精品解析：陕西省汉中市南郑区2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

2024~2025学年度第二学期第一次月考 高二物理试题 （满分：100分 考试时间：75分钟） 一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32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. 根据法拉第电磁感应定律，下列说法正确的是（　　） A. 穿过回路的磁通量越大，回路中的感应电动势也越大 B. 磁通量的变化量越大，回路中的感应电动势越大 C. 穿过回路的磁通量的变化率为0，回路中的感应电动势一定为0 D. 某一时刻穿过回路的磁通量为0，回路中的感应电动势一定为0 2. 下列的关于电流随时间变化的图象中，不是表示交变电流的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图甲所示，螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为正方向。螺线管与灵敏电流计相连，构成闭合回路。当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，下列说法正确的是（　　） A. 在时间内，电流方向为 B. 在时间内，电流方向为 C. 在时间内，电流方向为 D. 在时间内，电流方向为 4. 如图所示，处在匀强磁场中的线圈匝数为n，面积为S，磁场方向平行于线圈轴线向右，若在Δt时间内，磁感应强度大小由B1均匀增加到B2，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差φa－φb A. 恒为 B. 从0均匀变化到 C. 恒为 D. 从0均匀变化到 5. 图甲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，已知发电机线圈电阻为5Ω，外接一只阻值为5Ω的电阻R，不计电路的其他电阻，已知电阻R两端的电压随时间变化的图像如图乙所示。则（　　） A. 线圈的转速为100r/s B. 交流电流表的示数为 C. 0.01s时线圈平面与磁场方向平行 D. 电阻R在1min内产生的热量为4800J 6. 如图所示为某种周期性变化的交变电流的电流-时间关系图像，其中前半个周期电流按正弦规律变化，则一个周期内该电流的有效值为（　　） A. B. C. D. 7. 如图甲电路中，变压器为理想变压器，交流电流表为理想电表，输入电压随时间变化的图像如图乙，两只规格为“，”的灯泡均正常发光。下列说法正确的是（　　） A. 原、副线圈匝数之比为 B. 电阻的功率为 C. 电流表的示数为 D. 副线圈中电流方向内改变次 8. 如图是某小型水电站进行电能输送时的简化模型。发电机的输出功率，发电机的电压，经升压变压器后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（　　） A. 发电机输出的电流 B. 升压变压器匝数比 C. 降压变压器的匝数比 D. 当水电站输出电压一定时，若用电用户增多，则减小 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的） 9. 下图为交流发电机示意图，线圈沿逆时针方向匀速转动，下列说法正确的是（　　） A. 甲→乙过程中，边中的电流由 B. 丙→丁过程中，边中的电流由 C. 图甲位置线圈中感应电动势最大 D. 图乙位置线圈中感应电流最大 10. 如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定轴以角速度ω匀速转动，从图示位置开始计时（　　） A. 当转过60°时，感应电流的瞬时值为 B. 当转过60°时，感应电流的瞬时值为 C. 在转过60°过程中，感应电动势的平均值为 D. 在转过90°过程中，感应电流的有效值为 11. 如图所示，一个圆形线圈匝数n=1000，面积、电阻，在线圈外接一阻值为的电阻。把线圈放入一个匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里，磁场的磁感强度B随时间变化规律如图所示。以下说法正确的是（　　） A. 在0~4s时间内，回路中的感应电动为10V B. 在0~4s时间内，a点电势高于b点电势 C. 在4~6s，R中有电流从a流向b D. 在4~6s时间内，R两端电压为6V 12. 如图所示，电路中有一自耦变压器，左侧并联一个理想交流电压表V1后接在稳定的交流电源上，右侧串联灯泡L和滑动变阻器，R上并联一个理想交流电压表V2。下列正确的是（　　） A. 若F不动，滑片P向上滑动时，V1示数不变，V2示数变小 B. 若F不动，滑片P向上滑动时，灯泡L消耗的功率变小 C. 若P不动，滑片F向上移动时，V1、V2的示数均变大 D. 若P不动，滑片F向上移动时，灯泡L消耗的功率变大 三、计算题 13. 如图所示，MN和PQ为固定在水平面上的平行光滑金属轨道，轨道间距为0.2m。