2024-2025学年河北省邢台市质检联盟高二上学期第三次月考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024－2025学年高二（上）质检联盟第三次月考物理本试卷满分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：人教版必修第三册第十三章，选择性必修第二册前两章。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.下列关于磁的说法正确的是（）A.自然界的磁体总是存在三个磁极B.同名磁极相互吸引C.在同一磁场中，磁感线越密，磁场越强D.磁感应强度的单位是安培【答案】C【解析】A．自然界的磁体总是存在两个磁极，即磁北极和磁南极，故A错误；B．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故B错误；C．磁感应线的疏密程度可以反映磁场的强弱，在同一磁场中，磁感线越密，磁场越强，故C正确；D．磁感应强度的单位是特斯拉（T），故D错误。故选C。2.一能量子的能量是，已知普朗克常量，其电磁辐射的频率为（）A. B.C. D.【答案】A【解析】由能量子的公式可得电磁辐射的频率为故选A。3.下列说法正确的是（）A.安培力的方向总是促进导体的运动，称为电磁阻尼B.安培力阻碍导体的运动，称为电磁驱动C.涡流都是有害的D.安检门利用了涡流【答案】D【解析】A．当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力总是阻碍导体运动的现象，称为电磁阻尼，故A错误；B．磁场相对于导体转动时，导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来的现象，称为电磁驱动，故B错误；C．真空冶炼炉熔化金属、安检门等都是利用了涡流原理，这些应用都是有益于人类生产生活的应用，故涡流不一定都是有害的，故C错误；D．安检门利用涡流探测人身上携带的金属物品，故D正确。故选D。4.将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、灵敏电流计及开关按图示连接。线圈A放在线圈B中，线圈A中插有铁芯。闭合开关前，滑动变阻器的滑片P处于如图所示的位置。已知开关闭合的瞬间，电流计指针向左偏转；开关断开的瞬间，电流计指针向右偏转。下列说法正确的是（）A.在开关闭合的情况下，将带铁芯的线圈A从线圈B中抽出的过程中，电流计指针不偏转B.在开关闭合的情况下，将滑片P向右滑动，电流计指针向右偏转C.在开关闭合的情况下，A、B保持相对静止一起向右移动一小段距离（各处连接完好），电流计指针向左偏转D.在开关闭合的情况下，将滑片迅速向左滑动，线圈B中将产生感应电流，电流计指针偏转【答案】D【解析】A．抽出会导致磁通量发生变化，会产生感应电流，故A错误；B．开关闭合，电流升高，磁场增强，产生的感应电流导致电流表向左偏转，而滑片向右滑动，电阻减小，电流升高，同样会导致电流表向左偏转，故B错误；C．磁通量不发生变化，不产生感应电流，故C错误；D．滑片向左滑动，电阻增大，电流减小，磁场减弱，产生感应电流，故D正确。故选D。5.图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是()A.向上 B.向下C.向左 D.向右【答案】B【解析】试题分析：带电粒子在磁场中受洛伦兹力，磁场为4根长直导线在O点产生的合磁场，根据右手定则，a在O点产生的磁场方向为水平向左，b在O点产生磁场方向为竖直向上，c在O点产生的磁场方向为水平向左，d在O点产生的磁场方向竖直向下，所以合场方向水平向左．根据左手定则，带正电粒子在合磁场中洛伦兹力方向向下．故选B．6.航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小，则合上开关S的瞬间（）A.两个金属环都向左运动B.两个金属环都向右运动C.从左侧向右看，两个金属环中感应电流沿顺时针方向D.铜环受到的安培力等于铝环受到的安培力【答案】C【解析】AB．若环放在线圈两边，根据“来拒去留”可得，合上开关S的瞬间，环为阻碍磁通量增大，则环将向两边运动，故AB错误；C．线圈中电流为右侧流入，磁场方向为向左，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，电流由左侧向右看为顺时针，故C正确；D．由于铜环的电阻较小，故铜环中感应电流较大；故铜环受到的安培力要大于铝环，故D错误；故选C。7.用两根相同的匀质导线绕成匝数分别为和的圆形闭合线圈和，两线圈平面与匀强磁场垂直。当磁感应强度随时间均匀变化时，两线圈中的感应电流之比为（）A. B. C.5：2 D.2：5【答案】D【解析】用两根相同的匀质导线绕成匝数分别为和的圆形闭合线圈和，设半径为、，有则两线圈的半径之比为两线圈所围的面积之比为根据法拉第电磁感应定律可知由闭合电路的欧姆定律可知则两线圈中的感应电流之比为故选D。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.关于电磁波谱，下列说法正确的是（）A.长波穿透能力强，能摧毁病变的细胞B.红外线的频率比紫外线的频率低，紫外线的波长比红外线的波长短C.射线是能量最高的电磁波，其波长最短D.X射线可用于广播【答案】BC【解析】A．长波穿透能力强，但是能量小，不能摧毁病变的细胞，A错误；B．红外线的频率比紫外线的频率低，紫外线的波长比红外线的波长短，B正确；C．射线是能量最高电磁波，其波长最短，C正确；D．X射线穿透能力较强，可以用来进行人体透视，一般长波中波短波用于广播，D错误；故选BC。9.在如图所示的电路中，两个电流计完全相同，零刻度在刻度盘的中央。当电流从“+”接线柱流入时，指针向右摆；当电流从“-”接线柱流入时，指针向左摆（本题中的指针摆向是相对于电流表零刻度而言的）。在电路接通且稳定后断开开关S的瞬间，下列说法正确的是（）A.G1指针向右摆 B.G2指针向左摆C.两指针都向右摆 D.两指针都向左摆【答案】AB【解析】电路接通且稳定时，两支路中都有自左向右的电流，当开关S断开的瞬间，通过L的电流减小，故L将产生自左向右的自感电流以阻碍原电流变化，L所在支路与R所在支路串联形成回路，则电流自左向右流过电流表G1、自右向左流过电流表G2，所以G1指针向右摆，G2指针向左摆。故选AB。10.如图所示，一不计电阻的导体圆环，半径为、圆心在点，过圆心放置一长度为、电阻为的辐条，辐条与圆环接触良好，现将此装置放置于磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场中，磁场边界恰与圆环的直径在同一直线上，现使辐条以角速度绕点逆时针匀速转动，右侧电路通过电刷与辐条中心和环的边缘相接触，，开关处于闭合状态，不计其他电阻，则下列判断正确的是（）A.通过的电流方向自上而下B.感应电动势的大小为C.理想电压表的示数为D.理想电流表的示数为【答案】CD【解析】A．根据右手定则可知，通过定值电阻的电流方向为自下而上，A错误；B．导体棒旋转切割产生的电动势为B错误；C．电压表的示数为C正确；D．电流表的示数为D正确。故选CD。三、非选择题：共54分。11.“祖冲之”研究小组用图中所给的器材进行与安培力有关的实验。金属导轨和固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的极位于两导轨的正上方，极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。（1）在图中画出连线，完成实验电路，要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向运动____。（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：A.适当增大两导轨间的距离B.换一根更长的金属棒C.适当减小金属棒中的电流其中正确的是_____（填入正确选项前的字母）。（3）根据磁场会对电流产生作用力原理，人们发明了_____（填入正确选项前的字母）。A.回旋加速器 B.电磁炮 C.质谱仪【答案】（1）见解析（2）A（3）B【解析】（1）电路连线如图（2）AC．根据公式可得，适当增加导轨间的距离或者增大电流，可增大金属棒受到的安培力，根据动能定理有则金属棒离开导轨时的动能变大，即离开导轨时的速度变大，故A正确，C错误；B．若换用一根更长的金属棒，但导轨间的距离不变，安培力F不变，棒的质量变大，速度为速度变小，故B错误。故选A。（3）根据磁场会对电流产生作用力的原理，人们发明了电磁炮；回旋加速器和质谱仪都是根据带电粒子在磁场中做圆周运动制成的，故选B。12.在“研究电磁感应现象”的实验中：先按图甲所示连线，不通电时，电流表指针停在正中央，闭合开关S时，观察到电流表指针向左偏．然后按图乙所示将灵敏电流计与副线圈B连成一个闭合回路，将原线圈A、电池、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合电路．（1）图甲电路中，串联定值电阻R的主要作用是____减小电源两端的电压，保护电源增大电源两端的电压，保护开关减小电路中的电流，保护灵敏电流计减小电路中的电流，保护开关（2）图乙中，S闭合后，在螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针将__________偏转(填“向左”、“向右”或“不”)．（3）图乙中，S闭合后，线圈A放在B中不动，在滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中，电流表指针将__________偏转(填“向左”、“向右”或“不”)．（4）图乙中，S闭合后，线圈A放在B中不动，在突然断开S时，电流表指针将__________偏转(填“向左”、“向右”或“不”)．【答案】（1）C（2）向左（3）向左（4）向右【解析】（1）电路中串联定值电阻，目的是减小电流，保护灵敏检流计，故C正确，A、B、D错误；（2）将S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，穿过B的磁场向下，磁通量变大，由楞次定律可知，线圈B的感应磁场向上，根据右手定则，感应电流从电流表正接线柱流入，则电流表的指针将左偏转；（3）螺线管A放在B中不动，穿过B的磁场向上，将滑动变阻器的滑动触片向左滑动时，穿过B的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流从电流表正接线柱流入，则电流表的指针将左偏转；（4）螺线管A放在B中不动，穿过B磁场向上，突然切断开关S时，穿过B的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流从电流表负接线柱流入，则电流表的指针将向右偏转．故答案为（1）C；（2）向左；（3）向左；（4）向右13.如图所示，边长、电阻的正方形导线框，边接有电源，电源的电动势、内阻，空间存在方向垂直线框平面向里、磁感应强度大小的匀强磁场，求：（1）通过电源的电流；（2）线框受到的安培力。【答案】（1）（2）【解析】（1）正方形线框一边的电阻为线框三边串联，再与AB边并联的总电阻为由闭合电路的欧姆定律可知（2）线框的AB边受的安培力竖直向上，大小为线框的ADCB边受的安培力竖直向上，大小为则线框受到的安培力之和为14.一质量为、电荷量为的粒子在加速电场与磁场中的运动轨迹如图所示。已知粒子的初速度为0，加速电场两端的电压为，磁场的磁感应强度大小为，求：（1）粒子进入磁场的速度大小；（2）粒子在磁场中运动的半径及时间。【答案】（1）（2），【解析】（1）粒子在电场中加速，根据动能定理有解得（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，则有解得由图可知，粒子在磁场中偏转了半个周期，则运动时间为，联立解得15.如图所示，、是两条足够长水平固定放置的阻值可忽略的光滑平行金属导轨，导轨间距，水平导轨所在区域存在方向竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场。水平导轨的左端与一段光滑圆弧轨道平滑连接，水平导轨的右端接入阻值为的电阻。一质量、长度、电阻的导体棒静置于水平轨道的最左端，将另一个与导体棒完全相同的导体棒从圆弧轨道上高处由静止释放，与发生完全非弹性碰撞，运动过程中导体棒、始终与导轨垂直且接触良好，取重力加速度大小，求：（1）整个过程中，通过电阻的电荷量；（2）整个过程中，在电阻上产生的焦耳热；（3）两棒最终的位置与之间的距离。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）对于导体棒下滑的过程中，根据动能定理，则有可解得对于非弹性碰撞，则有可解得对于导体棒列动量定理，则有可得可解得（2）对于整个过程中，列能量守恒，则有所以电阻上产生的焦耳热为（3）根据欧姆定律和电荷量可知可解得可解得2024－2025学年高二（上）质检联盟第三次月考物理本试卷满分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：人教版必修第三册第十三章，选择性必修第二册前两章。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.下列关于磁的说法正确的是（）A.自然界的磁体总是存在三个磁极B.同名磁极相互吸引C.在同一磁场中，磁感线越密，磁场越强D.磁感应强度的单位是安培【答案】C【解析】A．自然界的磁体总是存在两个磁极，即磁北极和磁南极，故A错误；B．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故B错误；C．