2025_2026学年湖北随州市曾都区第一高级中学高二下学期3月阶段检测物理试卷 [含解析]

这是一份2025_2026学年湖北随州市曾都区第一高级中学高二下学期3月阶段检测物理试卷 [含解析]，共41页。试卷主要包含了选择题，实验，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. LC振荡电路中，自t=0 时刻开始计时，极板M所带的电荷量q随时间t的变化如图所示。在下列哪段时间里，电路电流方向为顺时针，磁场能增加（ ）
A. 0~t1B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据极板M的图像可知，时间内M带正电，电荷量减小，极板处于放电过程，则电流方向为逆时针，磁场能增加，故A错误；
B．根据极板M的图像可知，时间内M带负电，电荷量增大，极板处于充电过程，则电流方向为逆时针，磁场能减小，故B错误；
C．根据极板M的图像可知，时间内M带负电，电荷量减小，极板处于放电过程，则电流方向为顺时针，磁场能增加，故C正确；
D．根据极板M的图像可知，时间内M带正电，电荷量增大，极板处于充电过程，则电流方向为顺时针，磁场能减小，故D错误。
故选C。
2. 如图，回旋加速器所接的电源保持不变，将其先后置于两个不同的匀强磁场中，磁感应强度，方向均垂直于盒面向下。同一带电粒子均从加速器的中心由静止开始运动，设粒子两次在加速器中获得的最大速度分别为和，在电场中加速的次数分别为和，不计粒子重力，则（ ）
A. ，B. ，C. ，D. ，
【答案】B
【解析】
【详解】设粒子在加速器中获得的最大速度为v，根据牛顿第二定律有
①
解得
②
设粒子在电场中加速的次数为n，根据动能定理有
③
联立②③解得
④
根据②④式可知，，故选B。
3. 如图所示交变电流图像中，时间轴上方曲线为正弦交流电半个周期所形成的图线，则该交变电流的有效值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据有效值的定义，有
解得该交变电流的有效值为
故选A。
4. 下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（ ）
A. 图甲是微安表的表头，运输时把两个正、负接线柱用导线连接，可以减小电表指针摆动角度
B. 图乙铜盘靠惯性转动，手持磁铁靠近铜盘，铜盘转动加快
C. 图丙中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快
D. 图丁是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属
【答案】A
【解析】
【详解】A．图甲是微安表的表头，根据电磁阻尼原理可知，运输时把两个正、负接线柱用导线连接，可以减小电表指针摆动角度，故A正确；
B．图乙是铜盘靠惯性转动，手持磁铁靠近铜盘，由于电磁阻尼作用，铜盘转动变慢，故B错误；
C．图丙中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，这属于电磁驱动作用，根据楞次定律可知，且铝框比磁铁转得要慢，故C错误；
D．图丁是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，在金属中产生涡流，金属中产生大量热量，从而冶炼金属，故D错误。
故选A。
5. 如图所示，甲和乙电路中A、B、C、D是四个相同灯泡，电感线圈直流电阻与电源内阻均可忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A. 甲电路开关闭合时，A灯立即变亮，B灯缓慢变亮
B. 甲电路开关断开时，A灯立即熄灭，B灯缓慢熄灭
C. 乙电路开关闭合时，C灯缓慢变亮，D灯缓慢变亮
D. 乙电路开关断开时，C灯缓慢熄灭，D灯先闪亮一下再熄灭
【答案】D
【解析】
【详解】A．甲电路开关闭合时，A灯立即变亮，B灯立即变亮再缓慢熄灭，故A错误。
B．甲电路开关断开时，A灯立即熄灭，B灯闪一下缓慢熄灭，故B错误。
C．乙电路开关闭合时，C灯缓慢变亮，D灯立即变亮，故C错误。
D．乙电路开关闭合稳定时流过C灯的电流大于D灯，所以开关断开时，C灯缓慢熄灭，D灯先闪亮一下再熄灭，故D正确。
故选D。
6. 如图所示，足够长的固定粗糙倾斜绝缘管与水平方向夹角为，处于垂直纸面向外的匀强磁场中，一直径略小于绝缘管直径的带正电小球从静止开始沿管下滑。已知小球质量为m，电荷量为q，磁感应强度大小为B，绝缘管与小球间的动摩擦因数为。重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A 小球下滑过程中，摩擦力一直减小
B. 小球下滑过程中，绝缘管对小球的支持力方向不变
C. 小球下滑过程中，最大加速度为
D. 小球下滑过程中，最大速度为
【答案】D
【解析】
【详解】小球从静止开始沿管下滑，刚开始受到竖直向下的重力，垂直于管下壁向上的支持力，沿斜面向上的摩擦力。随着物体开始运动，根据左手定则，小球受到一个垂直于管下壁向上的洛伦兹力。洛伦兹力大小
随着速度逐渐增大，洛伦兹力逐渐增大，管对小球的支持力逐渐减小，小球对管的压力逐渐减小，由滑动摩擦力
可知滑动摩擦力逐渐减小，当，此时摩擦力等于0，有最大加速度
物体继续加速向下走，随着速度增大，洛伦兹力增大，小球会挤压管上壁，管上壁给小球一个向下的支持力，支持力逐渐增大，小球给管上壁的压力逐渐增大，滑动摩擦力逐渐增大，加速度逐渐减小，一直到
解得。此后小球将匀速下滑。
综上，摩擦力先减小后增大；支持力先垂直绝缘管向上，在垂直绝缘管向下。
故选D。
7. 如图是某种装置的俯视图，光滑水平面上存在竖直向上、宽度d大于2L的匀强磁场，其磁感应强度大小为B。甲、乙两个完全相同的合金导线框，甲以短边平行于磁场边界进入磁场，乙以长边平行于磁场边界进入磁场，初速度大小相等，都和磁场边界垂直。忽略两线框之间的相互作用，两线框各自进入磁场的过程中（ ）
A. 线框刚进入磁场时，两线框中的电流相等
B. 从开始进入到全部进入磁场，两线框速度改变量相等
C. 从开始进入到全部进入磁场，产生焦耳热相同
D. 从开始进入到全部进入磁场，通过导线截面的电荷量相等
【答案】D
【解析】
【详解】A．线框刚进入磁场时，甲线框产生的感应电动势为，乙线框产生的感应电动势为，电流，甲、乙线框完全相同，则电阻相等，可知，两线框中的电流不相等，故A错误；
BD．根据题意，线框进入磁场过程中，由公式、和
可得
由于甲、乙线框完全相同，则从开始进入到全部进入磁场，通过导线截面的电荷量相等，即
由动量定理分别对甲、乙线框有，
则有，
可知，从开始进入到全部进入磁场，两线框速度改变量不相等，故B错误，D正确。
C．由上述分析可知，两线框速度改变量不相等，由于初速度相等，则两线框动能变化量不相等，由能量守恒定律可知，产生的焦耳热不相同，故C错误。
故选D。
8. 如图所示，半径为l的金属圆环内存在垂直圆环平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长度也为l、电阻为R的直导体棒OA一端位于圆心O，另一端A置于圆环上，导体棒在外力作用下绕圆心O点以角速度顺时针匀速转动。直导体棒O端和圆环上引出导线分别与、的电阻相连，不计其它电阻，下列说法正确的是（ ）
A. 回路中的电流方向为
B. 圆环产生的电动势大小为
C. 圆环产生的是交变电流
D. 圆环产生的电流大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据右手定则，电流方向为，即，故A正确；
B．圆环产生的电动势大小为，故B错误；
C．电流方向不变，不是交变电流，故C错误；
D．圆环产生的电流大小为，故D正确。
故选AD。
9. 如图所示，一小水电站，输出的电功率为，输出电压，经理想升压变压器升压后远距离输送，升压变压器的匝数比，输电线总电阻为，最后经理想降压变压器降为向用户供电。下列说法正确的是（ ）
A. 输电线上的电流为
B. 用户得到的电功率为
C. 输电线上损失的电压为500V
D. 变压器的匝数比
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据题意，由公式可得，水电站输出的电流为
升压变压器输出电流为
即输电线上的电流为，故A错误；
BC．输电线上损失的电压为
损失的功率为
则用户得到的电功率为
故B正确，C错误；
D．升压变压器输出电压为
降压变压器输入电压为
则变压器的匝数比为
故D正确。
故选BD。
10. 如图所示，光滑金属导轨水平固定放置，间距为，两导轨之间存在着与导轨平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为。金属棒与质量分别为，电阻分别为、，长度均为，放置在导轨上并与导轨垂直。现同时给金属棒与一个大小为的初速度，方向分别向左、向右，两金属棒运动过程中始终与导轨接触良好，不计导轨电阻，忽略感应电流产生的磁场，则下列说法正确的是（ ）
A. 通过金属棒的最大电流为
B. 金属棒的最大加速度为
C. 金属棒的速度减为零时，回路中的电流为
D. 整个运动过程，金属棒和上产生的焦耳热为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．开始运动时通过金属棒ab的电流最大，最大值为
故A错误；
B．开始运动时，两棒受安培力最大，加速度最大，则金属棒cd的最大加速度为，故B正确；
C．两棒组成的系统受合外力为零，则动量守恒，则从初始时刻到金属棒cd的速度减为零时，以向左为正方向，根据动量守恒定律有4mv0－mv0 = 4mv1
解得
此时回路中的电流为，C错误；
D．最终两棒共速，则由动量守恒定律4mv0－mv0 = 5mv
解得
整个过程产生的焦耳热，故D正确。
故选BD。
二、实验（每空2分，共18分）
11. 用来研究楞次定律的电路如图所示。电源、开关、滑动变阻器、带铁芯的线圈A构成一个闭合电路，灵敏电流计和空心线圈B构成另一个闭合电路，空心线圈B放置于水平桌面上。闭合开关，在将线圈A插入线圈B的过程中，灵敏电流计的指针向左偏转。实验时线圈A没有与线圈B直接接触，导线对线圈B的作用力不计。
（1）保持开关闭合及线圈A、B的位置不变，向右移动滑动变阻器滑片，灵敏电流计的指针向_____偏转；保持开关闭合及滑动变阻器的滑片位置不变，在将线圈A从线圈B拔出的过程中，灵敏电流计的指针向_____偏转；断开开关瞬间，灵敏电流计的指针向_____偏转。（均填“左”或“右”）
（2）闭合开关，在将线圈A竖直向下插入线圈B的过程中，线圈B对桌面的压力_____（填“大于”“小于”或“等于”）线圈B受到的重力。
【答案】（1） ①. 左 ②. 右 ③. 右
（2）大于
【解析】
小问1详解】
[1][2][3]闭合开关，在将线圈A插入线圈B的过程中，穿过线圈B的磁通量增大，灵敏电流计指针向左偏转。保持开关闭合及线圈A、B的位置不变，向右移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器接入电路的电阻减小，线圈A中的电流增大，穿过线圈B的磁通量增大，灵敏电流计指针向左偏转；保持开关闭合及滑动变阻器的滑片位置不变，将线圈A从线圈B拔出的过程中，穿过线圈B的磁通量减小，灵敏电流计指针向右偏转。断开开关瞬间，穿过线圈B的磁通量减小，灵敏电流计指针向右偏转。
【小问2详解】
闭合开关，在将线圈A插入线圈B的过程中，线圈B对线圈A的作用力竖直向上，线圈A对线圈B的作用力竖直向下，线圈B对桌面的压力大于线圈B受到的重力。
12. 某物理小组欲探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，提供的实验器材有：学生电源、可拆变压器、交流电压表、导线若干。
图甲为实验原理图在线圈A、B两端加上电压，用电压表分别测量原、副线圈两端的电压，测量数据如表：
请回答下列问题：
（1）为了确保实验的安全，下列做法正确的是（ ）
A. 连接好电路后，可不经检查电路是否正确，直接接通电源
B. 因为使用电压较低，通电时可用手直接接触裸露的导线、接线柱
C. 为了保证多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测
（2）应将图甲中的A、B分别与图乙中的__________（填“a、b”或“c、d”）连接。
（3）由表中数据得出的结论是：变压器原、副线圈的电压之比等于_________。
（4）在实验序号为2的测量中，若把图丙中的可动铁芯取走，副线圈匝数n2=200，则副线圈两端电压（ ）
A. 一定小于4.0VB. 一定等于4.0VC. 一定大于4.0V
（5）图丁为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻R0可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻R与该变压器的副线圈相连，原、副线圈的匝数分别为n1、n2，在交流电源的电压有效值U0不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当=__________时，R获得的功率最大。
【答案】（1）C （2）c、d
（3）两个线圈的匝数之比 （4）A
（5）
【解析】
【小问1详解】
A．实验接通电源前必须先检查电路，故A错误；
B．无论电压高低，通电时都不能用手接触裸露接线柱/导线，故B错误；
C．使用交流电压挡测电压时，为了防止超量程损坏电表，需先用最大量程试测，故C正确。
故选C。
【小问2详解】
变压器原线圈需要接交流电源，图乙中是学生电源的交流输出端，为直流输出端，因此应接。
【小问3详解】
分析表格数据，误差允许范围内满足​​
因此结论为变压器原、副线圈的电压之比等于匝数之比。
【小问4详解】
取走可动铁芯后，变压器漏磁增加，穿过副线圈的磁通量减少，副线圈感应电动势降低，因此副线圈电压一定小于原有的，故A正确。
【小问5详解】
副线圈电阻R等效到原线圈侧，等效电阻为
根据电源输出功率最大的条件，外电阻等于等效内阻，可得
整理得
此时获得的功率最大。
三、计算题（12分+14分16分）
13. 如图所示，质量为m=1kg，电荷量为q=5×10-2C的带正电的小滑块，从半径为R=0.4m的固定圆弧轨道上由静止自A端滑下，轨道光滑且绝缘，整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中，已知E=100V/m，方向水平向右，B=1T，方向垂直纸面向里，g=10m/s2求：
（1）滑块到达C点时的速度；
（2）在C点滑块对轨道的压力。
【答案】（1）2m/s；（2）20.1N
【解析】
【分析】
【详解】（1）从A到C根据动能定理可知

解得
vC=2m/s
（2）滑块在C点时，竖直方向受向下重力，向下的洛伦兹力，轨道的支持力，则

解得
FN=20.1N
根据牛顿第三定律可知，在C点滑块对轨道的压力20.1N。
14. 如图所示，交流发电机的矩形金属线圈abcd处于磁感应强度B=0.04T的匀强磁场中。线圈面积S=0.1m2、匝数n=100（图中只画出1匝）、总电阻r=20Ω，线圈可绕垂直于磁场且过bc和ad边中点的转轴OO′以角速度ω=300rad/s匀速转动。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F焊接在一起，并通过电刷与阻值R=100Ω的定值电阻连接。电路中其他电阻忽略不计。求：
（1）从图示位置开始计时，写出感应电流的瞬时值表达式。
（2）从图示位置转过90°，求流过线圈的电荷量q。
（3）从图示位置转过90°，求外力对线圈做的功W。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
由题意可知，感应电动势的峰值为
则电流的峰值为
由于线圈从垂直中性面位置开始计时，所以感应电流的瞬时值表达式为
【小问2详解】
从图示位置转过90°，线圈感应电动势的平均值为
流过线圈电流的平均值为
则流过线圈的电荷量为
联立，解得
【小问3详解】
从图示位置转过90°，外力对线圈做的功等于电路中产生的总焦耳热，此过程中电流的有效值为
产生的焦耳热为
其中
根据功能关系可知
15. 如图所示，两足够长平行导轨倾斜固定在水平面上，倾角为，两导轨之间的距离为，导轨顶端用导线连接一阻值为的定值电阻，长为、质量为、阻值为的导体棒垂直导轨放置，水平虚线下侧存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。现将导体棒从虚线上侧处静止释放，导体棒越过虚线后经的时间刚好匀速。已知导体棒与导轨之间的动摩擦因数为，重力加速度g取，。忽略导轨和导线的电阻。求：
（1）导体棒刚越过虚线时的加速度大小；
（2）导体棒在磁场中达到的最大速度；
（3）导体棒从越过虚线到刚好匀速的过程中，定值电阻上产生的焦耳热。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
导体棒从释放到刚运动到虚线处的过程，由动能定理得
解得
导体棒刚越过虚线瞬间，导体棒产生的感应电动势为
回路中的感应电流为
导体棒所受的安培力大小为
对导体棒由牛顿第二定律得
解得
【小问2详解】
导体棒进入磁场后，导体棒的速度逐渐增大，安培力逐渐增大，导体棒受到的合力逐渐减小，导体棒的加速度逐渐减小，当导体棒的加速度为0时，导体棒的速度达到最大；设导体棒的最大速度为，导体棒上的感应电动势为
导体棒上的感应电流为
导体棒所受的安培力大小为
导体棒速度最大时，由力的平衡条件得
代入数据解得
【小问3详解】
导体棒从进入磁场到速度最大的过程中，设导体棒的位移为x，由法拉第电磁感应定律得
由闭合电路欧姆定律得
又，，
由动量定理得
整理得
解得
该过程由动能定理得
解得
由功能关系可知整个电路上产生的焦耳热为
该过程定值电阻上产生的焦耳热为
解得实验序号
原线圈匝数n1=400
原线圈两端电压U1（V）
副线圈匝数n2=200
副线圈两端电压U2（V）
副线圈匝数n2=1400
副线圈两端电压U2（V）
1
5.8
2.9
20.3
2
8.0
4.0
28.1
3
12.6
6.2
44.0