内容正文:
2025-2026学年第二学期
高二3月月考物理试题
(考试时间:75分钟 总分:100分)
第I卷(选择题)
一、选择题(1-4题为单选题,每题4分;5-8为双项选择题,全部选对得6分,选对但不全得3分,错选得0分。)
1. 利用电磁感应涡流原理制作的简易加热器,在线圈上端放置一盛水金属杯,接通交流电源可加热水。若要缩短加热时间,可行的措施是( )
A. 降低交流电源的频率
B. 增加线圈的匝数
C. 将金属杯换为木质杯
D. 将交流电源换成电动势更大的直流电源
【答案】B
【解析】
【详解】AB.该加热器的加热原理为:线圈通入交变电流,线圈产生的交变的磁场使金属杯产生涡流,从而进行加热。由法拉第电磁感应定律可知,增加线圈的匝数、提高交流电的频率均可以提高发热功率,则可以缩短加热时间;故A错误,B正确;
C.将杯子换作木制杯不会产生涡流,则无法加热水,故C错误;
D.将交流电源换成电动势更大的直流电源不会产生涡流,故D错误。
故选B。
2. 在图示电路中,两个灯泡和的规格相同,与线圈L串联,与可调电阻串联。闭合开关S,调节电阻和,使两个灯泡都正常发光,然后断开开关S。则( )
A. 和都立即熄灭 B. 和都逐渐熄灭
C. 逐渐熄灭,立即熄灭 D. 先闪亮一下然后熄灭,立即熄灭
【答案】B
【解析】
【详解】闭合开关S,调节电阻和,两个灯泡的亮度相同,说明两支路电流相等。断开开关S,线圈L中产生自感电动势阻碍电流减小,L相当于电源,A1和A2与L、R1构成回路,因两支路电流相等,所以不会出现A1、A2闪亮一下再熄灭的现象,A1、A2都会逐渐变暗,且同时熄灭。
故选B。
3. 如图所示,金属圆环水平固定,一根上端为N极、下端为S极的条形磁铁由圆环上方静止释放。则( )
A. 在磁铁穿过圆环过程中,环中磁通量一直增大
B. 在磁铁穿过圆环过程中,环中磁通量一直减小
C. 在S极靠近圆环过程中,环中产生逆时针(俯视)感应电流
D. 在S极靠近圆环过程中,环中产生顺时针(俯视)感应电流
【答案】D
【解析】
【详解】AB.在磁铁穿过圆环过程中,环中磁通量先增大后减小,AB错误;
CD.在S极靠近圆环过程中,穿过环的磁通量向上增加,根据楞次定律可知,环中的感应电流的磁场方向向下,则感应电流沿顺时针(俯视)方向,C错误,D正确。
故选D。
4. 如图所示,匝数为、总电阻为、面积为的正方形闭合线圈绕对称轴以角速度匀速转动。在左侧空间中存在着磁感强度大小为,方向垂直平面向里的匀强磁场。若从图示位置开始计时,则( )
A. 线圈每转动一圈电流方向变化一次
B. 时刻,线圈中产生的感应电动势为
C. 线圈中产生的感应电动势的最大值为
D. 线圈中产生的感应电动势的有效值为
【答案】D
【解析】
【详解】A.线圈由图示位置开始计时,每转动半圈电流方向改变一次,转动一圈过程中,电流方向变化两次,故A错误;
BC.图中线圈只有一个边切割磁感线,电动势的最大值为,时刻,线圈中产生的感应电动势为,故BC错误;
D.电动势的有效值为,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,由硬导线制成的闭合圆环放在绝缘水平桌面上,圆环左侧桌面上固定一根长直通电导线,导线中电流方向如图所示。某段时间内电流随时间逐渐增大,圆环始终保持静止,则该段时间内( )
A. 圆环中产生顺时针方向的感应电流
B. 圆环中产生逆时针方向的感应电流
C. 圆环有向右运动的趋势
D. 圆环有向左运动的趋势
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.直导线中的电流向上,根据安培定则可知,穿过圆环的磁感线向里,又电流增大,则穿过圆环的磁通量增大,根据楞次定律可知,感应电流的磁场向外,根据安培定则可知,感应电流为逆时针,故A错误,B正确;
CD.感应电流产生的效果总是阻碍磁通量变化,因穿过圆环的磁通量增大,且圆环向右运动可以阻碍磁通量增大,故圆环有向右运动的趋势,故C正确,D错误。
故选BC。
6. 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。
7. 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,取3.14。下列结论正确的是( )
A. 时,线圈平面垂直于磁场
B. 时,电流改变方向
C. 时,电动势达到最大值157V
D. 产生的交流电电动势有效值为157V
【答案】AB
【解析】
【详解】A.在时,穿过线圈的磁通量最大,线圈位于中性面位置,线圈平面垂直于磁场;线圈经过中性面时,电流方向将发生改变,故AB正确;
C.时,线圈位于中性面位置,磁通量最大,但磁通量的变化率为零,感应电动势为零,故C错误;
D.穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示,可得产生的交流电电动势有效值为,故D错误。
故选AB。
8. 2025年12月30日,蒙西至京津冀±800kV特高压直流工程正式开工建设。某远距离输电的原理示意图如图所示,已知升压变压器原线圈两端的电压为且保持不变,升压变压器的输入功率为,升压变压器的原、副线圈的匝数分别为、,输电线电阻为R,两变压器均为理想变压器。下列说法正确的是( )
A. 升压变压器副线圈的输出电压
B. 输电线上损耗的功率
C. 若用户处电阻减小,则输电线上损耗的功率增大
D. 若仅将升压变压器的原线圈的匝数变为,则输电线上损耗的功率变为原来的2倍
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由变压器原理可知,解得,选项A错误;
B.由变压器原理可知,
输电线上损耗的功率,选项B正确;
C.当用户处电阻减小时,降压变压器次级电流变大,则初级电流也变大,则输电线上的电流增大,输电线上损耗的功率增大,选项C正确;
D.若仅将升压变压器的原线圈的匝数变为,则升压变压器副线圈两端的电压变为原来的2倍,输电线上的电流变为原来的,根据,可知输电线上损耗的功率变为原来的,选项D错误。
故选BC。
第II卷(非选择题)
二、填空题(本题共4小题,每空1分,共12分)
9. 如图甲所示,一个电阻值为,匝数为的圆形金属线圈与阻值为的电阻连接成图甲所示闭合电路。圆形线圈内存在垂直于线圈平面向里的磁场,线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。导线的电阻不计。时间内电阻哪端电势高________(填“上”或“下”);电阻两端的电压________。
【答案】 ①. 下 ②. 8
【解析】
【详解】[1]根据楞次定律:线圈内磁通量向里且增大,感应电流产生的磁场方向向外。
由右手螺旋定则,线圈中感应电流为逆时针方向,因此线圈下端为感应电动势正极,上端为负极。
外部电路中,电流从线圈下端经电阻流向上端,故电阻的下端电势高。
[2]由图乙,磁通量变化率:
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势:
闭合电路总电阻:
电路中感应电流:
电阻两端的电压:
10. 如图所示,两根平行光滑金属导轨和放置在水平面内,其间距,磁感应强度的匀强磁场垂直轨道平面向下,两导轨之间连接的电阻,在导轨上有一金属棒,其电阻,金属棒与导轨垂直且接触良好,在棒上施加水平拉力使其以速度向右匀速运动,设金属导轨足够长。
(1)金属棒产生的感应电动势_____________V;
(2)通过电阻R的电流方向_____________(填“由M到P”或“由P到M”);
(3)金属棒a、b两点间的电势差_____________V。
【答案】(1)0.04
(2)由M到P (3)0.038
【解析】
【小问1详解】
金属棒产生的感应电动势为
【小问2详解】
根据右手定则可知,通过电阻R的电流方向由M到P。
【小问3详解】
回路电流为
则金属棒a、b两点间的电势差
11. 匝矩形线圈在匀强磁场中绕其垂直于磁场的一边匀速转动,产生的瞬时电动势与时间的关系图像如图所示(和为已知量)。则线圈转动一个周期电流方向改变___________次,磁通量变化率的最大值___________,穿过线圈的磁通量最大值___________。
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【详解】[1]由图像可知线圈每过一次中性面,电流方向改变一次,所以线圈转动一个周期电流方向改变两次。
[2]由法拉第电磁感应定律
得
[3]由
得
12. 如图甲所示是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A为理想交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。
(1)交变电流是由于______(填“AB和CD”或“BC和DA”)边切割磁感线产生;t=0时,线圈处于______(填“中性面”或“垂直于中性面”)。
(2)线圈转动的角速度为______rad/s;在t=1.5×10-2s时刻,电流表的读数为______A。
【答案】 ①. AB和CD ②. 垂直于中性面 ③. 100π ④. 10
【解析】
【详解】(1)[1]根据图甲可知,交变电流是由于AB和CD边切割磁感线产生;
[2]t=0时,产生的感应电流最大,感应电动势最大,回路磁通量为零,线圈处于垂直于中性面位置。
(2)[3]线圈转动的角速度为
[4]电流表的读数为有效值,即
三、实验题(本题共1小题,每空2分,共6分)
13. 某实验小组用如图所示的可拆变压器来做“探究变压器原、副线圈电压和匝数的关系”的实验,请回答下列问题:
(1)本实验中需要运用的科学方法是______(选填“控制变量法”或“等效替代法”)。
(2)本实验中需要用到的电源为______(选填“直流电源”或“交流电源”)。
(3)实验中,将电源接在原线圈的“0”和“1400”两个接线柱上,电表测得副线圈的“0”和“400”两个接线柱之间的电压为2.0V,则原线圈的输入电压可能为______。
A. 5.0V B. 6.0V C. 8.0V
【答案】(1)控制变量法
(2)交流电源 (3)C
【解析】
【详解】(1)本实验要通过改变原、副线圈匝数,探究原、副线圈的电压与匝数的关系,实验中需要运用的科学方法是控制变量法。
(2)实验中需要交流电源。
(3)实验中,将电源接在原线圈的“0”和“1400”两个接线柱上,电表测得副线圈的“0”和“400”两个接线柱之间,即原、副线圈的匝数之比为,副线圈的电压为2V,则原线圈的电压
考虑到不是理想变压器,可能有漏磁等现象,则原线圈所接电源的电压大于7V,可能为8V,C正确。
故选C。
四、解答题(本大题共3小题,共42分)
14. 理想变压器原、副线圈的匝数比,交变电源输出电压,电阻。求:
(1)电阻的电压;
(2)电阻的电功率P。
【答案】14.
15.
【解析】
【详解】(1)设通过电阻的电流为I,则通过电阻的电流为,原线圈两端的电压
副线圈两端的电压
因原、副线圈的匝数比为,则有
解得
,
(2)由电功率公式得
15. 如图所示,是面积为、匝的圆形金属线圈,其总电阻,线圈处在逐渐增大的均匀磁场中,磁场方向与线圈平面垂直,磁感应强度随时间的变化率,线圈与阻值的电阻连接,不计电压表对电路的影响。求:
(1)感应电动势的大小;
(2)通过的电流大小;
(3)电压表的示数。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据法拉第电磁感应定律有
【小问2详解】
根据闭合回路欧姆定律有
【小问3详解】
根据欧姆定律有
16. 如图所示为某一新能源动力电池充电的供电电路图.升压变压器副线圈两端接有一理想电压表,示数,升压变压器原、副线圈的匝数比,降压变压器原、副线圈的匝数比。充电桩充电时的额定功率,额定电压,变压器均视为理想变压器.求:
(1)升压变压器原线圈两端电压以及降压变压器原线圈两端电压;
(2)通过输电线上的电流及输电线的总电阻;
(3)供电电路的效率。
【答案】(1),
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据理想变压器两端电压与匝数的关系
得
额定电压,根据
得
【小问2详解】
充电桩充电时的额定功率,可知降压变压器的输入功率为,通过输电线上的电流
输电线电压降
输电线的总电阻
【小问3详解】
配电设施的输出功率
供电电路的效率
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2025-2026学年第二学期
高二3月月考物理试题
(考试时间:75分钟 总分:100分)
第I卷(选择题)
一、选择题(1-4题为单选题,每题4分;5-8为双项选择题,全部选对得6分,选对但不全得3分,错选得0分。)
1. 利用电磁感应涡流原理制作的简易加热器,在线圈上端放置一盛水金属杯,接通交流电源可加热水。若要缩短加热时间,可行的措施是( )
A. 降低交流电源的频率
B. 增加线圈的匝数
C. 将金属杯换为木质杯
D. 将交流电源换成电动势更大的直流电源
2. 在图示电路中,两个灯泡和的规格相同,与线圈L串联,与可调电阻串联。闭合开关S,调节电阻和,使两个灯泡都正常发光,然后断开开关S。则( )
A. 和都立即熄灭 B. 和都逐渐熄灭
C. 逐渐熄灭,立即熄灭 D. 先闪亮一下然后熄灭,立即熄灭
3. 如图所示,金属圆环水平固定,一根上端为N极、下端为S极的条形磁铁由圆环上方静止释放。则( )
A. 在磁铁穿过圆环过程中,环中磁通量一直增大
B. 在磁铁穿过圆环过程中,环中磁通量一直减小
C. 在S极靠近圆环过程中,环中产生逆时针(俯视)感应电流
D. 在S极靠近圆环过程中,环中产生顺时针(俯视)感应电流
4. 如图所示,匝数为、总电阻为、面积为的正方形闭合线圈绕对称轴以角速度匀速转动。在左侧空间中存在着磁感强度大小为,方向垂直平面向里的匀强磁场。若从图示位置开始计时,则( )
A. 线圈每转动一圈电流方向变化一次
B. 时刻,线圈中产生的感应电动势为
C. 线圈中产生的感应电动势的最大值为
D. 线圈中产生的感应电动势的有效值为
5. 如图所示,由硬导线制成的闭合圆环放在绝缘水平桌面上,圆环左侧桌面上固定一根长直通电导线,导线中电流方向如图所示。某段时间内电流随时间逐渐增大,圆环始终保持静止,则该段时间内( )