质量为0.1kg的金属杆ab置于轨道上，与轨道垂直。整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T。在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v＝10m/s。电路中除了电阻R=0.04Ω之外，ab杆的电阻r=0.01Ω，其余电阻不计。求： (1)感应电动势的大小； (2)判断流过电阻R的电流方向并计算电流的大小； (3)ab杆两端的电压及外力F的大小。 14. 如图所示，面积为0.2m2的100匝线圈A处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面．磁感强度随时间变化的规律是B＝(6－0.2t)T，已知R1=4Ω，R2=6Ω，电容C=30μF，线圈A的电阻不计。求： （1）闭合S后，通过R2的电流强度大小和方向； （2）闭合S一段时间后在断开S，S断开后通过R2的电荷量是多少？ 15. 如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为a=10cm和b=20cm，内阻为r=5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以ω=50rad/s的角速度匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行，线圈通过电刷和外部R=20Ω的电阻相接。求电键S合上后， （1）写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式； （2）电压表和电流表示数； （3）电阻R上所消耗的电功率； （4）从计时开始，线圈转过90°角的过程中，通过外电阻R的电量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年度第二学期第一次月考 高二物理试题 （满分：100分 考试时间：75分钟） 一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32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. 根据法拉第电磁感应定律，下列说法正确的是（　　） A. 穿过回路的磁通量越大，回路中的感应电动势也越大 B. 磁通量的变化量越大，回路中的感应电动势越大 C. 穿过回路的磁通量的变化率为0，回路中的感应电动势一定为0 D. 某一时刻穿过回路的磁通量为0，回路中的感应电动势一定为0 【答案】C 【解析】 【详解】根据法拉第电磁感应定律可知，回路中感应电动势正比于磁通量的变化率，与某时刻磁通量大小及其变化量大小无直接关系。 故选C。 2. 下列的关于电流随时间变化的图象中，不是表示交变电流的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．图中电流大小发生周期性变化，但方向保持不变，所以不是交变电流，故A正确； BCD．图中电流大小、方向均发生周期性变化，均是交变电流，故BCD错误。 故选A。 3. 如图甲所示，螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为正方向。螺线管与灵敏电流计相连，构成闭合回路。当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，下列说法正确的是（　　） A. 在时间内，电流方向为 B. 在时间内，电流方向为 C. 在时间内，电流方向为 D. 在时间内，电流方向为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题图乙知，在时间内，外加磁场磁感应强度反向减小且斜率不变，根据楞次定律知在导线中产生的电流方向为，故A错误； B．在时间内，外加磁场磁感应强度正向增大且斜率不变，则在导线中产生的电流方向为，故B错误； C．在时间内，外加磁场磁感应强度正向减小且斜率不变，则在导线中产生的电流方向为，故C正确； D．在时间内，外加磁场磁感应强度反向增大且斜率不变，则在导线中产生的电流方向为，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，处在匀强磁场中的线圈匝数为n，面积为S，磁场方向平行于线圈轴线向右，若在Δt时间内，磁感应强度大小由B1均匀增加到B2，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差φa－φb A. 恒为 B. 从0均匀变化到 C. 恒为 D. 从0均匀变化到 【答案】C 【解析】 【详解】穿过线圈的磁感应强度均匀增加，故产生恒定的感应电动势，根据法拉第电磁感应定律，有，根据楞次定律，如果线圈闭合,感应电流的磁通量向左，故感应电动势顺时针(从右侧看)，故，即有，故选项C正确，A、B、D错误． 5. 图甲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，已知发电机线圈电阻为5Ω，外接一只阻值为5Ω的电阻R，不计电路的其他电阻，已知电阻R两端的电压随时间变化的图像如图乙所示。