文档内容
衡阳县四中 2024-2025 学年下学期高二第一次月考卷
物 理
A．闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引
注意事项：
B．闭合开关，达到稳定后，电流表的示数最大
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考
C．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到b
证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
D．断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向右
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案
3．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A和B是两个相
标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
同的小灯泡。下列说法正确的是（ ）
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试
题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
第Ⅰ卷（选择题）
A．开关S由断开变为闭合，A灯泡先亮，B灯泡后亮
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第
B．开关S由闭合变为断开，A灯泡逐渐熄灭，B灯泡立即熄灭
1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分， C．开关S由断开变为闭合，A、B两灯泡同时亮，然后B灯泡逐渐熄灭
选对但不全的得2分，有选错的得0分。 D．开关S由闭合变为断开，A、B两灯泡同时熄灭
1．关于下列四幅图中的现象或原理解释说法正确的是（ ） 4．图甲为按压式发电手电筒。以一定的频率不断按压手柄时，其内置发电机会产生交
变电流，电动势大小随时间变化情况如图乙所示。已知有3只白炽灯泡并联接到发电
机上，每只灯泡的额定电压均为6V、阻值均为 ，发电机内部电阻可忽略。若灯泡
恰好正常发光，则该发电机（ ）
A．图甲中人接触带电金属球，头发散开属于感应起电
B．图乙中用酒精灯给串联接入电路的灯丝加热，发现小灯泡变亮
C．图丙中相互靠近的两导线中通有异向电流 A．输出的交流电频率为50 Hz B．输出电压的最大值为
D．图丁中金属线圈 在通入竖直向上的恒定电流导线右侧向右运动时，感应电流
C．输出电流的有效值为 D． 时穿过发电机内部线圈的磁通量为0
方向为顺时针方向
2．如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是（ ）
5．如图所示，理想变压器接有三个完全相同的灯泡，其中一个与该变压器的原线圈串
联后接交流电源，另外两个并联后接在副线圈两端。已知三个灯泡均正常发光，则交
流电源的电压与灯泡的额定电压之比为（ ）A． B．
A．1∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．4∶1
6．如图所示，T为理想变压器，A 、A 为交流电流表，R 、R 为定值电阻，R 为滑动 C． D．
1 2 1 2 3
变阻器，原线圈两端接恒压交流电源，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时（ ）
9．如图所示，磁极N、S间的磁场看成匀强磁场，磁感应强度大小为 ，矩形线圈
ABCD的面积为S，线圈共n匝，电阻为r，线圈通过滑环与理想交流电压表 V和阻值
A．A 1 的读数不变，A 2 的读数变大 B．A 1 的读数变大，A 2 的读数变大 为R的定值电阻相连，AB边与滑环E相连，CD边与滑环F相连。线圈绕垂直于磁感
C．A 1 的读数不变，A 2 的读数变小 D．A 1 的读数变小，A 2 的读数变小 线的轴 以角速度 逆时针匀速转动，图示位置恰好与磁感线方向垂直。以下说法正
7．在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n＝1500匝，横截面积S＝20 cm2螺线管导线电
确的是（ ）
阻r=1Ω，R =4Ω，R =5 Ω，C=30 μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度
1 2
B按如图乙所示的规律变化，则下列说法中正确的是（ ）
A．线圈过图示位置时磁通量最大，感应电动势最小
A．螺线管中产生的感应电动势为1 V B．线圈转动一周的过程中克服安培力做的功为
B．电路中的电流稳定后，电阻R 的电功率为
1
C．线圈从图示位置开始转过 的过程中，通过电阻R的电荷量为
C．闭合S，电路中的电流稳定后电容器上极板带正电
D．线圈在图示位置时电压表示数为0
D．S断开后，通过R 2 的电荷量为 10．某同学用下图研究远距离输电，图中升压变压器和降压变压器均是理想变压器.若
8．如图甲所示，在水平绝缘的桌面上，一个用电阻丝构成的闭合矩形线框置于匀强磁
发电厂输出电压不变。当开关S由2改接为1时，通过调节变阻箱 阻值使发电厂输
场中，线框平面与磁场垂直，规定磁场的方向垂直于桌面向下为正，磁感应强度 B随
出功率也不变，则（ ）
时间t的变化关系如图乙所示。下列关于线框中的感应电流i（规定逆时针为正）随时
间t变化的关系正确的是（ ）
A．电压表读数变大 B．电流表读数变大C．用户得到的功率减小 D．输电线损失的功率减小
D．整个运动过程中，通过导体棒b的电荷量为
11．如图所示，M、N为两个用同种材料同规格的导线制成的单匝闭合圆环线圈，其圆
环半径之比为2∶1，两线圈置于同一个垂直于环面向里的匀强磁场中。若不考虑线圈 第Ⅱ卷（非选择题）
之间的相互影响，当匀强磁场的磁感应强度随时间均匀增大时，下列判断中正确的是
二、非选择题：本题共6小题，共52分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字
（ ）
说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案
中必须明确写出数值和单位。
13．(4分)实验室有一台小型发电机，其产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图
甲所示。设发电机的线圈内阻为10Ω，外接一只电阻为100Ω的灯泡（阻值恒定），如
图乙所示，在 的时刻，电压表的示数为 V；若线圈匝数为100匝，其所在
A．两线圈中感应电动势之比
磁场为匀强磁场，磁感应强度为 ，则线圈面积为 m2。
B．两线圈中感应电流之比
C．两线圈中感应电流的功率之比
D．两线圈中感应电流的方向均为顺时针方向
12．如图所示，两根足够长、电阻可忽略的光滑平行导轨固定在绝缘水平面上，空间
14．(8分)如图1所示，某实验小组用电压传感器研究自感现象，图1中三个灯泡相同，
中存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为 B，导轨上有M、N两点，MN左、右两侧
灯泡电阻不变。 时，闭合开关S，当电路达到稳定状态后再断开开关，与传感器相
导轨间距分别为2L和L，导体棒a、b分别置于左右两侧的导轨上，且距离 MN足够远。
连的电脑记录电压传感器两端电压U随时间t变化的 图像如图2所示。不计电源内
导体棒a质量为2m，电阻为2R；导体棒b质量为m，电阻为R。现同时给导体棒a、b
阻，电感线圈L的自感系数很大，且不计直流电阻。
水平向右、大小为 的初速度，在以后的运动过程中导体棒a、b与导轨始终接触良好，
则下列说法正确的是（ ）
(1)开关S闭合后，电压传感器示数减小的原因是电感线圈 L对电流的阻碍作用逐渐
A．刚开始运动时，导体棒b所受安培力大小为 ，方向水平向左 （选填“增大”或“减小”），干路电流 （选填“增大”或“减小”），灯
两端电压减小。
B．导体棒a的最终速度大小为
(2)开关S断开瞬间，灯 （选填“会”或“不会”）闪亮。
C．导体棒b的最终速度大小为(3)已知电源的电动势为E，则图2中 。 与导轨间动摩擦因素 μ=0.5，又在导轨ab、cd的顶端通过导线连接一面积为 S=
15．(6分)如图所示，线圈的面积是 S=0.05m2，共有N=100匝，线圈电阻r=1Ω，外接 m2，总电阻也为r、匝数N=100的带铁芯线圈（线圈中轴线沿竖直方向），在线圈内加
上沿竖直方向，且均匀增加的磁场 B（图中未画出），连接线圈电路上的开关 K处于
断开状态。不计导轨电阻，取sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2。求
电阻R=4Ω，匀强磁场的磁感应强度为 ，当线圈以 匀速旋转时，求：
(1)从静止释放导体棒，导体棒能达到的最大速度是多少；
(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
(2)导体棒从静止释放到稳定运行的这段时间内，流过电阻R的电荷量q=6C，那么导体
(2)线圈每转过一周，电阻R产生的焦耳热。
棒下滑的距离 及R上产生的焦耳热是多少；
(3)现闭合开关K，为使导体棒静止于倾斜导轨上，那么在线圈中所加磁场的磁感应强
16．(10分)如图是某同学设计的给电风扇切换挡位的电路示意图，a、c是理想变压器
度的方向及变化率 大小取值范围是多少？
原线圈两端的接点，b是原线圈之间抽头的接点。开关S用来改变电风扇的工作挡位，
1 挡时电风扇的输入功率为 44W，输出功率为 36W；2 挡时电风扇的输入功率为 88
W，输出功率为70W。理想变压器原线圈输入的交流电压为220V，开关S接a时变压
器原、副线圈的匝数比为10∶1。
(1)1挡时，开关S应该接a还是接b？通过原线圈的电流多大？
(2)求电风扇的内阻；
(3)bc间匝数与副线圈匝数的比为多少？
17．(12分)如图所示，有一对与水平面夹角为 θ=53°的足够长平行倾斜粗糙导轨 ab、
cd，两导轨间距L=1m，顶端bc间连一电阻R，R=0.5Ω，在导轨与电阻构成的回路中
有垂直轨道平面向下的匀强磁场，其磁感应强度大小 =1T。在导轨上横放一质量 18．(12分)已知变化的磁场会在空间中产生感应电场，其电场线是在水平面内是一系
m=1kg，电阻r=0.5Ω、长度也为L的导体棒ef，导体棒与导轨始终接触良好，导体棒列以О为圆心的同心圆，同一条电场线上各点场强大小相等，即 ， 为电场
线所在圆半径， 为与电场线重合的单匝线圈所产生的感应电动势。电子感应加速
器就是利用感应电场使电子加速的设备，它的基本原理如图甲所示。上下两磁铁间形
成Ⅰ和Ⅱ两个磁场区，且 且为常数），如图乙。两个磁场的圆心均为
O，磁场区域Ⅰ的半径为 ，磁场区域Ⅱ的半径为 ， ，其余地方没有磁
场。已知电子质量为m，电荷量大小为e，在 时电子在磁场Ⅱ某位置由静止释放，
接下来假设电子会在以O点为圆心，半径为 的圆周上运动。求：
(1)在 时，通过整个磁场截面的磁通量大小 ；
(2)在磁场Ⅰ的边界线上产生的涡旋电场场强大小E；
(3)电子做圆周运动时的半径大小r。物理答案
(3)开关接b时为2挡，可知此时电风扇的热功率为
1.【答案】D 解得
2.【答案】D
变压器消耗的功率为
3.【答案】C
4.【答案】B
解得
5.【答案】C
6.【答案】B 根据变压比可知
7.【答案】D
解得 。
8.【答案】B
9.【答案】AB
17.【答案】(1)5m/s；(2)6m，8.75J；(3)竖直向下，
10.【答案】AD
11.【答案】AC 【解析】(1)设最大速度为 ，当导体棒速度达到最大值时，有 ；
12.【答案】BD
电流为
13.【答案】200 0.022
14.【答案】(1)减小 增大 (2)不会 (3) 解得 =5m/s。
15.【答案】(1) ；(2)800J
(2)设导体棒下滑的距离为x，整个电路产生的焦耳热为 ，根据 ， ，
16.【答案】(1)接a处，0.2A；（2）2Ω；（3）15:2
【解析】(1)接1挡时，电风扇的输入功率较小，则电风扇两端的电压较小，变压器副
；
线圈的输出电压较小，故开关接a处，根据功率公式有
可得
解得通过原线圈的电流为 。 解得 x=6m
导体棒从释放到稳定运行的过程中，根据能量守恒可得
(2)接1挡时变压器原、副线圈的匝数比为根据变流比为 ，可知
解得 =17.5J
解得
则R上产生的焦耳热为 。
根据能量守恒定律，可知电风扇的热功率为
(3)设线圈中产生的感应电动势为 ，流过导体棒的电流为 I′；对导体棒进行受力分析，
解得电风扇的内阻为 。 导体棒静止，导体棒中通过的电流方向由e到f，当线圈产生得电动势较大时，导体棒
有上滑的趋势，则摩擦力沿斜面向下；磁场Ⅰ的边界线上产生的涡旋电场场强大小E与电动势满足
有
解得I =11A
1 得 。
此时，电路中的总电流为 ， (3)假设电子运动轨迹围成的面积为
其中
电动势为
联立以上两式，得
解得 =33T/s
设感生电场的电场强度为E，根据电动势的定义可得
当线圈产生得电动势较小时，导体棒有下滑的趋势，则摩擦力沿斜面向上；
有
解得I =5A
2
电子沿切线方向的加速度
此时，电路中的总电流为 ，
解得 =15T/s t时刻电子的速度为
综上可得33T/s≥ ≥15T/s，由楞次定律可得，线圈中的磁场方向竖直向下。
又洛伦兹力提供向心力，有
18.【答案】(1) ；(2) ；(3)
联立以上各式，得 。
【解析】(1)设磁场区域Ⅰ的面积为 ，磁场区域Ⅱ的面积为 ，则
，
又因 ， ，因此整个磁场截面的磁通量大小满足
。
(2)根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为
得
