贵州省部分学校联考2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题（原卷版+解析版）

这是一份贵州省部分学校联考2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题（原卷版+解析版），共21页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容，5HzD等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版选择性必修第二册前三章。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 磁电式电流表的灵敏度很高，可以测出很小的电流，其主要利用通电线圈在磁场中受到的安培力进行设计。如图所示，极靴和铁质圆柱间的磁感线以及导线a、b中的电流方向均已画出，在图示位置时，a、b所处位置处的磁场方向均水平向右，下列说法正确的是（ ）
A. 在图示位置时，a与b所受安培力方向相同
B. 在图示位置时，a所受安培力方向向左
C. 在图示位置时，a所受安培力方向向上
D. 图示位置时，a所受安培力方向向下
2. 小型交流发电机的示意图如图所示，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，矩形线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向以恒定的角速度匀速转动， 下列说法正确的是（ ）
A. 图示位置，线圈的感应电动势最大
B. 图示位置，线圈位于中性面
C. 线圈经过图示位置，交变电流的方向不会发生改变
D. 若线圈转动的角速度增大1倍，则感应电动势的有效值变为原来的4倍
3. 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示。产生的电动势的图像如图乙所示，则（ ）
A. 线框产生的电动势的有效值为B. 时线框平面与中性面重合
C. 线框产生的电动势的频率为D. 时穿过线框的磁通量变化率为零
4. 为某地铁系统供电的变电站示意图如图所示，理想变压器原线圈两端连接有效值为35kV的电源，两副线圈分别连接牵引电机和照明系统（连接牵引电机的副线圈简称副线圈1，连接照明系统的副线圈简称副线圈2），牵引电机的额定电压为1180V，照明系统的额定电压为220V，S为照明系统中的一条支路的开关。下列说法正确的是（ ）
A. S闭合后，副线圈1两端的电压减小B. S闭合后，副线圈2两端的电压减小
C. S闭合后，副线圈1中的电流增大D. S闭合后，电源的输入功率增大
5. 一个10匝、总电阻为2Ω的闭合矩形金属线框位于匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，穿过该线框的磁通量随时间按如图所示的正弦规律变化。下列说法正确的是（ ）
A. t=0时，线框平面与中性面重合B. 线框产生的感应电动势的最大值为20πV
C. 线框产生的交变电动势的频率为0.5HzD. 线框的发热功率为400π2W
6. 通过某用电器的电流I随时间t变化的关系图像如图所示（前半个周期为正弦波形的），则该交变电流的有效值为（ ）
A. B. C. D.
7. 升流器是电力部门和工矿企业的电器设备做电流负载试验及温升试验的专用设备，其工作原理简化如图所示，某次外接调压器进行伏安特性试验，升流器第一级的自耦线圈滑头P位于线圈中点，为第二级升流器，、均为理想变压器，不计线路电阻。当采集负载的电流值为输入端电流值的20倍时，则第二级升流器的匝数比为（ ）
A. B. C. D.
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，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。
8. 如图甲所示，单匝圆形金属线圈处于匀强磁场中，磁场方向垂直线框平面，以垂直纸面向里为正方向，磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 内，线圈中感应电流方向沿逆时针方向
B. 1s末线圈中的感应电流与3.5s末线圈中的感应电流大小相等
C. 2.5s末线圈的感应电动势比3.5s末线圈的感应电动势小
D. 2s末通过线圈的磁通量比3s末通过线圈的磁通量小
9. 如图甲所示，某理想变压器原、副线圈的匝数比为，电流表为理想电表．原线圈所接电源的电压按图乙所示规律变化，副线圈接有一灯泡，此时灯泡消耗的功率为．则下列判断正确的是（ ）
A. 副线圈两端输出电压的有效值为
B. 原线圈中电流表的示数约为
C. 原线圈两端电压的瞬时值表达式为
D. 变压器输入功率、输出功率之比为
10. 自耦变压器在高铁技术中被广泛应用，如图所示，一理想自耦变压器线圈AB绕在一个圆环形闭合铁芯上，左端输入正弦交流电压，当滑动触头P处于如图所示的位置时，原线圈与副线圈的匝数比为3:1，闭合开关S1、S2时，两灯泡均正常发光。已知灯泡L2的电阻，定值电阻，若L1、L2的额定电压均为72V，则下列说法正确的是（ ）。
A. 灯泡 L1正常发光时的电流为3A
B. 灯泡 L1正常发光时的功率为144W
C. 仅将触头P沿逆时针方向转动少许，L1一定变亮
D. 左端输入的正弦交流电压的有效值为216V
三、非选择题：共57分。
11. 晓年同学用图甲的实验装置“研究电磁感应现象”。闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。
(1)闭合开关稳定后，将滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，灵敏电流计的指针________（选填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”）。
(2)如图乙所示，R为热敏电阻，其阻值随着周围环境温度升高而减小。轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴（A线圈平面与螺线管线圈平面平行），并位于螺线管左侧。当周围环境温度急剧降低时，从左向右看，金属环A中电流方向为________（选填“顺时针”或“逆时针”），金属环A将_______（选填“向左”或“向右”）运动。
12. 功放内部的变压器一般为环状，简称环牛，如图所示。某同学利用环牛探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数之间的关系。（环牛效率极高，可看成理想变压器）
（1）测量环牛的初级（原）、次级（副）线圈匝数n1、n2的方法是：先在闭合铁芯上紧密缠绕50匝漆包细铜线，并将理想交流电压表1接在细铜线两端；然后在初级线圈（左侧）上输入有效值为24.0V的低压交流电，再将理想交流电压表2连接在次级线圈（右侧）上。若理想交流电压表1的示数为1.5V，理想交流电压表2的示数为12.0V，则初级线圈的匝数n1=__________，次级线圈的匝数n2=___________。
（2）若在初级线圈（左侧）上接入电压瞬时值电压，则连接在次级线圈（右侧）上理想交流电压表2的示数为__________V。（计算结果保留三位有效数字）
（3）由于变压器工作时有能量损失，实验中测得的原、副线圈的电压比__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）原、副线圈的匝数比。
13. 如图所示，一小型发电机内有匝矩形线圈，线圈面积，线圈总电阻．线圈绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动，角速度，匀强磁场的磁感应强度大小，外电路的电阻，求：
（1）线圈转动时产生感应电动势的最大值；（计算结果保留至整数位）
（2）理想交流电压表示数。（计算结果保留至整数位）
14. 如图所示，直角坐标系中的第Ⅰ象限中存在沿y轴负方向的匀强电场，在第Ⅱ象限中存在垂直纸面向外的匀强磁场。一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子，从x负轴上的点a以速率垂直磁场方向射入第二象限，然后经过y轴上的b点垂直于y轴方向进入电场，一段时间后经过x轴上的c点。已知粒子在a点的速度方向和x轴负方向的夹角，，不计粒子所受重力。求：
（1）匀强磁场磁感应强度B的大小；
（2）粒子经过c点时的速度大小v。
15. 利用一座小型水电站为某村庄供电，该水电站到用户之间需要进行远距离输电，输电示意图如图所示。已知发电机线圈abcd的匝数匝，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降低后供用户使用，用户使用的所有用电器的额定电压均为，输电导线的总电阻。为了检测输电电路输送的功率，在输电线路起始端接入I、II两个互感器，已知电压互感器原、副线圈的匝数比为200∶1，电流互感器原、副线圈的匝数比为1∶50，电压表的示数为55V，电流表的示数为2.0A，发电机线圈的电阻，所有变压器及互感器均可视为理想变压器。求：
（1）输电线路上损耗的电功率；
（2）降压变压器原、副线圈的匝数比；
（3）升压变压器原线圈内的电流I1。
高二联考物理
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版选择性必修第二册前三章。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 磁电式电流表的灵敏度很高，可以测出很小的电流，其主要利用通电线圈在磁场中受到的安培力进行设计。如图所示，极靴和铁质圆柱间的磁感线以及导线a、b中的电流方向均已画出，在图示位置时，a、b所处位置处的磁场方向均水平向右，下列说法正确的是（ ）
A. 在图示位置时，a与b所受安培力方向相同
B. 在图示位置时，a所受安培力方向向左
C. 在图示位置时，a所受安培力方向向上
D. 在图示位置时，a所受安培力方向向下
【答案】C
【解析】
【详解】根据左手定则可知，在题中图示位置时，a所受安培力方向向上，b所受安培力方向向下。
故选C。
2. 小型交流发电机的示意图如图所示，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，矩形线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向以恒定的角速度匀速转动， 下列说法正确的是（ ）
A. 图示位置，线圈的感应电动势最大
B. 图示位置，线圈位于中性面
C. 线圈经过图示位置，交变电流的方向不会发生改变
D. 若线圈转动角速度增大1倍，则感应电动势的有效值变为原来的4倍
【答案】B
【解析】
【详解】ABC．图示位置，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，线圈的感应电动势为零，线圈位于中性面，线圈经过图示位置，交变电流的方向发生改变，故AC错误，B正确；
D．电动势最大值表达式为
若线圈转动角速度增大1倍，则感应电动势的最大值变为原来的2倍，感应电动势的有效值变为原来的2倍，故D错误。
故选B。
3. 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示。产生的电动势的图像如图乙所示，则（ ）
A. 线框产生的电动势的有效值为B. 时线框平面与中性面重合
C. 线框产生的电动势的频率为D. 时穿过线框的磁通量变化率为零
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图乙可知
根据正弦式交变电流有效值和峰值的关系可得，该交变电流的有效值为
故A错误；
B．当，感应电动势为零，由法拉第电磁感应定律
可知，磁通量的变化率是零，线框平面与中性面重合，故B正确；
C．据周期和频率的关系可得，该交变电流的频率为
故C错误；
D．当，感应电动势最大，则此时穿过线框回路的磁通量变化率最大，故D错误。
故选B。
4. 为某地铁系统供电的变电站示意图如图所示，理想变压器原线圈两端连接有效值为35kV的电源，两副线圈分别连接牵引电机和照明系统（连接牵引电机的副线圈简称副线圈1，连接照明系统的副线圈简称副线圈2），牵引电机的额定电压为1180V，照明系统的额定电压为220V，S为照明系统中的一条支路的开关。下列说法正确的是（ ）
A. S闭合后，副线圈1两端的电压减小B. S闭合后，副线圈2两端的电压减小
C. S闭合后，副线圈1中的电流增大D. S闭合后，电源的输入功率增大
【答案】D
【解析】
【详解】ABC．根据
可知S闭合后，副线圈1和副线圈2两端的电压都不变，副线圈1中的电流不变，选项ABC错误；
D．S闭合后，副线圈2的电阻减小，则副线圈2的电流变大，根据P=IU可知，副线圈2的输出功率增大，副线圈1的输出功率不变，可知电源的输入功率增大，选项D正确。
故选D。
5. 一个10匝、总电阻为2Ω的闭合矩形金属线框位于匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，穿过该线框的磁通量随时间按如图所示的正弦规律变化。下列说法正确的是（ ）
A. t=0时，线框平面与中性面重合B. 线框产生的感应电动势的最大值为20πV
C. 线框产生的交变电动势的频率为0.5HzD. 线框的发热功率为400π2W
【答案】B
【解析】
【详解】A．t=0时，穿过该线框的磁通量为零，线框平面与中性面垂直，故A错误；
B．线框产生的感应电动势的最大值
故B正确；
C．线框产生的交变电动势的频率
故C错误；
D．线框的发热功率
故D错误。
故选B。
6. 通过某用电器的电流I随时间t变化的关系图像如图所示（前半个周期为正弦波形的），则该交变电流的有效值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据有效值的概念可知
解得
故选A。
7. 升流器是电力部门和工矿企业的电器设备做电流负载试验及温升试验的专用设备，其工作原理简化如图所示，某次外接调压器进行伏安特性试验，升流器第一级的自耦线圈滑头P位于线圈中点，为第二级升流器，、均为理想变压器，不计线路电阻。当采集负载的电流值为输入端电流值的20倍时，则第二级升流器的匝数比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设ab输入端电流值为I，由题意可知T1原副线圈匝数比为2∶1，根据理想变压器变流规律可知T2原线圈中电流为2I，而T2副线圈中电流为20I，所以T2的匝数比为
故选B。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，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。
8. 如图甲所示，单匝圆形金属线圈处于匀强磁场中，磁场方向垂直线框平面，以垂直纸面向里为正方向，磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 内，线圈中感应电流方向沿逆时针方向
B. 1s末线圈中的感应电流与3.5s末线圈中的感应电流大小相等
C. 2.5s末线圈的感应电动势比3.5s末线圈的感应电动势小
D. 2s末通过线圈的磁通量比3s末通过线圈的磁通量小
【答案】AC
【解析】
【详解】A．内，穿过线圈的磁通量向里增加，根据楞次定律可知，内线圈中感应电流方向沿逆时针方向，故A正确；
BC．根据法拉第电磁感应定律可知，内线圈的感应电动势小于内线圈的感应电动势；内线圈的感应电动势等于零；则1s末线圈中的感应电流小于3.5s末线圈中的感应电流，故B错误，C正确；
D．2s末和3s末磁感应强度相同，根据磁通量定义可知，2s末通过线圈的磁通量与3s末通过线圈的磁通量相等，故D错误。
故选AC。
9. 如图甲所示，某理想变压器原、副线圈的匝数比为，电流表为理想电表．原线圈所接电源的电压按图乙所示规律变化，副线圈接有一灯泡，此时灯泡消耗的功率为．则下列判断正确的是（ ）
A. 副线圈两端输出电压的有效值为
B. 原线圈中电流表的示数约为
C. 原线圈两端电压的瞬时值表达式为
D. 变压器的输入功率、输出功率之比为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．变压器原线圈的电压有效值为
由变压器的原副线圈的电压与匝数成正比可得
A正确；
B．副线圈中的电流由电功率公式可得
由理想变压器的原副线圈电流比与匝数成反比，可得原线圈中的电流
B错误；
C．由图乙可知交流电的周期为T=0.02s，角速度为
原线圈两端电压的瞬时值表达式为
C错误；
D．变压器的输入功率
所以变压器的输入功率、输出功率之比为
P1:P2=
D正确。
故选AD。
10. 自耦变压器在高铁技术中被广泛应用，如图所示，一理想自耦变压器线圈AB绕在一个圆环形闭合铁芯上，左端输入正弦交流电压，当滑动触头P处于如图所示的位置时，原线圈与副线圈的匝数比为3:1，闭合开关S1、S2时，两灯泡均正常发光。已知灯泡L2的电阻，定值电阻，若L1、L2的额定电压均为72V，则下列说法正确的是（ ）。
A. 灯泡 L1正常发光时的电流为3A
B. 灯泡 L1正常发光时的功率为144W
C. 仅将触头P沿逆时针方向转动少许，L1一定变亮
D. 左端输入的正弦交流电压的有效值为216V
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．副线圈的电流为
原线圈的电流为

灯泡 L1正常发光时的电流为

灯泡 L1正常发光时的功率为

A错误，B正确；
C．仅将触头P沿逆时针方向转动少许，副线圈的匝数增加，副线圈两端电压增大，副线圈的电流增大，原线圈的电流增大，L1一定变亮，C正确；
D．L2正常发光，副线圈两端电压是72V，则

左端输入的正弦交流电压的有效值为

D错误。
故选BC。
三、非选择题：共57分。
11. 晓年同学用图甲的实验装置“研究电磁感应现象”。闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。
(1)闭合开关稳定后，将滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，灵敏电流计的指针________（选填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”）。
(2)如图乙所示，R为热敏电阻，其阻值随着周围环境温度的升高而减小。轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴（A线圈平面与螺线管线圈平面平行），并位于螺线管左侧。当周围环境温度急剧降低时，从左向右看，金属环A中电流方向为________（选填“顺时针”或“逆时针”），金属环A将_______（选填“向左”或“向右”）运动。
【答案】 ①. 向左偏转 ②. 顺时针 ③. 向右
【解析】
【详解】根据题意，线圈B的磁通量增大时，灵敏电流计的指针向左偏转；
(1)[1]闭合开关稳定后，将滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，滑动变阻器的阻值减小，回路电流增大，线圈B的磁通量增大时，灵敏电流计的指针向左偏转；
(2)[2]根据安培定则，螺线管内部磁场向右，金属环中的磁场向右，当周围环境温度急剧降低时，热敏电阻的阻值增大，回路电流减小，金属环的磁通量减小，根据增反减同，感应电流的磁场向右，根据安培定则，从左向右看，金属环A中电流方向为顺时针。
[3]金属环A和螺线管都是顺时针的电流，同向电流相互吸引，金属环将向右运动。
12. 功放内部的变压器一般为环状，简称环牛，如图所示。某同学利用环牛探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数之间的关系。（环牛效率极高，可看成理想变压器）
（1）测量环牛的初级（原）、次级（副）线圈匝数n1、n2的方法是：先在闭合铁芯上紧密缠绕50匝漆包细铜线，并将理想交流电压表1接在细铜线两端；然后在初级线圈（左侧）上输入有效值为24.0V的低压交流电，再将理想交流电压表2连接在次级线圈（右侧）上。若理想交流电压表1的示数为1.5V，理想交流电压表2的示数为12.0V，则初级线圈的匝数n1=__________，次级线圈的匝数n2=___________。
（2）若在初级线圈（左侧）上接入电压瞬时值的电压，则连接在次级线圈（右侧）上理想交流电压表2的示数为__________V。（计算结果保留三位有效数字）
（3）由于变压器工作时有能量损失，实验中测得的原、副线圈的电压比__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）原、副线圈的匝数比。
【答案】 ①. 800 ②. 400 ③. 110 ④. 大于
【解析】
【详解】（1）[1][2]由题意，根据理想变压器变压规律可得
解得
（2）[3]初级线圈所接交流电压的有效值为
则连接在次级线圈（右侧）上理想交流电压表2的示数为
（3）[4]由于变压器工作时有能量损失，导致副线圈电压实际值比理论值小，即
所以
13. 如图所示，一小型发电机内有匝矩形线圈，线圈面积，线圈总电阻．线圈绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动，角速度，匀强磁场的磁感应强度大小，外电路的电阻，求：
（1）线圈转动时产生感应电动势最大值；（计算结果保留至整数位）
（2）理想交流电压表示数。（计算结果保留至整数位）
【答案】（1）314V；（2）200V
【解析】
【详解】（1）根据线圈转动时产生感应电动势的最大值
解得
（2）线圈转动时产生感应电动势的有效值
根据串联电路的分压原理可知，理想交流电压表的示数
解得
14. 如图所示，直角坐标系中的第Ⅰ象限中存在沿y轴负方向的匀强电场，在第Ⅱ象限中存在垂直纸面向外的匀强磁场。一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子，从x负轴上的点a以速率垂直磁场方向射入第二象限，然后经过y轴上的b点垂直于y轴方向进入电场，一段时间后经过x轴上的c点。已知粒子在a点的速度方向和x轴负方向的夹角，，不计粒子所受重力。求：
（1）匀强磁场磁感应强度B的大小；
（2）粒子经过c点时的速度大小v。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
粒子的运动轨迹图像如图所示
根据几何关系可知R+Rcs45°=L
解得
根据
解得
【小问2详解】
在电场中做类平抛运动，那么L=v0t，，
c点的速度
经过c点的速度大小为
15. 利用一座小型水电站为某村庄供电，该水电站到用户之间需要进行远距离输电，输电示意图如图所示。已知发电机线圈abcd的匝数匝，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降低后供用户使用，用户使用的所有用电器的额定电压均为，输电导线的总电阻。为了检测输电电路输送的功率，在输电线路起始端接入I、II两个互感器，已知电压互感器原、副线圈的匝数比为200∶1，电流互感器原、副线圈的匝数比为1∶50，电压表的示数为55V，电流表的示数为2.0A，发电机线圈的电阻，所有变压器及互感器均可视为理想变压器。求：
（1）输电线路上损耗的电功率；
（2）降压变压器原、副线圈的匝数比；
（3）升压变压器原线圈内的电流I1。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设输电线路上的电流为I，对电流互感器分析有
输电线路上损耗的电功率
解得
（2）对电压互感器分析有
降压变压器原线圈两端电压
降压变压器原、副线圈的匝数比
解得
（3）线圈转动产生的感应电动势的最大值
有效值
根据能量守恒定律有
升压变压器原线圈的输入功率
解得