内容正文:
都江堰市领川万汇实验学校2025-2026学年度下期高二3月月考
物理试卷
(考试时间:75分钟试卷满分:100分)
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
5.考试结束后,只将答题卡交回。
第I卷(选择题共46分)
一、选择题:共46分
(一)单项选择题:共7题,每题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 固定的长直导线附近有一个矩形线圈,它们处于同一光滑水平面上,俯视图如图所示,导线中通有向右的电流,下列说法中正确的是( )
A. 电流在线圈所在位置处产生的磁场方向垂直于纸面向外
B. 若线圈以很大的速度远离长直导线,线圈中将产生感应电流
C. 若线圈平行长直导线向右运动,线圈中将产生感应电流
D. 若导线中电流突然减为0,线圈不会产生感应电流
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据安培定则可知,电流在线圈处产生的磁场方向垂直于纸面向里,故A错误;
B.电流在线圈处产生的磁场方向垂直于纸面向里,当线圈以一定的初速度远离长直导线,线框中的磁通量减弱,线圈会产生感应电流,故B正确;
C.若线圈平行长直导线向右运动,其穿过线框的磁通量没有发生变化,所以线圈中没有感应电流,故C错误;
D.若导线中电流突然减为0,线圈中的磁通量减为0,线圈会产生感应电流,故D错误。
故选B。
2. 下列电器工作时,利用涡流效应的是( )
A. 微波炉 B. 电磁炉 C. 电饭煲 D. 电熨斗
【答案】B
【解析】
【详解】A.微波炉是利用微波使食品温度升高,故A不符合题意;
B.电磁炉是利用涡流效应,故B符合题意;
CD.电饭煲、电熨斗是利用电流的热效应使物体发热,故CD不符合题意。
故选B。
3. 在如图所示的电路中,和是两个完全相同的灯泡,线圈的自感系数足够大,其直流电阻不可忽略。下列说法正确的是( )
A. 合上开关时,先亮,后亮,稳定后比亮
B. 开关由闭合到断开时,和都要过一会儿才熄灭
C. 开关由闭合到断开时,先闪亮一下再逐渐熄灭
D. 开关由闭合到断开时,流过的电流方向始终向右
【答案】B
【解析】
【详解】A.合上开关时,由于支路有线圈,根据自感现象,线圈对电流增大有阻碍,电流逐渐达到最大值,故先亮,后亮,但线圈的直流电阻不可忽略,故支路的电流要小于支路,故稳定后比亮,A错误;
B.开关由闭合到断开时,、和线圈组成闭合回路,故和都要过一会儿才熄灭,B正确;
C.开关由闭合到断开时,线圈充当电源,支路的电流流入,但因为支路的电流要小于支路,故只逐渐熄灭,并不会先闪亮一下再逐渐熄灭,C错误;
D.开关由闭合到断开时,支路的电流流入,故断开时流过的电流方向向左,D错误。
故选B。
4. 下列选项不属于交变电流的有( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.交流电是指电流的方向发生变化的电流,电流的大小是否变化对其没有影响,分析ABC三幅图,可知每幅图中的电流方向都发生了变化,故ABC是交流电,故ABC错误;
D.D图中的电流方向没有变化,D图不是交流电,是直流电,故D正确。
故选D。
5. 某小型水力发电机的结构示意图如甲所示,线圈从甲图所示的位置以为轴匀速转动,产生交变电流的波形按余弦函数变化,如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A. 1s内电流的方向变化5次
B. 线框平面与磁场方向平行时,流经线框的电流最小
C. 该交变电流的有效值为
D. 图甲所示位置时,CD边受到的安培力方向向上
【答案】C
【解析】
【详解】A.交流电的周期为0.2s,一个周期内电流的方向改变2次,则1s内电流的方向变化10次,A错误;
B.线框平面与磁场方向平行时,感应电动势最大,则流经线框的电流最大,B错误;
C.该交变电流的有效值为,C正确;
D.图甲所示位置时,CD边向上转动,则受到的安培力方向向下,D错误。
故选C。
6. 在匀强磁场中放置一个金属圆环,磁场方向与圆环平面垂直。规定图甲所示磁场方向为正。当磁感应强度B随时间t按图乙所示的规律变化时,下列说法正确的是( )
A. s时刻,圆环中无感应电流
B. s时刻,穿过圆环的磁通量为零
