山西省晋中市和诚中学2024-2025学年高二物理下学期3月试题含解析

PAGE1-山西省晋中市和诚中学2024-2025学年高二物理下学期3月试题（含解析）（考试时间：90分钟满分：100分）第Ⅰ卷（选择题共48分）一、选择题（每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，1~8题只有一个选项是正确的，9~12题为多选题，全部选对得4分，对而不全得2分。)1.如图所示，线圈abcd水平向右穿过磁场区域B时，在以下状况中，线圈中有感应电流产生的是（）A.整个线圈都在磁场中上下平动B.整个线圈都在磁场中左右平动C.线圈离开磁场的过程中D.线圈进入磁场后在它所在的平面内绕a点旋转【答案】C【解析】【详解】A．整个线圈都在磁场中上下平动时，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流，A错误；B．整个线圈都在磁场中左右平动时，穿过线圈磁通量不变，没有感应电流，B错误；C．线圈离开磁场的过程中，磁通量减小，有感应电流产生，C正确；D．线圈进入磁场后在它所在的平面内绕a点旋转时，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流，D错误。故选C。2.如图所示的电路中，P、Q为两相同的灯泡，L的电阻不计，则下列说法正确的是()A.S断开瞬间，P马上熄灭，Q过一会儿才熄灭B.S接通瞬间，P、Q同时达到正常发光C.S断开瞬间，通过P的电流从右向左D.S断开瞬间，通过Q的电流与原来方向相反【答案】C【解析】【详解】A．S断开瞬间，由于线圈自感作用，阻碍原电流减小，相当于新的电源，通过Q、P形成回路，所以PQ均过一会熄灭，选项A错误．CD．通过线圈的电流沿原方向，所以通过Q的电流与原来方向相同，通过P的电流与原来方向相反，从右向左，选项C正确，D错误．B．S接通瞬间，P马上正常发光，由于线圈自感阻碍电流增大，Q缓慢变亮，选项B错误．故选C。3.如图所示，通电螺线管左侧和内部分别静止吊一环a和b，当变阻器R的滑动头c向左滑动时（）A.a向左摆，b不动B.a向右摆，b向左摆C.a向左摆，b向右摆D.a向右摆，b不动【答案】A【解析】【详解】当变阻器R的滑动头c向左滑动时，螺线管中的电流增大，产生的磁场增加，穿过线圈a和b的磁通量增大，都将产生感应电流，依据“增反减同”，a要向左摆，而b水平方向上受力平衡，保持不动.故选A。4.如图，线圈的平面与条形磁铁垂直，且磁铁轴心通过线圈圈心，线圈由高处下落并穿过条形磁铁，在这个过程中，线圈内感应电流的方向自上往下看是（）A.逆时针 B.顺时针C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针【答案】C【解析】【详解】当线圈自上而下穿过磁铁，导致穿过线圈的磁感线向上，磁通量大小增加，依据楞次定律，可知，从上向下看，线圈中感应电流方向是顺时针；到达磁铁中点位置后，穿过线圈的磁感线向上，磁通量大小减小，依据楞次定律，可知，从上向下看，线圈中感应电流方向是逆时针；C正确，ABD错误。故选C。5.某试验小组在利用如图所示的装置探究产生感应电流方向的规律，下列说法正确的是A.线圈中的感应电流产生的磁场总是与磁铁产生的磁场方向相反B.线圈中的感应电流产生的磁场总是与磁铁产生的磁场方向相同C.不管哪个磁极在下端，只要磁铁向下插入线圈，线圈中就会产生如图所示的感应电流D.只有N极在下端且向下插入线圈或S极在下端且向上远离线圈时，线圈中才产生如图所示的感应电流【答案】D【解析】【详解】AB．线圈中的感应电流产生的磁场总是阻碍原磁场的改变，当原磁场减弱时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，当原磁场增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，故AB错误；CD．依据楞次定律可得只有N极在下端且向下插入线圈或S极在下端且向上远离线圈时，线圈中产生如图所示的感应电流，故C错误，D正确。故选D.6.如图所示，螺线管匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2，螺线管导线电阻r=1Ω，电阻R=4Ω．螺线管所在空间存在着向右的匀强磁场，磁感应强度大小随时间的改变如图所示，下列说法正确的是（）A.电阻R的电流方向是从A到CB.感应电流的大小随时间匀称增大C.电阻R两端的电压为6VD.C点的电势为4.8V【答案】D【解析】【详解】A．由楞次定律可以推断出螺线管中电流方向从右向左，那么通过电阻R的电流方向是从C到A，故A错误；B．依据法拉第电磁感应定律有由图知代入数据解得E=1500×2×20×10-4=6V由闭合电路欧姆定律得因此感应电流的大小是恒定的，故B错误；C．电阻两端的电压是外电压为U=IR=1.2×4V=4.8V故C错误；D．在外电路，顺着电流方向电势降低，因A的电势等于零，那么C点的电势为4.8V，故D正确．故选D．7.水平放置的绝缘桌面上，有一个带正电的小球，其足够远处有一个金属圆环，它们的正上方各有一个N极向下的条形磁铁，磁铁在水平向右移动的极短时间内，对小球和圆环分别产生水平方向的驱动力，下列选项正确的是圆环受到的力水平向右圆环受到的力水平向左小球受到的力垂直纸面对外小球受到的力垂直纸面对内．A.正确 B.只有正确 C.只有正确 D.正确【答案】A【解析】【详解】当条形磁铁沿水平向右移动的极短时间内，由左手定则推断小球受到的洛伦兹力方向垂直纸面对外，故③正确；依据楞次定律可知：当条形磁铁沿水平向右移动的极短时间内，闭合金属环内的磁通量增大后减小，由“来拒去留”可推断线圈将跟随磁铁同向运动，故①正确．故选A．【点睛】本题从力、运动的角度考查楞次定律，可以结合楞次定律运用的四个步骤逐步分析得出结论，也可以依据楞次定律的推广方法：阻碍改变，来做出判定，该推广方法要求的思维含量高．8.如图所示，条形磁铁静止在水平桌面上，闭合铝环从条形磁铁的正上方旁边由静止竖直下落至桌面．则在下落过程中（）A.铝环中产生方向不变的感应电流B.磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力C.铝环所受安培力的方向先向上后向下D.铝环加速度小于或等于g【答案】D【解析】本题考查了楞次定律的应用，正确理解楞次定律阻碍的含义是正确解题的关键．由图示可知，在圆环下落过程中，穿过圆环的磁场方向向下，穿过圆环的磁通量先变大后变小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向，故A错误；由楞次定律可知，感应电流总是阻碍磁铁间的相对运动，在圆环靠近磁铁的过程中为阻碍圆环的靠近，磁铁对圆环的作用力竖直向上，圆环对磁铁的作用力竖直向下，磁铁对桌面的压力大于其自身的重力．当圆环达到磁铁中间时，圆环中无电流，此时无相互作用力，磁铁对桌面的压力等于重力，圆环过了磁铁中间以后，由左手定由可知，磁铁对圆环的作用力竖直向上，圆环对磁铁的作用力竖直向下，故B、C错误；由牛顿其次定律知，铝环的加速度小于或等于g，故D正确．9.关于生活中的实际情形，下列说法正确的是（）A.电容器外壳上标的电压是额定电压，这个数值比击穿电压低B.汽车在通过水库泄洪闸下游的凹形桥的最低点时，驾驶员处于失重状态C.为了便于行车，高大的桥通常要造很长的引桥，以减小汽车重力垂直桥面的分力D.电动机等大功率设备内部含有多匝线圈，在开关断开时，因线圈自感产生电火花【答案】AC【解析】【详解】电容器外壳上标的电压是工作电压，又叫额定电压，这个数值比击穿电压低．故A正确．当汽车在通过水库泄洪闸下游的凹形桥的最低点时，此时有向上的加速度，汽车对接触面的压力大于物体的真实重力，汽车处于超重状态；故B错误；为了便于行车，高大的桥通常要造很长的引桥，以减小桥面的倾角，从而减小重力沿桥面对下的重量，增大了汽车重力垂直桥面的分力，选项C错误；电动机等大功率设备内部含有多匝线圈，在开关断开时，因线圈自感产生反电动势，简单产生电火花．故D正确．故选AD．10.(多选)某一电学黑箱内可能有电容器、电感线圈、定值电阻等元件，在接线柱间以如图所示的“Z”字形连接(两接线柱间只有一个元件)．为了确定各元件种类，小华同学把DIS计算机协助试验系统中的电流传感器(相当于电流表)与始终流电源、滑动变阻器、开关串联后，分别将AB、BC、CD接入电路，闭合开关，计算机显示的电流随时间改变的图象分别如图A，B，C所示，则如下推断中正确的是()A.AB间是电容器B.BC间是电感线圈C.CD间电容器D.CD间是定值电阻【答案】ABD【解析】【详解】依据a图可知，有瞬时充电电流，稳定后电路中无电流，说明AB间是电容器，充电完毕，电路为开路，故A正确依据b图可知，阻碍电流的增大，但是最终稳定后电流恒定，符合电感线圈的特点，所以BC间为电感线圈，故B正确依据c图，接通电路后，电流立刻达到稳定值，说明CD间为定值电阻，故C错误D正确故选ABD11.如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直。从D点到达边界起先到C点进入磁场为止，下列结论正确的是（）A.感应电流方向发生改变B.CD段直线始终不受安培力C.感应电动势最大值E=BavD.感应电动势平均值【答案】CD【解析】【详解】A．依据楞次定律，知半圆形闭合回路在进入磁场的过程中，感应电流的方向为逆时针方向，方向不变，A错误；B．依据左手定则，CD段所受的安培力方向竖直向下，B错误；C．切割的有效长度的最大值为a，则感应电动势的最大值E=BavC正确；D．依据法拉第电磁感应定律得D正确。故选CD。12.如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与两阻值相等的定值电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一质量为m的导体棒ab，其电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，给导体棒一个初速度，使之沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，导体棒受到的安培力的大小为F．此时（）A.电阻R1消耗的电功率为B.电阻R2消耗的电功率为C.整个装置摩擦生热的功率为μmgvcosθD.整个装置消耗的机械功率为（F+μmgcosθ）v【答案】BCD【解析】【详解】AB．设ab长度为L，磁感应强度为B，电阻电路中感应电动势ab中感应电流为ab所受安培力为电阻消耗的热功率为可得电阻和阻值相等，它们消耗的电功率相等，则故A正确，B错误；C．整个装置因摩擦而消耗的热功率为故C正确；D．整个装置消耗的机械功率为故D正确．故选BCD。第Ⅱ卷（非选择题共52分）二、填空题（每空2分，共12分。把正确答案填写在题中的横线上，或按题目要求作答。）13.如图，右手握住通电直导线，让伸直的拇指方向与电流的方向一样，那么，弯曲的四指所指的方向就是________的环绕方向。【答案】磁感线【解析】【详解】依据安培定则的内容判定线电流的磁感线的方法是：右手握住导线，让大拇指所指的方向跟电流方向一样，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。14.匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面对里，导体棒ab长为L，垂直磁场放置，ab棒以a端为轴在纸面内以角速度ω匀速转动（如图所示），则a、b两端的电势差为_________________，___________

端电势高．【答案】(1).;(2).b;【解析】【详解】[1]．ab棒上的点的速度为，各点的速度不同，所以须要求平均速度，为所以产生的感应电动势为[2]．依据右手定则可得b端的电势高。15.演示自感现象的试验电路图如图所示．L是自感线圈，A1、A2是规格相同的灯泡，R的阻值与L的直流电阻阻值相同．当开关S由断开到合上时，视察到的自感现象是____________，最终达到同样亮．【答案】A2马上亮，A1渐渐亮（或A2先亮，A1后亮）【解析】【详解】[1]．A2支路是纯电阻电路，S接通，电流马上通过；A1支路的电感线圈L对电流的改变起阻碍作用，当电路稳定后，自感的阻碍作用才会消逝，所以A1渐渐亮，最终两灯同样亮．16.一个线圈，接通电路时，通过它的电流改变率为10A/s，产生的自感电动势为2.0V；切断电路时，电流改变率为5.0×103A/s，产生的自感电动势是________V，这线圈的自感系数是________H。【答案】(1).1.0×103(2).0.2【解析】【详解】[2]自感电动势公式结合电流改变率为10A/s，产生的自感电动势为2.0V，则有[1]当切断电路时，电流改变率为5.0×103A/s，产生的自感电动势是三、计算题（共40分。要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分。）17.一个线圈的电流在0.001s内有0.02A的改变，产生50V的自感电动势，求线圈的自感系数？假如这个电路中的电流的改变率变为40A/s，自感电动势为多大？【答案】2.5H；100V【解析】【详解】由得自感系数当时，自感电动势18.如图所示，abcd为静止于水平面上宽度为L而长度足够长的U型金属滑轨，ac边接有电阻R，其他部分电阻不计．ef为一可在滑轨平面上滑动、质量为m的匀称导体棒．整个滑轨面处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．忽视全部摩擦．若用恒力F沿水平方向向右拉棒，使其平动，求导体棒的最大速度．【答案】【解析】【详解】导体棒向右运动过程中，依据楞次定律可知受到向左的安培力；导体棒运动过程中受到恒力F和向左的安培力，刚起先时拉力大于安培力，故做加速运动，随着速度的增大，安培力在增大，加速度在减小，当两者相等时，加速度为零，速度最大，当a=0时，有又解得19.如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m，其电