四川成都外国语学校2025-2026学年度高二下学期4月第一次阶段检测物理试题

成都外国语学校高2024级高二下物理第一次月考答案 1.C2.D3.B4.B5.A6.D7.D8.BD9.BD10.AC 11.向下减少向b位置偏转S 12.×111/11.0R2 knd2 4 R 13.解：(1)正方形线圈内磁场区域的面积S=πr2=0.04m2, 则正方形线圈内磁通量的变化量中=△B·S=(B2-B1)S=8π×10-3Wb≈2.5×10-2Wb。 (2)由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势大小E=n4中=V, t 5 由闭合电路的欧姆定律，可得1=R=言A≈25A。 14.解.(1)金属棒静止释放后，向下运动，切割磁感线的感应电动势为E=BLv 根据闭合电路欧姆定律可得，产生的感应电流为1=￡。= r+RR+r 则受到的安培力为F安=B1L=B R+r 由于安培力与运动方向相反，则有ngsint8-F安-ngcos0=ma 可知金属棒沿斜面向下做加速度减小的加速运动，当加速为零时，金属棒的速度最大，然后做匀速直线运 动，故有mgsine0=F安+umgcos8=B2十mgcos0 R+r 代入数据解得，金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度为vm=4m/s (2)由电路中的电流泡一吊。一器 可如，当金属棒达到最大速度时，电路中的电流最大，即为1=。一败==24 故金属棒ab沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率为PR=I2R=12W (3)设金属棒从开始运动至达到最大速度过程中，沿导轨下滑的距离为x,根据能量守恒定律有ngxsin0= umgxcose0+2m品+Qa 第1页，共5页 解得，金属棒沿导轨下滑的距离为x=4.5m 测流过电阻R的电荷量为g=1·4t-点4t-=-225C R+r 15.解：(1)金属棒ab的速度大小v随时间t变化的图像如图所示： 金属棒切割磁感线产生的感应电动势E=BLV, 回路中的感应电流1-景 金属棒受到的安培力FA=BIL, 当速度v最大时，有F=F4, 解得a一器 (2)根据动能定理有Fx+W=2m哈， 解得wA-mF2 2B4L --Fx; (3)自由电子所受洛伦兹力的示意图如图所示： 设自由电子电荷量为e,垂直导体棒运动的速度为v时，受到沿棒方向的洛伦兹力f1=evB, 该力使自由电子以速度u向b端移动，对自由电子做正功。在At时间内，做功W1=f1·u△t=evBu△t, 垂直棒方向的洛伦兹力f2=euB, 该力阻碍电荷向右运动，对电荷做负功。在△t时间内，做功W2=-f2·v△t=-uBv4t, 可见W1=-W2, 即导体棒中一个自由电荷所受的洛伦兹力合力做功为零。 做正功，是产生电动势的非静电力，使电源的电能增加：2做负功，宏观上表现为安培力做负功，使机 械能减少。大量自由电荷所受洛伦兹力做功的宏观表现是将机械能转化为等量的电能，在此过程中洛伦兹 力通过两个分力做功起到“传递”能量的作用。 第2页，共5页 3.设折弯前金属棒切割磁感线的长度为，E=Bv;折弯后，金属棒切割磁感线的有效长度为'= J(份+（份-号，放产生的感应电动势为B==B受w-号，所以唱-受，选项B正确。比 2 题主要考查对E=Bv的理解与应用，意在提高学生的科学思维。 4.金属圆盘转动时，圆盘中心和边缘处产生的电动势为E=81元=Br.02=Bwr2,通过电阻R的电流 2 为1-景-器。 5.解：闭合瞬间，A2立刻变亮，A1逐渐变亮，A正确；闭合瞬间，A1逐渐变亮，A2立刻变亮，B错误； 稳定后，L和A1两端电势差不一定相同，C错误；稳定后，两灯都正常发光，A1和A2两端电势差相同，D错 误。闭合开关的瞬间，L相当于断路，稳定后自感作用消失，结合欧姆定律分析电压大小。 6根据法拉第电磁感应定律E=n能=nS,可知2时刻，磁通量变化率最大，圆环中感应电流最大， t时刻，磁通量变化率为零，圆环中感应电流为零，A错误； 在3时刻，磁感应强度最大，但是磁通量的变化率为零，即感应电流为零，圆环上各点受到的安培力为 零，B错误： 由上述分析可知，当感应电流最大时，磁感应强度为0，根据F=BIL可知此时圆环上某一小段A所受安培 力为0，C错误； t1~t2时间内，磁感应强度垂直圆环向里逐渐减小，由楞次定律结合安培定则可得圆环中感应电流方向沿 顺时针方向，t2~t3时间内，磁感应强度垂直圆环向外，逐渐增大，由楞次定律结合安培定则可知圆环中 感应电流方向沿顺时针方向，D正确 7.【分析】根据下落的高度确定线框减少的重力势能；求出第一次、第二次线圈刚进入磁场时安培力大 小，根据牛顿第二定律求解速度大小：根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势之比；根据欧姆定律求解 ab两端电压进行分析。 【详解】解：A、已知ab边长为2L,则第一次进入磁场过程中，线框减少的重力势能为E,=2mgL,故A 错误： C、设线框的电阻为R,刚进入磁场时的速度大小为v。 