C. 2~4s时间内,圆环中感应电流方向始终沿逆时针方向
D. 3~5s时间内,圆环先出现收缩趋势,后出现扩张趋势
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属圆环的感应电动势满足法拉第电磁感应定律
时刻
圆环中存在感应电流,故A错误;
B.时刻,金属圆环所在磁场磁感应强度,穿过圆环的磁通量不为零,故B错误;
C.2~3s时间内,磁感应强度垂直圆环向里,磁通量逐渐减小,根据楞次定律可知圆环中感应电流方向沿顺时针方向;3~4s时间内,磁感应强度垂直圆环向外,磁通量逐渐增大,根据楞次定律可知圆环中感应电流方向沿顺时针方向,故C错误;
D.3~5s时间内,金属圆环所处的磁通量先增大后减小,根据楞次定律可知,圆环先出现收缩趋势,后出现扩张趋势,故D正确。
故选D。
7. 如图甲所示,是倾角、表面粗糙的绝缘斜面,是匝数、质量、总电阻、边长的正方形金属线框。线框与斜面间的动摩擦因数,在的区域加上垂直斜面向上的匀强磁场,使线框的一半处于磁场中,磁场的磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示。取,,。下列说法正确的是( )
A. 0~6s内,线框中的感应电流大小为1A
B. 0~6s内,线框产生的焦耳热为6J
C. 时,线框受到的安培力大小为8N
D. 时,线框即将开始运动
【答案】C
【解析】
【详解】AD.由图乙知
设线框即将向运动的时间为t,则
线框未动时,根据法拉第电磁感应定律
由闭合电路欧姆定律得
解得
t=10.4s
0~10.4s内线框处于静止,线框中的感应电流大小为0.5A,故AD错误;
B.0~6s内,框产生焦耳热为
故B错误;
C.时,磁感应强度为
线框受到的安培力大小为
故C正确。
故选C。
(二)多项选择题:共3题,每题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于回路所在的平面,回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是( )
A. 感应电流大小不变
B. CD段直导线始终受安培力
C. 感应电动势最大值
D. 感应电动势平均值
【答案】BC
【解析】
【详解】A.在闭合电路进入磁场的过程中,通过闭合电路的磁通量逐渐增大,因切割磁感线的有效长度先逐渐增大后逐渐减小,所以电动势先逐渐增大后逐渐减小,感应电流也先逐渐增大后逐渐减小,故A错误;
B.进入磁场过程通过闭合电路的磁通量一直逐渐增大,根据楞次定律可知电流始终为逆时针方向,CD边始终受向下的安培力,故B正确;
C.当半圆闭合回路进入磁场一半时,即这时等效长度最大为a,这时感应电动势最大,为,故C正确;
D.由法拉第电磁感应定律可得感应电动势平均值,故D错误。
故选BC。
9. 如图所示,两根相距为L的平行直导轨水平放置,R为固定电阻,导轨电阻不计,电阻阻值也为R的金属杆MN垂直于导轨放置,杆与导轨之间有摩擦,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,t=0时刻对金属杆施加一水平外力F作用,使金属杆从静止开始做匀加速直线运动,下列关于外力F、通过R的电流I、摩擦生热Q(图C为抛物线)、外力F的功率P随时间t变化的图像中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】A.导体棒受到安培力
根据牛顿第二定律有
则有
外力F随时间逐渐增大, A错误;
B.导体棒从静止开始做匀加速直线运动,速度
金属棒切割磁感线产生的感应电动势,感应电流
电流与时间成正比,B正确;
C.摩擦生热
与时间平方成正比,C正确;
D.外力F的功率
不是一次函数,所以图像不是直线, D错误。
故选BC。
10. 如图所示,间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置,导轨左端用一阻值为R的电阻连接,导轨上横跨一根质量为m、电阻也为R的金属棒,金属棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。现使金属棒以初速度v沿导轨向右运动,若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q。下列说法正确的是( )
A. 金属棒在导轨上做匀加速运动
B. 整个过程中金属棒克服安培力做功为
C. 整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为
D. 整个过程中电阻R上产生的焦耳热为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.金属棒在整个运动过程中,受到竖直向下的重力,竖直向上的支持力,这两个力合力为零,还受到水平向左的安培力,金属棒受到的安培力为
故金属棒受到安培力作用而做减速运动,速度不断减小,安培力不断减小,加速度不断减小,故金属棒做加速度逐渐减小的变减速运动,故A错误;
B.整个过程中,根据动能定理有
可得金属棒克服安培力做功为,故B正确;
C.整个过程中感应电荷量为
感应电动势为
联立解得金属棒的位移为,故C正确;
D.克服安培力做功把金属棒的动能转化为焦耳热,由于金属棒电阻与电阻串联在电路中,且阻值相等,则电阻上产生的焦耳热为,故D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷(非选择题共54分)
二、实验题。(11题6分,12题10分,共16分)
11. 用图示电路来模仿法拉第的实验进行探究。线圈B两端连接在电流表上,线圈A通过变阻器和开关连接到电源上。应选用________(选填“直流”或“交流”)电源进行实验;闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于最________(选填“左”或“右”)端;闭合开关瞬间,电流表指针向左偏转;保持开关闭合,将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动,电流表指针________(选填“向右”或“向左”)偏转。
【答案】 ①. 直流 ②. 右 ③. 左偏
【解析】
【详解】[1]应选用直流电源进行实验;
[2]闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于最右端;
[3]闭合开关瞬间,电流表指针向左偏转,即当电流增加时,产生的感应电流使电流表指针左偏;保持开关闭合,将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动,则电阻减小,电流增加,则电流表指针也向左偏转。
12. 如图所示,过程是交流发电机发电的示意图,线圈的ab边连在金属滑环K上,cd边连在金属滑环L上,用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。
(1)图(a)中,线圈平面与磁感线垂直,磁通量___________,磁通量变化率___________。(均选填“最大”或“为零”)
(2)从图(b)开始计时,线圈中电流i随时间t变化的关系是___________,从图(e)开始计时,线圈中电流i随时间变化的关系是___________。(均选填“”或“”)
(3)当线圈转到图(c)位置时,感应电流___________(选填“最小”或“最大”),且感应电流方向___________(选填“改变”或“不改变”)。
(4)当线圈转到图(d)位置时,感应电动势___________(选填“最小”或“最大”),ab边感应电流方向为___________(选填“a→b”或“b→a”)。
【答案】(1) ①. 最大 ②. 为零
(2) ①. ②.
(3) ①. 最小 ②. 改变
(4) ①. 最大 ②. b→a
【解析】
【小问1详解】
[1][2]图(a)中,线圈平面与磁感线垂直,磁通量最大,磁通量变化率为零。
【小问2详解】
[1]从图(b)开始计时,此时过程线圈的磁通量为零,磁通量变化率最大,线圈中的感应电流最大,则线圈中电流i随时间t变化的关系是
[2]从图(e)开始计时,此时过程线圈的磁通量最大,磁通量变化率为零,线圈中的感应电流为零,则线圈中电流i随时间t变化的关系是
【小问3详解】
[1][2]当线圈转到图(c)位置时为中性面,感应电流为零,最小,且感应电流方向发生改变。
【小问4详解】
[1][2]当线圈转到图(d)位置时,磁通量变化率最大,此时感应电动势最大,由右手定则可知,ab边感应电流方向为b→a。
三、计算题。(13题10分,14题12分,15题16分,共38分,请在解答的时候写出完整,详细的过程,如果只有最终答案,将给0分)
13. 如图所示,匀强磁场的磁感应强度B,边长L正方形线圈abcd共N匝,线圈电阻r,线圈绕OO′轴匀速转动,角速度ω,外电路电阻R。求:
(1)从图示位置开始计时,感应电动势的瞬时表达式;
(2)交流电压表的示数。
【答案】(1)
(2)U=
【解析】
【小问1详解】
从图示位置开始计时,即从与中性面垂直位置开始计时,则感应电动势的瞬时表达式为
【小问2详解】
电动势的有效值为
则交流电压表的示数为
解得U=
14. 如图甲所示,N=20匝的线圈(图中只画了2匝),电阻r=2Ω,其两端与一个R=18Ω的电阻相连,线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。
(1)判断通过电阻R的电流方向;
(2)求线圈产生的感应电动势大小E和电阻R两端的电压U。
【答案】(1)方向为a→b
(2)10V,9V
【解析】
【小问1详解】
根据图像可知,线圈中垂直于纸面向里的磁场增大,为了阻碍线圈中磁通量的增大,根据楞次定律可知线圈中感应电流产生的磁场垂直于纸面向外,根据安培定则可知线圈中的感应电流为逆时针方向,所以通过电阻R的电流方向为a→b;
【小问2详解】
根据法拉第电磁感应定律
其中
代入数据解得E=10V
电阻R两端的电压为路端电压,根据分压规律可知
代入数据解得U=9V
15. 如图所示,两根平行光滑金属导轨固定在倾角为的绝缘斜面上,导轨间距为,上端接有阻值为的电阻。整个导轨平面处于垂直斜面向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为。一质量为、长度,电阻的金属棒从导轨上某处由静止释放,沿导轨下滑。已知金属棒始终与导轨垂直且接触良好,导轨足够长,不计导轨电阻和空气阻力,重力加速度
(1)求金属棒下滑的最大速度大小;
(2)金属棒从静止下滑至最大速度的一半时,电阻上产生的焦耳热为,求此过程中金属棒沿导轨下滑的距离;
(3)若将电阻换为一个电容为的电容器(初始未充电),金属棒电阻忽略不计,其他条件不变,请通过计算说明金属棒做何种运动。
【答案】(1)
(2)
(3)匀加速直线运动,计算见解析
【解析】
【小问1详解】
当金属棒受力平衡,匀速下滑时,速度最大,有
电流
感应电动势为
解得
代入数据解得最大速度
【小问2详解】
设金属棒沿导轨下滑的距离时,回路产生的总焦耳热为,由能量守恒定律得
电阻与电阻的金属棒串联,热量分配与电阻成正比,故
代入数据解得
【小问3详解】
将电阻换为电容器后,对金属棒做下滑运动的过程,由牛顿第二定律得
根据电流的定义式有
电容器与导体棒串联,故
整理以上式子得
金属棒下滑的加速度
解得
代入数据解得,加速度为恒量,故金属棒做匀加速直线运动。
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都江堰市领川万汇实验学校2025-2026学年度下期高二3月月考
物理试卷
(考试时间:75分钟试卷满分:100分)
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
5.考试结束后,只将答题卡交回。
第I卷(选择题共46分)
一、选择题:共46分
(一)单项选择题:共7题,每题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 固定的长直导线附近有一个矩形线圈,它们处于同一光滑水平面上,俯视图如图所示,导线中通有向右的电流,下列说法中正确的是( )
A. 电流在线圈所在位置处产生的磁场方向垂直于纸面向外
B. 若线圈以很大的速度远离长直导线,线圈中将产生感应电流
C. 若线圈平行长直导线向右运动,线圈中将产生感应电流
D. 若导线中电流突然减为0,线圈不会产生感应电流
2. 下列电器工作时,利用涡流效应的是( )
A. 微波炉 B. 电磁炉 C. 电饭煲 D. 电熨斗
3. 在如图所示的电路中,和是两个完全相同的灯泡,线圈的自感系数足够大,其直流电阻不可忽略。下列说法正确的是( )
A. 合上开关时,先亮,后亮,稳定后比亮
B. 开关由闭合到断开时,和都要过一会儿才熄灭
C. 开关由闭合到断开时,先闪亮一下再逐渐熄灭
D. 开关由闭合到断开时,流过的电流方向始终向右
4. 下列选项不属于交变电流的有( )
