重庆市凤鸣山中学高2025届（二下）3月月考物理试卷
考试时间:90分钟
一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32.0分）
1．下列关于教材中四幅插图的说法，不正确的是（ ）
A．图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁铁转的慢
B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中会产生大量热量，从而冶炼金属
C．图丙中，当人对着话筒讲话时线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电磁感应原理
D．图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起， 这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理
【答案】B
【详解】A．由电磁驱动原理，图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁铁转的慢，即同向异步，A正确，不符合题意；
B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属块中会产生涡流，金属块中就会产生大量热量，从而冶炼金属，B错误，符合题意；
C．图丙中，当人对着话筒讲话时线圈就做受迫振动，线圈在磁场中运动，线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电磁感应原理，C正确，不符合题意；
D．图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起， 这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理，D正确，不符合题意。
故选B。
2．无线充电技术已经广泛应用于日常生活中，如图甲为电动汽车无线充电原理图，M为受电线圈，N为送电线圈。图乙为受电线圈M的示意图，线圈匝数为n、横截面积为S，a、b两端连接车载变流装置，某段△t时间内线圈N产生的磁场平行于圆轴线向上穿过线圈M。下列说法正确的是（ ）
A．当线圈M中磁感应强度B不变时，能为电动汽车充电
B．当线圈N接入恒定电流时，线圈M两端产生恒定电压
C．当线圈M中的磁感应强度B增加时，线圈M两端产生电压可能变大
D．若这段△t时间内线圈M中磁感应强度大小均匀增加△B，则M中产生的电动势为
【答案】C
【详解】
A．当送电线圈N接入恒定电流，则产生的磁场不变化，受电线圈M中的磁通量没有发生变化，故无法产生感应电流，不能为电动汽车充电，故A错误；
B．当线圈N接入恒定电流时，受电线圈M中的磁通量不变，故M两端不能产生感应电动势，线圈M两端无电压，故B错误；
C．穿过线圈M的磁感应强度增加，根据法拉第电磁感应定律，如果磁感应强度增加的越来越快，则产生增大的感应电动势，线圈M两端产生的电压就可能变大，故C正确；
D．根据法拉第电磁感应定律，有
故D错误；
故选C。
3．如图所示，由均匀导线制成的半径为R的圆环，以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场。当圆环运动到图示位置（∠aOb＝90°）时，a、b两点的电势差Uab为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】
有效切割长度即a、b连线的长度，如图所示
由几何关系知有效切割长度为
所以产生的电动势为
电流的方向为a→b，所以，由于在磁场部分的阻值为整个圆的，所以
故选A。
4．电磁炮是利用安培力使金属炮弹获得极大动能的先进武器。据报道，我国最新电磁武器系统成功将一枚的重型炮弹以的速度发射，使其成为世界上威力最强的同类型武器之一。如图所示为电磁炮的原理简图，炮弹为阻值为R的导体，放置在光滑的电阻不可忽略的金属轨道上，轨道水平放置，电源内阻为r。当炮弹放入轨道后，受到垂直纸面向内的匀强磁场对其的安培力作用，使其加速后射出。下列说法正确的是（ ）
A．电源输出的电能完全转化为了炮弹的动能
B．炮弹所受到的安培力大小恒定不变
C．整个过程中电路的路端电压逐渐增大
D．只要不断增加轨道的长度，炮弹出膛时获得的动能就能不断增加
【答案】C
【详解】A．电源输出的电能转化为炮弹的动能和电热，故A错误；
B．金属轨道的电阻不可忽略，则炮弹运动过程中，电路中电阻变大，电流变小，根据可知，炮弹所受到的安培力变小，故B错误；
C．整个过程中电路的电流变小，则内电压变小，根据U=E-Ir可知，路端电压逐渐增大，故C正确；
