安徽省2024-2025学年高二下学期3月联考物理试卷（宣城专版）（解析版）

高级中学名校试题PAGE2025学年（下）安徽高二3月调研考试物理考生注意：1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.2025年蛇年春节，小明同学把100个相同的小灯泡串联组成一串彩灯接在一正弦式交流电源两端，其电压随时间变化的图像如图所示，此时小灯泡正常发光。小灯泡的额定电流为0.5A，下列说法正确的是（）A.交流电压的有效值为B.1s内电流方向改变50次C.交流电压瞬时值的表达式为D.小灯泡正常工作时的电阻为4.4【答案】D【解析】A．电压的有效值为选项A错误；B．周期为0.02s，每个周期内电流方向改变2次，则1s内电流方向改变100次，选项B错误；C．因为可知电压瞬时值的表达式为选项C错误；D．每个小灯泡的额定电压为，根据可得选项D正确。故选D。2.如图所示，光滑绝缘水平面上A、B两处分别固定电荷量为4Q和Q的带正电小球，C、D为间的三等分点，间的距离为3d。已知静电力常量为k，带电小球均可看成点电荷。下列说法正确的是（）A.C点处电场强度的大小为B.间D点的电势一定最低C.若将另一带正电的小球从C点静止释放，小球在水平面上做单向直线运动D.若将另一带正电的小球从C点静止释放，小球运动到D点的动能最小【答案】B【解析】A．A处点电荷在C处的电场强度为B处点电荷在C处的电场强度为故C点电场强度的大小为选项A错误；B．同理可知，D点处的电场强度为0，D点左右两侧的电场线都指向D点，根据顺着电场线方向电势越来越低，在间D点的电势一定最低，选项B正确；C．若将另一带正电的小球从C点静止释放，小球开始受力向右，向右加速，经过D点受力向左，向右减速到零后反向加速，所以小球在水平面上做往复运动，选项C错误；D．根据C选项分析可知，小球运动到D点的速度最大，动能最大，选项D错误。故选B。3.如图所示，A、B为水平正对放置的平行板电容器的两极板，B极板接地，一带负电的小球固定在两极板间的M点。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向a端移动一小段距离，下列说法正确的是（）A.电阻的功率增大 B.电容器所带电荷量不变C.M点的电势降低 D.小球的电势能减少【答案】D【解析】A．将滑动变阻器的滑片向a端移动一小段距离，变阻器接入电路的阻值增大，回路电流减小，电阻的功率减小，选项A错误；B．变阻器接入电路的阻值增大，根据串联分压，变阻器上的电压增大，电容器和滑动变阻器并联，电容器上的电压增大，电容器所带电荷量增大，选项B错误；CD．电容器上的电压增大，则M点的电势升高，小球带负电，，小球的电势能减少，选项C错误，D正确。故选D。4.速度选择器简化模型如图所示，两极板P、Q之间的距离为，极板长度。两极板间有方向垂直纸面向里的匀强磁场和与极板垂直的匀强电场（电场未画出），磁感应强度大小为。一带正电的粒子比荷为，以某一速度从左侧沿两板中轴线进入板间区域，恰好沿直线运动。撤掉电场，粒子仍从原位置以原来的速度射入极板间，粒子刚好能从上极板右边缘飞出，不计粒子重力，则（）A.撤掉电场前，极板P带负电B.粒子进入速度选择器的速度大小为1C.匀强电场的电场强度大小为0.5D.撤掉磁场保留电场，若粒子仍从原位置以原来的速度射入极板间，粒子将打在下极板【答案】C【解析】A．粒子所受洛伦兹力方向向上，故粒子所受电场力方向向下，极板P带正电，选项A错误；B．撤掉电场，设粒子在磁场中的运动半径为r，则有解得根据解得选项B错误；C．根据可得选项C正确；D．撤掉磁场，假设粒子不打在极板上，则有故假设正确，选项D错误。故选C。5.如图所示，两个相同的弹簧测力计下方竖直悬挂通电线框，线框放在以虚线为边界的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。已知的长度为L，通过的电流大小为I，电流方向为，两弹簧测力计的示数均为。仅将电流反向，两弹簧测力计的示数均为。电流产生的磁场忽略不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.和不受安培力B.两次弹簧测力计示数C.通电线框的质量D.匀强磁场磁感应强度大小【答案】C【解析】A．和都受安培力，它们受到的安培力大小相等、方向相反，选项A错误；BCD．电流反向前，根据左手定则，可知边的安培力方向竖直向上，根据线框的平衡有电流反向后，根据左手定则，可知边的安培力方向竖直向下，根据线框的平衡有解得选项C正确，BD错误。故选C。6.如图所示，理想变压器原线圈与电流表和交流电源、开关构成闭合回路，副线圈接有滑动变阻器、定值电阻、电压表V和电流表，其中交流电源电压有效值是10V，滑动变阻器的最大阻值，定值电阻，原、副线圈匝数比，电表都是理想交流电表。闭合开关，调节使阻值从最大逐渐减小的过程，下列说法正确的是（）A.电压表的示数是10V且不变B.电流表的示数是8A且不变C.电流表示数减小D.滑动变阻器的功率减小【答案】B【解析】A．交流电源电压有效值是10V，理想变压器原副线圈匝数比解得U2=40V，即电压表的示数是40V且不变，选项A错误；B．定值电阻的电压是40V，根据欧姆定律得选项B正确；CD．的阻值从最大逐渐减小，两端电压不变，功率增加，电流增加，副线圈的电流增加，则原线圈的电流增加，电流表的示数变大，选项CD错误。故选B。7.如图1所示，水平桌面上固定闭合金属线圈处于磁场中，磁感应强度B随时间t变化的图像如图2所示，垂直桌面向上为正方向。从上向下看，金属线圈中（）A.的时间内电流为逆时针方向B.的时间内电流为顺时针方向C.与的时间内，电流方向相同D.的时间内，电流逐渐减小【答案】C【解析】A．的时间内，磁场方向向上，磁感应强度增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，从上向下看，金属线圈中感应电流为顺时针方向，故A错误；B．的时间内，磁感应强度一定，穿过线圈的磁通量不变，线圈之中没有产生感应电流，故B错误；C．的时间内，磁场方向向上，磁感应强度减小，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，从上向下看，金属线圈中感应电流为逆时针方向，的时间内，磁场方向向下，磁感应强度增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，从上向下看，金属线圈中感应电流为逆时针方向，则与的时间内，电流方向相同，故C正确；D．根据图像可知，的时间内，磁感应强度的变化率逐渐增大，线圈面积一定，则穿过线圈的磁通量的变化率增大，根据法律的电磁感应定律可知，电流逐渐增大，故D错误。故选C。8.如图所示为空间直角坐标系，平面为水平面。空间存在沿z轴负方向的匀强磁场，磁感应强度大小为。一可视为质点的带正电小球从z轴上处以初速度水平抛出。已知小球的比荷，重力加速度g取10，则小球落到水平面的坐标为（）A. B.C. D.【答案】A【解析】将小球的运动分解为以初速度的水平面匀速圆周运动和竖直方向的自由落体运动，对于水平面匀速圆周运动有解得轨道半径为周期为小球在竖直方向解得因为小球在水平面上转动圈，故坐标为。故选A。二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。9.如图所示为固定放置的、边长为l的正三角形线圈，与垂直，线圈的一半区域处在方向垂直纸面向外、大小随时间均匀变化的磁场中，磁感应强度大小。线圈匝数为N，总电阻为R，则下列说法正确的是（）A.感应电流的方向为逆时针B.感应电流的大小一直为C.线圈所受安培力方向由c指向bD.时刻线圈受到的安培力大小为【答案】BD【解析】A．穿过线圈的磁通量向外增加，根据楞次定律，线圈内感应电流的方向为顺时针，选项A错误；B．根据法拉第电磁感应定律有在磁场中的有效面积，解得选项B正确；C．有效长度为aO的长度，根据左手定则，线圈所受安培力方向由b指向c，选项C错误；D．时刻线圈受到的安培力为计算可得选项D正确故选BD。10.如图所示，足够长的两平行光滑金属轨道与水平方向的夹角为，质量为m的金属杆垂直轨道放置，距离金属杆为a以下区域有磁感应强度大小均为B、宽度均为b的多个矩形匀强磁场区域，磁场方向分别垂直于斜面向下或向上，相邻磁场间距也为b，轨道下端接有电阻为R，两轨道间距为。当金属杆由静止释放后，发现金属杆每次进入磁场时的速度都相同。金属杆接入电路的电阻为2R，与轨道始终接触良好，其余电阻不计，，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.金属杆每次刚进入磁场时加速度方向一定沿斜面向下B.金属杆穿出磁场前一定做匀速直线运动C.金属杆从最后一个磁场穿出时的速度大小为D.金属杆从释放到穿出第n个磁场时金属杆产生的热量为【答案】CD【解析】AB．金属杆在无场区做匀加速运动，而金属杆进入磁场的速度相等，所以金属杆每次刚进入磁场时一定先做减速运动，加速度方向沿斜面向上，进入磁场后可能一直做减速运动，也可能先减速后匀速，故AB错误；C．