精品解析：福建省泉州市泉港区第二中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

2025年春高二年下学期第一次月考物理科试卷 一、选择题 1. 如图所示，虚线为区域Ⅰ和区域Ⅱ的分界线，区域Ⅰ有垂直纸面向外的匀强磁场，区域Ⅱ有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度均为，把正方形线框从区域Ⅰ拉到区域Ⅱ过程中，线框中的电流方向为（　　） A. 顺时针 B. 逆时针 C. 先顺时针后逆时针 D. 先逆时针后顺时针 【答案】B 【解析】 【详解】由题意，正方形线框从区域Ⅰ拉到区域Ⅱ过程中，穿过线框的磁通量先垂直纸面向外减小，后垂直纸面向里增大，根据楞次定律可知：感应电流产生的磁场总是要“阻碍”引起感应电流的磁场的变化，利用安培定则，可判断知线圈中的感应电流方向一直为逆时针。 故选B。 2. 如图所示为一交流电的电流随时间变化的图像，此交流电的有效值是（　　） A. B. C. D. 3.5A 【答案】B 【解析】 【详解】根据有效值的概念可知 解得I=5A 故选B。 3. 应用质谱仪测定有机化合物分子结构的方法称为质谱法，先在离子化室A中将有机物气体分子碎裂成两种带正电的离子，离子从下方的小孔S飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为0，然后经过沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场中，最后打到照相底片D上，形成a、b两条质谱线，则（　　） A. 打到a处的离子的比荷小 B. 两种离子进入磁场时的速度相同 C. 匀强磁场的方向为垂直纸面向里 D. 两种离子在磁场中的运动时间相等 【答案】A 【解析】 【详解】A．粒子在磁场中偏转时有 所以 所以，比荷大的偏转半径小，打到a处的离子的比荷小，故A正确； B．粒子在加速电场中加速时，有 获得的速度 由于两种带正电的离子比荷不同，所以获得速度大小不同，故B错误； C．离子带正电，故根据左手定则可得匀强磁场的方向为垂直纸面向外，故C错误； D．根据周期公式 由于两种带正电的离子比荷不同，故周期不同，离子在磁场中运动半个周期，故运动时间不同，故D错误。 故选A。 4. 如图所示，两倾角为的光滑平行导轨间距可调，质量为m的导体棒垂直放在导轨上，整个空间存在垂直导体棒的匀强磁场，现在导体棒中通由a到b的恒定电流，使导体棒始终保持静止，已知磁感应强度大小为B，电流为I，重力加速度为g，忽略一切摩擦。则下列说法正确的是（　　） A. 若磁场方向竖直向上，则两导轨间距为 B. 若磁场方向垂直斜面向上，则两导轨间距为 C. 若磁场方向水平向左，则两导轨间距为 D. 若磁场方向水平向右，则两导轨间距为 【答案】B 【解析】 【详解】A．若磁场方向竖直向上，对导体棒受力分析如图所示 由力的平衡条件得 解得 A错误； B．若磁场方向垂直斜面向上，安培力沿导轨向上，则由力的平衡条件得 解得 B正确； C．若磁场方向水平向左，安培力竖直向上，则由力的平衡条件得 解得 C错误； D．若场方向水平向右，安培力竖直向下，不可能平衡，D错误。 故选B。 5. 如图所示，L是电阻可忽略不计、自感系数很大的线圈。和是两个规格相同的小灯泡，则（　　） A. 当开关S突然闭合时，立刻亮，逐渐亮 B. 当开关S突然闭合时，、都是立刻亮，之后逐渐熄灭，变得更亮 C. 当开关S由闭合变为断开时，立刻熄灭，闪亮之后再熄灭 D. 当开关S由闭合变为断开时，逐渐熄灭，闪亮之后再熄灭 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．当开关S突然闭合时，、都是立刻亮，之后逐渐被线圈短路而熄灭，变得更亮，选项A错误，B正确； CD．当开关S由闭合变为断开时，立刻熄灭，由于线圈中产生自感电动势阻碍电流的减小，则线圈和重新组成新的回路，则闪亮之后再熄灭，选项C正确，D错误。 故选BC。 6. 回旋加速器的工作原理如图所示。形盒半径为，盒内匀强磁场的磁感应强度为。设氚核的电荷量为，质量为，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（　　） A. 氚核从磁场中获得能量 B. 交变电源的周期为 C. 氚核加速后的最大速度与加速电场的电压有关 D. 氚核在回旋加速器内的加速次数与加速电压有关 【答案】BD 【解析】 【详解】A．氚核在磁场中受到的洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，洛伦兹力不做功，氚核不从磁场中获得能量，故A错误； B．