怀仁一中高二年级 2025~2026 学年下学期第一次月考
物理
(试卷满分:100 分,考试时间:75 分钟)
注意事项:
1、答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2、回答选择题时,选出每小题答案后,用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号;回答非选择题时,用 0.5mm 的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3、考试结束后,请将答题卡上交。
4、本卷主要命题范围:必修第三册,选择性必修第二册第一~三章。
一、选择题:本题共 7 小题,每小题 4 分,共 28 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 .常见的电源是干电池(直流电)与家用的交流电源。电源利用“磁生电”原理,由水力、风力、海潮、水坝水压差、太阳能等可再生能源, 及烧煤炭、油渣等产生电力来源。关于电源、电流与电路,下列说法正确的是( )
A .路灯中一个烧坏后,不影响其他路灯正常工作,因此路灯是并联连接的
B .1 号干电池比 5 号干电池电动势大,但内电阻相同
C .金属导体通电时建立电场的速率等于光速,自由电子定向移动的速率等于光速
D .教室里的八个电灯的电流相等,这八个电灯一定是串联
2 .如图所示,a 、b 、c 、d 是空间中以 O 点为圆心的圆周上的四个点,在 O 点处放置一点电荷+Q,以下说法正确的是( )
A .a 、c 两点的电场强度相同、电势不同 B .b 、d 两点的电场强度不同,电势相同
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C .a 、b 两点的电场强度不同、电势不同 D .c 、d 两点的电场强度相同、电势相同
3 .如图所示,一矩形线圈垂直匀强磁场放置,MN 边与磁场边界重合,从图示位置开始计时,线圈绕MN 边以角速度w 绕图示方向匀速转动,下列图像能反映线圈中电流的变化情况的是( )
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A.
C.
B.
D.
4 .两个完全相同的竖直弹簧秤,下方悬挂一粗细均匀的水平直导线 ab,长度为 L。整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,如图所示。若在 ab 中通入由 a 到 b 的恒定电流,电流强度为 I,稳定后弹簧秤的示数为F1 ,若将电流反向,电流强度变为 ,稳定后弹簧秤的示数为F2 ,两次弹簧均处于伸长状态,重力加速度大小为 g。则下列说法正确的是( )
A .F1 = F2 B .F1 > F2
C .直导线 ab 的质量为 D .匀强磁场的磁感应强度 B 的大小为
5 .如图所示电路中,A 、B 为两个相同的灯泡,L 为自感系数较大、直流电阻可忽略不计的线圈,C 为电容较大的电容器,下列说法中正确的是( )
A .接通开关 S ,A 立即变亮,最后A 比B 亮
B .接通开关 S ,B 逐渐变亮,最后A 、B 一样亮
C .电路稳定后断开开关 S ,A 、B 都立刻熄灭
D .电路稳定后断开开关 S ,A 、B 都逐渐熄灭
6 .用如图所示的电路从我国西部向东部远距离供电,升压变压器和降压变压器均为理想变压器且都有一个线圈可调,发电厂输出电压恒定,升压变压器和降压变压器之间输电线的总电阻 R 不变,当用电高峰来临,接入电路的用户增多时,下列说法正确的是( )
A .用户端总电阻增大
B .输电线上消耗的功率减小
C .仅将P1 下调,可保持输电线损耗的功率与用电高峰前相同
D .仅将P2 下调,可保持输电线损耗的功率与用电高峰前相同
7 .如图所示,电源电动势E = 12V ,内电阻 r = 0.5Ω ,定值电阻R = 9.5Ω 。两平行金属板
A 、B 水平放置,两板间的距离d = 10cm 。闭合开关 S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B 板小孔以初速度v0 = 2m/s 竖直向上射入板间。若小球质量m = 8 × 10-2 kg,带电量
q = 2 × 10-2 C ,不考虑空气阻力。调节滑动变阻器的滑片 P ,小球恰能到达A 板。重力加速度g = 10m/s2 ,则此时( )
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A .两极板间的电压为 4V B .两极板间的电场强度大小为 20V/m
C .通过电阻R 的电流为 1.2A D .滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω
二、选择题:本题共 3 小题,每小题 6 分,共 18 分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。
8 .关于能源与可持续发展,下列说法正确的是( )
A .化石能源在短时间内不能再生,是不可再生能源,属于一次能源
B .修建水电站利用水能发电清洁、安全,有百利而无一害
C .不管是能量在转化还是转移的过程中,都遵守能量守恒定律
D .太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置
9 .如图甲所示,用绝缘细绳将边长为 L、总电阻为 R 的 n 匝正方形闭合导线框吊在天花板下,线框上下两边水平,在线框的中间位置以下区域分布有与线框平面垂直的匀强磁场,磁感应强度 B 随时间 t 的变化规律如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A .0 ~ 2t0 时间内,线圈中的电流方向为顺时针
B .0 ~ 3t0 时间内,绳子的拉力都小于线框的重力
C .2t0 ~ 3t0 时间内,穿过线圈的磁通量变化量大小为
D .2t0 ~ 3t0 时间内,流过线圈某横截面的电荷量为
10.如图所示为无线充电示意图,通过变压器改变电压大小,整流电路改变交、直流, 发射
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线圈连接u = 2202 sin100π t(V) 的交流电,发射线圈与接收线圈匝数之比为55 : 3 ,若工作状态下,接收线圈内的磁通量约为发射线圈的 58%,不计其他损耗,下列说法正确的是( )
A .发射线圈中的电流每秒钟方向变化 100 次
B .接收线圈与发射线圈中交变电流的周期相同
C .接收线圈与发射线圈中的功率相同
D .接收线圈的输出电压有效值为12V
三、非选择题:本题共 5 小题,共 54 分。
11 .某同学采用图甲所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)实验时,闭合开关 S 前,滑动变阻器的滑片 P 应处在______(填“M”或“N”)端;
(2)按照图甲连接实物图,如图乙所示,闭合开关前检查电路时,发现有一根导线接错,该导线为______(填“a”“b”或“c”),改接的方法是______。
(3)根据实验数据作出的U - I 图像如图丙所示,则该电池的电动势E = ______V,内阻 r = ______a(结果均保留 2 位有效数字)。
12.随着居民生活水平的提高,纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行了抽测,结果发现有不少样品的电导率 σ (电导率是电阻率的倒数,是检验纯净水是否合格的一项重要指标)不合格。
(1)为了方便测量纯净水样品的电阻,将采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容器内,容器两端用金属圆片电极密封,如图甲所示。先用多用电表初测纯净水样品的电阻, 当选用欧姆挡“×100 ”挡时,多用电表示数如图乙所示,样品电阻约为____________ Ω 。
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(2)为了更精确地测量所取水样的电阻,该小组从实验室中找到如下实验器材:
A、电流表(量程2mA ,电阻约为1Ω )
B、电压表(量程3V ,电阻约为3kΩ )
C、滑动变阻器(0 ~ 20Ω ,额定电流 2A )
D、电源(电动势 4V ,内阻约为1Ω )
E、开关一个,导线若干
实验电路应采用如图____________(填“丙”或“丁”)所示的电路。
(3)接通开关,改变滑动变阻器滑片 P 的位置,并记录对应的电流表示数 I,电压表示数
U。
(4)在本实验中,某同学测得该圆柱形水样的长度 L 和直径 d。用实验过程中测量的物理量对应的字母表示,则该水样电导率的表达式为 σ = ____________。
(5)由于电表内阻的影响,实验测得纯净水样品的电导率____________(填“大于”“小于”或“等于”)其真实值。
13 .如图所示,在水平向右、大小为E = 4V/m 的匀强电场中,在 O 点固定一电荷量为
Q = +2× 10-11C 的点电荷,A 、B 、C、D 为以 O 为圆心、半径为r =0.3m 的同一圆周上的四点,B 、D 连线与电场线平行,A 、C 连线与电场线垂直,已知静电力常量
k = 9.0 × 109 N . m2 / C2 ,求:
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(1)A 点的电场强度;
(2)将一电荷量为q = 1 × 10-12 C 的试探电荷从 D 点移动到 B 点,电场力对其做的功。
14 .如图所示,位于D1 圆心处的质子源 A 在t = 0 时产生的质子(初速度可以忽略)在两盒之间被电压为U = 4.8 × 103 V 的电场加速,第一次加速后进入 D 形盒D2 ,在 D 形盒的磁场中运动,运动半周时交流电源电压刚好改变方向对质子继续进行加速,已知质子比荷
k = 9.6 × 107 C / kg,两半圆形 D 形盒所在空间只有磁场,磁场的磁感应强度B = 1.0T ,D 形盒的半径R = 0.5m ,当质子被加速到最大速度后,沿 D 形盒边缘运动半圈后再将它引出,质子的重力不计,求:
(1)质子第一次被电场加速后进入磁场的轨道半径;
(2)质子在磁场中运动的总时间。(结果均保留两位有效数字)
15 .如图所示,一小型交流发电机中匀强磁场的磁感应强度BT,线圈 abcd 匝数 n =
100 匝,面积 S=0.022 m2 ,总电阻 r =10Ω,线圈以角速度 ω =50rad/s 绕垂直于磁场的轴 OO'匀速转动。线圈通过滑环与理想变压器原线圈相连, 原、副线圈匝数比为 2:1,变压器副线圈与定值电阻相接,电表均为理想交流电表,电流表示数 I=5A。从图中位置(线圈平面平行于磁场方向)开始计时。求:
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(1)线圈中感应电动势的瞬时值表达式;
(2)电压表的示数;
(3)电阻 R 的阻值及消耗的电功率 P。
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1 .A
A .路灯中一个烧坏后,不影响其他路灯正常工作,因此路灯是并联连接的,若串联,路灯中一个烧坏后,会影响其他路灯正常工作,故 A 正确;
B .1 号干电池的电动势等于 5 号干电池的电动势,但 1 号干电池的内阻小于 5 号干电池的内阻,故 B 错误;
C.金属导体通电时建立电场的速率等于光速,自由电子定向移动的速率远小于光速,故 C错误;
D .教室里的八个电灯的电流相等,若八个电灯的电阻相等,当并联时,电压相等,则通过的电流相等,可知,这八个电灯可能是并联,也可能是串联,故 D 错误。
故选 A。
2 .B
根据点电荷场强公式
可知,离点电荷距离相等的不同点,场强大小相等,方向不同,由于电势是标量,离点电荷距离相等的点,电势相等,可知以 O 点为圆心的同一圆周上 a 、b 、c 、d 四个点电场强度大小相等,方向不同,电势相同。
故选 B。
3 .B
从图示位置开始计时,此时穿过线圈的磁通量最大,但变化率为零,瞬时电流为零,电流按正弦规律变化,转过 圈到 圈之间穿过线圈的磁通量一直为零,转过 圈到 1 圈之间产生的感应电流方向与前 圈的感应电流方向相反;之后感应电流按照以上规律变化。故选 B。
4 .C
设直导线 ab 的质量为 m,匀强磁场的磁感应强度为 B。
根据题意,F1 和F2 是单个弹簧秤的示数,由于有两个完全相同的弹簧秤,所以弹簧秤对导
线的总拉力在两种情况下分别为2F1 和2F2 。
情况一: 电流由 a 到 b,强度为 I 。
根据左手定则,导线 ab 受到的安培力方向竖直向上,大小为 FA1 = BIL
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导线处于平衡状态,受力分析可得2F1 + FA1 = mg
情况二: 电流反向,由 b 到 a,强度变为 。 根据左手定则,导线 ab 受到的安培力方向竖直向下,大小为 FA 2 = B
导线处于平衡状态,受力分析可得2F2 = mg + FA 2
联立方程进行求解 即F1 < F2 ,m
故选 C。
5 .D
AB .接通开关 S,电容器C 要通过 A 充电,因此 A 立刻亮,由于充电电流越来越小,当充电完毕后,相当于断路,A 灯最终熄灭,而L 对电流有阻碍作用,所以通过 B 的电流逐渐增大,故 B 逐渐变亮,当闭合足够长时间后,C 中无电流,相当于断路,L 相当于短路,因此 B 灯亮,A 灯不亮,AB 错误;
CD.当S 闭合足够长时间后再断开,L 产生自感电动势,且电容器也要放电,故 AB 逐渐熄灭,C 错误,D 正确。
故选 D。
6 .C
A .接入的用户增多时,更多用电器并联,用户端总电阻减小,故 A 错误;
B .用户增多,总功率增大,降压变压器输出电流增大,因此输电线上的电流I增大;输电线损耗功率P损 = I2R ,R 不变,I 增大,因此损耗功率增大,故 B 错误;
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C .发电厂输出电压U1 恒定,根据升压变压器变压比:
U2n2 ,得输电电压UU1 。
仅下调P1 ,即减小升压变压器原线圈匝数n1 ,因此U2 升高。 用电高峰时总输送功率P 增大,输电电流I ,若 P 增大的比例与U2 增大的比例相同,可使I 与用电高峰前相等,因此损耗I2R也与高峰前相同,故 C 正确;
D .U2 不变,要保持输电电流I不变,根据等效电阻:输电线回路总电阻为R R总 ,
I R总 减小后,若要I 不变,确实需要减小n4 (下调 P2 ),但此时用户端电压 UU3 会降低,不符合远距离输电保证用户电压的要求;且题目中仅要求保持损耗不变,实际该调整下用户功率无法满足高峰需求,故 D 错误。
故选 C。
7 .A
A .小球恰能从B 到A ,由动能定理可得-qUAB - mgd mv 解得UAB = 4V ,故 A 正确;
B .两极板间的电场强度大小为EV / m ,故 B 错误;
C .由闭合电路欧姆定律可得E = I(R + r)+UAB
解得I = 0.8A ,故 C 错误;
D .滑动变阻器接入电路的阻值为RP ,故 D 错误。
故选 A。
8 .ACD
A .化石能源指的是亿万年前的大量生物经过地壳变化,被埋藏在地下,受地层压力和温度的影响,缓慢地形成的可以燃烧的矿物质,在短时间内不能再生,是不可再生能源,又因为它是直接取自自然界,所以属于一次能源,故 A 正确;
B .修筑拦河坝建造水电站也会对沿河的水域环境造成影响,给河流通航造成影响等,因此不利影响也是存在的,故 B 错误;
C .不管是能量在转化还是转移的过程中,都遵守能量守恒定律,故 C 正确;
D.太阳能电池工作时,消耗太阳能,产生电能,是将太阳能转化为电能的装置,故 D 正确。故选 ACD。
9 .CD
A .线框在磁场中的面积 S L2 ,0 ~ 2t0 时间内,向里的磁通量逐渐增大,根据楞次定律,感应电流的磁场方向垂直纸面向外,由右手螺旋定则可知,电流方向为逆时针,故 A 错误;
B .0 ~ 2t0 时间内,线框受到的安培力向上,绳子的拉力小于线框的重力,2t0 ~ 3t0 时间内,
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线框中向里的磁通量减小,线圈中的电流方向为顺时针,线框受到的安培力向下,绳子的拉力大于线框的重力,故 B 错误;
C .磁通量与线圈匝数无关,2t0 时磁通量 B0 S 3t0 时磁通量 φ2 = 0 ,因此磁通量变化量大小 ,故 C 正确;
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D .流过横截面的电荷量公式为
故 D 正确。
故选 CD。
10 .AB
q ,得 q
A .发射线圈所接交流电的表达式为:u sin100π t 角频率 w = 100πrad/s ,因此频率:f Hz
交流电每周期方向变化 2 次,所以每秒方向变化次数为:50 × 2 = 100次 ,A 正确;
B.接收线圈中的交变电流是由发射线圈的交变磁场感应产生的,因此其周期与发射线圈的交变电流周期相同。B 正确;
C .题目中说明“接收线圈内的磁通量约为发射线圈的58%”,这意味着存在磁通量泄漏,能
量没有完全传递,因此两者功率不相等。C 错误;
D .发射线圈电压有效值U1 = 220 V ,理想变压器电压比为:
U2 n2
代入匝数比 n1 : n2 = 55 : 3 ,得U2 = UV
但由于磁通量仅为 58%,实际感应电压有效值为:U2 ' = 12 × 58% = 6.96 V ≠ 12 V ,D 错误。故选 AB。
11 .(1)M
(2) c 见解析
(3) 1.5 1.0
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片 P 应处于最大阻值处,远离下端接线柱,故应在 M 端。
(2)[1][2]根据电路图可知实物图中导线c 连接错误,应将c 导线的两端分别连接电压表的“ + ”接线柱和开关S 的右端接线柱。
(3)[1][2]根据
U = E - Ir
可知图线与纵轴交点为电动势,斜率的绝对值为内阻,则
E = 1.5V ,r
12 . 2000 丙 小于
(1)[1]当选用欧姆挡“×100 ”挡时,多用电表示数如图乙所示,则样品电阻约为20 × 100Ω = 2000Ω
(2)[2]由于待测电阻约为2000Ω , 为了调节方便,使电表示数变化明显,滑动变阻器应采用分压接法;由Rx > 、
可知电流表应采用内接法,则实验电路应采用如图丙所示的电路。
(4)[3]根据电阻定律有Rx = r 又Rx σ =
联立可得该水样电导率的表达式为
(5)[4]电流表采用内接法,由于电流表的分压,使得电压表读数大于待测电阻的两端电压,根据 可知,实验测得纯净水样品的电导率小于其真实值。
13 .(1) 2Vm ,方向为右上方与水平方向夹角为 arctan
(2) 2.4 × 10-12 J
(1)点电荷 Q 在 A 点产生的场强大小为
方向竖直向上,场强为矢量,根据电场的叠加原理,A 点的电场强度大小为
E = Vm = 2Vm
方向为右上方与水平方向夹角为arctan 。
(2)D 点和 B 点关于点电荷对称,则试探电荷从 D 点移动到 B 点过程中,点电荷对试探电荷的库仑力做功为 0,则电场力做功等于匀强电场对试探电荷做的功,即为
W = Eq . 2r = 2.4 × 10-12 J
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14 .(1)0.01m (2) 8.2 × 10-5 s
(1)质子第一次被电场加速,由动能定理:qU mv 进入磁场后,洛伦兹力提供向心力:qv1B = m
已知比荷 k =
联立整理得:
代入数值 U = 4.8 × 103 V, k = 9.6 × 107 C / kg, B = 1.0T
(2)当质子速度最大时,轨道半径等于 D 形盒半径R ,同理有:qvmB = m 设质子共加速n 次,总动能满足:nqU mv
联立得加速次数:n
质子在磁场中做圆周运动的周期: T
每次加速后质子在磁场中运动半周,总时间为n 个半周期,即: t = n 将n、T 代入化简得: t
代入数值R = 0.5m
得:t s
15 .(1) e = 110 cos 50t(V)
(2) 60V
(3) 3Ω , 300W
(1)线圈中感应电动势的最大值为 Em = nBSw = 100 × × 0.022 × 50V=110V
由于从线圈转至与中性面垂直位置开始计时,故瞬时值表达式为e = Em cos wt = 110cos 50t(V)
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(2)感应电动势的有效值为EV
故电压表的示数为UV = E - Ir = 110V - 5 × 10V = 60V
(3)根据理想变压器输入功率等于输出功率,可知电阻 R 上消耗的电功率为P = UVI = 60 × 5W = 300W
根据理想变压器电压比等于匝数比,可得
U2 n2
解得U2 = 30V又因为P 解得R = 3Ω
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