由题意金属杆从最后一个磁场穿出时的速度与从第一个磁场穿出时速度相同，金属杆进第二个磁场时速度与进第一个磁场时速度相同，有所以有联立得故C正确；D．金属杆从刚进入磁场1到刚进入磁场2的过程，由能量守恒定律得金属杆通过各磁场时产生的热量均相同，所以总热量为所以金属杆产生的热量为故D正确；故选CD。三、非选择题：本题共5小题，共58分。11.在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，王明同学操作如下：（1）将灵敏电流计接入如图1、2所示的电路，分别闭合开关时，发现灵敏电流计指针偏转方向与流过表头的电流方向（箭头所示）间的关系，可简单地理解为指针偏转方向与电流方向反向。（2）将灵敏电流计与一个螺线管连接成一个闭合电路，如图3所示，将磁铁某极向下插入线圈时，发现灵敏电流计的指针向右偏转，则条形磁铁上、下两端的极性为________（填“上N、下S”“上S、下N”或“不确定”）。（3）若将图3中灵敏电流计的“”接线柱连接螺线管a端、“”接线柱连接螺线管b端，再将第（2）问中插入螺线管的条形磁铁迅速从螺线管中抽出时，灵敏电流计的指针偏转方向为________（填“左偏”“右偏”或“不确定”）。【答案】（2）上N、下S（3）右偏【解析】（2）[1]灵敏电流计指针向右偏转，说明电流从“”接线柱进入灵敏电流计，感应电流的磁场方向向下，故原磁场方向向上，磁通量增加，插入的条形磁铁上端为N极，下端为S极，即上N下S。（3）[2]调换连接方式后，将条形磁铁从螺线管中迅速抽出时，原磁场方向向上，磁通量减少，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场也应向上，再根据安培定则可知，电流从“”接线柱流入灵敏电流计，指针偏转方向为右偏。12.伏安法测电阻是一种重要的测量电阻的方法。（1）如图1所示，无论将P接a还是接b，考虑到电表内阻的影响，该实验都有系统误差，将P接a时，该误差产生的原因是电压表的分流；将P接b时，________（填“”或“”）。（2）小明同学改进了该装置，他找来另一定值电阻设计了如图2所示的电路图。（a）将滑动变阻器R的滑片滑到最右端。断开开关S2，闭合开关S1，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置，记录两表的示数和。（b）闭合S2，电压表的示数________（填“变大”或“变小”），电流表示数________（填“变大”或“变小”），记录两表的示数和，若不考虑电压表的分流，则待测________（用、、、表示）。（3）小华同学看了小明同学的装置后，给了极高的评价，但其发现如果在步骤（b）中，调整滑动变阻器的电阻，使得电压表的示数不变，就使得计算过程大大简化，此时待测电阻________。【答案】（1）（2）变小变大（3）【解析】（1）将P接b时，该误差产生原因是电流表的分压，使得电压表示数大于待测电阻两端电压，根据欧姆定律可知，。（2）[1][2]闭合S2，并联部分电阻变小，电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小；则电流表示数变大；滑动变阻器两端电压变大，所以并联部分分到的电压变小，即电压表的示数变小；[3]设定值电阻的阻值为，则有，解得（3）电压表示数不变时，仍为，通过电压表和定值电阻的电流不变，故通过待测电阻的电流为则有13.如图所示，地面上方存在范围足够大、方向水平向右的匀强电场，长为L的绝缘轻绳一端固定在离地一定高度的O点，另一端连接一个质量为m、电荷量为、可视为点电荷的带电小球，小球从轻绳水平时的位置B点由静止释放，轻绳与竖直方向夹角时小球速度最大，重力加速度为g，，，不计空气阻力，求：（1）匀强电场强度为多大；（2）当小球运动到最低点C时，轻绳上的拉力大小。【答案】（1）（2）【解析】（1）细绳与竖直方向夹角时小球速度最大，则有解得（2）设小球运动到C点的速度大小为v，则有在C点对小球有解得14.某个小型发电机的线圈匝数，内阻可忽略不计，在匀强磁场中以的角速度匀速转动，转动过程中通过线圈的最大磁通量。发电机的总功率，通过升压变压器进行高压输电，接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电，示意图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数之比，输电线的总电阻，其他导线电阻不计，用户端得到的电压为。求：（1）升压变压器原线圈两端的电