根据洛伦兹力提供向心力有 氚核在磁场中圆周运动的周期为 所以交变电源的周期为，故B正确； C．当加速到最大速度时，有 解得 氚核加速后的最大速度与加速电场的电压无关，故C错误； D．氚核最大动能 氚核在回旋加速器中加速一次，增加的动能为qU，设加速次数为n，则 联立解得 氚核在回旋加速器内的加速次数与加速电压有关，故D正确。 故选BD。 7. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为10∶1，原线圈两端连接正弦交流电源 ，副线圈接电阻R，同时接有理想电压表和理想电流表。下列判断正确的是（　　） A. 电压表读数约为31.1 V B. 若仅将副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数增大到原来的2倍 C. 若仅将R的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍 D. 若R的阻值和副线圈匝数同时增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据可知，原线圈的电压有效值为U1=220 V，电压表的读数为变压器输出电压的有效值，由得，电压表读数为U2=22 V，A错误； B．若仅将副线圈匝数增加到原来的2倍，根据可知，U2增大到原来的2倍，由可知，电流表的读数增大到原来的2倍，B正确； C．根据，输入电压和匝数比不变，则输出电压U2不变，若仅将R的阻值增加到原来的2倍，由可知，副线圈电流I2变为原来的一半，根据 ，输出功率P2变为原来的一半，由输入功率等于输出功率可知，输入功率也变为原来的一半，C错误； D．根据，若副线圈匝数n2增加到原来的2倍，则U2增加到原来的2倍，根据 若R的阻值也增加到原来的2倍，输出功率P2变为原来的2倍，D错误。 故选B。 8. 单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 时刻线框平面与中性面垂直 B. 线框的感应电动势有效值为 C. 线框转一周外力所做的功为 D. 从到过程中通过线框横截面的电荷量为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．时刻穿过线框的磁通量最大，此时线框平面位于中性面，A错误； B．线框的感应电动势的最大值为 则有效值为 B错误； C．根据功能关系可知，线框转一周外力所做的功等于线框消耗的电能，即 C正确； D．从到过程中通过线框横截面的电荷量为 故选CD。 二、填空题 9. 如图甲所示，100匝的圆形线圈的两端a、b与一个电阻R相连，线圈的电阻r=1Ω，R=9Ω。线圈内有垂直纸面向里的磁场，穿过线圈所在平面的磁通量按图乙所示规律变化，则线圈中的感应电流大小为________A；________（选填“a”或“b”）端电势较高。 【答案】 ①. 5 ②. a 【解析】 【分析】根据法拉第电磁感应定律求出回路中感应电动势，得到电流大小，根据楞次定律判断感应电流的方向，判断电势高低。 【详解】[1]根据法拉第电磁感应定律可得线圈产生的感应电动势为 根据欧姆定律可得线圈中的感应电流大小为 [2]根据楞次定律可得线圈中产生的感应电流方向为逆时针方向，a端相当于正极，故a端的电势较高。 10. 如图甲，在匀强磁场中，有一通电直导线受到的安培力大小为15N．若将该导线做成3/4圆环（导线的长度和粗细均不变，a、b为导线两端点），放置在同一匀强磁场中，如图乙所示，保持通过导线的电流不变，则圆环受到的安培力方向为_______，大小为_______N． 【答案】 ①. 垂直ab连线斜向下， ②. 10/π 【解析】 【详解】[1][2]．直导线受到的安培力: F1=BIL 解得 将该导线做成3/4圆环后，圆半径为 ；有效长度为： 所受的安培力： 方向垂直ab连线斜向下； 点睛：本题主要考查了通电导线在磁场中受到的安培力，除了记住安培力的公式及左手定则判断方向，关键是抓住通电导线的有效长度即可判断. 11. 矩形金属线圈绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如图所示。此交流电的频率为________Hz。交流电的瞬时值表达式为________V。 【答案】 ①. 5 ②. 【解析】 【详解】[1]由图可知，交流电的周期为0.2s，则频率 [2]由图可知，交流电的最大值为1V，电动势从0开始，则交流电的瞬时值表达式为 三、实验题（每空2分，共14分） 12. 在“测定金属丝的电阻率”的实验中： （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图甲所示，则该金属丝直径的测量值______。 （2）按图乙所示的电路图测量金属丝的电阻（阻值约为15Ω），实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材： 电压表V（量程0~3V，内阻约3kΩ）； 电流表A（量程0~200mA，内阻约3Ω）； 滑动变阻器（0~50Ω）； 滑动变阻器（0~200Ω）； 电源E（3V，内阻不计）。 为了调节方便，测量准确，实验中滑动变阻器应选______。（填写器材的名称符号） （3）若通过测量可知，金属丝的长度为l，直径为d，通过金属丝的电流为I，对应金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率______。（用题目所给字母和通用数学符号表示） 【答案】 ①. 0.384##0.384##0.385 ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]螺旋测微器固定刻度示数为零，分度值为0.01mm，可动刻度示数为 38.4×0.01 mm＝0.384 mm 故该金属丝直径的测量值 d＝0.384 mm（0.383~0.385均可） （2）[2]根据欧姆定律可求出电路中需要的最大电阻约为 则滑动变阻器需要的最大电阻为 45Ω-15Ω=30Ω 所以为调节方便，滑动变阻器应选择R1。 （3）[3]根据欧姆定律有 又 联立可得 13. 利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。 （1）除开关和导线若干外，现还提供以下器材： A．电流表（量程：0~0.6A，内阻rA=0.3Ω） B．电压表（0~15V） C．电压表（0~3V） D．滑动变阻器（0~20Ω） E．滑动变阻器（0~200Ω） （2）为准确测定电池的电动势和内阻，应选择的实验电路是图中的______（填“甲”或“乙”）。 （3）根据实验记录，画出的U-I图像如图丙所示，可得待测电池的电动势E=______V，内电阻r=______Ω。理论上电动势的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。（结果均保留一位小数） 【答案】 ①. 乙 ②. 1.5 ③. 0.7 ④. 等于 【解析】 【详解】（2）[1]由于电流表内阻已知，而电压表内阻未知，故可以采用将电流表作为等效内阻采用相对电源的内接法，应选乙图； （3）[2][3]根据闭合电路欧姆定律 由图示电源图像可知，图像与纵轴交点坐标值是1.5，则电源电动势 图像的斜率绝对值等于电源等效内阻，则有 故电源实际内阻为 [4]该实验方法由于将电流表作为电源内阻一部分，故而电压表测量值即为路端电压，电流表测量值即为干路电流，对电动势的测量没有系统误差，故电动势测量值等于真实值。 14. 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B = 5T的匀强磁场垂直导轨平面向下。两导轨之间连接的电阻，在导轨上有一金属棒，其接入电路的电阻，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v= 5m/s向右匀速运动，设金属导轨足够长。求： （1）金属棒产生的感应电动势； （2）通过电阻R的电流大小和方向； （3）水平拉力的大小F。 【答案】（1）5V；（2）1A，从M通过R流向P；（3）1N 【解析】 【详解】（1）依题意有 （2）根据楞次定律，回路中的电流方向为逆时针方向，即aMPb，则通过电阻R的方向为从M通过R流向P，根据欧姆定律，电流大小为 （3）导体棒匀速运动，则水平拉力F大小于等于安培力，则有 15. 如图所示，粒子源内可以飘出（可以认为初速度为零）某种质量为m、电荷量为q的带正电的粒子（重力不计），经加速电压为U的加速电场加速后，沿平行板M、N间的中线进入偏转电场，偏转电场电压为2U，两板间距离为d。已知粒子刚好从N板的右端边缘进入边界宽度为d，垂直于纸面向里的匀强磁场中。 （1）求带电粒子进入偏转电场的初速度； （2）求平行板M、N的板长L； （3）要使带电粒子进入磁场的位置与离开磁场的位置等高，求磁感应强度B的大小。 【答案】（1）；（2）d；（3） 【解析】 【详解】（1）根据动能定理 解得 （2）电场中类平抛 解得 （3）带电粒子飞出电场的速度偏转角正切值为 要使带电粒子进入磁场的位置与离开磁场的位置等高，如图 由几何关系可知 由 可得 16. 如图所示，相距为的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为，上端接有阻值为的电阻，虚线以下有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，将一根金属棒从上方处由静止释放，金属棒进入磁场后再运动距离开始匀速滑下，已知金属棒的质量为，阻值也为，导轨电阻不计，重力加速度为，求： （1）金属棒刚进入磁场时，流过电阻的电流大小； （2）金属棒匀速运动时的速度大小； （3）金属棒从静止到刚开始匀速下滑的过程中，金属棒上产生的热量。 （4）金属棒从静止到刚开始匀速下滑的过程中，金属棒上流过的电量。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）设金属棒刚进入磁场时的速度为，对棒有机械能守恒，有 进入磁场时的棒产生的感应电动势 感应电流 联立解得流过电阻的电流 （2）设棒的速度为时开始匀速运动，此时棒中电流为，对棒进行受力分析，有 解得棒匀速运动时的速度 （3）对金属棒运动全过程进行分析，由能量守恒得 金属棒的电阻为，则在这个过程中电阻上产生的热量与金属棒产生的热量相同，即电阻产生的热量 联立解得 （4）金属棒从静止到刚开始匀速下滑的过程中，金属棒上流过的电量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年春高二年下学期第一次月考物理科试卷 一、选择题 1. 如图所示，虚线为区域Ⅰ和区域Ⅱ的分界线，区域Ⅰ有垂直纸面向外的匀强磁场，区域Ⅱ有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度均为，把正方形线框从区域Ⅰ拉到区域Ⅱ过程中，线框中的电流方向为（　　） A. 顺时针 B. 逆时针 C. 先顺时针后逆时针 D. 先逆时针后顺时针 2. 如图所示为一交流电的电流随时间变化的图像，此交流电的有效值是（　　） A. B. C. D. 3.5A 3. 应用质谱仪测定有机化合物分子结构的方法称为质谱法，先在离子化室A中将有机物气体分子碎裂成两种带正电的离子，离子从下方的小孔S飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为0，然后经过沿着与磁场垂直的方向进入匀强磁场中，最后打到照相底片D上，形成a、b两条质谱线，则（　　） A. 打到a处的离子的比荷小 B. 两种离子进入磁场时的速度相同 C. 匀强磁场的方向为垂直纸面向里 D. 两种离子在磁场中的运动时间相等 4. 如图所示，两倾角为的光滑平行导轨间距可调，质量为m的导体棒垂直放在导轨上，整个空间存在垂直导体棒的匀强磁场，现在导体棒中通由a到b的恒定电流，使导体棒始终保持静止，已知磁感应强度大小为B，电流为I，重力加速度为g，忽略一切摩擦。则下列说法正确的是（　　） A. 若磁场方向竖直向上，则两导轨间距为 B. 若磁场方向垂直斜面向上，则两导轨间距为 C. 若磁场方向水平向左，则两导轨间距为 D. 若磁场方向水平向右，则两导轨间距为 5. 如图所示，L是电阻可忽略不计、自感系数很大的线圈。和是两个规格相同的小灯泡，则（　　） A. 当开关S突然闭合时，立刻亮，逐渐亮 B. 当开关S突然闭合时，、都是立刻亮，之后逐渐熄灭，变得更亮 C. 当开关S由闭合变为断开时，立刻熄灭，闪亮之后再熄灭 D. 当开关S由闭合变为断开时，逐渐熄灭，闪亮之后再熄灭 6. 回旋加速器的工作原理如图所示。形盒半径为，盒内匀强磁场的磁感应强度为。设氚核的电荷量为，质量为，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（　　） A. 氚核从磁场中获得能量 B. 交变电源的周期为 C. 氚核加速后的最大速度与加速电场的电压有关 D. 氚核在回旋加速器内的加速次数与加速电压有关 7. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为10∶1，原线圈两端连接正弦交流电源 ，副线圈接电阻R，同时接有理想电压表和理想电流表。下列判断正确的是（　　） A. 电压表读数约为31.1 V B. 若仅将副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数增大到原来的2倍 C. 若仅将R的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍 D. 若R的阻值和副线圈匝数同时增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍 8. 单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 时刻线框平面与中性面垂直 B. 线框的感应电动势有效值为 C. 线框转一周外力所做的功为 D. 