则（　　） A. 线圈的转速为100r/s B. 交流电流表的示数为 C. 0.01s时线圈平面与磁场方向平行 D. 电阻R在1min内产生的热量为4800J 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，交流电的周期为，故线圈的转速为 A错误； B．电阻R两端的电压最大值为，则有效值为 交流电流表的示数为 B错误； C．0.01s时线圈产生的感应电动势为零，故此时线圈位于中性面，此时线圈平面与磁场方向垂直，C错误； D．电阻R在1分钟内产生的热量为 D正确。 故选D。 6. 如图所示为某种周期性变化的交变电流的电流-时间关系图像，其中前半个周期电流按正弦规律变化，则一个周期内该电流的有效值为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据有效值的定义 解得一个周期内该电流的有效值为 故选B。 7. 如图甲电路中，变压器为理想变压器，交流电流表为理想电表，输入电压随时间变化的图像如图乙，两只规格为“，”的灯泡均正常发光。下列说法正确的是（　　） A. 原、副线圈匝数之比为 B. 电阻的功率为 C. 电流表的示数为 D. 副线圈中电流方向内改变次 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．由图乙可知，电源电压有效值为 U=24V 两灯泡正常发光，可得原线圈两端电压为18V，副线圈两端电压为6V，可得 A错误； BC．原线圈中电流，即灯泡的额定电流为 原副线圈电流与匝数成反比，故副线圈中电流为 则流过电阻R的电流为 即电流表的示数为，电阻的功率为 B正确，C错误； D．由图乙可知，交流电的周期为0.02s，频率为50Hz，由于变压器不改变频率，故副线圈中电流变化频率为50Hz，每个周期内电流方向改变2次，故副线圈中电流方向内改变次，D错误。 故选B。 8. 如图是某小型水电站进行电能输送时的简化模型。发电机的输出功率，发电机的电压，经升压变压器后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（　　） A. 发电机输出的电流 B. 升压变压器匝数比 C. 降压变压器的匝数比 D. 当水电站输出电压一定时，若用电用户增多，则减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．由功率 可得发电机输出的电流为 故A错误； B．由输电线上损失的功率 可得 根据变压器电流与匝数关系可得升压变压器匝数比为 故B错误； C．根据变压器电压与匝数关系可得 可得升压变压器副线圈的输出电压为 输电线上损失的电压为 则降压变压器原线圈的输入电压为 根据变压器电压与匝数关系可得降压变压器的匝数比为 故C正确； D．用户数量增多时，用户端的等效电阻为 用户数量增多时，减小，则输电线上的电流增大，也增大，故D错误。 故选C。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的） 9. 下图为交流发电机示意图，线圈沿逆时针方向匀速转动，下列说法正确的是（　　） A. 甲→乙过程中，边中的电流由 B. 丙→丁过程中，边中的电流由 C. 图甲位置线圈中感应电动势最大 D. 图乙位置线圈中感应电流最大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．甲→乙过程中，根据右手定则，边中的电流由，故A错误； B．丙→丁过程中，根据右手定则，边中的电流由，故B正确； C．图甲位置，线圈中磁通量最大，磁通量变化率为零，线圈中感应电动势最小，为零，故C错误； D．图乙位置，线圈中磁通量为零，磁通量变化率最大，线圈中感应电动势最大，感应电流最大，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定轴以角速度ω匀速转动，从图示位置开始计时（　　） A. 当转过60°时，感应电流的瞬时值为 B. 当转过60°时，感应电流的瞬时值为 C. 在转过60°过程中，感应电动势的平均值为 D. 在转过90°过程中，感应电流的有效值为 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．因为线圈从中性面开始计时，所以感应电动势的瞬时值表达式为 转过角时，感应电动势的瞬时值为 感应电流的瞬时值为，故A正确，B错误； C．转过角的时间为 磁通量变化量为 感应电动势的平均值为，故C正确； D．感应电流的最大值为 感应电流的有效值为，故D正确。 故选ACD。 11. 如图所示，一个圆形线圈匝数n=1000，面积、电阻，在线圈外接一阻值为的电阻。把线圈放入一个匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里，磁场的磁感强度B随时间变化规律如图所示。以下说法正确的是（　　） A. 在0~4s时间内，回路中的感应电动为10V B. 在0~4s时间内，a点电势高于b点电势 C. 在4~6s，R中有电流从a流向b D. 在4~6s时间内，R两端电压为6V 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据法拉第磁感应定律 由图可知，在0~4s时间内 解得，故A错误； B．在0~4s时间内，磁场垂直线圈平面向里增强，线圈中的磁通量增加，根据楞次定律和安培定则可知，线圈中的电流方向为逆时针，所以a点电势低于b点电势，故B错误； C．在4~6s，磁场垂直线圈平面向里减小，根据楞次定律和安培定则，线圈中的电流为顺时针，所以R中有电流从a流向b，故C正确； D．在4~6s时间内， 根据法拉第电磁感应定律有 则R两端的电压为，故D正确。 故选CD。 12. 如图所示，电路中有一自耦变压器，左侧并联一个理想交流电压表V1后接在稳定的交流电源上，右侧串联灯泡L和滑动变阻器，R上并联一个理想交流电压表V2。下列正确的是（　　） A. 若F不动，滑片P向上滑动时，V1示数不变，V2示数变小 B. 若F不动，滑片P向上滑动时，灯泡L消耗的功率变小 C. 若P不动，滑片F向上移动时，V1、V2的示数均变大 D. 若P不动，滑片F向上移动时，灯泡L消耗的功率变大 【答案】AD 【解析】 【详解】CD．若P不动，则灯泡L和滑动变阻器R的阻值之比不变；滑片F向上移动时，灯泡L和滑动变阻器R两端的电压将升高，流过的电流将增大，由 可知灯泡L消耗的功率将变大，的示数将变大；理想交流电压表接在稳定的交流电源上，其示数保持不变，故D正确，C错误； AB．若F不动，滑片P向上滑动时，滑动变阻器R接入电路的电阻减小，则流过灯泡L和滑动变阻器R的电流将增大，由 可知灯泡L消耗的功率将变大，由 可知示数将变小，接在稳定的交流电源上，其示数保持不变，故A正确，B错误。 故选AD。 三、计算题 13. 如图所示，MN和PQ为固定在水平面上的平行光滑金属轨道，轨道间距为0.2m。质量为0.1kg的金属杆ab置于轨道上，与轨道垂直。整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T。在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v＝10m/s。电路中除了电阻R=0.04Ω之外，ab杆的电阻r=0.01Ω，其余电阻不计。求： (1)感应电动势的大小； (2)判断流过电阻R的电流方向并计算电流的大小； (3)ab杆两端的电压及外力F的大小。 【答案】(1)1V；(2) 流过R的电流方向为M→P；20A；(3)0.8V；2N 【解析】 【详解】(1)当ab杆速度为v=10m/s，感应电动势为 (2)根据右手定则可知导体棒中的电流方向为b→a，则流过R的电流方向为M→P。 感应电流 (3)金属杆两端电压为路端电压，即 外力大小为 14. 如图所示，面积为0.2m2的100匝线圈A处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面．磁感强度随时间变化的规律是B＝(6－0.2t)T，已知R1=4Ω，R2=6Ω，电容C=30μF，线圈A的电阻不计。求： （1）闭合S后，通过R2的电流强度大小和方向； （2）闭合S一段时间后在断开S，S断开后通过R2的电荷量是多少？ 【答案】（1）0.4A，；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知 则A线圈产生的感应电动势 S闭合后，流过R2的电流为干路电流，则 方向由 （2）S闭合稳定后，电容器C两端的电压为R2两端电压U2 所以S断开后，流过R2的电量 15. 如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为a=10cm和b=20cm，内阻为r=5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以ω=50rad/s的角速度匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行，线圈通过电刷和外部R=20Ω的电阻相接。求电键S合上后， （1）写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式； （2）电压表和电流表示数； （3）电阻R上所消耗的电功率； （4）从计时开始，线圈转过90°角的过程中，通过外电阻R的电量。 【答案】(1) e =50cos50t(V)　(2) 2.0A 40V　(3) 80W (4)0.04C 【解析】 【详解】（1）线圈从平行磁场开始计时，感应电动势最大值： Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×50V=50V 故表达式为： e=Emcosωt=50cos50t(V) （2）电动势有效值： 电键S合上后，由闭合电路欧姆定律得： U=IR=2×20V=40V （3）电阻R上所消耗的电功率为： P=IU=2×40W=80W （4）由图示位置转过90°的过程中，通过R上的电量为： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $