内蒙古自治区呼和浩特市第一中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题（原卷版+解析版）

这是一份内蒙古自治区呼和浩特市第一中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题（原卷版+解析版），共12页。试卷主要包含了选择题本题共5小题，共38分，非选择题等内容，欢迎下载使用。
满分100分 时间40分钟
一、选择题本题共5小题，共38分。在每小题给出的四个选项中，1~3为单选题，只有一项符合题目要求，每小题6分；第4~5为多选题，每小题10分，全对的得10分，选对但不全的得5分，有选错的得0分。
1. 关于电磁感应现象，下列说法正确的是（ ）
A. 穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中不一定有感应电流
B. 当导体切割磁感线时，一定产生感应电流
C. 感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量变化
D. 感应电流的方向不可能与磁场的方向平行，但一定与导体运动的方向垂直
2. 下列与电磁感应有关现象中说法不正确的是（ ）
A. 图甲：摇动手柄使蹄形磁体转动，则铝框会以相同的速度同向转动
B. 图乙：铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘的转速减小
C. 图丙：搬运电流表时将正负接线柱用导线连在一起是为了减弱指针摆动
D. 图丁：安检门利用涡流可以检测金属物品，如携带金属经过时，会触发报警
3. 如图所示，电源的电动势为E，内阻为r不可忽略．A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数较大的线圈．关于这个电路的说法中正确的是

A. 闭合开关，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定
B. 闭合开关，B灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定
C. 开关由闭合至断开，在断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭
D. 开关由闭合至断开，断开瞬间，电流自左向右通过A灯
4. 图示有三个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向外、向里和向外，磁场宽度均为L，在磁场区域的左侧边界处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时的磁通量Φ为正值，外力F向右为正．则以下能反映线框中的磁通量Φ、感应电动势E、外力F和电功率P随时间t变化的规律图象的是( )

A.
B
C.
D.
5. 1831年10月，法拉第将一个由紫铜制成的圆盘置于蹄形磁极之间，发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机，如图所示。固定的U型磁体内部视为匀强磁场（忽略边缘效应），大小为B，圆盘的半径为L，圆心处固定一个摇柄，圆盘的边缘A和圆心O处各与一个黄铜电刷紧贴。当转动摇柄在外力F的作用下使铜盘以角速度ω旋转起来时，与电刷连接的电流计显示持续的电流，不计一切阻力的影响。下列说法正确的是（ ）
A. 圆盘边缘A处的电势高于圆心O的电势
B. 圆盘产生的感应电动势为
C. 克服安培力做功大于回路中产生电能
D. 外力F做功等于回路中产生的电能
二、非选择题：本题共3小题，共62分。（6题20分；7题18分；8题24分）
6. （1）探究电磁感应现象应选用如图___________（选填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验。
（2）在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏（不通电时指针停在正中央），则：在图乙中，磁体N极插入线圈A过程中电流表的指针将___________偏转，（选填“向左”、“向右”或“不发生”）；在图丙中，导体棒ab向左移动过程中，电流表的指针将___________偏转；（选填“向左”、“向右”或“不发生”）。
（3）在图丁中，R为光敏电阻，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。当光照增强时，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。
7. 如图甲所示，一个圆形线圈的匝数，线圈面积，线圈的电阻，在线圈外接一个阻值的电阻。把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的圆形匀强磁场中，磁场的大小和线圈完全重合，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，求：
（1）时电阻上的电流大小和方向；
（2）内电阻上产生的焦耳热；
（3）其他条件不变，只将圆形磁场半径变为原来的，其磁感应强度随时间变化规律仍如图乙所示，求内通过电阻的电荷量。
8. 如图所示，和是两根足够长且电阻不计的固定光滑平行金属轨道，其中和为轨道的水平部分，和是倾角的倾斜部分。在右侧空间中存在磁感应强度大小，方向竖直向上的匀强磁场，不计导体棒在轨道连接处的动能损失。将质量，单位长度电阻值的导体棒于倾斜导轨上，距离斜面轨道底端高度，另一完全相同的导体棒静止于水平导轨上，导轨间距均为，导体棒长度均为。时，导体棒从静止释放，到两棒最终稳定运动过程中，棒未发生碰撞，且两导体棒始终与导轨保持垂直，g取。求：
（1）棒刚滑到斜面轨道底端时回路中产生的电流；
（2）两导体棒的最终速度大小；
（3）从开始计时到两棒最终稳定运动过程中，通过回路的电荷量。

呼和浩特市第一中学2024~2025学年度第二学期高二年级
第一次半月考物理试卷
满分100分 时间40分钟
一、选择题本题共5小题，共38分。在每小题给出的四个选项中，1~3为单选题，只有一项符合题目要求，每小题6分；第4~5为多选题，每小题10分，全对的得10分，选对但不全的得5分，有选错的得0分。
1. 关于电磁感应现象，下列说法正确的是（ ）
A. 穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中不一定有感应电流
B. 当导体切割磁感线时，一定产生感应电流
C. 感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量变化
D. 感应电流的方向不可能与磁场的方向平行，但一定与导体运动的方向垂直
【答案】C
【解析】
【详解】A．穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定有感应电流，选项A错误；
B．当导体切割磁感线时，一定产生感应电动势，但不一定有感应电流，选项B错误；
C．根据楞次定律，感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量变化，选项C正确；
D．感应电流的方向不可能与磁场的方向平行，也不一定与导体运动的方向垂直，选项D错误；
故选C。
2. 下列与电磁感应有关的现象中说法不正确的是（ ）
A. 图甲：摇动手柄使蹄形磁体转动，则铝框会以相同的速度同向转动
B. 图乙：铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘的转速减小
C. 图丙：搬运电流表时将正负接线柱用导线连在一起是为了减弱指针摆动
D. 图丁：安检门利用涡流可以检测金属物品，如携带金属经过时，会触发报警
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据电磁驱动原理，图中当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁体转动的慢，故A错误；
B．铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，由于电磁感应，铜盘中会产生感应电流，这个感应电流会受到磁场的作用力，从而阻碍铜盘的转动，使铜盘的转速减小，故B正确；
C．搬运电流表时将正负接线柱用导线连在一起，是为了形成一个闭合回路。当电流表受到震动时，指针的摆动会带动连接指针的线圈摆动，线圈在磁场中切割磁感线产生感应电流，会受到安培力作用，安培力阻碍线圈的摆动，从而起到减弱指针摆动的作用，故C正确；
D．安检门利用涡流可以检测金属物品。当携带金属物品经过安检门时，金属物品会在交变磁场中产生涡流，这个涡流又会产生交变磁场，被安检门检测到，从而触发报警，故D正确。
本题选不正确的，故选A。
【点睛】根据电磁感应的基本原理以及其在各种场景中的应用逐一分析各个选项。本题主要是考查电磁驱动和电磁阻尼，关键是弄清楚各仪器的工作原理，掌握电磁驱动和电磁阻尼的原理。
3. 如图所示，电源的电动势为E，内阻为r不可忽略．A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数较大的线圈．关于这个电路的说法中正确的是

A. 闭合开关，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定
B. 闭合开关，B灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定
C. 开关由闭合至断开，在断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭
D. 开关由闭合至断开，在断开瞬间，电流自左向右通过A灯
【答案】A
【解析】
【详解】开关闭合到电路中电流稳定的时间内，A灯立刻亮，由于线圈中产生感应电动势的阻碍作用，B灯逐渐变亮，当线圈电流阻碍较小后A灯逐渐变暗，当线圈对电流没有阻碍时，两灯泡灯泡亮度稳定．故A正确，B错误；开关处于闭合状态，在断开瞬间，线圈提供瞬间电压给两灯泡供电，由于两灯泡完全一样，所以不会出现电流比之前还大的现象，因此A灯不会闪亮一下，只会一同慢慢熄灭．故C错误；开关断开瞬间，线圈相当于电源，电流方向仍不变，所以电流自右向左通过A灯，故D错误；故选A．
点睛：线圈电流增加，相当于一个电源接入电路，线圈左端是电源正极．当电流减小时，相当于一个电源，线圈左端是电源负极．
4. 图示有三个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向外、向里和向外，磁场宽度均为L，在磁场区域的左侧边界处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时的磁通量Φ为正值，外力F向右为正．则以下能反映线框中的磁通量Φ、感应电动势E、外力F和电功率P随时间t变化的规律图象的是( )

A
B.
C.
D.
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．当线框开始进入磁场时，磁通量开始增加，当全部进入时达最大；此后向里的磁通量增加，总磁通量减小且变化率为之前2倍；当运动到1.5L时，磁通量最小，当运动到2L时磁通量变为向里的最大，故A项正确；
B．当线框进入第一个磁场时，由E＝BLv可知，E保持不变，感应电动势为正；而开始进入第二个磁场时，两端同时切割磁感线，电动势为2BLv，为正，故B项正确；
C．因安培力总是与运动方向相反，故拉力应一直向右，故C项错误；
D．拉力的功率P＝Fv，因速度不变，而当线框在第一个磁场时，电流为定值，拉力也为定值；两边分别在两个磁场中时
F安＝2B·L＝4
因此安培力变为原来4倍，则拉力的功率变为原来的4倍，故D项正确．
5. 1831年10月，法拉第将一个由紫铜制成的圆盘置于蹄形磁极之间，发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机，如图所示。固定的U型磁体内部视为匀强磁场（忽略边缘效应），大小为B，圆盘的半径为L，圆心处固定一个摇柄，圆盘的边缘A和圆心O处各与一个黄铜电刷紧贴。当转动摇柄在外力F的作用下使铜盘以角速度ω旋转起来时，与电刷连接的电流计显示持续的电流，不计一切阻力的影响。下列说法正确的是（ ）
A. 圆盘边缘A处的电势高于圆心O的电势
B. 圆盘产生的感应电动势为
C. 克服安培力做功大于回路中产生的电能
D. 外力F做功等于回路中产生的电能
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据右手定则可知，圆盘上电流方向由A到O，所以圆盘边缘A处的电势低于圆心O的电势，故A错误；
B．圆盘产生的感应电动势为
故B正确；
C．根据功能关系可得，克服安培力做功等于回路中产生的电能，故C错误；
D．根据能量守恒定律可知，外力F做的功等于回路中产生的电能，故D正确。
故选BD。
二、非选择题：本题共3小题，共62分。（6题20分；7题18分；8题24分）
6. （1）探究电磁感应现象应选用如图___________（选填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验。
（2）在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏（不通电时指针停在正中央），则：在图乙中，磁体N极插入线圈A过程中电流表的指针将___________偏转，（选填“向左”、“向右”或“不发生”）；在图丙中，导体棒ab向左移动过程中，电流表的指针将___________偏转；（选填“向左”、“向右”或“不发生”）。
（3）在图丁中，R为光敏电阻，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。当光照增强时，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. 甲 ②. 向左 ③. 向右 ④. 逆时针 ⑤. 向左
【解析】
【详解】（1）[1]在电磁感应现象中，感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向和磁感线的方向有关。探究电磁感应现象的实验装置，只需要有磁场、导体棒、电流表即可，不需要电源，分析图甲与乙可知，探究电磁感应现象应选用甲图装置。
（2）[2]当闭合S时，观察到电流表指针向左偏，说明电流从负接线柱流入时，电流表指针向左偏。磁体N极插入线圈A过程中，线圈A中磁通量向下增大，根据楞次定律可知感应电流将从电流表负接线柱流入，则此时电流表的指针将向左偏转；
[3] 在图丙中，导体棒ab向左移动过程中，根据右手定则可知感应电流从电流表正接线柱流入，则此时电流表指针将向右偏转。
（3）[4] 根据安培定则，螺线管内部磁场向右，金属环中的磁场向右，当光照增强时，热敏电阻的阻值减小，回路电流增大，金属环的磁通量增大，根据增反减同，感应电流的磁场向左，根据安培定则，从左向右看，金属环A中电流方向为逆时针；
[5]金属环A是逆时针电流，螺线管是顺时针的电流，反向电流相互排斥，金属环将向左运动。
7. 如图甲所示，一个圆形线圈的匝数，线圈面积，线圈的电阻，在线圈外接一个阻值的电阻。把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的圆形匀强磁场中，磁场的大小和线圈完全重合，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，求：
（1）时电阻上的电流大小和方向；
（2）内电阻上产生的焦耳热；
（3）其他条件不变，只将圆形磁场半径变为原来的，其磁感应强度随时间变化规律仍如图乙所示，求内通过电阻的电荷量。
【答案】（1），从到
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
时，线圈内产生的感应电动势大小
感应电流的大小
由楞次定律可知，电阻上感应电流的方向为从到。
【小问2详解】
内产生的感应电动势大小
感应电流的大小
电阻上产生的焦耳热
【小问3详解】
把磁场半径缩小为原来的一半，面积内产生的平均感应电动势为
产生平均感应电流为
内通过的电荷量为
8. 如图所示，和是两根足够长且电阻不计的固定光滑平行金属轨道，其中和为轨道的水平部分，和是倾角的倾斜部分。在右侧空间中存在磁感应强度大小，方向竖直向上的匀强磁场，不计导体棒在轨道连接处的动能损失。将质量，单位长度电阻值的导体棒于倾斜导轨上，距离斜面轨道底端高度，另一完全相同的导体棒静止于水平导轨上，导轨间距均为，导体棒长度均为。时，导体棒从静止释放，到两棒最终稳定运动过程中，棒未发生碰撞，且两导体棒始终与导轨保持垂直，g取。求：
（1）棒刚滑到斜面轨道底端时回路中产生的电流；
（2）两导体棒的最终速度大小；
（3）从开始计时到两棒最终稳定运动过程中，通过回路的电荷量。

【答案】（1）0.1A；（2）0.5m/s；（3）3.125C
【解析】
【详解】（1）棒从斜面轨道滑到底端，根据动能定理，有
切割产生的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律，有
联立解得
（2）因为两导体棒所受的安培力始终大小相等、方向相反，所以将两棒组成的系统作为研究对象，由动量守恒得
解得
（3）从棒刚进入磁场到与棒共速，对导体棒，由动量定理得
代入数据解得