福建省部分 高中2024-2025学年高二下学期3月联考物理试题（原卷版+解析版）

2024~2025学年第二学期福建省部分优质高中高二年级3月联考物理试卷（完卷时间：75分钟；满分：100分）一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题所给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。）1.下列关于麦克斯韦电磁场理论说法正确的是（）A.有电场就一定存在磁场，有磁场就一定能产生电场B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D.均匀变化的电场周围一定产生恒定的磁场2.如图所示的交变电流，每个周期内的前三分之一个周期电压按正弦规律变化。则该交变电流电压的有效值为（）A. B. C. D.3.如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒、，的左边有一闭合电路，当在外力的作用下运动时，向左运动，则所做的运动可能是（）A.向右匀速运动 B.向左加速运动C.向右减速运动 D.向左减速运动4.圆环形导体线圈a平放在水平绝缘桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下列表述正确的是（）A.线圈a中将产生俯视为逆时针方向的感应电流 B.穿过线圈a的磁通量变大C.线圈a有收缩的趋势 D.线圈a对水平桌面的压力将减小二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题所给出的四个选项中，有两个选项是符合题意的。全部选对的得6分，部分选对的得3分，有选错的不得分。）5.如图为振荡电路，为电路上一点。某时刻线圈中的磁场及电容器两极板所带的电荷如图所示，则（）A.此时刻电容器内电场强度正在减小B.此时刻通过点的电流方向由左向右C.若只在线圈中插入铁芯，振荡电路的频率将增大D.若只增大电容器极板间距离，振荡电路的频率将增大6.如图所示，、为两个相同的灯泡，线圈L的直流电阻可忽略不计，下列说法正确的是（）A.闭合开关S的瞬间，和都立刻变亮B.闭合开关S稳定后，只有亮C.断开开关S的瞬间，a点的电势比b点的电势高D.断开开关S，亮起后熄灭，立即熄灭7.如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动产生交变电流，其电动势e随时间t变化的图像如图乙所示，线圈电阻r=1Ω，电阻R=3Ω，则下列说法正确的是（）A.图示位置产生的感应电动势最大B.时，电流表的示数为0C.该交变电流电动势的有效值为10VD.矩形线圈转速为8.如图所示，理想变压器原线圈接有输出电压有效值恒为111V的交流电源，电源内阻不计，定值电阻、、的阻值分别为，滑动变阻器的最大阻值为。初始时滑动变阻器滑片位于中点，理想电流表的示数为，已知，下列说法正确的是（）A.变压器原、副线圈的匝数比为16：1B向右移动滑动变阻器滑片，电流表示数增大C.向右移动滑动变阻器滑片，电压表示数增大D.向左移动滑动变阻器滑片，变压器输出功率先减小后增大三、非选择题（本题共7小题，共60分。其中9~10小题为填空题，11~12小题为实验题，13~15小题为计算题。）9.如图所示宽度为d、厚度为h的金属板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当有电流I通过金属板时，在金属板上侧面A和下侧面A′间产生电势差．（1）金属板上侧面A电势____________下侧面电势（填高于或低于）；（2）若金属板内单位体积内自由电子数为n，则产生的电势差U=___________________．10.在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，、、均为固定电阻，，各电表均为理想电表。已知电阻中电流随时间t变化的正弦曲线如图（b）所示。则图中电流表的示数为________A；电压表的示数为________V；变压器的输入功率为________W。11.某同学利用如图所示的实验电路研究电磁感应现象。（1）闭合电键瞬间，发现电流计的指针向右偏转，下列操作中能使电流计的指针向右偏转的是______A.闭合电键后再断开电键B.闭合电键后将滑动变阻器的滑动触头P向右滑动C.闭合电键后将a线圈从b线圈中抽出的瞬间（2）闭合电键电路稳定后，断开电键的瞬间，线圈a和线圈b中电流的磁场方向______（选填“相同”或“相反”）。（3）某同学第一次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端，第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端，发现电流计指针摆动的幅度大小不同，原因是______。12.某学习小组用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”，装置如图甲所示。（1）本实验的物理思想方法是______A.等效替代法 B.控制变量法 C.极限思维法（2）某次实验中，用如图乙所示的匝数匝和匝的线圈实验，测量的数据如下表所示，下列说法中正确的是______1.802.803.804.803.996.018.0210.03A.原线圈的匝数为，用较粗导线绕制 B.副线圈的匝数为，用较细导线绕制C.原线圈的匝数为，用较细导线绕制 D.副线圈的匝数为，用较粗导线绕制（3）为了减小能量传递过程中的损失，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。作为横档的铁芯硅钢片应按照如图丙所示中的哪种方法设计______。13.如图所示为一交流发电机和外接负载的示意图，线圈的面积是，线圈的一半面积在磁场内，共有100匝，线圈电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以的转速匀速旋转时，若从线圈处于中性面开始计时，求：（1）线圈中感应电动势的瞬时表达式；（2）线圈每转过一周，外力所做的功；（3）线圈转过的过程中流过电阻的电量。14.某校用一台不计内阻的发电机来提供照明用电，输电过程如图所示，升压变压器原、副线圈匝数比为，降压变压器原、副线圈匝数比为，输电线的总电阻为R=25Ω，全校共有33个班，每班有6盏“220V，40W”的灯，若要保证全部电灯正常发光，求：（1）输电线损失功率；（2）升压变压器输入电压；（3）升压变压器每小时输出的电能。（结果保留三位有效数字）15.如图所示，两根相距的足够长的平行金属导轨倾斜放置，导轨与水平面成37°，两导轨顶端通过导线连接电源、开关和阻值的电阻。初始时开关S断开，质量分别为、的金属细杆ab、cd垂直于导轨放置，导轨的上下两部分通过M、N两处的绝缘小块相连，MN连线与导轨垂直，两导轨处于大小为、垂直导轨平面向上的匀强磁场中，金属细杆ab、cd的电阻分别为，两杆与导轨的动摩擦因数均为，初始时两金属杆均静止，闭合开关S，ab杆开始向下运动，ab杆运动到MN时已经匀速，已知电源的电动势，内阻。重力加速度。求：（1）金属杆ab运动到MN处时的速度大小；（2）金属杆ab从静止运动到MN处过程中，通过ab杆上的电荷量；（3）ab杆在导轨上运动时产生的焦耳热（忽略电磁辐射）。

2024~2025学年第二学期福建省部分优质高中高二年级3月联考物理试卷（完卷时间：75分钟；满分：100分）一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题所给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。）1.下列关于麦克斯韦电磁场理论说法正确的是（）A.有电场就一定存在磁场，有磁场就一定能产生电场B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D.均匀变化的电场周围一定产生恒定的磁场【答案】D【解析】【详解】A．根据麦克斯韦电磁场理论，有电场不一定存在磁场，有磁场不一定能产生电场；只有变化的电场才能产生磁场，只有变化的磁场才能产生电场，故A错误；BCD．根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的电场产生恒定的磁场，均匀变化的磁场产生恒定的电场，故BC错误，D正确。故选D。2.如图所示的交变电流，每个周期内的前三分之一个周期电压按正弦规律变化。则该交变电流电压的有效值为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】由交流电的有效值的定义可知，在时间内在时间内则有解得故选A。3.如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒、，的左边有一闭合电路，当在外力的作用下运动时，向左运动，则所做的运动可能是（）A.向右匀速运动 B.向左加速运动C.向右减速运动 D.向左减速运动【答案】D【解析】【详解】根据安培定则可知，ab右侧产生的磁场方向垂直纸面向里，MN在安培力作用下向左运动，说明MN受到的安培力向左，由左手定则可知MN中电流N流向M，线圈L1中感应电流的磁场向下，由楞次定律可知，线圈L1中的磁场应该向上增强，或向下减弱，则线圈L2中的磁场向上增强，或向下减弱，由安培定则可知PQ中感应电方向由Q到P且增大，或PQ中感应电流方向由P到Q且减小，再由右手定则可知PQ可能向右加速运动或向左减速运动。故选D。4.圆环形导体线圈a平放在水平绝缘桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下列表述正确的是（）A.线圈a中将产生俯视为逆时针方向的感应电流 B.穿过线圈a的磁通量变大C.线圈a有收缩的趋势 D.线圈a对水平桌面的压力将减小【答案】D【解析】【详解】AB．当滑片P向上移动时电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的电流减小，从而判断出穿过线圈a的磁通量减小，方向向下，根据楞次定律即可判断出线圈a中感应电流方向俯视应为顺时针，故A错误，B错误；C．再根据楞次定律推论“增缩减扩”判断出线圈a应有扩张趋势，故C错误；D．根据“增离减靠”可知线圈a对水平桌面的压力将减小，故D正确。故选D。二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题所给出的四个选项中，有两个选项是符合题意的。全部选对的得6分，部分选对的得3分，有选错的不得分。）5.如图为振荡电路，为电路上一点。某时刻线圈中的磁场及电容器两极板所带的电荷如图所示，则（）A.此时刻电容器内电场强度正在减小B.此时刻通过点的电流方向由左向右C.若只在线圈中插入铁芯，振荡电路的频率将增大D.若只增大电容器极板间距离，振荡电路的频率将增大【答案】AD【解析】【详解】AB．根据右手螺旋定则可知此时刻通过点的电流方向由右向左，故电容器正在放电，两极板上的电荷量正在减小，电容器内电场强度正在减小，故A正确，B错误；CD．根据可知，若只在线圈中插入铁芯，即增大，振荡电路频率将减小，若只增大电容器极板间距离，根据可知减小，即振荡电路的频率将增大，故C错误，D正确。故选AD。6.如图所示，、为两个相同的灯泡，线圈L的直流电阻可忽略不计，下列说法正确的是（）A.闭合开关S的瞬间，和都立刻变亮B.闭合开关S稳定后，只有亮C.断开开关S的瞬间，a点的电势比b点的电势高D.断开开关S，亮起后熄灭，立即熄灭【答案】ACD【解析】【详解】A．闭合开关S的瞬间，线圈自感阻碍流过线圈的电流增大，和都立刻变亮，故A正确；B．闭合开关S稳定后，线圈L的直流电阻可忽略不计，被短路，只有亮，故B错误；CD．断开开关S的瞬间，立即熄灭，线圈与L1构成回路，亮起后熄灭，因线圈阻碍电流变化，则新回路的电流为逆时针，即线圈左端相当于电源正极，所以a点的电势比b点的电势低，故CD正确。故选ACD。7.如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动产生交变电流，其电动势e随时间t变化的图像如图乙所示，线圈电阻r=1Ω，电阻R=3Ω，则下列说法正确的是（）A.图示位置产生的感应电动势最大B.时，电流表的示数为0C.该交变电流电动势的有效值为10VD.矩形线圈的转速为【答案】CD【解析】【详解】A．图示位置，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量变化率为0，则产生的感应电动势为0，故A错误；B．电流表的示数为电流有效值，所以时，电流表的示数不为0，故B错误；C．由图乙可知，电动势有效值为故C正确；D．由图乙可知，周期为则矩形线圈的转速为故D正确。故选CD。8.如图所示，理想变压器原线圈接有输出电压有效值恒为111V的交流电源，电源内阻不计，定值电阻、、的阻值分别为，滑动变阻器的最大阻值为。初始时滑动变阻器滑片位于中点，理想电流表的示数为，已知，下列说法正确的是（）A.变压器原、副线圈的匝数比为16：1B.向右移动滑动变阻器滑片，电流表示数增大C.向右移动滑动变阻器滑片，电压表示数增大D.向左移动滑动变阻器滑片，变压器输出功率先减小后增大【答案】BD【解析】【详解】A．滑动变阻器滑片位于中点时，所在支路的总电阻为，电流为，则电流表所在支路两端电压为即副线圈两端电压为因为所在支路的电阻为，由并联电路特点可知副线圈回路的总电阻为则通过副线圈电流为由理想变压器规律可知则可知副线圈回路的等效电阻为原线圈回路电流为且解得变压器原、副线圈的匝数比为故A错误；BC．由数学知识可知，当和所在支路的总电阻相等时，副线圈回路总电阻最大，此时滑动变阻器滑片右边的电阻值为，则向右移动滑动变阻器滑片，副线圈回路总电阻减小，则等效电阻减小，由串联分压规律可知，电压表示数减小，同理可知，向右移动滑动变阻器滑片，原线圈回路总电流增大，则副线圈回路总电流增大，又所在支路电流减小，可知电流表示数增大，故B正确，C错误；D．将视为电源内阻，则当等效电阻阻值等于阻值时，变压器输出功率最大，设此时滑动变阻器滑片右侧阻值为，则有作出向左移动滑动变阻器滑片的变化图像，如图可知变压器输出功率先减小后增大，D正确。故选BD。三、非选择题（本题共7小题，共60分。其中9~10小题为填空题，11~12小题为实验题，13~15小题为计算题。）9.如图所示宽度为d、厚度为h的金属板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当有电流I通过金属板时，在金属板上侧面A和下侧面A′间产生电势差．（1）金属板上侧面A电势____________下侧面电势（填高于或低于）；（2）若金属板内单位体积内自由电子数为n，则产生的电势差U=___________________．【答案】①.低于②.【解析】【详解】（1）[1]根据左手定则，电子向上偏，所以上侧面得到电子带负电，下侧面失去电子带正电，则金属板上侧面A电势低于下侧面的电势．（2）[2]电子最终达到平衡，有则U=vBh电流微观表达式I=nevS=nevhd则代入得【点睛】金属中移动的是自由电子，根据左手定则，判断出电子的偏转方向，从而得出电势的高低．最终电子受电场力和洛伦兹力平衡，根据平衡和电流的微观表达式求出电势差的大小．10.在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，、、均为固定电阻，，各电表均为理想电表。已知电阻中电流随时间t变化的正弦曲线如图（b）所示。则图中电流表的示数为________A；电压表的示数为________V；变压器的输入功率为________W。【答案】①.1②.20③.40【解析】【详解】[1][2][3]通过R2电流的有效值为R2两端即副线圈两端的电压，根据欧姆定律可知图中电流表的示数根据原线圈两端电压电压表的示数为变压器的输入功率为11.某同学利用如图所示的实验电路研究电磁感应现象。（1）闭合电键的瞬间，发现电流计的指针向右偏转，下列操作中能使电流计的指针向右偏转的是______A.闭合电键后再断开电键B.闭合电键后将滑动变阻器的滑动触头P向右滑动C.闭合电键后将a线圈从b线圈中抽出的瞬间（2）闭合电键电路稳定后，断开电键的瞬间，线圈a和线圈b中电流的磁场方向______（选填“相同”或“相反”）。（3）某同学第一次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端，第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端，发现电流计指针摆动的幅度大小不同，原因是______。【答案】（1）B（2）相同（3）磁通量变化率不同【解析】小问1详解】A．闭合电键的瞬间，穿过线圈的磁通量增大，电流计的指针向右偏转；闭合电键后再断开电键，磁通量减小，指针向左偏转，故A错误；B．闭合电键后将滑动变阻器的滑动触头P向右滑动，磁通量增大，指针向右偏转，故B正确；C．闭合电键后将a线圈从b线圈中抽出的瞬间，磁通量减小，指针向左偏转，故C错误。故选B。【小问2详解】断开电键的瞬间，线圈a中电流减小，磁场减弱，磁通量减小，由楞次定律可知线圈a和线圈b中电流的磁场方向相同。【小问3详解】某同学第一次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端快速滑到右端，第二次将滑动变阻器的触头P从变阻器的左端慢慢滑到右端，发现电流计的指针摆动的幅度大小不同，原因是线圈中的磁通量变化率不同。12.某学习小组用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”，装置如图甲所示。（1）本实验的物理思想方法是______A.等效替代法 B.控制变量法 C.极限思维法（2）某次实验中，用如图乙所示的匝数匝和匝的线圈实验，测量的数据如下表所示，下列说法中正确的是______1.802.803.804.803.996.018.0210.03A.原线圈的匝数为，用较粗导线绕制 B.副线圈的匝数为，用较细导线绕制C.原线圈的匝数为，用较细导线绕制 D.副线圈的匝数为，用较粗导线绕制（3）为了减小能量传递过程中的损失，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。作为横档的铁芯硅钢片应按照如图丙所示中的哪种方法设计______。【答案】（1）B（2）C（3）D【解析】【小问1详解】“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”采用了控制变量法，故AC错误，B正确。故选B。【小问2详解】如图乙所示的匝数na=100匝和nb=200匝的线圈实验，如果是理想变压器，则由表中的两线圈两端的电压大小可知说明实际变压器存在磁漏，副线圈两端的电压比理想变压器偏小，所以原线圈的匝数为，副线圈的匝数为。根据理想变压器电流与匝数比的关系即通过线圈a的电流较大，因此线圈a要用较粗的导线绕制，通过线圈b的电流较小，因此线圈b要用较细的导线绕制，故ABD错误，C正确。故选C。【小问3详解】为了减小涡流引起的热损，同时又为了防止磁漏，变压器的铁芯采用硅钢片叠加而成。作为横挡的铁芯Q的硅钢片应该与下面的硅钢片平行，故ABC错误，D正确。故选D。13.如图所示为一交流发电机和外接负载的示意图，线圈的面积是，线圈的一半面积在磁场内，共有100匝，线圈电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以的转速匀速旋转时，若从线圈处于中性面开始计时，求：（1）线圈中感应电动势的瞬时表达式；（2）线圈每转过一周，外力所做的功；（3）线圈转过的过程中流过电阻的电量。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详解】根据题意可得线圈的一半面积在磁场内，故有效面积为，则正弦交流电瞬时值表达式联立解得【小问2详解】根据正弦交流电最大值表达式电动势有效值由闭合电路欧姆定律可得线圈每转过一周，外力所做的功等于整个回路产生的焦耳热，则有代入数据解得【小问3详解】线圈转过的过程中，线圈转过角度为，根据电流表达式可得由闭合电路欧姆定律可得联立电磁感应定律解得14.某校用一台不计内阻的发电机来提供照明用电，输电过程如图所示，升压变压器原、副线圈匝数比为，降压变压器原、副线圈匝数比为，输电线的总电阻为R=25Ω，全校共有33个班，每班有6盏“