磁感应线的疏密程度可以反映磁场的强弱，在同一磁场中，磁感线越密，磁场越强，故C正确；D．磁感应强度的单位是特斯拉（T），故D错误。故选C。2.一能量子的能量是，已知普朗克常量，其电磁辐射的频率为（）A. B.C. D.【答案】A【解析】由能量子的公式可得电磁辐射的频率为故选A。3.下列说法正确的是（）A.安培力的方向总是促进导体的运动，称为电磁阻尼B.安培力阻碍导体的运动，称为电磁驱动C.涡流都是有害的D.安检门利用了涡流【答案】D【解析】A．当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力总是阻碍导体运动的现象，称为电磁阻尼，故A错误；B．磁场相对于导体转动时，导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来的现象，称为电磁驱动，故B错误；C．真空冶炼炉熔化金属、安检门等都是利用了涡流原理，这些应用都是有益于人类生产生活的应用，故涡流不一定都是有害的，故C错误；D．安检门利用涡流探测人身上携带的金属物品，故D正确。故选D。4.将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、灵敏电流计及开关按图示连接。线圈A放在线圈B中，线圈A中插有铁芯。闭合开关前，滑动变阻器的滑片P处于如图所示的位置。已知开关闭合的瞬间，电流计指针向左偏转；开关断开的瞬间，电流计指针向右偏转。下列说法正确的是（）A.在开关闭合的情况下，将带铁芯的线圈A从线圈B中抽出的过程中，电流计指针不偏转B.在开关闭合的情况下，将滑片P向右滑动，电流计指针向右偏转C.在开关闭合的情况下，A、B保持相对静止一起向右移动一小段距离（各处连接完好），电流计指针向左偏转D.在开关闭合的情况下，将滑片迅速向左滑动，线圈B中将产生感应电流，电流计指针偏转【答案】D【解析】A．抽出会导致磁通量发生变化，会产生感应电流，故A错误；B．开关闭合，电流升高，磁场增强，产生的感应电流导致电流表向左偏转，而滑片向右滑动，电阻减小，电流升高，同样会导致电流表向左偏转，故B错误；C．磁通量不发生变化，不产生感应电流，故C错误；D．滑片向左滑动，电阻增大，电流减小，磁场减弱，产生感应电流，故D正确。故选D。5.图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是()A.向上 B.向下C.向左 D.向右【答案】B【解析】试题分析：带电粒子在磁场中受洛伦兹力，磁场为4根长直导线在O点产生的合磁场，根据右手定则，a在O点产生的磁场方向为水平向左，b在O点产生磁场方向为竖直向上，c在O点产生的磁场方向为水平向左，d在O点产生的磁场方向竖直向下，所以合场方向水平向左．根据左手定则，带正电粒子在合磁场中洛伦兹力方向向下．故选B．6.航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小，则合上开关S的瞬间（）A.两个金属环都向左运动B.两个金属环都向右运动C.从左侧向右看，两个金属环中感应电流沿顺时针方向D.铜环受到的安培力等于铝环受到的安培力【答案】C【解析】AB．若环放在线圈两边，根据“来拒去留”可得，合上开关S的瞬间，环为阻碍磁通量增大，则环将向两边运动，故AB错误；C．线圈中电流为右侧流入，磁场方向为向左，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，电流由左侧向右看为顺时针，故C正确；D．由于铜环的电阻较小，故铜环中感应电流较大；故铜环受到的安培力要大于铝环，故D错误；故选C。7.用两根相同的匀质导线绕成匝数分别为和的圆形闭合线圈和，两线圈平面与匀强磁场垂直。当磁感应强度随时间均匀变化时，两线圈中的感应电流之比为（）A. B. C.5：2 D.2：5【答案】D【解析】用两根相同的匀质导线绕成匝数分别为和的圆形闭合线圈和，设半径为、，有则两线圈的半径之比为两线圈所围的面积之比为根据法拉第电磁感应定律可知由闭合电路的欧姆定律可知则两线圈中的感应电流之比为故选D。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.关于电磁波谱，下列说法正确的是（）A.长波穿透能力强，能摧毁病变的细胞B.红外线的频率比紫外线的频率低，紫外线的波长比红外线的波长短C.射线是能量最高的电磁波，其波长最短D.X射线可用于广播【答案】BC【解析】A．长波穿透能力强，但是能量小，不能摧毁病变的细胞，A错误；B．红外线的频率比紫外线的频率低，紫外线的波长比红外线的波长短，B正确；C．射线是能量最高电磁波，其波长最短，C正确；D．X射线穿透能力较强，可以用来进行人体透视，一般长波中波短波用于广播，D错误；故选BC。9.在如图所示的电路中，两个电流计完全相同，零刻度在刻度盘的中央。当电流从“+”接线柱流入时，指针向右摆；当电流从“-”接线柱流入时，指针向左摆（本题中的指针摆向是相对于电流表零刻度而言的）。在电路接通且稳定后断开开关S的瞬间，下列说法正确的是（）A.G1指针向右摆 B.G2指针向左摆C.两指针都向右摆 D.两指针都向左摆【答案】AB【解析】电路接通且稳定时，两支路中都有自左向右的电流，当开关S断开的瞬间，通过L的电流减小，故L将产生自左向右的自感电流以阻碍原电流变化，L所在支路与R所在支路串联形成回路，则电流自左向右流过电流表G1、自右向左流过电流表G2，所以G1指针向右摆，G2指针向左摆。故选AB。10.如图所示，一不计电阻的导体圆环，半径为、圆心在点，过圆心放置一长度为、电阻为的辐条，辐条与圆环接触良好，现将此装置放置于磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场中，磁场边界恰与圆环的直径在同一直线上，现使辐条以角速度绕点逆时针匀速转动，右侧电路通过电刷与辐条中心和环的边缘相接触，，开关处于闭合状态，不计其他电阻，则下列判断正确的是（）A.通过的电流方向自上而下B.感应电动势的大小为C.理想电压表的示数为D.理想电流表的示数为【答案】CD【解析】A．根据右手定则可知，通过定值电阻的电流方向为自下而上，A错误；B．导体棒旋转切割产生的电动势为B错误；C．电压表的示数为C正确；D．电流表的示数为D正确。故选CD。三、非选择题：共54分。11.“祖冲之”研究小组用图中所给的器材进行与安培力有关的实验。金属导轨和固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的极位于两导轨的正上方，极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。（1）在图中画出连线，完成实验电路，要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向运动____。（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：A.适当增大两导轨间的距离B.换一根更长的金属棒C.适当减小金属棒中的电流其中正确的是_____（填入正确选项前的字母）。（3）根据磁场会对电流产生作用力原理，人们发明了_____（填入正确选项前的字母）。A.回旋加速器 B.电磁炮 C.质谱仪【答案】（1）见解析（2）A（3）B【解析】（1）电路连线如图（2）AC．根据公式可得，适当增加导轨间的距离或者增大电流，可增大金属棒受到的安培力，根据动能定理有则金属棒离开导轨时的动能变大，即离开导轨时的速度变大，故A正确，C错误；B．若换用一根更长的金属棒，但导轨间的距离不变，安培力F不变，棒的质量变大，速度为速度变小，故B错误。故选A。（3）根据磁场会对电流产生作用力的原理，人们发明了电磁炮；回旋加速器和质谱仪都是根据带电粒子在磁场中做圆周运动制成的，故选B。12.在“研究电磁感应现象”的实验中：先按图甲所示连线，不通电时，电流表指针停在正中央，闭合开关S时，观察到电流表指针向左偏．然后按图乙所示将灵敏电流计与副线圈B连成一个闭合回路，将原线圈A、电池、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合电路．（1）图甲电路中，串联定值电阻R的主要作用是____减小电源两端的电压，保护电源增大电源两端的电压，保护开关减小电路中的电流，保护灵敏电流计减小电路中的电流，保护开关（2）图乙中，S闭合后，在螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针将__________偏转(填“向左”、“向右”或“不”)．（3）图乙中，S闭合后，线圈A放在B中不动，在滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中，电流表指针将__________偏转(填“向左”、“向右”或“不”)．（4）图乙中，S闭合后，线圈A放在B中不动，在突然断开S时，电流表指针将__________偏转(填“向左”、“向右”或“不”)．【答案】（1）C（2）向左（3）向左（4）向右【解析】（1）电路中串联定值电阻，目的是减小电流，保护灵敏检流计，故C正确，A、B、D错误；（2）将S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过