A. 圆环中产生顺时针方向的感应电流
B. 圆环中产生逆时针方向的感应电流
C. 圆环有向右运动的趋势
D. 圆环有向左运动的趋势
6. 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
7. 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,取3.14。下列结论正确的是( )
A. 时,线圈平面垂直于磁场
B. 时,电流改变方向
C. 时,电动势达到最大值157V
D. 产生的交流电电动势有效值为157V
8. 2025年12月30日,蒙西至京津冀±800kV特高压直流工程正式开工建设。某远距离输电的原理示意图如图所示,已知升压变压器原线圈两端的电压为且保持不变,升压变压器的输入功率为,升压变压器的原、副线圈的匝数分别为、,输电线电阻为R,两变压器均为理想变压器。下列说法正确的是( )
A. 升压变压器副线圈的输出电压
B. 输电线上损耗的功率
C. 若用户处电阻减小,则输电线上损耗的功率增大
D. 若仅将升压变压器的原线圈的匝数变为,则输电线上损耗的功率变为原来的2倍
第II卷(非选择题)
二、填空题(本题共4小题,每空1分,共12分)
9. 如图甲所示,一个电阻值为,匝数为的圆形金属线圈与阻值为的电阻连接成图甲所示闭合电路。圆形线圈内存在垂直于线圈平面向里的磁场,线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。导线的电阻不计。时间内电阻哪端电势高________(填“上”或“下”);电阻两端的电压________。
10. 如图所示,两根平行光滑金属导轨和放置在水平面内,其间距,磁感应强度的匀强磁场垂直轨道平面向下,两导轨之间连接的电阻,在导轨上有一金属棒,其电阻,金属棒与导轨垂直且接触良好,在棒上施加水平拉力使其以速度向右匀速运动,设金属导轨足够长。
(1)金属棒产生的感应电动势_____________V;
(2)通过电阻R的电流方向_____________(填“由M到P”或“由P到M”);
(3)金属棒a、b两点间的电势差_____________V。
11. 匝矩形线圈在匀强磁场中绕其垂直于磁场的一边匀速转动,产生的瞬时电动势与时间的关系图像如图所示(和为已知量)。则线圈转动一个周期电流方向改变___________次,磁通量变化率的最大值___________,穿过线圈的磁通量最大值___________。
12. 如图甲所示是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A为理想交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。
(1)交变电流是由于______(填“AB和CD”或“BC和DA”)边切割磁感线产生;t=0时,线圈处于______(填“中性面”或“垂直于中性面”)。
(2)线圈转动的角速度为______rad/s;在t=1.5×10-2s时刻,电流表的读数为______A。
三、实验题(本题共1小题,每空2分,共6分)
13. 某实验小组用如图所示的可拆变压器来做“探究变压器原、副线圈电压和匝数的关系”的实验,请回答下列问题:
(1)本实验中需要运用的科学方法是______(选填“控制变量法”或“等效替代法”)。
(2)本实验中需要用到的电源为______(选填“直流电源”或“交流电源”)。
(3)实验中,将电源接在原线圈的“0”和“1400”两个接线柱上,电表测得副线圈的“0”和“400”两个接线柱之间的电压为2.0V,则原线圈的输入电压可能为______。
A. 5.0V B. 6.0V C. 8.0V
四、解答题(本大题共3小题,共42分)
14. 理想变压器原、副线圈的匝数比,交变电源输出电压,电阻。求:
(1)电阻的电压;
(2)电阻的电功率P。
15. 如图所示,是面积为、匝的圆形金属线圈,其总电阻,线圈处在逐渐增大的均匀磁场中,磁场方向与线圈平面垂直,磁感应强度随时间的变化率,线圈与阻值的电阻连接,不计电压表对电路的影响。求:
(1)感应电动势的大小;
(2)通过的电流大小;
(3)电压表的示数。
16. 如图所示为某一新能源动力电池充电的供电电路图.升压变压器副线圈两端接有一理想电压表,示数,升压变压器原、副线圈的匝数比,降压变压器原、副线圈的匝数比。充电桩充电时的额定功率,额定电压,变压器均视为理想变压器.求:
(1)升压变压器原线圈两端电压以及降压变压器原线圈两端电压;
(2)通过输电线上的电流及输电线的总电阻;
(3)供电电路的效率。
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