2025-2026 学年第二学期高二年级第一次月考试题(卷)
物理
考生注意:
1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分 100 分,考试时间75 分钟。
2、答题前,考生务必用直径 0.5 毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3、考生作答时,请将答案打在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑:非选择题请用直径 0.5 毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4、本卷命题范围:选择性必修二第一、二、三章。
第 I 卷 选择题(共 46 分)
一、选择题(本题共 10 小题,共 46 分,在每小题给出的四个选项中,1~7 题只有一项符合题目要求,每小题 4 分,8~10 题有多项符合题目要求,全部选对得 6分,选对但不全的得 3 分,有选错或不答得 0 分)
1 .下面对四幅图片中所涉及物理知识的描述,正确的是( )
A .甲图中小磁针转动是由于电流产生的电场对小磁针有作用力
B .乙图中回旋加速器通过磁场加速粒子
C .丙图中高频冶炼炉利用涡流热效应工作
D .丁图中无线充电过程利用了接触起电原理
2 .如图所示,线圈 M 和线圈 P 绕在同一个铁芯上,下列说法正确的是( )
试卷第 1 页,共 8 页
A .闭合开关瞬间,线圈 M 和线圈P 相互吸引
B .闭合开关,达到稳定后,电流表的示数为 0
C .断开开关瞬间,流过电流表的电流方向由 a 到 b
D .断开开关瞬间,线圈 M 和线圈P 相互排斥
3 .某实验小组设计的电梯坠落应急安全装置如图所示,电梯井内壁上铺设线圈,电梯轿厢底部安装永久磁铁,磁铁 N 极向上,线圈能在电梯轿厢突然坠落时自动闭合,阻碍电梯轿厢急剧下降从而减小对乘客的伤害。当电梯轿厢坠落至图示位置时( )
A .线圈 A 、B 相互吸引
B .线圈 A 有收缩的趋势,B 有扩张的趋势
C .俯视线圈 A,其感应电流沿逆时针方向
D .电梯轿厢处于完全失重状态
4 .如图甲所示,轻质细线吊着一质量 m =2kg、边长 L =1m、匝数 n =5 的正方形线圈,线圈总电阻 r =0.5Ω。在线圈的中间位置以下区域分布着垂直纸面向里的匀强磁场, 磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示,重力加速度g = 10m/s2 。下列说法正确的是( )
A .0~6s 内穿过线圈磁通量的变化量为 3Wb
B .线圈中产生的感应电流的大小为 0.5A
C .t =6s 时轻质细线的拉力大小为 12N
试卷第 2 页,共 8 页
D .0~6s 内线圈产生的焦耳热为 15J
5.如图甲所示为一台小型发电机的结构示意图,内阻为 0.7Ω 的单匝线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的电动势随时间变化的正弦图线如图乙所示,电压表、电流表均为理想交流电表,定值电阻的阻值,R = 10.3Ω ,则下列说法正确的是 ( )
A .电流表的示数为 10A,电压表的示数为 110V
B .1 分钟内定值电阻和内阻产生的总焦耳热 1.32 × 105 J
C .0~0.01s 的时间内,通过定值电阻的电荷量为 C
D .t=0.02s 时,穿过线圈的磁通量变化率最大
6.如图所示为某一交变电压的图像,曲线部分为正弦式交流电的部分图像,其峰值为 U1=10V,直线部分的电压大小为 U2=10V,则该交变电压的有效值为( )
(
15
) (
C
.
V
D
.
V
2
) (
10
6
A
.
V
B
.