第一次刚进入磁场时，产生的感应电动势为：E=BL: 第二次刚进入磁场时产生的感应电动势为：E=2BLv: 所以先后两次刚进入磁场时，线圈中的感应电动势之比为1：2，故C错误： B、第一次进入磁场过程中线框恰好做匀速直线运动，则有：mg=BIL=a1 R 第3页，共5页 第二次刚进入磁场时安培力大小为：厂A=Br,2L==2,=4g,方向向上；根据牛顿第二定 R R 律可得：F4-mg=ma,解得：a=3g,故B错误； D、第一次刚进入磁场时，b两点间的电势差U1=B= 3: 第二次刚进入磁场时，ab两点间的电势差大小为：U2=号B=号×2Bu=4” 3 所以先后两次刚进入磁场时，ab两点间的电势差之比为：U1：U2=1:4,故D正确。 8.A充电设备中的发射线圈通恒定电流，其产生的磁场是恒定的，不能使手机产生感应电流，不能实现无 线充电，故A错误： B.电磁炉不能用陶瓷锅是因为陶瓷锅属于绝缘材料，不会产生涡流，故B正确： C真空治炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生交变磁场，被冶炼的金属产生涡流，产生大量的 热从而冶炼金属，故C错误： D电流表在运输时要用导线把两个接线柱连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理，故D 正确。 9.解：B、线框做初速度为零的匀加速直线运动，由v-x公式得：v2=2ax,解得：v=V2ax,故B正 确； A当线框运动的速度为时，线框受到的安培力P安=Bl=B R 由于线框做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：F-F安=F_=m R 解得：F=B2a+m,故刀-x图像不可能从零开始，故4错误： R C.由欧姆定律得：i-l=Blat R R 可知i与t为线性关系，故C错误； D.由功率公式可知：P=Bi-,可知P-图像为二次函数曲线，故D正确」 10.解：A、根据右手定则，金属棒a、b进入磁场时产生的感应电流方向分别为E到F,H到G,即感应电流 方向均为EFHG,则回路的电动势为a、b各自产生的电动势之和，即E=2BLvo。 感应电流=RR-,对a由牛顿第一定律得：B1L=ma,解得：Q=2,故A正确； 3mR B、由题意知，金属棒α、b电阻率相同，长度均为L,电阻分别为R和2R,根据电阻定律有： R=p3a,2R=P5可得：Sa=2Sw,可知a的体积是b的2倍，密度相同，则α的质量是b的2倍，即b的 质量为织。。、b在磁场中时，通过的电流总是反向等大，所受安培力总是反向等大，α、b组成的系统合外 力为零，则此系统动量守恒。t2时刻流过a的电流为零，α、b之间的磁通量不变，可知两者此时速度相 第4页，共5页 同，设为v。 取水平向右为正方向，由动量守恒定律得：mv,-受o=(m+约v 解得：”=0，即t,时刻b棒的速度为o,故B错误； C、t1~t2时间内，对a、b组成的系统，由能量守恒定律得： 1.m. 1 m 2m6+2×Z哈=2m+2v2+0是 解得回路中产生的总热量Q,总=专mv6 a棒产生的焦耳热Qa=元Q=m听，放C正确： D、t1~t2时间内，通过a、b的电流总是相等，根据q=It,则通过a、b棒横截面的电荷量相等，故C错 误。 11.(1)将磁铁N极从线圈中拔出，线圈中原磁通量的方向向下，线圈中的原磁通量减小，根据楞次定律， 可知D为感应电动势的正极，A与C连接，B与D连接，电流从B流入，指针向b位置偏转. (2)指针向α位置偏转，则电流从A流入，E为感应电动势的正极，根据安培定则可知，感应电流的磁场向 上，根据楞次定律可知，磁铁的Q端是S极. 1卫根据电阻定律可得R,=兰-导L 则可知Rx-L图像的斜率为k= πd☑ 可得该金属材料的电阻率为p=ma 49 第5页，共5页成都外国语学校高2024级高二下物理第一次月考试卷 考试时间：75分钟 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干 净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 第I卷（选择题) 一、单选题：本大题共7小题，每题4分，共28分。 1.管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频 交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将 其焊接。焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为() A.库仑 B.霍尔 C.法拉第 D.洛伦兹滋 2.如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合，螺 线管b与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是 () A.线圈a中将产生沿顺时针方向（俯视）的感应电流 B.穿过线圈a的磁通量减小 C.线圈α有扩张的趋势 D.线圈a对水平桌面的压力Fw将增大 3如图所示，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度沿与棒和磁感应强度 都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为E,将此棒弯成长度相等且相互垂直的两段，置于与磁 感应强度相互垂直的平面内，当它沿两段折线夹角角平分线的方向以速度运动时，棒两端的感应电动势 第1页，共7页 大小为。则等于( A月 B竖 士 C.1 D.V2 + 4.为防止航天员在长期失重状态下肌肉萎缩，我国在空间站中安装了用于锻炼肌肉的“太空自行车”，其 工作原理可简化成如图所示的模型。航天员锻炼时，半径为r的金属圆盘在磁感应强度大小为B、方向垂直 盘面向里的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，电阻R连接在从圆盘中心和边缘处引出的两根导线上，不计 圆盘电阻，此时通过电阻R的电流为() X X X X X B X A.Bor2 R B.Bor2 0 2R C.Bir D.Bwr2 + 2R 4R 5.合肥市某中学的一个科技兴趣小组为研究和观察线圈通电和断电自感实验现象，设计了如图所示的电 路，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合开关S后，调节滑动变阻器电阻R,使两个灯泡的亮度相同，再 通过调节滑动变阻器R1,使两灯都正常发光，然后断开开关S,再重新闭合开关S,则() A.闭合瞬间，A2立刻变亮，A1逐渐变亮 B.闭合瞬间，A1立刻变亮，A2逐渐变亮 C.稳定后，L和A1两端电势差一定相同 D.稳定后，A1和A2两端电势差不相同 6.在匀强磁场中放置一金属圆环，磁场方向与圆环平面垂直规定图甲所示磁场方向为正，磁感应强度B随 时间按图乙所示的正弦规律变化时，下列说法正确的是() 第2页，共7页 A.t2时刻，圆环中无感应电流 B/T B.t3时刻，圆环上某一小段4l受到的安培力最大 C.圆环上某一小段A所受安培力最大的时刻也是感 应电流最大的时刻 甲 D.t1~t3时间内，圆环中感应电流方向沿顺时针方 向 7.如图所示，将质量为m的闭合矩形导线框abcd先后两次从图示位置由静止释放，穿过其下方垂直于纸面 向里的匀强磁场.第一次线框恰好匀速进入磁场.已知ab边长为2L,bc边长为L,磁场的宽度h>2L.不计 空气阻力.下列判断正确的是() 第二次 b Q b A.第一次进入磁场过程中，线框减少的重力势能为mgh B.第二次刚进入磁场时，线框的加速度大小为4g C.先后两次刚进入磁场时，线圈中的感应电动势之比为1：1 D.先后两次刚进入磁场时，ab两点间的电势差之比为1：4 二、多选题：本大题共3小题，共18分。全部选对得6分，部分选对得3分，有错选得0分。 8.电磁感应现象在科技和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是( 接收充电设备 充电底座 锅 5 接收线圈 :炉面板 变电磁场 接高频交 通电线圈 流电源 发射线圈 通电线圈产生的磁场 连接个接线柱的导线 丁 A.图甲中，发射线圈接入恒定电流也能实现手机充电 B.图乙中，电磁炉不能使用陶瓷锅，是因为陶瓷不能产生涡流 C.图丙中，冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生大量热量，治炼金属 D.图丁中，电流表在运输时要用导线把两个接线柱连在一起，这是为保护电表指针，利用了电磁阻尼原理 9.如图，一矩形金属导线框，放在光滑绝缘的水平面上。整个装置放在方向竖直向下的匀强磁场中，它的 一边与磁场的边界MN重合，在水平外力作用下由静止开始向右做匀加速直线运动。用F、v、i、P分别表 示水平外力、框运动速度、框中电流、安培力的瞬时功率，用x、t分别表示运动位移和时间，在金属线框 被拉出的过程中，下列图像可能正确的是( 第3页，共7页 F ××× ×××N 0 0 10.如图，P、Q是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨，间距为L,导轨足够长且电阻可忽略不计。 图中EFGH矩形区域有一方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在t=t时刻，两均匀 金属棒a、b分别从磁场边界EF、GH进入磁场，速度大小均为vo:一段时间后，流经a棒的电流为0，此时 t=t2,b棒仍位于磁场区域内。已知金属棒a、b相同材料制成，长度均为L,电阻分别为R和2R,a棒的质 量为m。在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，α、b棒没有相碰，则( ) A.t时刻a棒加速度大小为2p212四 3mR E个 B B.t2时刻b棒的速度为0 e b C.t~t2时间内，棒产生的焦耳热为后mv哈 H D.t1~t2时间内，通过a棒横截面的电荷量是b棒的2倍 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题：本大题共2小题，共12分。 11.