D．炮弹运动过程中切割磁感线产生感应电动势，当炮弹速度增大到一定程度，则炮弹不再受安培力作用，速度不会增大，故D错误；
故选C。
5．如图所示，两光滑平行金属导轨间距为L，直导线MN垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B。电容器的电容为C，除电阻R外，导轨和导线的电阻均不计。现给导线MN一初速度，使导线MN向右运动，当电路稳定后，MN以速度v向右做匀速运动时（ ）
A．电容器两端的电压为零 B．电阻两端的电压为BLv
C．电容器所带电荷量为CBLv D．为保持MN匀速运动，需对其施加的拉力大小为
【答案】C
【详解】
AB．导线MN以速度v向右做匀速运动时，导线MN所受的合力为零，可知导线MN所受的安培力为零，电路中电流为零，电阻两端电压为零，电容器两端的电压为
故AB错误；
C．电容器所带电荷量为
故C正确；
D．导线MN以速度v向右做匀速运动时，导线MN所受的合力为零，导线MN中无电流，导线MN所受的安培力为零，故为保持MN匀速运动，不需要施加拉力，故D错误。
故选C。
6．如图所示，A、B是两盏完全相同的白炽灯，L是电阻不计的电感线圈，如果断开开关S1，接通S2，A、B两灯都能同样发光。若最初S1是接通的，S2是断开的，那么下列描述中正确的是（ ）
A．刚接通S2，A灯就立即亮，B灯延迟一段时间才亮
B．刚接通S2时，A灯延迟一段时间才亮，B灯就立即亮
C．接通S2以后，A灯变亮，B灯由亮变暗
D．接通S2，电路稳定后再断开S2时，A灯立即熄灭，B灯先亮一下，然后熄灭
【答案】D
【详解】AB．接通S2电源就开始给电路供电电感线圈L会发生通电自感现象，使通过线圈的电流由零逐渐增大，但自感现象不会影响到两灯泡的发亮，所以灯泡A、B会同时变亮，AB错误，正确；
C．待电路稳定后，由于线圈的电阻不计，B灯相当于与一段导线并联，被短路所以B灯将会熄灭，电源只给A灯供电，A灯将变得更亮，C正确；
D．在断开S2时，A灯与电路断开将立即熄灭，而B灯与电感线圈构成闭合电路，由于线圈的自感现象，B灯会先亮一下后再熄灭，D正确。
故选D。
7．如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的水平金属棒，一端固定在竖直导电转轴OO’上，随轴以角速度ω匀速转动，转动时棒与圆环接触良好，在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其它导体电阻和电刷与转轴OO′的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．棒产生的电动势为
B．微粒的电荷量与质量之比为
C．电阻消耗的电功率为
D．电容器所带的电荷量为
【答案】C
【详解】A．由题图可知，切割磁感线的有效长度为，则棒产生的电动势
故A错误；
B．金属棒电阻不计，电容两极板的电压等于金属棒产生的电动势，由微粒的重力等于电场力得
代入数据化简可得
故B错误；
C．电阻消耗的电功率为
故C正确；
D．电容器所带的电荷量为
故D错误。
故选C。
8．如图所示，质量为3m的重物与一质量为m的导线框用一根绝缘细线连接起来，挂在两个高度相同的定滑轮上，已知导线框电阻为R，横边边长为L。有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场上下边界的距离、导线框竖直边长均为h。初始时刻，磁场的下边缘和导线框上边缘的高度差为2h，将重物从静止开始释放，导线框加速进入磁场，穿出磁场前已经做匀速直线运动，滑轮质量、摩擦阻力均不计，重力加速度为g。则下列说法中正确的是（ ）
A．导线框进入磁场时的速度为
B．导线框进入磁场后，若某一时刻的速度为v，则加速度为
C．导线框穿出磁场时的速度为
D．导线框通过磁场的过程中产生的热量Q=5mgh-
【答案】B
【详解】A．线框进入磁场前，根据重物与线框组成的机械能守恒得
解得线框进入磁场时的速度为
故A错误；
B．线框进入磁场后，若某一时刻的速度为，对整体，
根据牛顿第二定律得
解得
故B正确；
C．线框穿出磁场时，根据平衡条件得
安培力为
联立解得线框离开磁场时的速度为
故C错误；
D．设线框通过磁场的过程中产生的热量为，对从静止到刚通过磁场的过程，根据能量守恒得
联立以上解得
故D错误。
故选B。
二、多选题（本题共4小题，每题4分，共16.0分）
9．下列各图所描述的物理情境，有感应电流产生的是（ ）
A．图甲中条形磁体附近的金属框从A位置向B位置运动，金属框中有感应电流
B．图乙中矩形线圈绕与磁场平行的水平轴匀速转动时，线圈中有感应电流
C．图丙中开关S闭合稳定后，线圈N中有感应电流
D．图丁中线圈垂直于磁场方向在磁场中向右平移时，线圈中有感应电流
【答案】AC
【详解】A．图甲中条形磁体附近的金属框从A位置向B位置运动，穿过金属框的磁通量发生变化，有感应电流，故A正确；
B．图乙中矩形线圈绕与磁场平行的水平轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量始终为零，没有感应电流，故B错误；
C．图丙中开关S闭合稳定后，线圈N中磁通量不变，没有感应电流，故C正确；
D．图丁中线圈垂直于磁场方向在磁场中向右平移时，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流，故D错误。
故选AC。
10．如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化的电流i，电流随时间变化的规律如图乙所示，电流正方向如图甲中箭头所示。P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则（ ）
A．0时刻穿过线圈P磁通量为零，所以P中感应电流也为零
B．0-t1时间内穿过线圈磁通量增大，线圈有扩张的趋势
C．t3时刻P中无感应电流，FN＝G
D．t2-t3时间内螺线管对线圈的排斥力先增大后减小
【答案】CD
【详解】A．由图乙可知，0时刻螺线管Q中电流为0，电流的变化率最大，则0时刻穿过线圈P磁通量为零，磁通量的变化量最大，P中感应电流最大，故A错误；
B．由图乙可知，0-t1时间内，螺线管Q中电流增大，则穿过线圈磁通量增大，根据增缩减扩原理可知，线圈有收缩的趋势，故B错误；
C．由图乙可知，t3时刻螺线管Q中电流的变化率为0，则穿过线圈的磁通量变化率为0，P中无感应电流，故有
故C正确；
D．由图乙可知，t2时刻，螺线管Q中电流为0，电流的变化率最大，P中感应电流最大，二者之间没有安培力，t3时刻，螺线管Q中电流的变化率为0，P中无感应电流，二者之间没有安培力，则t2-t3时间内螺线管对线圈的排斥力先增大后减小，故D正确。
故选CD。
11．如图所示，在坐标系中，有边长为L的正方形金属线框，其一条对角线和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处。在y轴的右侧，在Ⅰ、Ⅳ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的边刚好完全重合，左边界与y轴重合，右边界与y轴平行。时刻，线框以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域，取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则在线框穿过磁场区域的过程中，感应电流i、间的电势差随时间t变化的图线是下图中的（ ）
A． B．
C． D．
【答案】AD
【详解】AB．在d点运动到点过程中，ab边切割磁感线，根据右手定则可知线框中电流方向为逆时针，即正方向，根据几何知识，切割的有效长度均匀减小到0，故电动势均匀减小到0，则电流均匀减小到0，接着cd边开始切割磁感线，根据右手定则可知感应电流的方向为顺时针，即负方向，电动势均匀减小到0，则电流均匀减小到0，故A正确，B错误；
CD．在d点运动到O点过程中，ab边切割磁感线，则ab相当于电源，且b点的电势高于a点电势，ab间的电势差为负值，设金属线框电阻为，
则ab间的电势差为
可知ab间的电势差逐渐减小。接着cd边开始切割磁感线，cd边相当于电源，且b点的电势高于a点电势，ab间的电势差为负值，为
可知ab间的电势差逐渐减小，故D正确，C错误。
故选AD。
12．如图所示，两根足够长光滑导轨竖直放置，导轨间距为L，底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，弹簧劲度系数为k,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，第一次达到最大速度v时，回路产生的焦耳热为Q。若金属棒和导轨接触良好，电阻均可忽略，则（ ）
A．金属棒和弹簧组成的系统机械能守恒
B．金属棒第一次达到最大速度时弹簧的伸长量为
C．金属棒最后静止时电阻R上产生的总热量为
D．金属棒第一次达到最大速度时弹簧的弹性势能小于
【答案】BD
【详解】
A．金属棒从弹簧原长位置由静止释放后，速度逐渐增大，切割磁感线，产生感应电流，金属棒受到竖直向上的安培力，安培力做负功，故金属棒和弹簧组成的系统机械能不守恒，故A错误；
B．金属棒第一次达到最大速度时，受到重力、弹簧的弹力和安培力，处于平衡状态，
则有
安培力为
导体切割磁感线，感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律有
弹簧的弹力为
联立解得
故B正确；
C．金属棒最后静止时，安培力为零，受重力和弹簧弹力，则有
根据动能定理有
由功能关系可知回路产生的焦耳热为
联立解得
故C错误；
D．金属棒第一次达到最大速度时，由动能定理有
即
可得
故D正确。
故选BD。
三、实验题探究题（本题共2小题，共14分）
13．小华同学正在进行“探究法拉第电磁感应现象”的实验。
（1）已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关按如图所示部分连接，要把电路连接完整且正确，则N连接到接线柱 （选填“a”、“b”或“c”），M连接到接线柱 （选填“a”、“b”或“c”）。
（2）正确连接电路后，开始实验探究，某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向右匀速滑动时，灵敏电流计的指针向右偏转，由此可以判断 。
A．滑动变阻器的滑片P向右加速滑动，灵敏电流计的指针向左偏转
B．线圈A中的铁芯向上拔出或断开开关，都能引起灵敏电流计的指针向右偏转
C．滑动变阻器的滑片P匀速向左滑动，灵敏电流计的指针静止在中央
（3）实验中小华同学发现在两次电磁感应现象中，第一次电流计的指针摆动的幅度比第二次指针摆动的幅度大，原因是线圈中第一次的 （选填“磁通量”、“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）比第二次的大。
【答案】 a c B 磁通量的变化率
【详解】（1）[1] 将电流计与线圈B串联成另一个回路，所以N连接a。
[2]将电源、电键、变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，所以M连接c。
（2）[3] A．由题意可知，当P向右匀速滑动时，线圈A中的电流应越来越小，则其磁场减小，磁通量减少，此时线圈B中产生了电流使指针向右偏转，故可知当B中的磁通量减小时，电流表指向右偏。滑动变阻器滑动端P向右加速滑动时，线圈B中磁通量减小，故指针应向右偏转，故A错误；
B．当铁芯拔出或断开开关时，线圈A中磁场减小，故线圈B中磁通量减小，指针向右偏转，故B正确；
C．滑片匀速向左运动时，线圈A中也会产生变化的磁场，线圈B中产生了感应电流使指针偏转，故C错误。
故选B。
（3）[4] 在电磁感应现象中，磁通量的变化率等于电动势。电动势越大，感应电流越大。所以第一次电流计的指针摆动的幅度比第二次的大。原因是线圈中第一次的磁通量的变化率比第二次的大。
14．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，实验室备有下列器材供选择：
A.待测小灯泡“3V，0.6A”
B.电流表A1（量程0.6A，内阻约为5Ω）
C.电压表V1（量程3V，内阻约为10kΩ）
D.电压表V2（量程15V，内阻约为50kΩ）
E.滑动变阻器（最大阻值为100Ω，额定电流50mA）
F滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流1A）
G.电源（电动势为4V，内阻不计）
H.开关及导线等
（1）在图甲实物图中，有部分线已连好，要求小灯泡的电压从零开始测量，请连成符合要求的完整的电路图。
（2）某同学实验后作出的I-U图像如图乙所示，则当灯泡两端的电压为1.6V时，灯泡的实际电阻是______Ω（结果保留两位有效数字）。
（3）若将此灯泡与电动势为1.4V，内阻为2.8Ω的电源串联，灯泡消耗的功率是________W。（结果保留两位有效数字）
【答案】 3.2 0.14（0.12/0.13/0.15/0.16）
【详解】（1）[1]灯泡电阻相对于电压表内阻较小，故采用电流表外接法，实物图如图所示
（2）[2] 当灯泡两端的电压为1.6 V时，由图可知电流为0.5A，
根据欧姆定律可得
（3）[3] 若将此灯泡与电动势为1.4V，内阻为的电源串联，设灯泡两端的实际电压为U，实际电流为I，由闭合电路欧姆定律可得
整理可得
在图像作图两图像的交点即灯泡的实际电压与实际电流，如图所示
由图像可得，灯泡的实际电压与实际电流为0.4V，0.34A，
所以灯泡消耗的功率是
四、计算题（本大题共4小题，共38分）
15.（6分）如图甲所示，阻值为r的金属导线绕成面积为S的N匝圆形线圈与阻值为R的电阻组成闭合回路。在线圈中存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，图中B0和t0已知，其余导线电阻不计。在t＝0至t＝t0时间内，求:
（1）感应电动势的大小E，及ab两点的电势高低;
（2）ab两点间的电势差Uab。
【答案】（1），a点电势高；（2）
【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律有
其中，
代入得到
根据楞次定律结合安培定则可知，电流方向由到，a点电势高。
（2）根据闭合回路欧姆定律
及，
可得
16．如图所示，在空间中有一垂直纸面方向的匀强磁场区域，磁场上下边缘间距为h=5.2m，磁感应强度为B=1T，边长为L=1m、电阻为R=1Ω、质量为m=1kg的正方形导线框紧贴磁场区域的上边从静止下落，当线圈PQ边到达磁场的下边缘时，恰好开始做匀速运动，重力加速度为g=10m/s2，求：
（1）PQ边运动到磁场下边缘时的速度v；
（2）导线框穿过磁场所产生的焦耳热；
（3）导线框从开始下落到PQ边到达磁场下边缘流过线框的电荷量。
【答案】（1）10m/s；（2）12J；（3）1.1s；1C
【详解】（1）设导线框MN边进入磁场的速度为v0，PQ边运动到磁场下边缘时的速度为v，PQ边到达磁场的下边缘时导线框受力平衡，则有
解得
（2）导线框从进入磁场到MN离开磁场的过程中，根据能量守恒定律，有
解得
（3）设导线框从开始下落到PQ边到达磁场下边缘所经历的时间为t，导线框进入磁场所经历的时间为Δt，根据动量定理得
解得；q=1C
17.（10分）如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为R＝1Ω。质量为0.2kg的导体棒MN垂直于导轨放置，距离顶端1m，接入电路的电阻为r＝1Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。先固定导体棒MN，2s后让MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光。重力加速度g取10m/s2， sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求:
（1）1s时流过小灯泡的电流大小和方向;
（2）小灯泡稳定发光时导体棒MN运动的速度;
（3）从t＝0时刻到棒刚开始匀速运动这一过程中流经棒的电荷量为1.6C，求这一过程中棒产生的焦耳热Q。
【答案】（1）0.1A，从右向左；（2）5m/s；（3）0.16J
【详解】（1）在0～2s的时间内，MN静止，由电磁感应定律可得，电动势为
再由欧姆定律得，电流为
由于磁场是逐渐变大的，磁通量是均匀增加的，故产生感应电动势的磁场是相反的，即沿斜面向上，由右手定则可判断出回路中的电流方向为逆时针方向，通过小灯泡的电流方向为从右向左。
（2）2s后，MN由静止释放时，此时它受到的安培力为F=BIL=0.8T×0.1A×0.5m=0.04N
而导体棒的重力沿斜面向下的分量为mgsin37°=0.2kg×10N/kg×0.6=1.2N
故导体棒会向下运动；待小灯泡稳定发光时，说明MN在某一速度下运动时，它受到的力是平衡的。
由导体棒的受力平衡可得
F=mgsin37°-μmgcos37°=0.2kg×10N/kg×(0.6-0.5×0.8)=0.4N
故安培力的大小为F=0.4N
设平衡时电路中的电流为I1，由公式F=BI1L
得电路中的电流为
设平衡时导体棒的运动速度为v，则根据
可得1A=
解得v=5m/s
（3）0~2s时间内，流经棒的电荷量为
此过程棒上产生的热量为
设2s后经过t2时间导体棒开始匀速，导体棒下滑位移为x，则
又
可解得x=7m
设此阶段导体棒上产生的热量为Q2，则由能量守恒定律
解得=0.15J
从时刻到棒刚开始匀速运动过程中，棒产生的热量为
18．如图所示的装置可研究导体棒在磁场中的运动情况。M1M2N2N1是倾角为θ的光滑平行金属倾斜导轨，处于大小为B1，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间中。水平导轨上的无磁场区N1N2P2P1是绝缘光滑导轨，右侧P1P2Q2Q1是水平光滑平行金属导轨，存在大小为B2，方向垂直导轨平面向上的足够长的匀强磁场区间Ⅱ。Q1Q2右侧是足够长无磁场区域。水平部分和倾斜部分平滑连接，其间距均为L，M1M2之间接有电阻R。质量为m、长度也为L的金属杆ab从倾斜导轨上端释放，达到匀速后进入水平导轨（无能量损失），cd棒静置于匀强磁场区间Ⅱ。运动过程中，杆ab、cd与导轨始终接触良好，且保持与导轨垂直。已知杆ab、cd和电阻R的阻值均为R＝0.2Ω，质量均为m＝0.1kg，L＝0.5m，θ＝30°，B1＝B2＝0.4T，不计摩擦阻力和导轨电阻，忽略磁场边界效应。求:
