的正方向,线框中感应电流与线框移动距离的关系图像正确的是图中的( )
A. B. C. D.
二、多选题(每题5分,选对但选不全得3分,选错得0分,共10分)
9. 如图所示,P、Q是两个完全相同的灯泡,L是自感系数很大、电阻可不计的线圈。闭合开关,一段时间后电路中的电流稳定,下列说法正确的是( )
A. P灯不亮,Q灯亮
B. P灯与Q灯亮度相同
C. 断开开关时,P立即熄灭,Q亮一下逐渐熄灭
D. 断开开关时,P亮一下逐渐熄灭,Q立即熄灭
10. 如图甲所示,细线悬挂边长为1m、电阻为0.2Ω的正方形单匝导体线框,线框一半处于水平虚线下方的有界匀强磁场中。0~0.2s内,磁场的磁感应强度大小B随时间t变化的图像如图乙所示,磁场方向垂直纸面向里为正方向,线框始终处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 0.15s时线框中的电流方向为顺时针方向
B. 0~0.2s内细线上的拉力先减小后增大
C. 0.05s时线框中的电流为10A
D. 0.1s时线框中的电流为0
二、实验题(每空2分,共16分)
11. 利用如图所示的器材观察条形磁铁插入或拔出线圈时,电流表指针的偏转情况。
(1)当条形磁铁插入或拔出线圈的瞬间,电流表的指针发生偏转,说明线圈中_________感应电流(选填“有”或“无”);
(2)当条形磁铁在线圈中保持不动时,电流表指针_________(选填“会”或“不会”)发生偏转,说明线圈中_________感应电流(选填“有”或“无”);
(3)实验现象表明,当穿过闭合回路中_________的发生变化时,该回路中就有感应电流产生。
12. 请根据以下内容,完成下面问题。
某同学测定电池组的电动势和内阻,实验电路如图(a)所示。
(1)根据实验电路图,图(b)所示的实物电路中,导线P端应当连接在接线柱________(填“①”或“②”)上。
(2)某次测量中,电流表量程为0~0.6A,指针见图(c),其读数为________A
(3)该同学将实验测量的数据反映在的图中,由此图线,可求出电池的电动势__________V(保留到小数点后两位),当电源短路时,电流___________A(保留到小数点后一位)。
四、解答题(13题12分,14、15每题15分,总共42分,写出必要的解题过程)
13. 如图所示,面积为0.2 m2的100匝线圈处在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面。已知磁感应强度随时间变化的规律为B=(2+0.2t)T,定值电阻R1=6Ω,线圈电阻R2=4Ω,求流经R1的电流方向及a、b两点间的电压Uab。
14. 如图所示,足够长的光滑平行金属导轨、固定在水平面上,间距为,间接阻值为的定值电阻,质量为的金属棒垂直导轨放置,导轨和金属棒电阻不计,整个装置处于方向垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中。现给金属棒一个水平外力使金属棒从静止开始向右匀加速运动,速度达到时水平外力大小为该时刻安培力大小的2倍,运动过程中金属棒始终垂直导轨且与导轨接触良好。求在速度增加到时:
(1)电路中的电流
(2)金属棒受到的安培力大小;
(3)金属棒的加速度大小;
15. 如图所示,两平行光滑的导轨倾斜固定放置,导轨与水平面的夹角为,导轨的间距,磁感应强度为的匀强磁场垂直导轨平面向下。在导轨上端接阻值为的定值电阻,质量为、电阻为的金属杆垂直导轨放置。由静止释放金属杆,金属杆运动过程中始终与导轨垂直并接触良好,导轨电阻不计且足够长。,取。求:
(1)金属杆下滑过程中最大速度的大小;
(2)金属杆由静止沿导轨下滑4m时已达到最大速度,则此过程中通过金属杆横截面的电荷量;
(3)在(2)所叙述的过程中,金属杆中产生的焦耳热。
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