从到过程中通过线框横截面的电荷量为 二、填空题 9. 如图甲所示，100匝的圆形线圈的两端a、b与一个电阻R相连，线圈的电阻r=1Ω，R=9Ω。线圈内有垂直纸面向里的磁场，穿过线圈所在平面的磁通量按图乙所示规律变化，则线圈中的感应电流大小为________A；________（选填“a”或“b”）端电势较高。 10. 如图甲，在匀强磁场中，有一通电直导线受到的安培力大小为15N．若将该导线做成3/4圆环（导线的长度和粗细均不变，a、b为导线两端点），放置在同一匀强磁场中，如图乙所示，保持通过导线的电流不变，则圆环受到的安培力方向为_______，大小为_______N． 11. 矩形金属线圈绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如图所示。此交流电的频率为________Hz。交流电的瞬时值表达式为________V。 三、实验题（每空2分，共14分） 12. 在“测定金属丝的电阻率”的实验中： （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图甲所示，则该金属丝直径的测量值______。 （2）按图乙所示的电路图测量金属丝的电阻（阻值约为15Ω），实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材： 电压表V（量程0~3V，内阻约3kΩ）； 电流表A（量程0~200mA，内阻约3Ω）； 滑动变阻器（0~50Ω）； 滑动变阻器（0~200Ω）； 电源E（3V，内阻不计）。 为了调节方便，测量准确，实验中滑动变阻器应选______。（填写器材的名称符号） （3）若通过测量可知，金属丝的长度为l，直径为d，通过金属丝的电流为I，对应金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率______。（用题目所给字母和通用数学符号表示） 13. 利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。 （1）除开关和导线若干外，现还提供以下器材： A．电流表（量程：0~0.6A，内阻rA=0.3Ω） B．电压表（0~15V） C．电压表（0~3V） D．滑动变阻器（0~20Ω） E．滑动变阻器（0~200Ω） （2）为准确测定电池的电动势和内阻，应选择的实验电路是图中的______（填“甲”或“乙”）。 （3）根据实验记录，画出的U-I图像如图丙所示，可得待测电池的电动势E=______V，内电阻r=______Ω。理论上电动势的测量值______（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。（结果均保留一位小数） 14. 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B = 5T的匀强磁场垂直导轨平面向下。两导轨之间连接的电阻，在导轨上有一金属棒，其接入电路的电阻，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v= 5m/s向右匀速运动，设金属导轨足够长。求： （1）金属棒产生的感应电动势； （2）通过电阻R的电流大小和方向； （3）水平拉力的大小F。 15. 如图所示，粒子源内可以飘出（可以认为初速度为零）某种质量为m、电荷量为q的带正电的粒子（重力不计），经加速电压为U的加速电场加速后，沿平行板M、N间的中线进入偏转电场，偏转电场电压为2U，两板间距离为d。已知粒子刚好从N板的右端边缘进入边界宽度为d，垂直于纸面向里的匀强磁场中。 （1）求带电粒子进入偏转电场的初速度； （2）求平行板M、N的板长L； （3）要使带电粒子进入磁场的位置与离开磁场的位置等高，求磁感应强度B的大小。 16. 如图所示，相距为的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为，上端接有阻值为的电阻，虚线以下有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，将一根金属棒从上方处由静止释放，金属棒进入磁场后再运动距离开始匀速滑下，已知金属棒的质量为，阻值也为，导轨电阻不计，重力加速度为，求： （1）金属棒刚进入磁场时，流过电阻的电流大小； （2）金属棒匀速运动时的速度大小； （3）金属棒从静止到刚开始匀速下滑的过程中，金属棒上产生的热量。 （4）金属棒从静止到刚开始匀速下滑的过程中，金属棒上流过的电量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $