2024-2025学年上海市市西中学高二（上）12月月考物理试卷（图片版，含答案）

2024-2025 学年上海市市西中学高二（上）12 月月考物理试卷
一、单选题：本大题共 12 小题，共 48 分。
1.建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是( )
A. 法拉第 B. 奥斯特 C. 赫兹 D. 麦克斯韦
2.关于涡流，下列说法不正确的是( )
A. 真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置
B. 家用电磁炉是利用涡流使锅体发热的
C. 阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动
D. 变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能增大涡流
3.“西电东输”为了减少输电线上的电能损耗，需要采用高压输电。水电站输出的功率不变，输出电压提
高为原来的20倍，则输电导线上的电能损耗将减小为原来的( )
1 1 1 1
A. B. C. D.
20 100 200 400
4.如图所示，两金属棒 、 横放在两水平且平行的金属导轨上，当给 棒一个水平沿导轨的速度后， 棒
将( )
A. 静止不动 B. 向右运动 C. 向左运动 D. 不能确定
第 1 页，共 9 页
5.如图所示，正方形闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场。若第一
次用0.3 时间拉出，外力所做的功为 1；第二次用0.9 时间拉出，外力所做的功为 2，则( )
1
A. 1 = 2 B. 1 = 2 C. = 3 D. = 9 3 1 2 1 2
6.矩形线圈绕垂直于匀强磁场的对称轴做匀速转动，经过中性面时，以下说法不正确的是( )
A. 线圈平面与磁感线方向垂直 B. 线圈中感应电流的方向将发生改变
C. 通过线圈平面的磁通量最大 D. 通过线圈的感应电流最大
7.如图所示，正弦波和方波交变电流的最大值相等，周期也相等，现把它们通入完全相同的电阻，则在相
同的时间(远大于周期)内，两电阻发热之比 甲/ 乙等于( )
A. 1/√ 2 B. 1/2 C. 1/4 D. 1/1
8.如图所示，理想变压器的原线圈接高电压，降压后通过一段电阻不可忽略的线路接用电器。 原来闭合，
且 1 = 2，现将 断开，那么交流电压表的示数 ，交流电流表的示数 和用电器 1上的功率 1将分别是( )
A. 增大， 增大， 1增大 B. 减小， 增大， 1减小
C. 减小， 减小， 1减小 D. 增大， 减小， 1增大
第 2 页，共 9 页
9.如图所示，电阻 的阻值和线圈自感系数 的值都较大，电感线圈的电阻不计， 、 是两只完全相同的灯
泡，则下列说法正确的是( )
A. 当开关 闭合时， 比 先亮，然后 熄灭
B. 当开关 闭合时， 比 先亮，然后 熄灭
C. 当电路稳定后开关 断开时， 立刻熄灭， 逐渐熄灭
D. 当电路稳定后开关 断开时， 立刻熄灭， 闪一下后再逐渐熄灭
10.如图所示， 、 是水平方向的匀强磁场的上下边界，磁场宽度为 .一个边长为 的正方形导线框( >
2 )从磁场上方下落，运动过程中上下两边始终与磁场边界平行．线框进入磁场过程中感应电流 随时间 变
化的图象如右图所示，则线框从磁场中穿出过程中线框中感应电流 随时间 变化的图象可能是以下的哪一个
( )
A. B. C. D.
11.如图甲所示，一矩形金属线圈 垂直匀强磁场并固定于磁场中，磁场是变化的，磁感应强度 随时间
的变化关系图象如图乙所示，则线圈的 边所受安培力 随时间 变化的图象是图中的(规定向右为安培力
的正方向) ( )
第 3 页，共 9 页
A. B.
C. D.
12.如图所示，通电螺线管中间正上方和左侧静止悬挂着铝环 和 ，两环平面与螺线管的中心轴线都垂直，
环的圆心在螺线管的中心轴上.当滑动变阻器 的滑动头 向左滑动时，两环中产生的感应电流方向和受到
的安培力方向是( )
A. 电流方向相同，受力方向 环向上、 环向右
B. 电流方向相同，受力方向 环向下、 环向左
C. 电流方向相反，受力方向 环向下、 环向右
D. 电流方向相反，受力方向 环向上、 环向左
二、填空题：本大题共 7 小题，共 36 分。
13.如图，边长为 的 匝正方形金属线框的一半处于匀强磁场中，其 边与磁场区域的
边界平行，磁场方向垂直线框平面，磁感应强度为 .此时，穿过线框的磁通量大小为

______。若线框绕 边以角速度 = / 匀速转动，在由图示位置转过90°的过程中，
3
线框中有感应电流的时间为______ 。
第 4 页，共 9 页
14.如图所示，左右两套装置完全相同，用导线悬挂的金属细棒 、 分别位于两个蹄形磁铁的中央，悬挂
点用导线分别连通。现用外力使 棒向右快速摆动，则此时 棒受到的安培力方向为________(选填“向右”
或“向左”)，这个过程中右侧装置的工作原理相当于_________(选填“电动机”或“发电机”)。
15.如图，光滑绝缘水平面上一正方形线圈以某初速度滑过一有界匀强磁场。磁场宽
度大于线圈宽度。线圈滑入和滑出磁场的过程中，通过线圈横截面的电量分别为 1和
2，产生的焦耳热分别为 1和 2。则 1 ______ 2， 1 ______ 2(均选填“<”、“=”
或“>”)。
16.如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生
的感应电动势随时间变化的图像分别如图乙中的曲线 、 所示。 = 0时线圈位于_____(选填“中性面”或
“垂直中性面”)，曲线 表示的电动势的最大值为_____ 。
17.如图所示，100匝矩形线框处在磁感应强度 = 0.1√ 2 的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度 =
10 / 在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为0.5 2，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相
连，副线圈接有一只灯泡 (规格为“4 ，100 ”)和滑动变阻器：
第 5 页，共 9 页
(1)以图示位置为开始计时，写出该发电机产生的感应电动势随时间 变化的表达式为
__________________________________。
(2)若灯泡正常发光，则原副线圈的匝数比为________________。
(3)若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数将_____(选择： .逐渐增强 .逐渐减弱 .保持不变)
(4)若将自耦变压器触头向下滑动，则灯泡亮度将______(选择： .变暗 .变亮 .不变)
18.为了研究感应电流的方向的影响因素，需要借助电流的方向和线圈的绕向判断感应磁场的方向，如图所
示。已知线圈由 端开始绕至 端；当电流从电表左端流入时，指针向左偏转。
情况一：若将磁铁 极向下从线圈上方竖直插入 时，发现指针向左偏转，俯视线圈，其绕向为_____。(填
“顺时针”或者“逆时针”)
情况二：若当条形磁铁从图中虚线位置向右远离 时，指针的偏转方向与情况一中_____(填“相同”或者
“相反”)
19.如图 所示，地面上方高度为 的空间内有水平方向的匀强磁场，质量 = 1 正方形闭合导线框 的
边长 = 2 ，从 边距离地面高为 处将其由静止释放。从导线框开始运动到 边即将落地的过程中，导线
框的 图像如图 所示。重力加速度 取10 / 2，不计空气阻力，则导线框中有感应电流的时间是______ ，

释放高度 和磁场高度 的比值 =______。

三、计算题：本大题共 1 小题，共 16 分。
1
20.如图，固定的水平光滑平行轨道左端接有一个 = 2 的定值电阻，右端与竖直面内的 圆弧形光滑金属
4
轨道 、 ′ ′平滑连接于 、 ′点，两圆弧轨道的半径均为 = 0.5 ，水平轨道间距 = 1 ，矩形 ′ ′
区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度 = 1 ，宽度 = 1 。质量 = 0.2 ，电阻 0 = 0.5 的导体
第 6 页，共 9 页
棒 从水平轨道上距磁场左边界 处，在水平恒力 的作用下由静止开始运动。若导体棒运动过程中始终与
轨道垂直并接触良好，进入磁场后做匀速运动，当运动至 ′时撤去 ，导体棒能运动到的最高点距水平轨
道的高度 = 1.25 。空气阻力不计，重力加速度 = 10 / 2.求：
(1)力 的大小及 的大小；
(2)若其他条件不变，导体棒运动至 ′时撤去 ，导体棒运动到 ′时速度为2√ 5 / 。
①请分析导体棒在磁场中的运动情况；
1
②将 圆弧轨道补为光滑半圆弧轨道，请分析说明导体棒能否运动到半圆轨道最高点；
4
③求导体棒在磁场区域运动过程中，定值电阻 上产生的焦耳热。
第 7 页，共 9 页
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】
12.【答案】
2
13.【答案】 1
2
14.【答案】向右 电动机
15.【答案】= >
16.【答案】中性面 10
17.【答案】(1) = 50√ 2cos10 ( )
(2)5: 2
(3)
(4)
18.【答案】顺时针 相同
24
19.【答案】0.5
19
20.【答案】解：(1)导体棒从 ′沿圆弧运动，离开轨道竖直上升到最高点的过程，满足机械能守恒定律。
设导体棒磁场中匀速运动的速度为 1.则有：
1
= 2
2 1
解得： 1 = 5 /
导体棒进入磁场后做匀速运动，有：
第 8 页，共 9 页
=

又 = = 1
+ 0 + 0
联立解得： = 2
导体棒从静止开始运动到刚进入磁场的过程，由动能定理得：
1
= 2
2 1
解得： = 1.25
(2)①导体棒在磁场中受到重力、支持力和向左的安培力，做减速运动。
2 2
所受的安培力大小为： = =
+ 0
根据牛顿第二定律得 = ，知导体棒速度减小，安培力减小，加速度减小，所以导体棒做加速度减小的
变减速运动。
②导体棒在半圆轨道上运动时满足机械能守恒定律，假设导体棒能运动到圆弧轨道的最高点，速度为 2.则
有：
1 1
2 = 2 + 2
2 1 2 2
解得： 2 = 0
2
而导体棒能到半圆轨道最高点的要求弹力 ≥ 0，即 2 ≥ ，
2
≥ √ = √ 5 /
故导体棒不能到达半圆轨道最高点。
③导体棒磁场中运动时，导体棒动能的减小量等于闭合回路中电能的增加量，则有：
1 1
= 21
2
2 2 2
解得： = 0.5
4
定值电阻 上产生的焦耳热与回路总的焦耳热之比为： = =
+ 0 5
故有： = 0.4
答：(1)力 的大小是2 ， 的大小是1.25 ；
(2)①导体棒做加速度减小的变减速运动；
②导体棒不能运动到半圆轨道最高点；
③导体棒在磁场区域运动过程中，定值电阻 上产生的焦耳热为0.4 。
第 9 页，共 9 页