四川省成都市树德中学2024-2025学年高二下学期4月阶段性测试 物理 （PDF版含答案）

2023 4 4.半径为 L的圆形边界内分布有垂直圆所在平面的磁场，垂直纸面向里的磁感应高 级高二下期 月阶段性测试物理试题
强度大小为 2B，垂直纸面向外的磁感应强度大小为 B，如图所示。AEO为八分
命题人：侯佐庭 审题人：刘健、邓优、张勇 之一圆导线框，其总电阻为 R，以角速度ω绕 O轴逆时针匀速转动，从图中所示
考试时间：75分钟 总分：100分 位置开始计时，用 i表示导线框中的感应电流（顺时针方向为正），线框中感应电
一、单项选择题（本题共 7小题，每题 4分，共 28分.每题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要 流 i随时间 t变化图像可能是（ ）
求）
1．下列与电磁感应有关的现象中，说法正确的是（ ）
A. B.
A.甲图变压器把硅钢切成片状的目的是为了增大涡流
B.乙图探雷器使用通以直流电的长柄线圈来探测地下是否有较大金属零件的地雷
C.丙图冶炼炉通高频交流电时，冶炼炉产生涡流使金属块熔化 C. D．
D.丁图磁电式仪表的线圈绕在铝框骨架上，铝框起到了电磁阻尼的作用
2.早期浸入式光刻技术是利用光由介质 I入射到介质 II后改变波长，使波长达到光刻要求，然后对晶圆进
行刻蚀。如图所示，光波通过分界面后，α > γ，下列判断错误的是（ ）
5.如图所示，A、B、C是三只完全相同的灯泡，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈。下列说
法正确的是（ ）
A.频率不变 B.波长变长 C.速度变小 D.介质 I的折射率小于介质 II的折射率
3.如图所示，铁芯左边悬挂一个轻质金属环，铁芯上有两个线圈M和 P，线圈M和电源、开关、热敏电
阻 相连，线圈 P与电流表相连。已知热敏电阻 的阻值随温度的升高而减小，保持开关闭合，下列说 A.闭合开关 S瞬间，A和 C立即亮、B逐渐变亮
法正确的是（ ） B.闭合开关 S，电路稳定后，B、C灯不亮、A灯亮
C.断开开关 S瞬间，b点电势低于 a点电势
D.断开开关 S瞬间，A闪亮后逐渐熄灭
6.如图为某交流电的电流 i随时间 t变化的图像，其有效值为（ ）
A.当温度升高时，小金属环向右摆动
B.当电流从 经电流表到 时，可知温度降低
C.当温度不变时，电流表示数为零
D.当电流表示数增大时，可知温度升高
A. 15 B. 15 C.3 3A D.5A
3
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7.如图所示，倾角为 30°、间距为 L、足够长的光滑平行金属导轨的底端接阻值为 R的电阻；质量为 m的 10.一绝缘细绳跨过两个在同一竖直面（纸面）内的光滑定滑轮，绳的一端连接质量为 、边长为 L的正
金属棒通过跨过轻质光滑定滑轮的细线与质量为 4m的重物相连，滑轮左侧细线与导轨平行；金属棒的电 方形金属线框 ，另一端连接质量为 2 的物块。虚线区域内有磁感应强度大小均为 B的匀强磁场，
阻为 R、长度为 L，金属棒始终与导轨垂直且接触良好。整个装置处于垂直导轨平面向上、磁感应强度大 其方向如图所示，磁场边界Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均水平，相邻边界间距均为 L。最初拉住线框使其 边与Ⅰ重合。
小为 B的匀强磁场中。现将重物由静止释放，其下落高度 h时达到最大速度 v，重力加速度大小为 g，空 = 0 时刻，将线框由静止释放， 边由Ⅱ运动至Ⅲ的过程中，线框速度恒为 1。已知线框的电阻为 R，
气阻力及导轨电阻不计，此过程中下列说法中正确的是（ ） 运动过程中线框始终在纸面内且上下边框保持水平，重力加速度为 。下列说法正确的是（ ）
A.细线的拉力一直减小
2 2
B. 金属棒所受安培力的冲量大小为

1 A. 边由Ⅲ运动至Ⅳ的过程中，线框速度恒为 C. 1金属棒克服安培力做功为 (7 5 2)
2
B. = 1 2 2
D.
2 2 10 2
该过程所经历的时间为 +
7 7
t 3mR B
2L3
C. Ⅱ t = 3
2 3
时刻， 边恰好与 重合 2 2 +
二、多项选择题（本题共 3小题，每题 6分，共 18分.每题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求， 4B2L2 mgR 4 mgR
全部选对得 6分，部分选对得 3分，选错不得分） D. 边由Ⅰ运动至Ⅱ所用时间小于由Ⅲ运动至Ⅳ所用时间
8. 关于电磁振荡与电磁波，下列说法中正确的是（ ） 三、实验题（本题共 2小题，共 14分）
A.麦克斯韦从理论上预言了电磁波，并用实验证实了电磁波的存在 11．（6分）如图 1所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
B.在 LC振荡电路中，仅增大线圈的电感，电磁振荡的频率减小
C.可利用红外线的荧光作用进行信号分析，从而探知物体的特征
D.无线电波的接收中，使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐
9.如图所示为小型交流发电机的示意图，矩形线圈通过滑环连接理想变压器，原线圈上的滑动触头 P上下
移动可改变副线圈的输出电压，副线圈接有可变电阻 R，矩形线圈的电阻不能忽略，电表均为理想交流电
表。从某时刻开始计时，产生的感应电动势的瞬时值表达式为 u = 220 2 sin 100πt(V)。则下列判断正确
的是（ ）
(1)如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将 A线圈迅速插入 B线圈
中，电流表指针将 （选填“向左”“向右”或“不”）偏转。
(2)连接好电路后，并将 A线圈插入 B线圈中，若要使灵敏电流表的指针向左偏转，可采取的操作是______
（多选）。
A.原线圈中电压表的示数为 220V； A．插入铁芯 B．拔出 A线圈 C．变阻器的滑片向左滑动 D．断开开关 S瞬间
B.当 P位置不变，R增大时，电压表示数变大 (3)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图 2甲所示，即电流从电流
C.当 P位置向下移动，R不变时，电流表示数变小 表 G的左接线柱进入时，指针也从中央左偏．今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图乙中的条形
D.当 P位置向下移动，R不变时，变压器的输入功率变大 磁体的运动方向是向 （选填“上”或“下”）。
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12.（8分）如图所示，图 2为一个自动筛选鸡蛋大小的装置，可以筛选出两类大小不同的鸡蛋。当不同 强度大小也为 B，磁场中放置一质量为M，长度也为 L、电阻为 R的金属棒 GH，电容器的电容 C与单刀
大小的鸡蛋传送到压力秤上时，压力秤作用在压力传感器电阻 R1上，其电阻值随压力秤所受压力的变化 双掷开关 S2串联，可以掷向 E或 F，不计导线电阻。
图像如图 2所示。R2是可调节电阻，其两端电压经放大电路放大后可以控制电磁铁是否吸动衔铁并保持 （1）当 S1、S2都断开，重物下落速度为 0时，求 D与 O1两点之间电势差 U的大小；
一段时间。当电压超过某一数值时电磁铁可以吸动衔铁使弹簧下压，鸡蛋就进入 B通道。已知电源电动 （2）S1闭合、S2断开，重物下落 4r过程中，通过电阻 R的电量；
势 E=6V，内阻不计，R2调节为 10Ω。 （3）S1断开、S2先打向 E，充电稳定后再打向 F，此时电容器所带电量为 Q，待金属棒 GH运动稳定时，
求金属棒 GH的速度 1。
（1）由图 1可知，压力传感器的电阻值 R1随压力的增大而 （填：“增大、减小”）。
（2）从 B通道通过的是 鸡蛋（填：“大、小”）。
（3）由两个图可知，若 R2两端的电压超过 3V时，电磁铁可以吸动衔铁向下，则选择的大鸡蛋对压力秤
的压力要大于 N。（保留到小数点后两位） 15.（18分）如下图所示，平行金属导轨 '、 '和平行金属导轨 PQR、 ' ' '固定在水平台面上，平行
（4）要想选择出更大的鸡蛋，需要把电阻 R2的阻值调 （填：“大、小”）。 金属导轨间距均为 L = 1m， '与 '高度差 1 = 0.6 。导轨 '、 '左端接有 R = 3Ω的电阻，导轨
四、计算题（本题共 3小题，共 40分） 平直部分存在长度为 d、磁感应强度 1 = 2 ，方向竖直向上的匀强磁场；其中 PQ与 ' '是圆心角60°、
13．（10分）远距离输电示意图如图所示，其中变压器为理想变压器，水电站发电机的输出功率为 440kW， 半径 r = 0.9m的圆弧形导轨，QR与 ' '是足够长的水平长直导轨。 '右侧存在竖直向上的匀强磁场 2 =
发电机的电压为 220V。通过升压变压器升高电压至 11kV后向远处输电，在用户端用降压变压器把电压 2 ，导体棒 质量 1 = 0.3 ，接在电路中的电阻R1 = 2Ω；导体棒 质量 2 = 0.2 ，接在电路中的电阻
降为 220V，使用户得到的功率为 408kW。求： R ' ' '2 = 4Ω。导体棒 从距离导轨 、 平直部分 h = 1.8m处静止释放，恰能无碰撞地从 滑入右侧平
（1）输电线的总电阻 r； 行导轨，且始终没有与 棒相碰。重力加速度 取 10 2，不计导轨电阻、一切摩擦及空气阻力。求：
（2）降压变压器的原、副线圈的匝数比。 （1）磁场 1的宽度 的大小；
（2）导体棒 a在金属导轨 PQR、 P Q R 中产生的焦耳热；
（3）若匀强磁场 B2的长度仅为 3m，b棒放置在磁场某位置，当 a棒滑到原 b棒位置时 b棒刚好离开磁
1
场且速率为 a棒刚进磁场时的 ，求 b棒在磁场 B2中的运动时间。2
14.（12分）如图所示，金属轮 A1和绝缘轮 A2可绕各自中心金属轴 O1和 O2转动，O1和 O2平行且水平
放置，A1金属轮由三根金属辐条和金属环组成，A1轮的辐条长均为 4r、电阻均为 R，金属环的电阻可以
忽略，三根辐条互成120°角，在图中120°的扇形区域内存在平行于轴向里的匀强磁场，磁感应强度大小为
B，绝缘轮 A2的半径为 2r，另一半径为 r的绝缘圆盘 A3与 A2同轴且固连在一起。一轻细绳的一端固定
在 A3边缘上的某点，在 A3上绕足够匝数后，悬挂一质量为 m的重物 P。当 P下落时，通过细绳带动 A3
和 A2绕 O2轴转动。转动过程中，A1、A2保持接触，无相对滑动。A1轮的轴 O1金属环边缘电刷 D引出
导线、与两平行的足够长的光滑水平金属导轨连接，上导轨 E、F处断开，金属导轨的间距为 L。两导轨
之间 E的左侧串联了开关 S1与阻值为 R的电阻；两导轨之间虚线右侧存在竖直向下的匀强磁场，磁感应
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1 o gt
树德中学高 2023级高二下期 4月阶段性测试物理试题参考答案 2由题可知，导体棒 a到达时速度方向与水平方向的夹角为 60o ，则 h1 gt 、sin 60 ，解得 v2 4m/sv ；2 2
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 （1分）
选项 D B C B D A C BD BC AC 1 1
导体棒 a从 N M PP m gh m v 2 m v 2到 的过程中 1 1 2 ，解得 v 2m/s；（1分）1
11．（6分）(1)向右 (2)BD (3) 下 2 2
1 2 2
12．（8分）(1) 减小 (2)大 ( 3)0.41/0.42/0.43 (4)小 由题可知在导轨MM 、 NN 平直部分从左到右，由动量定理 B1IL t P1有 B1qL m 1v2 m1v1 ；（1分）
四、计算题（共 40分）
510 B Ld
13 10 q
1
．（ 分）（1）20Ω (5分)；（2） (5分)。 由 R R ，（1分） 联立解得 d 1.5m。（1分）11 1
P 440 103 （2）导体棒 a刚进入磁场 B2时，有m1g（r 1 cos60
o 1 ）= m1v
2 1 2
3 m1v2 ，解得 v3 5m/s；（2分）
【详解】（1 总）输电线上的电流 I2 3 A 40A ,（1分） 2 2U 2 11 10
根据动量守恒定律可知m1v3 （m1 m2）v4 ，解得 v4 3m/s；（1分）
输电线上损失的功率ΔP P总 P 440 408kW 32kW用户 ,（1分） 设导体棒 a在金属导轨 PQR、 P Q R 上运动时，整个回路产生的总焦耳热为 ，
1 1
P I 2又 r ,（2分） 解得 r 20Ω。（1分） 由能量守恒定律得， = 1 32 ( 1 + 2) 42=1.5J，（1分）2 2 2
1
（2）降压变压器的输入电压U U I r 11 103 40 20V 10200V，（2分） 故导体棒 a在金属导轨 PQR、 P Q R 中产生的焦耳热 = =0.5J。（2分）3 2 2 1+ 2
n3 U3 10200 510
（3）降压变压器原、副线圈的匝数比为 。（3分） （3）方法一：当 b棒刚离开磁场时，根据动量守恒定律可知 1 3 = 1 +
1
2 且 = 3，解得 =
n4 U4 220 11
2
4 2 10
14.（12 1 4Br 分）（ ） Brv0（4分）；（2） （4分）；（3） ；（1分）3 R + 2
（4分）。
2 3
1 v a【详解】（ ）重物下落速度为 时，则金属轮 A 边缘的线速度为 2v ，而 A 与 A 边缘的线速度相同， 设 b棒在磁场中的运动时间为 t，导体棒 、b棒在水平导轨运动过程中位移分别为 、 ，则 =0 2 0 2 1 1 3
则 A1边缘的线速度为 2v ，（1分） 1 + ，即 0 2 1 3 = 1 + 2 ；（2分）
2v 对 b棒，由动量定理有 BILt = 2 ，（1分）
则导线切割磁感线产生的电动势为 E B 4r 01 4Brv0 ，（2分）2 通过回路某一横截面的电荷量 q = It = BL( ) + ，（1分）1 2
则 D与 O1两端的电压为外电阻的电压是电动势的三分之一，即U
4
Brv0。（1分）3 + =3m t = 21由题意知， ，解得 s = 0.525s。（1分）
2 40（ ）重物下落 4r时，根据绝缘圆盘 A3与金属轮 A1边缘线速度之比为 1：2可知，金属轮 A1边缘某点转
Φ E 1 2
过的弧长为8r，根据 E 、 I 、 q It，可得干路中通过的电量 q （2分） 方法二：导体棒 a、b棒的加速度 = 3，设 b棒在磁场中的运动时间为 t，导体棒 a、b棒在水平导轨运
t R R 2总 总
4 2 2 1 2 1 2
而根据电路关系可得 R R 12Br，解得 q （1分）则通过电阻 R的电量为 q 1 4Br q 。（1分） 动过程中位移分别为 、 ，由位移公式得 = 3 1 ， = 2 2 2 ，且 + =3m；（2分）总 3 R 3 R
（3）待金属棒 GH运动稳定时，金属棒 GH的电动势与电容器电压相等，金属棒 GH的速度 v1稳定，则 当 b棒刚离开磁场时，根据动量守恒定律可知 1 3 = 1 + =
1
2 且 3，解得 =
10 ；（1分）
电容器储存得电荷量 = 1，（1分） 对金属棒 GH，由动量定理得 BILt = M 1
2 3
1，（ 分）
对 b棒，由动量定理有 BILt = ，（1分）
1
2
又 q = It = Q ，（ 分） 解得 1 = 2 2。（1分） + q = It = BL( ) 21通过回路某一横截面的电荷量 + ，（1分） 解得 t = s = 0.525s。（1分）
15.（18 1 1 2 40分）（ ）1.5m（6分）；（2）0.5J（6分）；（3）0.525s（6分）。
1 （其他合理答案也可得分）2
【详解】（1）根据动能定理可知m1gh m1v1 ，解得 v1 6m/s；（1分）2
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