安徽省2024_2025学年高二物理下学期3月阶段考试题含解析

这是一份安徽省2024_2025学年高二物理下学期3月阶段考试题含解析，共18页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
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 b
B. 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．图甲为磁流体发电机，由左手定则可知，正离子打到 B 板，其做为电源正极，负离子打到 A
板，其做为电源负极，则通过电阻的电流从 b 流向 a，故 A 错误；
B．图乙是回旋加速器，其利用交变电场对运动电荷的作用使带电粒子加速，磁场只是改变带电粒子速度方
向，不能改变速度大小，故 B 错误；
C．图丙是电磁炉，面板采用陶瓷材料，耐高温；迅速变化的磁场，能使靠近的铁锅底部产生涡流，利用涡
流的热效应使铁锅发热，故 C 正确；
D．在图丁中，当蹄形磁体靠近自由转动铜盘时，发生电磁阻尼现象，铜盘会快速停下来，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ω匀速转动。从图示位置开始计时，下列说法正确的是
（ ）
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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．线圈每转动一周，就有半个周期不在磁场中，因此线圈中产生的不是是正弦式交变电流，而是
有间断的交变电流，故 A 错误；
BC．线圈在图示位置为中性面，此时瞬时电动势和电流均为 0，故 BC 错误；
D．电动势的最大值为
由公式 ，解得电动势的有效值为
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
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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；
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；
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；
本题选错误的，故选 B。
4. 安全气囊是汽车重要的被动安全装备，能够在车辆发生碰撞时迅速充气弹出，为车内乘客提供保护。如
图甲所示，在某安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从距气囊上表面高 处由静止释放，
与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊上表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力 随时间 的变
化规律可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量 ，重力加速度 ，不计空气阻力，
下列说法正确的是（ ）
A. 头锤落到气囊上表面时的速度大小为 4m/s
B. 碰撞过程中 的冲量大小为
C. 碰撞结束后头锤上升的最大高度为 0.8m
D. 碰撞过程中系统损失的机械能为 20J
【答案】C
【解析】
【详解】A．头锤落到气囊上表面时的速度大小为
选项 A 错误；
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B．根据 F-t 图像的面积等于 F 的冲量可知，碰撞过程中 F 的冲量大小为
选项 B 错误；
C．向上为正方向，碰撞过程由动量定理
解得
可得碰撞结束后头锤上升的最大高度为
选项 C 正确；
D．碰撞过程中系统损失的机械能为
选项 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 电阻为 8Ω
B. 电动机消耗 电功率为 14.4W
C. 电动机的输出功率为 3.6W
D. 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 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
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故 B 错误；
CD．电动机正常工作时的发热功率
电动机正常工作时的输出功率
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 2
B. 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
可得该匀强磁场的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
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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. 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；
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C．沿着电场线方向，电势一直降低，故 C 错误。
故选 A。
8. 在一次射击游戏中，子弹以某一水平初速度击中静止在光滑水平地面上的木块，进入木块一定深度后与
木块相对静止。设木块对子弹的阻力大小恒定，子弹从进入木块到刚与木块相对静止的过程中，下列四幅
图中子弹与木块可能的相对位置是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】子弹打击木块过程，系统动量守恒，则有
对木块，根据动能定理有
解得木块的位移
对子弹，根据动能定理有
解得子弹的位移
比较可知
它们的相对位移
它们位移的大小关系是
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 的高压输电，输电线上电压下降了 ，损耗的电功率为
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；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，故损失电压变为原来的 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 OO'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（ ）
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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。
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/ / 实验次数
匝
匝 /V /V
1 400 800 6.0 11.92
2 400 1600 6.0 23.90
3 100 200 4.1 7.96
（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） （3）D
【解析】
【小问 1 详解】
多用电表测量的是交流电的电压有效值。
【小问 2 详解】
根据法电磁感应原理，在误差允许的范围内，原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数之比，即
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。
【小问 3 详解】
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，其原因可能是漏磁、发热，但交变电
流的频率变化时，不会改变原、副线圈的电压比例关系。
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。
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（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，宽度为 且足够长的平行金属导轨水平放置，置于磁感应强度大小为 、方向竖直向上的
匀强磁场中，导体棒 垂直导轨放置。轻绳绕过固定的定滑轮 ，一端连接导体棒 ，另一端挂有
质量为 的重物，连接导体棒与滑轮间的轻绳与导轨平行，重物运动过程中始终不会触地，也不会碰到
定滑轮 。与导轨相连的左侧电路中定值电阻的阻值为 ，电容器的电容为 。现释放重物，导体棒由
静止开始向右运动，稳定后重物匀速下降。已知导体棒 在导轨间部分的电阻值也为 ，导轨、导线的
电阻均不计，不考虑摩擦和空气阻力，重力加速度为 ，导体棒始终与导轨接触且垂直。求：
（1）重物匀速下降的速率 ；
（2）重物匀速下降时电容器所带电荷量 。
【答案】（1）
（2）
【解析】
小问 1 详解】
重物匀速下降时，对导体棒和重物整体由平衡条件有
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因为
联立解得
【小问 2 详解】
重物匀速下降时，电容器两端电压
根据
联立解得电容器所带电荷量
14. 光滑水平台面上有一滑块，滑块右侧面是半径为 R 的 圆弧，圆弧面与水平台面相切．小球从滑块的
最高点沿圆弧面由静止释放，已知小球和滑块的质量分别为 m、3m，重力加速度为 g，小球可视为质点，
在小球滑到圆弧面底端的过程中，求：
（1）小球的水平位移大小；
（2）小球刚滑到圆弧面底端时，滑块的速度大小；
（3）小球刚滑到圆弧面底端时，小球对圆弧面底端的压力大小。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问 1 详解】
设小球对地水平分速度大小为 v1，滑块对地速度大小为 v2，水平位移大小分别为 x1、x2，在小球下滑过程，
小球和滑块组成的系统水平方向动量守恒，有
整理后有
由几何关系有
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解得
【小问 2 详解】
当小球滑到圆弧面底端时，小球的速度大小为 v3，滑块的速度大小为 v4，满足动量守恒、机械能守恒，有
，
解得 ，
【小问 3 详解】
小球在圆弧面最底端时相对于圆弧的速度
根据牛顿第二定律有
由牛顿第三定律可得小球对圆弧面底端的压力大小
解得
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；
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（2）粒子从 A 点运动到 C 点所用的时间；
（3）D 点的位置坐标。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问 1 详解】
根据几何关系知
解得
根据洛伦兹力提供向心力
联立解得
【小问 2 详解】
粒子在磁场中偏转的圆心角为 ，故运动时间为
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在第二象限做匀速直线运动，位移大小为
故运动时间为
粒子从 A 点运动到 C 点所用的时间为
【小问 3 详解】
粒子在第一象限做类斜抛运动，根据牛顿第二定律
解得
竖直方向初速度大小为
根据运动学规律
解得 （负值舍去）
水平方向匀速运动，故
故 D 点的位置坐标为
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