(4分)在“探究楞次定律”的实验中某同学用试触法判断电流计指针偏转方向与电流方向的关系 时，将电池的负极与电流计的A接线柱连接，连接B接线柱的导线试触电池正极，发现指针指在如图甲中的 b位置. 第4页，共7页 -20 -10010 30mmnmmimm30 b mA 重 A 甲 乙 丙 (1)现将电流计的两接线柱与图乙中线圈的两个接线柱连接(A与C连接，B与D连接)，将磁铁N极从线圈中 拔出，线圈中原磁通量的方向为 (选填“向上”或“向下”)，线圈中的原磁通量（填“变大”或 “减小”)，你所看到的指针（选填“不偏”“向a位置偏转”或“向b位置偏转”）： (2)若将电流计的A、B接线柱分别与图丙中线圈的E、F接线柱连接，将磁铁从线圈中抽出时，电流计指针 指示位置如图甲中α所示，则磁铁的Q端是 (选填“N”或“S”)极， 12.(8分)小徐同学在完成“测量金属丝的电阻率”的实验中，进行了以下实验过程： 00504030 201510 G山u,O 100 030100150207 0 20 T& 1.527 005 A-N-2 0 图甲 图乙 图丙 (1)用多用电表欧姆挡测量金属丝的电阻Rx,开始时选用“×10”的挡位测量发现指针偏转角太大，挡位 应调整为（选填“×100”或“×1”）挡，正确调整挡位后经过欧姆调零重新测量，指针如图甲所 示，此时电阻的测量值为2。 (2)为了精确地测量金属丝的电阻Rx。除了待测金属丝外，实验室还有下列器材： 电压表V,量程0~3V。内阻约为3k2: 电流表A,量程0~0.6A,内阻约为0.12； 滑动变阻器R1(阻值范围0~102，允许通过的最大电流为0.1A): 滑动变阻器R2(阻值范围0~202，允许通过的最大电流为1)： 干电池两节，开关一个，导线若干 ①若实验中要求电压从0开始变化，滑动变阻器应该选择（选填“R1”或“R2”),根据以上器材，请 以笔画线代替导线，将图乙中未连接的导线补充完整 第5页，共7页 ②多次改变金属丝接入电路的长度L,测量不同长度时的电阻Rx,作Rx一L图像如图丙所示，已知金属丝 的直径为d,并测得图像中直线的斜率为k,则该金属丝的电阻率为（用k和d表示）。 四、计算题：本大题共3小题，共42分。 13.(8分)如图所示，一个n=100匝、内阻r。=0.52的正方形线圈与R=1.52的定值电阻串成闭合回 路，正方形线圈的内切圆半径r=0.2,内切圆区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度由 B1=0.2T经时间t=0.5s均匀增加到B2=0.4T。在上述过程中，求： (1)正方形线圈内磁通量的变化量△中。 (2)流经定值电阻R的电流大小1。 14.(14分)如图所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角6=37°的绝缘斜面上，顶部接有一 阻值R=32的定值电阻，下端开口，轨道间距L=1m。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中， 磁场方向垂直斜面向上，质量m=2kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r=12,电路中其余 电阻不计。金属棒αb由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。不计空气阻力影 响。己知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2。 (1)求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度vm: (2)求金属棒ab沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率PR: (3)若从金属棒αb开始运动至达到最大速度过程中，整个回路产生的总焦耳热为2/，求流过电阻R的电荷量 q。 B Q1日 第6页，共7页 15.(20分)如图（甲）所示，相距为L的平行金属导轨置于水平面内，导轨间接有定值电阻R。质量为m的 金属棒αb与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向下的匀 强磁场中。t=0时刻，对金属棒αb施加一与导轨平行的恒定拉力F,使其由静止开始做加速直线运动。不 计金属棒与导轨的电阻及金属棒与导轨间的摩擦。 (1)从t=0时刻开始计时，在图（乙）所示的坐标系中定性画出金属棒ab的速度大小v随时间t变化的图像， 并求出金属棒ab的最大速度vm: (2)已知金属棒αb从开始运动到速度达到最大时的位移为x,求在此过程中安培力对金属棒ab所做的功 WA: (3)本题中通过安培力做功实现了能量转化。我们知道安培力是洛伦兹力的宏观表现，洛伦兹力对运动电 荷不做功，这似乎出现了矛盾，请结合图（丙）所示情境，分析说明当金属棒αb以速度v向右运动时，自由 电子所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起作用的？ B + (甲)》 (乙) (丙) 第7页，共7页