（1）闭合开关K，由静止释放ab棒，求ab棒到达N1N2时的速度v0;
（2）为使ab与cd不发生碰撞，cd棒最初与磁场边界P1P2的距离x0至少为多少？
（3）若cd棒与磁场边界P1P2的距离最初为x＝3.5m，则ab棒从进入匀强磁场区间Ⅱ到离开的过程中，求ab棒产生的焦耳热。
【答案】(1)5m/s；(2)2.5m；(3)0.4125J
【详解】(1)ab棒匀速后其所受安培力与重力沿导轨向下的分力达到平衡
联立
可得
(2)ab棒进入匀强磁场区间Ⅱ后通过安培力与cd棒发生相互作用，整体动量守恒，达到共同速度v1，则
得
此过程cd棒所受安培力的冲量等于其动量变化量，欲使两者不发生碰撞，cd棒最初与磁场边界P1P2的距离应大于等于此过程两者的相对位移x0
得
(3)ab棒进入匀强磁场区间Ⅱ且cd还在磁场中的过程产生的焦耳热，即为系统动能减少量的一半
cd棒过Q1Q2后保持v1匀速，ab棒从匀强磁场区间Ⅱ出去的过程，设ab棒过Q1Q2的速度为v2，则
得
ab棒从匀强磁场区间Ⅱ出去的过程产生的焦耳热，即为系统动能减少量的一半，则
所以ab棒从进入匀强磁场区间Ⅱ到离开的过程中，ab棒产生的焦耳热为重庆市凤鸣山中学高2025届（二下）3月月考物理试卷
考试时间:90分钟
一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32.0分）
1．下列关于教材中四幅插图的说法，不正确的是（ ）
A．图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁铁转的慢
B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中会产生大量热量，从而冶炼金属
C．图丙中，当人对着话筒讲话时线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电磁感应原理
D．图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起， 这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理
2．无线充电技术已经广泛应用于日常生活中，如图甲为电动汽车无线充电原理图，M为受电线圈，N为送电线圈。图乙为受电线圈M的示意图，线圈匝数为n、横截面积为S，a、b两端连接车载变流装置，某段△t时间内线圈N产生的磁场平行于圆轴线向上穿过线圈M。下列说法正确的是（ ）
A．当线圈M中磁感应强度B不变时，能为电动汽车充电
B．当线圈N接入恒定电流时，线圈M两端产生恒定电压
C．当线圈M中的磁感应强度B增加时，线圈M两端产生电压可能变大
D．若这段△t时间内线圈M中磁感应强度大小均匀增加△B，则M中产生的电动势为
3．如图所示，由均匀导线制成的半径为R的圆环，以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场。当圆环运动到图示位置（∠aOb＝90°）时，a、b两点的电势差Uab为（ ）
A． B． C． D．
4．电磁炮是利用安培力使金属炮弹获得极大动能的先进武器。据报道，我国最新电磁武器系统成功将一枚的重型炮弹以的速度发射，使其成为世界上威力最强的同类型武器之一。如图所示为电磁炮的原理简图，炮弹为阻值为R的导体，放置在光滑的电阻不可忽略的金属轨道上，轨道水平放置，电源内阻为r。当炮弹放入轨道后，受到垂直纸面向内的匀强磁场对其的安培力作用，使其加速后射出。下列说法正确的是（ ）
A．电源输出的电能完全转化为了炮弹的动能
B．炮弹所受到的安培力大小恒定不变
C．整个过程中电路的路端电压逐渐增大
D．只要不断增加轨道的长度，炮弹出膛时获得的动能就能不断增加
5．如图所示，两光滑平行金属导轨间距为L，直导线MN垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B。电容器的电容为C，除电阻R外，导轨和导线的电阻均不计。现给导线MN一初速度，使导线MN向右运动，当电路稳定后，MN以速度v向右做匀速运动时（ ）
A．电容器两端的电压为零 B．电阻两端的电压为BLv
C．电容器所带电荷量为CBLv D．为保持MN匀速运动，需对其施加的拉力大小为
6．如图所示，A、B是两盏完全相同的白炽灯，L是电阻不计的电感线圈，如果断开开关S1，接通S2，A、B两灯都能同样发光。若最初S1是接通的，S2是断开的，那么下列描述中正确的是（ ）
A．刚接通S2，A灯就立即亮，B灯延迟一段时间才亮
B．刚接通S2时，A灯延迟一段时间才亮，B灯就立即亮
C．接通S2以后，A灯变亮，B灯由亮变暗
D．接通S2，电路稳定后再断开S2时，A灯立即熄灭，B灯先亮一下，然后熄灭
7．如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的水平金属棒，一端固定在竖直导电转轴OO’上，随轴以角速度ω匀速转动，转动时棒与圆环接触良好，在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其它导体电阻和电刷与转轴OO′的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．棒产生的电动势为
B．微粒的电荷量与质量之比为
C．电阻消耗的电功率为
D．电容器所带的电荷量为
8．如图所示，质量为3m的重物与一质量为m的导线框用一根绝缘细线连接起来，挂在两个高度相同的定滑轮上，已知导线框电阻为R，横边边长为L。有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场上下边界的距离、导线框竖直边长均为h。初始时刻，磁场的下边缘和导线框上边缘的高度差为2h，将重物从静止开始释放，导线框加速进入磁场，穿出磁场前已经做匀速直线运动，滑轮质量、摩擦阻力均不计，重力加速度为g。则下列说法中正确的是（ ）
A．导线框进入磁场时的速度为
B．导线框进入磁场后，若某一时刻的速度为v，则加速度为
C．导线框穿出磁场时的速度为
D．导线框通过磁场的过程中产生的热量Q=5mgh-
二、多选题（本题共4小题，每题4分，共16.0分）
9．下列各图所描述的物理情境，有感应电流产生的是（ ）
A．图甲中条形磁体附近的金属框从A位置向B位置运动，金属框中有感应电流
B．图乙中矩形线圈绕与磁场平行的水平轴匀速转动时，线圈中有感应电流
C．图丙中开关S闭合稳定后，线圈N中有感应电流
D．图丁中线圈垂直于磁场方向在磁场中向右平移时，线圈中有感应电流
10．如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化的电流i，电流随时间变化的规律如图乙所示，电流正方向如图甲中箭头所示。P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则（ ）
A．0时刻穿过线圈P磁通量为零，所以P中感应电流也为零
B．0-t1时间内穿过线圈磁通量增大，线圈有扩张的趋势
C．t3时刻P中无感应电流，FN＝G
D．t2-t3时间内螺线管对线圈的排斥力先增大后减小
11．如图所示，在坐标系中，有边长为L的正方形金属线框，其一条对角线和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处。在y轴的右侧，在Ⅰ、Ⅳ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的边刚好完全重合，左边界与y轴重合，右边界与y轴平行。时刻，线框以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域，取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则在线框穿过磁场区域的过程中，感应电流i、间的电势差随时间t变化的图线是下图中的（ ）
A． B．
C． D．
12．如图所示，两根足够长光滑导轨竖直放置，导轨间距为L，底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，弹簧劲度系数为k,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，第一次达到最大速度v时，回路产生的焦耳热为Q。若金属棒和导轨接触良好，电阻均可忽略，则（ ）
A．金属棒和弹簧组成的系统机械能守恒
B．金属棒第一次达到最大速度时弹簧的伸长量为
C．金属棒最后静止时电阻R上产生的总热量为
D．金属棒第一次达到最大速度时弹簧的弹性势能小于
三、实验题探究题（本题共2小题，共14分）
13．小华同学正在进行“探究法拉第电磁感应现象”的实验。
（1）已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关按如图所示部分连接，要把电路连接完整且正确，则N连接到接线柱 （选填“a”、“b”或“c”），M连接到接线柱 （选填“a”、“b”或“c”）。
（2）正确连接电路后，开始实验探究，某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向右匀速滑动时，灵敏电流计的指针向右偏转，由此可以判断 。
A．滑动变阻器的滑片P向右加速滑动，灵敏电流计的指针向左偏转
B．线圈A中的铁芯向上拔出或断开开关，都能引起灵敏电流计的指针向右偏转
C．滑动变阻器的滑片P匀速向左滑动，灵敏电流计的指针静止在中央
（3）实验中小华同学发现在两次电磁感应现象中，第一次电流计的指针摆动的幅度比第二次指针摆动的幅度大，原因是线圈中第一次的 （选填“磁通量”、“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）比第二次的大。
14．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，实验室备有下列器材供选择：
A.待测小灯泡“3V，0.6A”
B.电流表A1（量程0.6A，内阻约为5Ω）
C.电压表V1（量程3V，内阻约为10kΩ）
D.电压表V2（量程15V，内阻约为50kΩ）
E.滑动变阻器（最大阻值为100Ω，额定电流50mA）
F滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流1A）
G.电源（电动势为4V，内阻不计）
H.开关及导线等
（1）在图甲实物图中，有部分线已连好，要求小灯泡的电压从零开始测量，请连成符合要求的完整的电路图。
（2）某同学实验后作出的I-U图像如图乙所示，则当灯泡两端的电压为1.6V时，灯泡的实际电阻是______Ω（结果保留两位有效数字）。
（3）若将此灯泡与电动势为1.4V，内阻为2.8Ω的电源串联，灯泡消耗的功率是________W。（结果保留两位有效数字）
四、计算题（本大题共4小题，共38分）
15.（6分）如图甲所示，阻值为r的金属导线绕成面积为S的N匝圆形线圈与阻值为R的电阻组成闭合回路。在线圈中存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，图中B0和t0已知，其余导线电阻不计。在t＝0至t＝t0时间内，求:
（1）感应电动势的大小E，及ab两点的电势高低;
（2）ab两点间的电势差Uab。
16．如图所示，在空间中有一垂直纸面方向的匀强磁场区域，磁场上下边缘间距为h=5.2m，磁感应强度为B=1T，边长为L=1m、电阻为R=1Ω、质量为m=1kg的正方形导线框紧贴磁场区域的上边从静止下落，当线圈PQ边到达磁场的下边缘时，恰好开始做匀速运动，重力加速度为g=10m/s2，求：
（1）PQ边运动到磁场下边缘时的速度v；
（2）导线框穿过磁场所产生的焦耳热；
（3）导线框从开始下落到PQ边到达磁场下边缘流过线框的电荷量。
17.（10分）如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为R＝1Ω。质量为0.2kg的导体棒MN垂直于导轨放置，距离顶端1m，接入电路的电阻为r＝1Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。先固定导体棒MN，2s后让MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光。重力加速度g取10m/s2， sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求:
（1）1s时流过小灯泡的电流大小和方向;
（2）小灯泡稳定发光时导体棒MN运动的速度;
（3）从t＝0时刻到棒刚开始匀速运动这一过程中流经棒的电荷量为1.6C，求这一过程中棒产生的焦耳热Q。
18．如图所示的装置可研究导体棒在磁场中的运动情况。M1M2N2N1是倾角为θ的光滑平行金属倾斜导轨，处于大小为B1，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间中。水平导轨上的无磁场区N1N2P2P1是绝缘光滑导轨，右侧P1P2Q2Q1是水平光滑平行金属导轨，存在大小为B2，方向垂直导轨平面向上的足够长的匀强磁场区间Ⅱ。Q1Q2右侧是足够长无磁场区域。水平部分和倾斜部分平滑连接，其间距均为L，M1M2之间接有电阻R。质量为m、长度也为L的金属杆ab从倾斜导轨上端释放，达到匀速后进入水平导轨（无能量损失），cd棒静置于匀强磁场区间Ⅱ。运动过程中，杆ab、cd与导轨始终接触良好，且保持与导轨垂直。已知杆ab、cd和电阻R的阻值均为R＝0.2Ω，质量均为m＝0.1kg，L＝0.5m，θ＝30°，B1＝B2＝0.4T，不计摩擦阻力和导轨电阻，忽略磁场边界效应。求:
（1）闭合开关K，由静止释放ab棒，求ab棒到达N1N2时的速度v0;
（2）为使ab与cd不发生碰撞，cd棒最初与磁场边界P1P2的距离x0至少为多少？
（3）若cd棒与磁场边界P1P2的距离最初为x＝3.5m，则ab棒从进入匀强磁场区间Ⅱ到离开的过程中，求ab棒产生的焦耳热。
