精品解析：陕西省咸阳市永寿县中学2024-2025学年高二下学期月考物理试题

永寿县中学2024-2025学年度第二学期第一次月考 高二物理试题 一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 下列说法中正确的是（ ） A. 线圈中产生的自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化 B. 感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化成正比 C. 感应电流产生的磁场总是阻止引起感应电流的磁通量的变化 D. 穿过闭合回路的磁通量不发生变化，回路中也可能有感应电流产生 2. 在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为，则（　　） A. 时，线圈中的电流改变方向 B. 时，线圈平面垂直于磁感线 C. 时，线圈中的感应电动势为0 D. 一个周期内，线圈产生的热量为 3. 如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（        ） A. 原线圈的输入功率为W B. 电流表的读数为1A C. 电压表的读数为V D. 副线圈输出交流电的周期为50s 4. 甲、乙两矩形单匝金属线圈分别绕与磁感线垂直的轴在同一匀强磁场中匀速转动，输出交流电的感应电动势图象如图中甲、乙所示，则（　　） A. 甲的频率是乙的2倍 B. 甲线圈的面积是乙的6倍 C. t=1s时，两线圈中的磁通量均为零 D. t=2s时，两线圈均与磁感线平行 5. 一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为，该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为T，如图所示。则Q方∶Q正等于（　　） A. 1∶ B. ∶1 C. 1∶2 D. 2∶1 6. 2020年12月2号22时，经过约19小时月面工作，嫦娥5号完成了月面自动采样封装，这其中要用到许多的压力传感器有些压力传感器是通过霍尔元件将压力信号转化为电信号。如图，一块宽为a、长为c、厚为h的长方体半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为v。若元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，在元件的前、后表面间出现电压U，以此感知压力的变化。则元件的（　　） A. 前表面的电势比后表面的高 B. 前、后表面间的电压U与v无关 C. 前、后表面间的电压U与c成正比 D. 自由电子受到的洛伦兹力大小为 7. 如图所示，一水平地面由光滑的AB段和粗糙程度均匀的BC段组成，且AB = BC。某同学用水平恒力F将物体（可看成质点）由静止从A点拉到C点。若在AB段和BC段上拉力的冲量大小分别为I1和I2，则下列表述正确的是（ ） A. I1一定大于I2 B. I1可能等于I2 C. I1可能小于I2 D. I1一定等于I2 8. 在如图甲所示的电路中，ab两端接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统（报警器未画出），图中电压表和电流表均为理想电表，电压表的示数为22V，D为理想二极管，R0为定值电阻，L为电阻恒定的指示灯，RT为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。下列说法中正确的是（ ） A. 理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1 B. 若RT处出现火灾时，电压表示数不变，电流表示数将变小 C. 若RT处出现火灾时，指示灯L将变暗 D. 若只将原线圈的理想二极管去掉,则电压表的示数会变为原来的2倍 9. 如图所示为远距离输送交流电的示意图，变压器均为理想变压器．随着用户负载增多，发电机F达到额定功率时，降压变压器输出功率仍然不足，用户的用电器不能正常工作．那么，在发电机以额定功率工作的情况下，为了适当提高用户的用电功率，可采取的措施是（ ） A. 适当减小输电线的电阻r B. 适当提高 C. 适当提高 的同时，降低 D. 适当降低 的同时，提高 10. 一个圆形闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，如图a甲所示．设垂直于纸面向里的磁感应强度方向为正，垂直于纸面向外的磁感应强度方向为负．线圈中顺时针方向的感应电流为正，逆时针方向的感应电流为负．已知圆形线圈中感应电流i随时间变化的图像如图a乙所示，则线圈所在处的磁场的磁感应强度随时间变化的图像可能是图（ ） A. B. C. D. 11. 如图所示，半径为R，质量为M，内表面光滑的半球曲槽放在光滑的水平面上，左端紧靠着墙壁，一个质量为m的小球从距半球曲槽的顶端的a点h高处无初速释放，图中b点为半球的最低点，c点为半球另一侧与a同高的顶点，关于物块M和m的运动，下列说法中正确的有（　　） A. m从a点运动到b点的过程中，m与M系统的动量守恒。 B. m从a点运动到b点的过程中，系统的机械能守恒。 C. m释放后运动到b点右侧，若能到达右侧槽口c，可能从c处竖直上抛。 D. m释放后运动到b点右侧，若能飞出右侧槽口c，则一定能从c槽口回到曲槽 12. 如图所示，理想变压器有三个线圈A、B、C，其中B、C的匝数分别为n2、n3，理想电压表的示数为U，理想电流表的示数为I，L1、L2是完全相同的灯泡，根据以上条件不能计算出的物理量是（忽略温度对电阻的影响）（　　） A. 线圈A的匝数 B. 灯泡L2两端的电压 C. 变压器的输入功率 D. 通过灯泡L1的电流 二、实验题（每空3分，共15分） 13. 如图所示是研究自感现象的电路图，两个灵敏电流计G1和G2的零点都在刻度中央，当电流从左向右流入时，指针向右偏，反之向左偏，在开关S接通的瞬间，G1指针向___摆，G2指针向___摆；S断开的瞬间，G1指针向___摆，G2指针向___摆（以上均选填“左”或“右”），两个灵敏电流计指针的摆动幅度___（选填“相等”或“不相等”）。 三、计算题（共37分） 14. 发电机转子是匝数，边长的正方形线圈，其置于磁感应强度的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时。线圈的电阻r=1Ω，外电路电阻R=99Ω。 (1)写出交变电流瞬时值表达式； (2)求外电阻上消耗的功率。 15. 如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质金属框abcd放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻，边长。求 （1）在到时间内，金属框中的感应电动势E； （2）在到时间内，金属框中电流I的大小和方向； （3）时，金属框ab边受到的安培力F的大小和方向。 16. 一质量为m的物体Q静止于光滑水平地面上，其截面如图所示。图中ab为粗糙的水平面，长度为L；bc为一光滑斜面，斜面和水平面通过与ab和bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接。现有一质量为m的木块（木块可视为质点）以大小为v0的水平初速度从a点向左运动，在斜面上上升到某一高度后返回，最终在ab上与物体Q相对静止。重力加速度为g。 (1)求木块在ab段的动摩擦因数μ的取值范围； (2)若取，求木块在bc段能上升的高度h值（h为木块在bc段距离ab平面的高度）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 永寿县中学2024-2025学年度第二学期第一次月考 高二物理试题 一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。） 1. 下列说法中正确的是（ ） A. 线圈中产生的自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化 B. 感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化成正比 C. 感应电流产生的磁场总是阻止引起感应电流的磁通量的变化 D. 穿过闭合回路的磁通量不发生变化，回路中也可能有感应电流产生 【答案】A 【解析】 【详解】A．由楞次定律可知，线圈中产生的自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化，故A正确； B．由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，故B错误； C．由楞次定律可知，根据楞次定律得知：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，而不是阻止磁通量的变化，故C错误； D．穿过闭合回路的磁通量不发生变化时，回路中一定没有感应电流产生，故D错误。 故选A。 2. 在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为，则（　　） A. 时，线圈中的电流改变方向 B. 时，线圈平面垂直于磁感线 C. 时，线圈中的感应电动势为0 D. 一个周期内，线圈产生的热量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．每经过一次中性面（线圈平面垂直于磁感线，磁通量有最大值），电流的方向改变一次，时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，线圈中的电流方向不改变，A错误； B．时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，B错误； C．时，磁通量有最大值，但磁通量的变化率为零，根据法拉第电磁感应定律可知线圈中的感应电动势为零，C正确； D．感应电动势有效值 一个周期内，线圈产生的热量为 D错误。 故选C。 3. 如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（        ） A. 原线圈的输入功率为W B. 电流表的读数为1A C. 电压表的读数为V D. 副线圈输出交流电的周期为50s 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．根据题已知，理想变压器接在最大电动势为的交流电源上，则可知理想变压器原线圈两端电压的有效值为 根据原副线圈两端的电压比等于匝数比可得副线圈两端的电压 即电压表的读数为110V，则副线圈所在回路中的电流 而根据变压器原副线圈所在回路中的电流比等于匝数的反比可得 则电流表的读数为1A，由此可得原线圈的输入功率为 故AC错误，B正确； D．根据交流电瞬时电压的表达式 可得 而，可得 故D错误。 故选B。 4. 甲、乙两矩形单匝金属线圈分别绕与磁感线垂直的轴在同一匀强磁场中匀速转动，输出交流电的感应电动势图象如图中甲、乙所示，则（　　） A. 甲的频率是乙的2倍 B. 甲线圈的面积是乙的6倍 C. t=1s时，两线圈中的磁通量均为零 D. t=2s时，两线圈均与磁感线平行 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图象知甲的周期为2s，乙的周期为1s，所以 f甲:f乙=1:2 故A错误； B．甲的最大值为6V，乙的最大值为2V，所以 E甲:E乙=3:1 由 E=BSω 可知 S甲:S乙=6:1 故B正确； CD．当线圈处于中性面位置时磁通量最大，而感应电动势为零，当线圈平行磁感线时，通过线圈的磁通量为零，而感应电动势最大，t=1s和t=2s时线圈均处于中性面位置，故CD错误。 故选B。 5. 一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为，该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为T，如图所示。则Q方∶Q正等于（　　） A. 1∶ B. ∶1 C. 1∶2 D. 2∶1 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】由有效值概念知，一个周期内产生的热量 可得 故D正确，ABC错误。 故选D。 6. 2020年12月2号22时，经过约19小时月面工作，嫦娥5号完成了月面自动采样封装，这其中要用到许多的压力传感器有些压力传感器是通过霍尔元件将压力信号转化为电信号。如图，一块宽为a、长为c、厚为h的长方体半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为v。若元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，在元件的前、后表面间出现电压U，以此感知压力的变化。则元件的（　　） A. 前表面的电势比后表面的高 B. 前、后表面间的电压U与v无关 C. 前、后表面间的电压U与c成正比 D. 自由电子受到的洛伦兹力大小为 【答案】A 【解析】 【详解】A．电流方向向右，电子向左定向移动，根据左手定则判断可知，电子所受的洛伦兹力方向向里，则后表面积累了电子，前表面的电势比后表面的电势高，故A正确； BC．由电子受力平衡可得 解得 U=Bva 所以前、后表面间的电压U与v成正比，前、后表面间的电压U与c无关，故BC错误； D．稳定时自由电子受力平衡，受到的洛伦兹力等于电场力，即 故D错误； 故选A。 7. 如图所示，一水平地面由光滑的AB段和粗糙程度均匀的BC段组成，且AB = BC。某同学用水平恒力F将物体（可看成质点）由静止从A点拉到C点。若在AB段和BC段上拉力的冲量大小分别为I1和I2，则下列表述正确的是（ ） A. I1一定大于I2 B. I1可能等于I2 C. I1可能小于I2 D. I1一定等于I2 【答案】B 【解析】 【详解】AB段物体一直加速，如果经过C点速度大于零，则tAB > tBC，所以I1大于I2；如果经过C点速度等于零，则tAB > tBC，所以I1等于I2，不会有tAB < tBC。 故选B。 8. 在如图甲所示的电路中，ab两端接入图乙所示的电压，副线圈接火灾报警系统（报警器未画出），图中电压表和电流表均为理想电表，电压表的示数为22V，D为理想二极管，R0为定值电阻，L为电阻恒定的指示灯，RT为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。下列说法中正确的是（ ） A. 理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1 B. 若RT处出现火灾时，电压表示数不变，电流表示数将变小 C. 若RT处出现火灾时，指示灯L将变暗 D. 若只将原线圈的理想二极管去掉,则电压表的示数会变为原来的2倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．设原线圈两端电压为U1，根据热效应可得 解得 由 得 故A错误； B．输入端的电压不变，匝数比不变，则电压表示数不变，RT电阻变小，输出的总功率变大，则输入端的电功率变大，电压不变，则电流表的示数变大，故B错误； C．若RT处出现火灾时，RT电阻变小，输出的总功率变大，电流强度变大，R0两端电压变大，则灯泡两端电压变小，灯泡变暗，故C正确； D．有二极管时原线圈两端电压为，没有二极管时原线两端电压为220V，则原线圈两端电压变为原来的倍，由于匝数比不变，则电压表的示数变为原来的倍，故D错误。 故选C。 9. 如图所示为远距离输送交流电的示意图，变压器均为理想变压器．随着用户负载增多，发电机F达到额定功率时，降压变压器输出功率仍然不足，用户的用电器不能正常工作．那么，在发电机以额定功率工作的情况下，为了适当提高用户的用电功率，可采取的措施是（ ） A. 适当减小输电线的电阻r B. 适当提高 C. 适当提高 的同时，降低 D. 适当降低 的同时，提高 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据P线=I2r，故适当减小输电线的电阻r ，可减小导线上的功率损失，在发电机输出功率一定的情况下可增大用户的电功率，选项A正确； B．因理想变压器的输出功率等于输入功率，故改变降压变压器的原副线圈的匝数比不能改变功率，则不能提高用户的电功率，选项B错误； CD．适当提高，则可提高升压变压器的次级电压，较小输电线上的电流，根据P线=I2r，可减小导线上的功率损失，在发电机输出功率一定的情况下可增大用户的电功率，选项C正确，D错误； 10. 一个圆形闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，如图a甲所示．设垂直于纸面向里的磁感应强度方向为正，垂直于纸面向外的磁感应强度方向为负．线圈中顺时针方向的感应电流为正，逆时针方向的感应电流为负．已知圆形线圈中感应电流i随时间变化的图像如图a乙所示，则线圈所在处的磁场的磁感应强度随时间变化的图像可能是图（ ） A. B. C. D. 【答案】CD 【解析】 【详解】在前0.5s内由乙图根据楞次定律可知，若磁场方向垂直向里（正方向）时，必须是磁场增强的；若磁场方向垂直向外（负方向）时，必须是磁场减弱的．而在0.5s-1.5s，若磁场方向垂直向里（正方向）时，必须是磁场减弱的；若磁场方向垂直向外（负方向）时，必须是磁场增加的。 故选CD。 11. 如图所示，半径为R，质量为M，内表面光滑的半球曲槽放在光滑的水平面上，左端紧靠着墙壁，一个质量为m的小球从距半球曲槽的顶端的a点h高处无初速释放，图中b点为半球的最低点，c点为半球另一侧与a同高的顶点，关于物块M和m的运动，下列说法中正确的有（　　） A. m从a点运动到b点的过程中，m与M系统的动量守恒。 B. m从a点运动到b点的过程中，系统的机械能守恒。 C. m释放后运动到b点右侧，若能到达右侧槽口c，可能从c处竖直上抛。 D. m释放后运动到b点右侧，若能飞出右侧槽口c，则一定能从c槽口回到曲槽 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．小球从a到b过程中左侧墙壁对半球有弹力作用但弹力不做功，所以两物体组成的系统机械能守恒，但动量不守恒，故A错误，B正确； CD．