A. B.
C. D.
5. 某小型水力发电机的结构示意图如甲所示,线圈从甲图所示的位置以为轴匀速转动,产生交变电流的波形按余弦函数变化,如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A. 1s内电流的方向变化5次
B. 线框平面与磁场方向平行时,流经线框的电流最小
C. 该交变电流的有效值为
D. 图甲所示位置时,CD边受到的安培力方向向上
6. 在匀强磁场中放置一个金属圆环,磁场方向与圆环平面垂直。规定图甲所示磁场方向为正。当磁感应强度B随时间t按图乙所示的规律变化时,下列说法正确的是( )
A. s时刻,圆环中无感应电流
B. s时刻,穿过圆环的磁通量为零
C. 2~4s时间内,圆环中感应电流方向始终沿逆时针方向
D. 3~5s时间内,圆环先出现收缩趋势,后出现扩张趋势
7. 如图甲所示,是倾角、表面粗糙的绝缘斜面,是匝数、质量、总电阻、边长的正方形金属线框。线框与斜面间的动摩擦因数,在的区域加上垂直斜面向上的匀强磁场,使线框的一半处于磁场中,磁场的磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示。取,,。下列说法正确的是( )
A. 0~6s内,线框中的感应电流大小为1A
B. 0~6s内,线框产生的焦耳热为6J
C. 时,线框受到的安培力大小为8N
D. 时,线框即将开始运动
(二)多项选择题:共3题,每题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于回路所在的平面,回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是( )
A. 感应电流大小不变
B. CD段直导线始终受安培力
C. 感应电动势最大值
D. 感应电动势平均值
9. 如图所示,两根相距为L的平行直导轨水平放置,R为固定电阻,导轨电阻不计,电阻阻值也为R的金属杆MN垂直于导轨放置,杆与导轨之间有摩擦,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,t=0时刻对金属杆施加一水平外力F作用,使金属杆从静止开始做匀加速直线运动,下列关于外力F、通过R的电流I、摩擦生热Q(图C为抛物线)、外力F的功率P随时间t变化的图像中正确的是( )
A. B. C. D.
10. 如图所示,间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置,导轨左端用一阻值为R的电阻连接,导轨上横跨一根质量为m、电阻也为R的金属棒,金属棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。现使金属棒以初速度v沿导轨向右运动,若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q。下列说法正确的是( )
A. 金属棒在导轨上做匀加速运动
B. 整个过程中金属棒克服安培力做功为
C. 整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为
D. 整个过程中电阻R上产生的焦耳热为
第Ⅱ卷(非选择题共54分)
二、实验题。(11题6分,12题10分,共16分)
11. 用图示电路来模仿法拉第的实验进行探究。线圈B两端连接在电流表上,线圈A通过变阻器和开关连接到电源上。应选用________(选填“直流”或“交流”)电源进行实验;闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于最________(选填“左”或“右”)端;闭合开关瞬间,电流表指针向左偏转;保持开关闭合,将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动,电流表指针________(选填“向右”或“向左”)偏转。
12. 如图所示,过程是交流发电机发电的示意图,线圈的ab边连在金属滑环K上,cd边连在金属滑环L上,用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上,线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。
(1)图(a)中,线圈平面与磁感线垂直,磁通量___________,磁通量变化率___________。(均选填“最大”或“为零”)
(2)从图(b)开始计时,线圈中电流i随时间t变化的关系是___________,从图(e)开始计时,线圈中电流i随时间变化的关系是___________。(均选填“”或“”)
(3)当线圈转到图(c)位置时,感应电流___________(选填“最小”或“最大”),且感应电流方向___________(选填“改变”或“不改变”)。
(4)当线圈转到图(d)位置时,感应电动势___________(选填“最小”或“最大”),ab边感应电流方向为___________(选填“a→b”或“b→a”)。
三、计算题。(13题10分,14题12分,15题16分,共38分,请在解答的时候写出完整,详细的过程,如果只有最终答案,将给0分)
13. 如图所示,匀强磁场的磁感应强度B,边长L正方形线圈abcd共N匝,线圈电阻r,线圈绕OO′轴匀速转动,角速度ω,外电路电阻R。求:
(1)从图示位置开始计时,感应电动势的瞬时表达式;
(2)交流电压表的示数。
14. 如图甲所示,N=20匝的线圈(图中只画了2匝),电阻r=2Ω,其两端与一个R=18Ω的电阻相连,线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。
(1)判断通过电阻R的电流方向;
(2)求线圈产生的感应电动势大小E和电阻R两端的电压U。
15. 如图所示,两根平行光滑金属导轨固定在倾角为的绝缘斜面上,导轨间距为,上端接有阻值为的电阻。整个导轨平面处于垂直斜面向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为。一质量为、长度,电阻的金属棒从导轨上某处由静止释放,沿导轨下滑。已知金属棒始终与导轨垂直且接触良好,导轨足够长,不计导轨电阻和空气阻力,重力加速度
(1)求金属棒下滑的最大速度大小;
(2)金属棒从静止下滑至最大速度的一半时,电阻上产生的焦耳热为,求此过程中金属棒沿导轨下滑的距离;
(3)若将电阻换为一个电容为的电容器(初始未充电),金属棒电阻忽略不计,其他条件不变,请通过计算说明金属棒做何种运动。
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