安徽省A10联盟2024-2025学年高二下学期3月阶段考物理试题（B）（原卷版+解析版）

2023级高二下学期3月阶段考物理试题B满分100分，考试时间75分钟。请在答题卡上作答。一、选择题：本大题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。1.关于下列四幅图说法正确的是（）A.图甲中可判断出通过电阻的电流从a流向bB.图乙中回旋加速器是利用磁场对运动电荷的作用使带电粒子加速C.图丙中电磁炉面板采用陶瓷材料，发热部分铁锅底部D.图丁中铜盘自由转动，当蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘的转速不变2.如图所示，在竖直虚线MN左侧空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B匀强磁场，单匝矩形线圈abcd的面积为S，cd边与MN重合，且绕cd边以角速度匀速转动。从图示位置开始计时，下列说法正确的是（）A.线圈中产生的是正弦式交变电流B.图示位置的电流方向沿顺时针C.图示位置的瞬时电动势为D.线圈中电动势的有效值为3.一种延时继电器的示意图如图所示，铁芯上有两个线圈A和B，线圈A与电源连接，线圈B的两端连接在一起构成一个闭合电路。在断开开关S的时候，弹簧K并不能立即将衔铁D拉起而使触头C立即离开，而是过一段时间后触头C才能离开，因此得名延时继电器。下列说法错误的是（）A.该延时继电器的主要原理是电磁感应B.闭合开关S后，线圈B中一直有电流C.若线圈B不闭合，断开S的瞬间不再有延时效应D.断开S的瞬间，线圈B中产生感应电流，阻碍铁芯中磁场减弱4.如图所示，竖直面内有正交的匀强电场和匀强磁场，其中电场的方向与水平方向的夹角为。一带电油滴以一定的初速度沿电场方向射入，恰好做直线运动。已知磁感应强度为，油滴的质量为、电荷量为，重力加速度为。则下列判断正确的是（）A.油滴带负电 B.带电油滴做匀加速直线运动C.初速度的大小为 D.电场强度的大小为5.用一内阻不计，电动势为12V的电源给电动机M供电。闭合开关S，电动机开始工作，电动机中电流I随时间t变化的图像如图乙所示，当电流稳定时电动机正常工作，下列说法正确的是（）A.电动机线圈的电阻为8ΩB.电动机消耗的电功率为14.4WC.电动机的输出功率为3.6WD.电动机线圈的发热功率为1.6W6.如图所示，一块蹄形磁铁放在水平桌面上，磁极间的磁场可视为匀强磁场，一根重力为G的直导体棒水平悬挂在磁铁的两极之间，棒与磁感应强度的方向垂直，导体棒在匀强磁场中的有效长度为L。当导体棒中通过的电流为I时，导体棒向蹄形磁铁外侧开口处偏转，棒仍处于匀强磁场中，静止时悬线与竖直方向的夹角为。下列说法错误的是（）A.导体棒中的电流方向为从1流向2B.若电流大小加倍，再次稳定后夹角也将加倍C.该匀强磁场的磁感应强度的大小为D.仅将磁场方向在竖直面内逆时针旋转30°，悬线拉力将变小7.两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环。当A以如图所示的方向绕其中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，下列说法正确的是（）A.A可能带正电且转速增大B.A可能带负电且转速增大C.若A带正电，B有收缩的趋势D.若A带负电，B有扩张的趋势8.竖直平面内有一电场，电场线分布如图所示，Ox轴竖直向下，一带负电的小球从O点由静止释放沿Ox轴正向运动，从O到A运动的过程中，下列关于小球的机械能EJ、动能Ek、电场的电势φ及电场强度E随小球运动的位移x变化的图像，可能正确的是（）A. B.C. D.二、选择题：本大题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。9.远距离输电示意图如图所示，若采用110kV的高压输电，输电线上电压下降了，损耗的电功率为；在保持输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1100kV特高压输电，输电线上电压下降了，损耗的电功率变为。不考虑其他因素的影响，下列说法正确的是（）A. B. C. D.10.空间中存在竖直方向的匀强磁场，取竖直向下为正方向，磁场中有一单匝矩形金属线框。情况一：将线框固定在水平面内，穿过线框的磁通量随时间的变化情况如图甲所示。情况二：线框绕过其中心的轴以某一角速度转动，穿过线框的磁通量随时间的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（）A.图甲情况中时刻线框中无电流B.图甲情况下0~2s内线框内电流方向改变一次C.情况一与情况二中线框产生的感应电流最大值之比为D.情况一与情况二在2s内线框产生的热功率之比为三、实验题：本大题共2小题，共16分。11.小明同学在实验室进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”实验。他准备了可拆变压器（如图）、低压交流电源、多用电表、开关和导线若干。实验次数/匝/匝/V/V14008006.011.92240016006.023.9031002004.17.96（1）交变电压是周期性变化的，实际上多用电表测量的是电压的______（填“最大值”“有效值”或“平均值”）；（2）在实验中得到实验数据如表所示，表中分别为原、副线圈的匝数，分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析，你的结论是：在误差允许的范围内，____________；（3）从（2）问表格中数据发现没有严格遵循变压器原、副线圈电压与匝数的关系，其原因不可能是______。A.原、副线圈通过电流时发热B.铁芯在交变磁场作用下发热C.变压器铁芯漏磁D.原线圈输入交变电流的频率发生变化12.某实验小组利用铜片、锌片和苹果制作了一个水果电池，他们测量水果电池的电动势和内阻，并探究电极间距对和的影响，实验电路图如图甲所示。已知电流表的内阻，量程为0~1mA，电阻箱阻值的变化范围为0~9999Ω。（1）连接电路后，开关闭合前电阻箱阻值应调节到______（填“最大”“最小”或“任意”）值；（2）调节电阻箱，改变电路中的电流，利用测量数据作出图像，其中电压为电阻箱两端电压；（3）保持铜片和锌片插入苹果中的深度不变，依次增加铜片与锌片的间距，先后得到图像如图乙中（a）、（b）、（c）、（d）所示；（4）由图乙可知：在该实验中，随电极间距的增大，该水果电池的电动势______，内阻______；（均填“增大”“减小”或“不变”）（5）曲线（c）对应的水果电池电动势E=______V，内阻r=______Ω。（均保留3位有效数字）四、计算题：本大题共3题，共42分。13.如图所示为交流发电机示意图，匝数的矩形线圈，边长分别为30cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感应强度的匀强磁场中绕轴以的角速度匀速转动，线圈和外部的电阻相连接，闭合开关S，求：（1）电阻R上所消耗的电功率是多少；（2）由图示位置转过30°的过程中，通过R的电量是多少。14.如图所示，足够长的平行金属导轨MN、PQ与水平面间的夹角，其宽度，导轨下端MP之间连接的电阻，上端NQ之间连接的电阻，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中。一根质量、电阻、长度的金属杆ab在导轨上由静止释放，下滑距离前已达到稳定速度。已知金属杆运动过程中始终与导轨接触良好，导轨电阻不计，金属杆与导轨间的动摩擦因数，，，重力加速度大小取。（1）求磁感应强度B的大小；（2）当金属杆的速度时，求金属杆的加速度大小；（3）在金属杆从静止释放到下滑距离的过程中，求电路产生的总焦耳热。15.如图所示，平面直角坐标系xOy的第一象限内充满着沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小，第三象限内充满着垂直于坐标平面向外的匀强磁场。一质量为m、电量为q的带正电粒子以初速度从y轴上点垂直射入匀强磁场，从x负半轴进入第二象限，接着从y轴上点与y轴正方向成角进入第一象限，最后从x轴上的D（图中未画出）点射出电场。不计粒子重力，求：（1）磁感应强度的大小；（2）粒子从A点运动到C点所用的时间；（3）D点的位置坐标。

2023级高二下学期3月阶段考物理试题B满分100分，考试时间75分钟。请在答题卡上作答。一、选择题：本大题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。1.关于下列四幅图的说法正确的是（）A.图甲中可判断出通过电阻的电流从a流向bB.图乙中回旋加速器是利用磁场对运动电荷的作用使带电粒子加速C.图丙中电磁炉面板采用陶瓷材料，发热部分为铁锅底部D.图丁中铜盘自由转动，当蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘的转速不变【答案】C【解析】【详解】A．图甲中根据左手定则可知，带正电离子受到向下的洛伦兹力，带负电离子受到向上的洛伦兹力，则B板带正电，A板带负电，通过电阻的电流从b流向a，故A错误；B．图乙中回旋加速器是利用电场对运动电荷的作用使带电粒子加速，故B错误；C．图丙中为了让面板不发热，电磁炉面板采用陶瓷材料；铁锅产生涡流，发热部分为铁锅底部，故C正确；D．铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘中产生涡流，铜盘受到电磁阻尼作用，铜盘的转速变小，故D错误。故选C。2.如图所示，在竖直虚线MN左侧空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，单匝矩形线圈abcd的面积为S，cd边与MN重合，且绕cd边以角速度匀速转动。从图示位置开始计时，下列说法正确的是（）A.线圈中产生的是正弦式交变电流B.图示位置的电流方向沿顺时针C.图示位置的瞬时电动势为D.线圈中电动势的有效值为【答案】D【解析】【详解】A．线圈绕该有界匀强磁场转动的过程中，在一个周期的时间内，只有半个周期产生感应电流，故线圈产生的电流不是正弦式交变电流，故A错误；BC．图示位置线圈未切割磁感线，瞬时电动势为0，无电流，故BC错误；D．分析可知，在一个周期的时间内，只有半个周期产生感应电流，且电动势最大值为，根据有效值定义有联立解得故D正确。故选D。3.一种延时继电器的示意图如图所示，铁芯上有两个线圈A和B，线圈A与电源连接，线圈B的两端连接在一起构成一个闭合电路。在断开开关S的时候，弹簧K并不能立即将衔铁D拉起而使触头C立即离开，而是过一段时间后触头C才能离开，因此得名延时继电器。下列说法错误的是（）A.该延时继电器的主要原理是电磁感应B.闭合开关S后，线圈B中一直有电流C.若线圈B不闭合，断开S的瞬间不再有延时效应D.断开S的瞬间，线圈B中产生感应电流，阻碍铁芯中磁场减弱【答案】B【解析】【详解】AD．闭合S的瞬间，线圈A产生磁场，吸引衔铁，使触头C闭合；断开开关S的瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，此时B线圈中产生感应电流，阻碍铁芯中磁场减弱并继续吸引衔铁，以致过一段时间后触头C才能离开，起到延时断电效应，因此该延时继电器的主要原理是电磁感应，故AD正确，不满足题意要求；B．闭合S的瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，此时B线圈中有感应电流；但是开关闭合稳定后，穿过线圈B的磁通量不发生变化，此时B线圈中无感应电流，故B错误，满足题意要求；C．若线圈B不闭合，断开S的瞬间B线圈中无感应电流产生，则无延时效应，故C正确，不满足题意要求。故选B。4.如图所示，竖直面内有正交的匀强电场和匀强磁场，其中电场的方向与水平方向的夹角为。一带电油滴以一定的初速度沿电场方向射入，恰好做直线运动。已知磁感应强度为，油滴的质量为、电荷量为，重力加速度为。则下列判断正确的是（）A.油滴带负电 B.带电油滴做匀加速直线运动C.初速度的大小为 D.电场强度的大小为【答案】C【解析】【详解】A．根据左手定则可知，油滴受洛伦兹力方向斜向左上，可知油滴带正电，选项A错误；B．带电油滴做直线运动，洛伦兹力不变，则一定是匀速直线运动，选项B错误；CD．由平衡可知，解得初速度的大小为电场强度的大小为选项C正确，D错误。故选C。5.用一内阻不计，电动势为12V的电源给电动机M供电。闭合开关S，电动机开始工作，电动机中电流I随时间t变化的图像如图乙所示，当电流稳定时电动机正常工作，下列说法正确的是（）A.电动机线圈的电阻为8ΩB.电动机消耗的电功率为14.4WC.电动机的输出功率为3.6WD.电动机线圈的发热功率为1.6W【答案】D【解析】【详解】A．由图乙可知电动机刚开始转动时的电流由欧姆定律得电动机的电阻故A错误；B．由图乙可知电动机正常工作时的电流则电动机消耗的电功率故B错误；CD．电动机正常工作时的发热功率电动机正常工作时输出功率故C错误，D正确。故选D。6.如图所示，一块蹄形磁铁放在水平桌面上，磁极间的磁场可视为匀强磁场，一根重力为G的直导体棒水平悬挂在磁铁的两极之间，棒与磁感应强度的方向垂直，导体棒在匀强磁场中的有效长度为L。当导体棒中通过的电流为I时，导体棒向蹄形磁铁外侧开口处偏转，棒仍处于匀强磁场中，静止时悬线与竖直方向的夹角为。下列说法错误的是（）A.导体棒中的电流方向为从1流向2B.若电流大小加倍，再次稳定后夹角也将加倍C.该匀强磁场的磁感应强度的大小为D.仅将磁场方向在竖直面内逆时针旋转30°，悬线的拉力将变小【答案】B【解析】【详解】A．由题图可知，导体棒所在处的磁场方向竖直向上，导体棒向蹄形磁铁外侧开口处偏转，受到的安培力水平向右，根据左手定则可知，导体棒中的电流方向为从1流向2，故A正确，不满足题意要求；BC．根据受力平衡可得可得该匀强磁场磁感应强度的大小为可知若电流大小加倍，再次稳定后夹角的正切值也将加倍，但不是夹角也将加倍，故B错误，满足题意要求；C正确，不满足题意要求；D．磁场方向变化前，安培力与重力方向垂直，悬线的拉力大小为仅将磁场方向在竖直面内逆时针旋转30°，则安培力大小不变，方向也逆时针旋转30°，此时安培力与重力的夹角增大为，根据平行四边形定则可知，安培力与重力的合力减小，则悬线的拉力大小变小，故D正确，不满足题意要求。故选B。7.两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环。当A以如图所示的方向绕其中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，下列说法正确的是（）A.A可能带正电且转速增大BA可能带负电且转速增大C.若A带正电，B有收缩的趋势D.若A带负电，B有扩张的趋势【答案】A【解析】【详解】A．若A带正电，逆时针转动产生逆时针方向的电流，A内磁场方向垂直纸面向外，A外磁场方向垂直纸面向里，当转速增大时，穿过B的磁通量向外增大，根据楞次定律（增反减同）可知，B中产生顺时针方向的电流，故A正确；B．若A带负电，逆时针转动产生顺时针方向的电流，A内磁场方向垂直纸面向里，A外磁场方向垂直纸面向外，当转速增大时，穿过B的磁通量向里增大，根据楞次定律（增反减同）可知，B中产生逆时针方向的电流，故B错误；C．若A带正电，逆时针转动产生逆时针方向的电流，与图示B中电流方向相反，异向电流相互排斥，B环有扩张的趋势，故C错误；D．若A带负电，逆时针转动产生顺时针方向的电流，与图示B中电流方向相同，同向电流相互吸引，B环有收缩的趋势，故D错误。故选A。8.竖直平面内有一电场，电场线分布如图所示，Ox轴竖直向下，一带负电的小球从O点由静止释放沿Ox轴正向运动，从O到A运动的过程中，下列关于小球的机械能EJ、动能Ek、电场的电势φ及电场强度E随小球运动的位移x变化的图像，可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】D．从O到A运动过程中，随小球运动的位移x变化，电场强度E先增大后减小，且O和A点的电场强度不为零，故D错误；A．小球受到竖直向上的电场力先增大后减小，还受到重力，电场力一直做负功，故小球的机械能减小，小球的机械能EJ随位移x变化的图像的斜率故A正确；B．小球的动能Ek随位移x变化的图像的斜率小球合力先变小后变大，故B错误；C．沿着电场线方向，电势一直降低，故C错误。故选A。二、选择题：本大题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。9.远距离输电示意图如图所示，若采用110kV高压输电，输电线上电压下降了，损耗的电功率为；在保持输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1100kV特高压输电，输电线上电压下降了，损耗的电功率变为。不考虑其他因素的影响，下列说法正确的是（）A. B. C. D.【答案】BC【解析】【详解】AB．根据，可得可知110kV高压输电改成1100kV特高压输电，电压提高了10倍，故损失电压变为原来的0.1倍，即故A错误，B正确；CD．根据由于电压提高了10倍，故损耗的电功率变为原来的0.01倍，即故C正确，D错误。故选BC。10.空间中存在竖直方向的匀强磁场，取竖直向下为正方向，磁场中有一单匝矩形金属线框。情况一：将线框固定在水平面内，穿过线框的磁通量随时间的变化情况如图甲所示。情况二：线框绕过其中心的轴以某一角速度转动，穿过线框的磁通量随时间的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（）A.图甲情况中时刻线框中无电流B.图甲情况下0~2s内线框内电流方向改变一次C.情况一与情况二中线框产生的感应电流最大值之比为D.情况一与情况二在2s内线框产生的热功率之比为【答案】CD【解析】【详解】AB．图甲情况中0~2s内磁通量变化率不为零且保持不变，感应电流不为零且大小和方向均不变，故AB错误；C．情况一与情况二中线框产生的感应电动势最大值分别为，感应电流最大值之比为故C正确；D．情况一与情况二在2s内线框产生的热功率之比为故D正确。故选CD。三、实验题：本大题共2小题，共16分。11.小明同学在实验室进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”实验。他准备了可拆变压器（如图）、低压交流电源、多用电表、开关和导线若干。实验次数/匝/匝/V/V14008006.011.92240016006.023.9031002004.17.96（1）交变电压是周期性变化的，实际上多用电表测量的是电压的______（填“最大值”“有效值”或“平均值”）；（2）在实验中得到实验数据如表所示，表中分别为原、副线圈的匝数，分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析，你的结论是：在误差允许的范围内，____________；（3）从（2）问表格中数据发现没有严格遵循变压器原、副线圈电压与匝数的关系，其原因不可能是______。A.原、副线圈通过电流时发热B.铁芯在交变磁场作用下发热C.变压器铁芯漏磁D.原线圈输入交变电流的频率发生变化【答案】（1）有效值（2）变压器原副线圈的电压比与匝数比相等（3）D【解析】【小问1详解】交变电压是周期性变化的，实际上多用电表测量的是电压的有效值。【小问2详解】由实验数据可知，第1次有，第2次有，第3次有，由以上计算可知，在误差允许的范围内，变压器原副线圈的电压比与匝数比相等。【小问3详解】实验时由于变压器不是理想变压器，由于线圈有电阻，则原、副线圈上通过的电流发热；铁芯在交变磁场作用下产生涡流发热；变压器铁芯漏磁等都会使得变压器输出功率小于输入功率，使得原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比总有差别；而原线圈输入交变电流的频率发生变化不会影响原、副线圈电压与匝数的关系。故选D。12.某实验小组利用铜片、锌片和苹果制作了一个水果电池，他们测量水果电池的电动势和内阻，并探究电极间距对和的影响，实验电路图如图甲所示。已知电流表的内阻，量程为0~1mA，电阻箱阻值的变化范围为0~9999Ω。（1）连接电路后，开关闭合前电阻箱的阻值应调节到______（填“最大”“最小”或“任意”）值；（2）调节电阻箱，改变电路中的电流，利用测量数据作出图像，其中电压为电阻箱两端电压；（3）保持铜片和锌片插入苹果中的深度不变，依次增加铜片与锌片的间距，先后得到图像如图乙中（a）、（b）、（c）、（d）所示；（4）由图乙可知：在该实验中，随电极间距的增大，该水果电池的电动势______，内阻______；（均填“增大”“减小”或“不变”）（5）曲线（c）对应的水果电池电动势E=______V，内阻r=______Ω。（均保留3位有效数字）【答案】①.最大②.不变③.增大④.0.980（0.975~0.985）⑤.425（418~432）【解析】【详解】（1）[1]滑动变阻器在电路中起限流作用，为了确保电路安全，开关闭合前电阻箱接入电路的阻值要调至最大。（4）[2][3]根据闭合电路欧姆定律有根据电源的图像可知，纵截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示电源和电流表的内阻，当保持铜片和锌片插入苹果中的深度不变，依次增加铜片与锌片的间距，先后得到图像如图乙中（a）、（b）、（c）、（d）所示图像，图像斜率的绝对值依次增大，图像纵轴截距不变，可知，随电极间距的增大，电动势不变，内阻逐渐增大。（5）[4]结合上述，根据图像可知，曲线（c）对应的水果电池电动势大小[5]由于结合曲线（c）有解得四、计算题：本大题共3题，共42分。13.如图所示为交流发电机示意图，匝数的矩形线圈，边长分别为30cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感应强度的匀强磁场中绕轴以的角速度匀速转动，线圈和外部的电阻相连接，闭合开关S，求：（1）电阻R上所消耗的电功率是多少；（2）由图示位置转过30