10V
3
)
7 .如图是某小型水电站进行电能输送时的简化模型。发电机的输出功率P = 100kW ,发电机的电压U1 = 250V ,经升压变压器后向远处输电,输电线总电阻R线 = 8Ω ,在用户端用降压变压器把电压降为U4 = 220V 。已知输电线上损失的功率 P线 = 5kW ,假设两个变压器均是理想变压器,下列说法正确的是( )
试卷第 3 页,共 8 页
A .发电机输出的电流I1 = 40A
B .升压变压器匝数比n1:n2 = 1:160
C .降压变压器的匝数比n3:n4 = 190 :11
D .当水电站输出电压一定时,若用电用户增多,则P线 减小
8 .如图所示,在铁芯的两侧水平放置的两组光滑导轨上,有可自由移动的金属棒 PQ、
MN,导轨间存在垂直纸面向里的匀强磁场。当金属棒 PQ 在外力作用下运动时,通过金属棒 MN的电流方向和金属棒 MN 受安培力方向可能是( )
A.PQ 向左加速运动时 MN 中电流向下,所受安培力向左
B.PQ 向右加速运动时 MN 中电流向上,所受安培力向左
C.PQ 向右减速运动时 MN 中电流向下,所受安培力向右
D.PQ 向左减速运动时 MN 中电流向下,所受安培力向左
9 .如图所示,边长为L 、总电阻为R 的正方形线框abcd 放在光滑水平面上,其右边有一磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向外的有界匀强磁场, 磁场宽度为L ,磁场左边界与线框的 ab 边相距为L 。现给线框一水平向右的恒力, ab 边进入磁场时线框恰好做匀速运动,
此时线框中的感应电流大小为I0 。下列说法正确的是( )
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A .线框进入磁场时,感应电流沿逆时针方向
B .线框进入磁场时的速度大小为 I0R
BL
2BL2
C .线框通过磁场区域所用的时间为
(
0
)I R
D .线框通过磁场区域的过程中产生的焦耳热Q = BI0L2
10 .如图,两根足够长的平行光滑金属导轨 MN、PQ 固定在水平面上,导轨间距为l = 1m ,其间存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B = 1T 。两根长度相同的 金属棒 a 、b 垂直于导轨放置,金属棒的质量为ma = mb = 1kg ,其接入电路的电阻分别为
Ra = 1Ω 、Rb = 3Ω 。初始时刻金属棒 a 、b 间距离足够大,同时给两金属棒方向相反、大小分别为va = 2m / s 、vb = 6m / s 的初速度,两金属棒相向运动。两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨电阻。下列说法正确的是( )
A .初始时刻金属棒 b 的加速度大小为1m / s2
B .整个运动过程中通过金属棒 a 的电荷量为 4C
C .整个运动过程中金属棒 a 产生的焦耳热为 12J
D .为使两金属棒不相碰,则初始距离最小为 16m
第 II 卷 非选择题(共 54 分)
二、实验题(本题共 2 小题,其中第 11 题和第 12 题各 8 分,共 16 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。
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(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”)。
(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= Ω(结果均保留 2 位有效数字)。
12.某实验小组做“描绘小灯泡伏安特性曲线” 的实验。除开关、导线以外, 实验室还有以下器材可供选择:
A.待测小灯泡 L( 3V ,1.8W )
B. 电流表A1 (量程0.3A ,内阻约1Ω )
C. 电流表A2 (量程0.6A ,内阻约 0.5Ω )
D. 电压表 V(量程3V ,内阻约5kΩ )
E.滑动变阻器R1(最大阻值 5Ω ,额定电流 2.0A )
F.滑动变阻器R2 (最大阻值100Ω ,额定电流1.0A )
G. 电池组 E(电动势为 4.5V ,内阻不计)
(1)为了尽可能减小实验误差,且要求能够在 0 ~ 3V 的范围内对小灯泡的电压进行测量,电流表选 ,滑动变阻器选 (填写实验器材前的字母代号);
(2)根据所选的器材,请在图甲中完成电路图 ;
(3)某同学根据实验数据描绘的小灯泡伏安特性曲线如图乙所示,将两个规格相同的该灯泡并联后接到电动势为3.0V 、内阻为2.5Ω 的另一电源E0 上,如图丙所示。则每个小灯泡的实际功率为 W。(结果保留 2 位有效数字)
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三、计算题(本题共 3 题,共 38 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13 .如图甲所示,一个匝数 n=10 匝的线圈总电阻r = 1Ω , 线圈所围成的面积S1 = 16m2 将线圈置于垂直纸面向里的圆形匀强磁场中,磁场面积S2 = 9m2 ,磁感应强度 B 随时间t 变化的规律如图乙所示。有一个阻值为R = 4Ω 的电阻与线圈构成闭合回路,其余电阻均忽略不计,不考虑圆形线圈缺口对感应电动势的影响,求:
(1)在 0~4s 内,线圈中的电流I 的大小和方向;
(2) t = 3s 时刻,a、b 两点间的电势差Uab ;
(3)在 0~5s 内,线圈中产生的感应电动势的平均值E 。
14 .如图所示,交流发电机的矩形金属线圈 abcd 处于磁感应强度B = 0.04T 的匀强磁场中。线圈面积S = 0. 1m2 、匝数n = 100 (图中只画出 1 匝)、总电阻r = 20Ω , 线圈可绕垂直于磁场且过 bc 和 ad 边中点的转轴 OO9 以角速度 w = 300rad / s 匀速转动。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环 E、F 焊接在一起,并通过电刷与阻值R = 100Ω 的定值电阻连接。电路中其他电阻忽略不计。求:
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(1)线圈中感应电动势的最大值 Em;
(2)线圈中电流的有效值 I;
(3)电阻 R 上的发热功率 P。
15 .如图所示,平行金属导轨宽度为 d,一部分轨道水平,左端接电阻 R,倾斜部分与水平面成θ 角,且置于垂直斜面向上的匀强磁场中,磁感应强度为 B,现将一质量为 m、长度也为 d 的导体棒从导轨顶端由静止释放,直至滑到水平部分(导体棒下滑到水平部分之前已经匀速,滑动过程中与导轨保持良好接触,重力加速度为 g)。不计一切摩擦力,导体棒接入回路电阻为 r,则整个下滑过程中求
(1)导体棒匀速运动时速度大小;
(2)匀速运动时导体棒两端电压;
(3)导体棒下滑距离为 s 时,通过 R 的总电荷量。
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1 .C
A .通电导线周围产生的是磁场,小磁针受磁场作用而转动,故 A 错误;
B .回旋加速器真正提供粒子加速(增速)的不是磁场,而是交变电场,磁场只负责改变粒子运动方向,故 B 错误;
C .高频感应炉的加热确实利用了涡流热效应,故 C 正确;
D .无线充电利用的是电磁感应原理,而非“接触起电”原理,故 D 错误。
故选 C。
2 .B
A .闭合开关瞬间,M 中电流从无到有,穿过 P 的磁通量增大,根据楞次定律"增 反" ,P 中感应电流方向与 M 中电流方向相反,反向电流相互排斥,因此两线圈相互排斥,故 A 错误;
B .闭合开关达到稳定后,M 中电流恒定,穿过 P 的磁通量不变,因此 P 中无感应电动势,感应电流为 0,电流表示数为 0,故 B 正确;
C.M 中电流左进右出,由安培定则得铁芯内原磁场方向向右;断开开关瞬间,向右的磁通量减小,P 中感应磁场方向与原磁场同向(向右)。对 P 由安培定则可得:P 线圈内部电流为左进右出,因此线圈 P 右端流出电流到b ,电流表中电流方向为b → a ,故 C 错误;
D .断开开关瞬间,磁通量减小,根据楞次定律"减同" ,P 中感应电流方向与 M 同向,同向电流相互吸引,因此两线圈相互吸引,故 D 错误。
故选 B。
3 .C
AC .当电梯轿厢坠落到如图所示位置时,线圈 A 中向上的磁通量减弱,线圈 B 中向上的磁通量增强,从上向下看,线圈 A 中产生的感应电流为逆时针方向,线圈 B 中产生的感应电流为顺时针方向,两线圈感应电流方向相反,根据异相排斥可知,两线圈相互排斥,故 A 错误,C 正确;
B .线圈 A 中向上的磁通量减弱,线圈 B 中向上的磁通量增强,由楞次定律可知,线圈 A有扩张趋势,线圈 B 有收缩趋势,故 B 错误;
D .由上述分析可知,坠落过程中,线圈内的磁通量发生变化,线圈会产生感应电流,感应电流会阻碍磁铁的运动,进而阻碍电梯轿厢运动,使电梯轿厢处于非完全失重状态,故 D错误。
故选 C。
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4 .C
A .0~6s 内穿过线圈磁通量的变化量ΔΦ = ΔBL2 = 0.6Wb ,故 A 错误;
B .线圈中产生的感应电动势E = n V感应电流的大小IA ,故 B 错误;
C .t =6s 时线圈受到的安培力竖直向上,则轻质细线的拉力T = mg - nB6IL = 12N ,故 C 正确;
D .0~6s 内线圈产生的焦耳热Q = I2rt = 3J ,故 D 错误。
故选 C 。
5 .C
A .由乙图可知,交流电压的最大值为Um = 1102V则交流电压有效值为UV
根据闭合电路欧姆定律可得电流为IA
电压的示数为电阻 R 两端的电压,则有UR = IR = 103V故 A 错误;
B .根据焦耳定律,可得Q总 = I2 (R + r )t = 102 × (10.3 + 0.7)× 60J = 6.6 × 104 J故 B 错误;
C .由乙图可知交流电的周期为T = 0.02s ,则线圈转动的角速度为 w rad / s根据线圈最大感应电动势Um = BSw
可得BS Wb
0~0.01s 的时间内,通过定值电阻的电荷量为 q = IΔt又
联立解得q
而 0~0.01s 的时间内,磁通量的变化量为 ΔΦ = 2BS代入上式,可得qC
答案第 2 页,共 8 页
故 C 正确;
D .由图可知 t=0.02s 时,感应电动为零,根据E 可知穿过线圈的磁通量变化率最小,故 D 错误。
故选 C。
6 .A
根据电流的热效应,在一个周期内,有 T解得U V
故选 A。
7 .C
A .由功率
P = U1I1可得发电机输出的电流为
故 A 错误;
B .由输电线上损失的功率
P线 = IR线
可得
根据变压器电流与匝数关系可得升压变压器匝数比为
故 B 错误;
C .根据变压器电压与匝数关系可得
可得升压变压器副线圈的输出电压为
U2 = 4000V
答案第 3 页,共 8 页
输电线上损失的电压为
ΔU = I线R线 = 200V则降压变压器原线圈的输入电压为
U3 = U2 - ΔU = 3800V
根据变压器电压与匝数关系可得降压变压器的匝数比为
故 C 正确;
D .用户数量增多时,用户端的等效电阻为
用户数量增多时,R4 减小,则输电线上的电流I线 增大,P线 也增大,故 D 错误。
故选 C。
8 .BC
AB.PQ 向左加速运动时,根据右手定则,PQ 中的感应电流向下且逐渐变大,则穿过线圈 L1 的磁通量向下增加,根据楞次定律,L1 中感应电流磁场方向向上,则 MN 中电流向下,由左手定则可知,所受安培力向右;同理,PQ 向右加速运动时,MN 中电流向上,安培力向左,A 错误,B 正确;
C.PQ 向右减速运动时,根据右手定则,PQ 中的感应电流向上且逐渐变小,则穿过线圈
L1 的磁通量向上减小,根据楞次定律,则 MN 中电流向下,由左手定则可知,所受安培力向右,C 正确;
D.PQ 向左减速运动时,根据右手定则,PQ 中的感应电流向下且逐渐变小,则穿过线圈
L1 的磁通量向下减小,根据楞次定律,则 MN 中电流向上,由左手定则可知,所受安培力向左,D 错误。
故选 BC。
9 .BC
A.线框进入磁场时,根据楞次定律和右手安培定则,感应电流沿顺时针方向,故A 错误;
B .ab 边进入磁场时线框恰好做匀速运动,感应电动势为E = BLv
答案第 4 页,共 8 页
感应电流为I
线框进入磁场时的速度大小为v ,故 B 正确;
C .线框通过磁场区域所用的时间为t ,故 C 正确;
D.根据能量守恒得线框通过磁场区域的过程中产生的焦耳热Q = WF = F安 . 2L = 2BI0L2 ,故
D 错误。
故选 BC。
10 .BD
A .初始时刻,回路中感应电动势为E = Blva + Blvb回路中的电流为I
对金属棒 b,由牛顿第二定律有BIl = mb ab
解得ab = 2m/s2 ,故 A 项错误;
B .对整体,由动量守恒有mbvb - mava = (ma + mb)v共解得v共 = 2m/s
对金属棒 a,有 BIlt = ma v共 - mava ,q = It
解得q = 4C ,故 B 项正确;
C .最终两棒以共同的速度向左匀速运动,有Q ma v mbv
整个过程中金属棒 a 产生的热量Qa Q解得Qa = 4J ,故 C 项错误;
D .设整个过程有q = It ,
由电磁感应定律有E B . ΔS = Bl . Δx整理有 Δx = 16m ,故 D 项正确。
故选 BD。
11 .(1)M (2)c
答案第 5 页,共 8 页
(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,故应在 M 端
(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,则可知E = 1.5V ,r
12 . C E 0.44 ( 0.42 ~ 0.46 )
(1)[ 1]小灯泡的额定电流为 0.6A,所以电流表选择 C。
[2]灯泡正常工作时电阻为 5Ω,所以选择阻值与其接近的滑动变阻器。故选 E。
(2)[3]灯泡电阻较小,故电流表外接,因为需要从零开始连续测量灯泡的电压与电流的关系,所以滑动变阻器应该用分压式连接,故电路为
(3)[4]设灯泡的实际电压为 U,实际电流为 I,则根据闭合电路的欧姆定律得
U + 2Ir = E变形后得
U = -5I + 3如图所示
答案第 6 页,共 8 页
则灯泡的实际功率为
P = UI = 1.2 0.36W = 0.43W
13 .(1)1.8A,逆时针
(2)7.2V
(3)3.6V
(1)在 0~4s 内,线圈中的感应电动势为E1 = n V=9V感应电流I A=1.8A
根据楞次定律可知,感应电流方向为逆时针方向。
(2)t = 3s 时刻,a、b 两点间的电势差Uab = IR = 7.2V ;
(3)在 0~5s 内,线圈中产生的感应电动势的平均值
14 .(1)120V
(3) 50W
(1)线圈中感应电动势的最大值Em = nBSw
解得Em = 120V
(2)根据闭合电路欧姆定律可知线圈中电流的最大值Im 则线圈中电流的有效值I
联立,解得IA
答案第 7 页,共 8 页
(3)电阻 R 上的发热功率P = I2R解得P = 50W
(1)导体棒做匀速直线运动时,处于平衡状态,由平衡条件得:mg sinθ = BImd ,又根据欧姆定律得:Im
且E = Bdv
联立可得:v
(2)此时,感应电动势为:E = Bdv
根据欧姆定律,导体棒两端电压为:U
(3)由感应电动势平均值: 感应电流平均值为:
又通过导体棒的总电荷量为:q = It
联立解得:q
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