选m与M组成的系统为研究对象，小球从b到c过程中，根据水平方向动量守恒，若能到达右侧槽口c，系统拥有相同的水平速度且不为零，则m不可能做竖直上抛运动，m在空中运动过程，水平方向速度与曲槽相同，则一定能从c槽口回到曲槽，故C错误，D正确。 故选BD。 12. 如图所示，理想变压器有三个线圈A、B、C，其中B、C的匝数分别为n2、n3，理想电压表的示数为U，理想电流表的示数为I，L1、L2是完全相同的灯泡，根据以上条件不能计算出的物理量是（忽略温度对电阻的影响）（　　） A. 线圈A的匝数 B. 灯泡L2两端的电压 C. 变压器的输入功率 D. 通过灯泡L1的电流 【答案】A 【解析】 【详解】由题意知线圈B两端的电压为U，设线圈C两端的电压为UC，则 所以 即可以求得灯泡L2两端的电压，通过L2的电流为I，则可以求出L2的电阻和灯泡L2的功率；L2与L1的电阻相同，灯L1的两端的电压为U，所以可求出通过L1的电流和灯泡L1的功率，变压器总的输出功率等于灯泡L1的功率和灯泡L2的功率，它也等于变压器的输入功率；根据题意无法求出线圈A的匝数。 故选A。 二、实验题（每空3分，共15分） 13. 如图所示是研究自感现象的电路图，两个灵敏电流计G1和G2的零点都在刻度中央，当电流从左向右流入时，指针向右偏，反之向左偏，在开关S接通的瞬间，G1指针向___摆，G2指针向___摆；S断开的瞬间，G1指针向___摆，G2指针向___摆（以上均选填“左”或“右”），两个灵敏电流计指针的摆动幅度___（选填“相等”或“不相等”）。 【答案】 ①. 右 ②. 右 ③. 右 ④. 左 ⑤. 相等 【解析】 【详解】[1][2]在开关S接通的瞬间，线圈阻碍电流增大，使得流经G1的电流缓慢增大，但流经两电表的电流方向均从左向右流入，所以此时G1 、G2指针均向右摆； [3][4][5]在S断开的瞬间，线圈充当了电源、阻碍电流减小，使电流在线圈L、灵敏电流计G1、G2、电阻R构成的回路中慢慢减小到零，G1中电流为从左向右流入，G2中电流为从右向左流入，所以此时G1指针向右摆、G2指针向左摆；两表串联，电流相等，指针的摆动幅度相等。 三、计算题（共37分） 14. 发电机转子是匝数，边长的正方形线圈，其置于磁感应强度的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时。线圈的电阻r=1Ω，外电路电阻R=99Ω。 (1)写出交变电流瞬时值表达式； (2)求外电阻上消耗的功率。 【答案】(1)；(2) 【解析】 【详解】(1)电动势的最大值为 根据闭合电路欧姆定律得 故交变电流瞬时值表达式为 (2)电流的有效值为 由得外电阻上的消耗功率为 15. 如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质金属框abcd放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻，边长。求 （1）在到时间内，金属框中的感应电动势E； （2）在到时间内，金属框中电流I的大小和方向； （3）时，金属框ab边受到的安培力F的大小和方向。 【答案】（1）0.08V；（2）0.8A，顺时针方向；（3）0.016N，方向垂直于ab向左 【解析】 【详解】（1）在到的时间内，磁感应强度的变化量，设穿过金属框的磁通量变化量为，有 由于磁场均匀变化，金属框中产生的电动势是恒定的，有 联立可得 （2）设金属框中的电流为I，由闭合电路欧姆定律，有 代入数据得 由楞次定律及右手螺旋定则可知，金属框中电流方向为顺时针。 （3）由图可知，时，磁感应强度为，金属框ab边受到的安培力 代入数据得 方向垂直于ab向左。 16. 一质量为m的物体Q静止于光滑水平地面上，其截面如图所示。图中ab为粗糙的水平面，长度为L；bc为一光滑斜面，斜面和水平面通过与ab和bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接。现有一质量为m的木块（木块可视为质点）以大小为v0的水平初速度从a点向左运动，在斜面上上升到某一高度后返回，最终在ab上与物体Q相对静止。重力加速度为g。 (1)求木块在ab段的动摩擦因数μ的取值范围； (2)若取，求木块在bc段能上升的高度h值（h为木块在bc段距离ab平面的高度）。 【答案】(1)(2) 【解析】 【详解】(1)由动量守恒定律得 恰能回到出发点，由能量守恒得 恰能冲上斜面，由能量守恒得 解得 ， 所以木块在ab段的动摩擦因数μ的取值范围为 (2)当时，则木块在bc段能上升的高度为h，根据动量守恒定律可得 冲上最高点过程，由能量守恒得 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $