高二寒假预习阶段检测卷（解析版）-2025版高二物理寒假精-品讲义

关注公众号：屋里学家获取更多优质资源！高二物理寒假预习检测卷考试范围：必修三第2章+第三章；考试时间：100分钟；注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）一、选择题(本题共10小题,共46分。1-7小题,每题只有一个选项符合题意,每题4分;8-10小题,每题有两个或两个以上的选项符合题意,选对得6分,选对不全得3分,选错或不选得0分。)1．如图所示，在水平放置的条形磁铁的S极附近，一个闭合金属线圈竖直向下运动，线圈平面始终保持水平。在位置B，磁感线正好与线圈平面平行，A与B和B与C之间的距离都比较小。在线圈从位置A运动到位置C的过程中，从上往下看，感应电流的方向是（

）A．顺时针方向 B．逆时针方向C．先顺时针方向，后逆时针方向 D．先逆时针方向，后顺时针方向【答案】A【详解】线圈从位置A运动到位置B的过程中，磁场方向向下，穿过线圈的磁感线条数在减少，根据楞次定律可知感应电流磁场方向向下，从上往下看，感应电流的方向是顺时针方向；线圈从位置B运动到位置C的过程中，磁场方向向上，穿过线圈的磁感线条数在增加，根据楞次定律可知感应电流磁场方向向下，从上往下看，感应电流的方向是顺时针方向。所以线圈从位置A运动到位置C的过程中，从上往下看，感应电流的方向是顺时针方向。故选A。2．电动汽车制动时可利用车轮转动将其动能转换成电能储存起来。车轮转动时带动磁极绕固定的线圈旋转，在线圈中产生交变电流。如图甲所示，时磁场方向恰与线圈平面垂直，磁极匀速转动，线圈中的电动势随时间变化的关系如图乙所示。将两磁极间的磁场近似视为匀强磁场，则（）A．时线圈中磁通量为0 B．时线圈中电流方向由P指向QC．时线圈中磁通量变化率最大 D．线圈中的电动势瞬时值表达式为【答案】C【详解】A．时线圈中感应电动势为零，磁通量最大，选项A错误；B．根据右手定则可知，时线圈中电流方向由Q指向P，选项B错误；C．时线圈中感应电动势最大，则磁通量变化率最大，选项C正确；D．线圈中的电动势瞬时值表达式为，选项D错误。故选C。3．在如图所示的电路中，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡。下列说法正确的是（）A．闭合开关S后，两灯始终一样亮 B．闭合开关S后，灯泡P中电流从右向左C．当断开开关S时，两灯同时熄灭 D．当断开开关S时，灯泡P中电流从右向左【答案】D【详解】AB．开关S闭合时，由于L的电阻很小，自感系数很大，由于自感效应，L相当于断路，P灯、Q灯相当于串联，亮度相同，灯泡P中电流从左向右；之后L逐渐分流变大，P灯逐渐变暗，Q灯变亮，灯泡P中电流方向不变，始终从左向右；故AB错误；CD．当断开开关S时，Q灯立即熄灭，由于自感效应，L和灯泡P成一个回路，P闪亮后再逐渐熄灭，P比Q后熄灭，灯泡P中电流从右向左，故C错误，D正确；故选D。4．为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是（）A．B．C． D．【答案】A【详解】该装置的原理是利用电磁阻尼。薄板出现扰动时，穿过薄板表面的磁通量如果发生变化，就会产生感应电流，薄板就会受到安培力作用，安培力总是阻碍导体相对磁场的运动，从而使薄板尽快停下来。A．薄板上、下、左、右运动时，磁通量都会发生变化，所以都会产生感应电流，所以都会受到安培力作用而很快停下来，故A正确；B．薄板只有向左运动时，磁通量才会发生变化，才会产生感应电流，进而受到安培力作用而很快停下来，而向上、向下和向右运动时，则不会产生感应电流，故B错误；C．板只有向左运动较大距离时，磁通量才会发生变化，才会产生感应电流，进而受到安培力作用而很快停下来，而向上向下和向右运动时，则不会产生感应电流，故C错误；D．薄板只有向左、向右运动时，磁通量才会发生变化，才会产生感应电流，进而受到安培力作用而很快停下来，而向上、向下运动时，则不会产生感应电流，故D错误。故选A。5．如图所示，电阻不计的水平导轨间距0.5m，导轨处于方向竖直向上的磁感应强度为的匀强磁场中。导体棒ab垂直于导轨放置且处于静止状态，其质量，电阻，与导轨间的动摩擦因数。电源电动势，其内阻，定值电阻的阻值。不计定滑轮的摩擦，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，细绳对ab的拉力沿水平方向，则（）A．导体棒ab受到的安培力大小为3N，方向水平向左 B．重物重力G最小值是2NC．当时，ab不受摩擦力 D．重物重力G最大值是5N【答案】D【详解】A.根据左手定则，可以判定导体棒ab受到的安培力方向水平向右，大小为，故A错误；BC.由导体棒静止，重物重力G最小值是，故BC错误；D.由导体棒静止，重物重力G最大值是，故D正确。故选D。6．如图甲所示，用金属裸导线制作大小两个圆环，已知大圆半径为，小圆半径为，两圆环接触相切于点。大圆环上端、和切点处留有一非常小缺口。空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场，从时刻起磁感应强度按图乙规律变化，设磁场垂直纸面向里为正方向。则以下说法中正确的是（）A．在过程中，大圆环上a、b两点电势B．若将小缺口闭合，在过程中小圆环上有如箭头所示方向的电流C．若将小缺口闭合，在前后瞬间回路中的电流不同D．在过程中，将理想电压表正确接在大圆环上的、两点之间，电压表读数为【答案】D【详解】A．根据楞次定律，在0~1s过程中，磁感应强度不断增大，在两环之间区域有逆时针方向的感应电动势，点相当于是电源正极，点相当于是电源负极，，故A错误；B．在0~1s过程中小圆环上的电流方向与箭头所示方向相反，故B错误；C．在1s~3s内，磁感应强度的变化率不变，可知在前后瞬间回路中感应电动势不变，则电流也不变，故C错误。D．由法拉第电磁感应定律，即理想电压表读数为，故D正确。故选D。7．如图甲所示，两个完全相同的正方形线圈，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的同一根轴匀速转动，转轴位于磁场边界处。线圈P以一条边为转轴，线圈Q以中心线为转轴，分别产生的电流随时间变化的图像如图乙、丙所示，则两线圈中电流的有效值之比为（

）A． B． C． D．【答案】B【详解】根据电流的热效应，可得，解得由丙图可知，则两线圈中电流的有效值之比故选B。8．某燃气灶点火装置原理如图，转换器将直流电压转换为如图所示的正弦交流电压，并加在一台理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。则（）A． B．C． D．电压表的示数为【答案】BD【详解】ABC．根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比可得由题意和题图可知，，则有，故AC错误，B正确；D．电压表的示数为，故D正确。故选BD。9．如图所示，磁极N、S间的磁场看成匀强磁场，磁感应强度大小为，矩形线圈ABCD的面积为S，线圈共n匝，电阻为r，线圈通过滑环与理想交流电压表V和阻值为R的定值电阻相连，AB边与滑环E相连，CD边与滑环F相连。线圈绕垂直于磁感线的轴以角速度逆时针匀速转动，图示位置恰好与磁感线方向垂直。以下说法正确的是（

）A．线圈过图示位置时磁通量最大，感应电动势最小B．线圈转动一周的过程中克服安培力做的功为C．线圈从图示位置开始转过的过程中，通过电阻R的电荷量为D．线圈在图示位置时电压表示数为0【答案】AB【详解】A．图示位置为中性面，线圈过图示位置时，磁通量最大，磁通量变化率为零，即感应电动势为零，即感应电动势最小，选项A正确；B．线圈转动过程中产生的感应电动势最大值为有效值为回路中消耗的总功率为线圈转动一周的过程中克服安培力做的功等于回路中消耗的总电能，即选项B正确；C．线圈从图示位置开始转过的过程中，通过电阻R的电荷量为，选项C错误；D．交流电压表的示数是电压的有效值，始终不为零，选项D错误。故选AB。10．如图所示，两宽度不等的光滑平行金属导轨水平固定放置，窄轨间距为L、宽轨间距为2L，导体棒ab、cd分别垂直放置在两导轨上，质量均为m、电阻均为R，导轨间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B，已知两导轨均足够长、电阻不计，现让两导体棒均以大小为v0的初速度平行于导轨水平向右运动，运动过程中棒始终与导轨垂直且接触良好，ab棒始终未滑离窄轨，在导体棒运动的过程中，下列说法正确的是（）A．导体棒ab的最大速度为 B．回路中的最大电流为C．导体棒ab产生的焦耳热最多为 D．通过导体棒ab的电荷量最多为【答案】AD【详解】A．稳定时电路中电流为0，ab棒速度最大，有，所以取向右为正方向，根据动量定理可得，对ab棒对cd棒，解得，，故A项正确；C．对整个过程根据能量守恒，有导体棒ab产生的焦耳热最多为，解得，故C项错误；D．对ab棒又因为，解得通过导体棒ab的电荷量最多为，故D项正确；B．导体棒刚开始运动时，感应电动势最大，感应电流最大，由闭合电路欧姆定律可得，故B项错误。故选AD。第II卷（非选择题）二、实验题（每空2分，共16分）11．某同学需要通过一个变压器从家庭电路中得到的交流电电源，于是买了一个标记为“”的变压器，如图所示，他看到变压器上有、、、四个引出线头，且、d引线比、引线粗，没有相应的说明书。(1)一般来说，同样材料和长度的导线，粗的导线比细的导线电阻小，适合承载稍（填“大”或“小”）的电流。因此接家用电源的引线应该是（填“”或“”）；(2)为了检验自己的上述判断是否准确，他借来一个学校实验室用的学生电源，从学生电源上输出的电压代替家用电路中的电压，按自己的判断接好线后，再用数字万用表测量另外两个引线之间的电压，发现读数为，说明他对哪一端接的判断是的（填“正确”或“不正确”）。【答案】(1)大；(2)正确【详解】（1）[1]一般来说，同样材料和长度的导线，粗的导线比细的导线电阻小，适合承载稍大的电流。[2]变压器输入功率等于输出功率，采用的是降压变压器根据可知，电压小的副线圈中的电流大，接家用电源的引线应该是bc。（2）根据实验数据可知，该同学成功将电压降低，验证了引线ad之间是副线圈，为降压变压器的输出端，引线bc之间是原线圈，为降压变压器的输入端。说明他对哪一端接的判断是正确。12．在探究电磁感应有关现象及规律的实验中，某同学选择的灵敏电流计G，在没有电流通过的情况下，指针恰好指在刻度盘中央。请根据该同学的实验操作，回答问题：（1）首先，将灵敏电流计G连接在图甲所示电路中，电流计的指针如图甲中所示。（2）然后，将灵敏电流计G与一螺线管串联，当条形磁铁运动时，灵敏电流计G指针偏转情况如图乙所示。则条形磁铁的运动情况是。（选填“向上拔出”或“向下插入”）（3）接着，将灵敏电流计G接入图丙所示的电路。闭合开关后，灵敏电流计的指针向右偏了一下。请问：灵敏电流计指针向右偏与螺线管B中导线的绕向（选填“有”或“没有”）关系：若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是（填序号）。A．断开开关 B．在A线圈中插入铁芯 C．变阻器的滑片向右滑动 D．变阻器的滑片向左滑动（4）最后，该同学用电流传感器研究自感现象，电路如图丁所示。电源内阻不可忽略，线圈的自感系数较大，其直流电阻小于电阻R的阻值。①在时刻，闭合开关S，电路稳定后，在时刻断开S，电流传感器连接计算机描绘了整个过程线圈中的电流随时间t变化的图像。图丁中的A、B图像，可能正确的是。（选填“A”或“B”）②在“闭合开关—稳定一小段时间—断开开关”这个过程中，通过电流传感器得到图像如图戊所示。比较与的大小关系，有。（选填“>”“<”或“=”）【答案】向下插入有AC/CAA【详解】（2）[1]由图甲可知，电流从灵敏电流计的左接线柱流入，指针往左偏；由图乙可知，螺线管中的电流方向为逆时针方向（从下往上看），根据安培定则，螺线管中感应电流的磁场方向竖直向下；条形磁铁在螺线管中的磁场方向（原磁场方向）竖直向上，可见感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，根据楞次定律可知穿过线圈的原磁通量增加，所以条形磁铁向下插入线圈。（3）[2]由右手螺旋定则可知，用右手握住螺线管，四指的方向和电流方向相同，大拇指指的方向为N极方向，螺线管B中导线的绕向不同，则灵敏电流计中电流方向不同，故灵敏电流计中电流方向与螺线管B中导线的绕向有关。[3]A．合上开关后，灵敏电流计的指针向右偏了，说明B线圈中磁通量增加时，电流计指针右偏：现在要使灵敏电流计的指针向左偏转，因此穿过B线圈的磁通量应该减小；断开开关，则穿过B线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈B中产生的感应电流方向与开关合上瞬间，B线圈中的感应电流方向相反，灵敏电流计左偏，故A项正确；B．在A线圈中插入铁芯，穿过B线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈中产生的电流方向与开关合上瞬间，B线圈中的电流方向相同，灵敏电流计指针右偏，故B项错误；C．由图丙可知，变阻器的滑片向右滑动，电路中的电流减小，线圈A的磁感应强度减小，穿过B线圈的磁通量减小，根据楞次定律，线圈B中产生的感应电流方向与开关合上瞬间，B线圈中的感应电流方向相反，灵敏电流计左偏，故C项正确；D．由图丙可知，变阻器的滑片向左滑动，电路中的电流增大，线圈A的磁感应强度增大，穿过B线圈的磁通量增大，根据楞次定律，线圈B中产生的感应电流方向与开关合上瞬间，B线圈中的感应电流方向相同，灵敏电流计右偏，故D项错误。故选AC。（4）[4]当时刻闭合开关S的瞬间，电路中的电流突然增大，在线圈L中要产生自感电动势阻碍电流的增加，所以线圈L中的电流会逐渐增加到稳定值，当时刻断开开关S时，线圈L中由于自感电动势阻碍电流的减小，所以磁电流会在线圈L和电阻R中形成回路，然后逐渐减到零。所以其A图像符合题意。[5]刚闭合开关时，由于线圈L中自感电动势很大，所以线圈L所在支路相当于断路，由闭合电路欧姆定律有当电路稳定时，由闭合电路欧姆定律有由于，所以有三、解答题（本题共3小题，共38分）13．（8分）发电站给用户供电电路如图所示。发电站的输出电压U1＝250V，升压变压器原、副线圈的匝数比n1:n2＝1:16，降压变压器原、副线圈的匝数比n3:n4＝190:11，用户用电时的功率P=95kW，用户两端电压U4＝220V。变压器均为理想变压器，求：(1)输电线的总电阻；(2)发电站的输出功率。【答案】(1)8Ω(2)100kW【详解】（1）设升压变压器副线圈电压，则有解得设降压变压器原线圈电压，则有解得输电线上损失的电压为根据解得输电线电流为则输电线的总电阻为（2）发电站的输出功率为14．（14分）如图所示，固定金属圆环内存在匀强磁场，方向垂直圆环向下，在外力作用下金属棒ab可绕着圆心O匀速转动。从圆心和圆环边缘用细导线连接足够长的两平行金属导轨，导轨与水平面夹角为30°，空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场。将金属棒cd垂直导轨轻轻放上，金属棒处于静止状态。已知圆环内和导轨平面的磁场大小均为B=1T，圆环半径和金属棒ab长均为d=1m，导轨宽度和金属棒cd长度均为L=2m，金属棒cd质量为m=1kg，与导轨之间的动摩擦因数为，ab棒电阻为r=2Ω，cd棒电阻为R=4Ω，其余电阻不计，，，重力加速度g取10m/s2。求：（1）若ab棒以ω0=12rad/s逆时针匀速转动，cd棒保持静止，则流过ab棒的电流方向和ab棒两端的电压；（2）要使cd棒与导轨保持相对静止，则ab棒转动的角速度应满足什么条件？（3）若ab棒以ω3=31rad/s顺时针匀速转动，当cd棒恰好匀速时，cd棒的位移为x=16m，求：从静止到恰好匀速过程中，安培力对cd棒做的功。【答案】（1）电流方向由b流向a，4V；（2）顺时针转动时，ω≤15rad/s，逆时针转动时，ω≤75rad/s；（3）W=48J【详解】（1）假设cd棒静止，对ab棒，由法拉第电磁感应定律，有根据闭合电路欧姆定律，有E=I(R＋r)解得I=1A对cd棒，因为mgsin30°－BIL=3N<μmgcos30°故假设成立。ab棒两端的电压为Uab=IR联立解得Uab=4V由楞次定律，可知电流方向由b流向a。（2）若ab棒以ω1逆时针转动，且cd刚好没滑动时，有BI1L=mgsin30°＋μmgcos30°且代入数据得ω1=75rad/s若ab棒以ω2顺时针转动，且cd刚好没滑动时，有μmgcos30°=BI2L＋mgsin30°且代入数据得ω2=15rad/s故要使棒保持静止，角速度应满足，顺时针转动时ω2≤15rad/s逆时针转动时ω≤75rad/s（3）设cd棒匀速的速度为v，则有BI3L＋mgsin30°=μmgcos30°回路的电动势为由闭合电路欧姆定律得E3=I3(R＋r)解得v=4m/s对cd棒，由动能定理，得代入数据得W=48J15．（16分）如图所示，两根足够长光滑平行金属导轨倾