2025北京八十中高二4月月考物理试题及答案

高中2025北京八十中高二4月月考物理（考试时间90分钟满分100分）提示：试卷答案请一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色签字笔作答。一、单项选择题（本题共14小题，每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意的。选对得4分，错选该小题不得分。）1.电磁波在日常生活中有着广泛的应用。下列说法正确的是（）A.微波炉加热食物是利用了红外线的热作用B.红外线应用在遥感技术中，是利用了它穿透本领强的特性C.医院用X射线进行透视，是因为它是各种电磁波中穿透能力最强的D.利用紫外线灭菌消毒，是因为紫外线具有较高的能量2.如图所示，A、B都是质量很轻的铝环，环A是闭合的，环B是断开的，横梁可以绕中间的支点自由转动。若用磁铁分别按图示方式靠近这两个圆环，则下面说法正确的是（）A.磁铁N极靠近A环时，A环内部产生顺时针方向的感应电流（图示视角）B.磁铁N极靠近B环时，B环内部产生逆时针方向的感应电流（图示视角）C.磁铁N极靠近B环时，B环内没有感应电动势产生D.磁铁的任意磁极靠近A环时，A环均会被排斥3.飞机在北半球的。上空以速度从东向西水平飞行，飞机机身长为，机翼两端点的距离为。该空间地磁场的磁感应强度的竖直分量为。设驾驶员左侧机翼的端点为，右侧机翼的端点为，两点间的电压为，则（）A.，且点电势高于点电势B.，且点电势低于点电势C.，且点电势高于点电势D.，且点电势低于点电势4.图甲是小型交流发电机的示意图。在匀强磁场中，矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。已知发电机线圈内阻为，外接电阻的阻值为，其他电阻忽略不计。下列说法正确的是（）A.时线圈平面与中性面垂直B.每秒内电流方向改变100次C.电源的输出功率为D.时通过电阻的瞬时电流为5.如图所示，单刀双掷开关先打到端电容器充满电。时开关打到端，时，回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则（）A.回路中的周期为B.回路中电流最大时线圈中磁场能最大C.时回路中的电流沿顺时针方向D.时线圈中磁场能最大6.某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈且不易停止。按照老师建议，该同学在两接柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显减弱且能很快停止。下列说法正确是（）A.未接导线时，表针晃动过程中表内线圈产生感应电动势B.未接导线时，表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用C.接上导线后，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势D.接上导线后，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用7.图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈，实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐新变亮，而另一相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同，下列说法正确的是（）A.图1中，与的电阻值相同B.图2中，变阻器R与的电阻值相同C.图1中，闭合，电路稳定后，中电流大于中电流D.图2中，闭合瞬间，中电流小于变阻器R中电流8.某种手机的无线充电原理如图所示。已知发射线圈的两端电压为45V，电流的频率为100kHz，接收线圈两端电压为5.4V。充电时效率大约。下列说法正确的是（）A.无线充电工作原理是“电流的磁效应”B.无线充电发射线圈与接收线圈匝数比小于C.接收线圈中电流的频率为50kHzD.充电时接收线圈始终有收缩的趋势9.如图甲所示，一个匝数的圆形导体线圈，面积，电阻。在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。有一个的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，b端接地，则下列说法正确的是（）A.圆形线圈中产生的感应电动势为6VB.电阻R两端的电压为4.5VC.通过电阻R的电流为1.5AD.在0~4s时间内，流经电阻R的电荷量为9C10.如图所示，有一宽为2L的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里。现有一边长为L、粗细均匀的正方形金属线框MNPQ，以恒定速度穿过磁场区域。在运动过程中，金属线框MN边始终与磁场区域边界平行，取MN边刚进入磁场为计时起点，规定逆时针方向为电流正方向，则在下列选项中，能正确反映线框中感应电流以及MN两点间电势差随时间变化规律的是（）A. B.C. D.11.如图是某小型水电站进行电能输送时的简化模型。发电机的输出功率，发电机的电压，经升压变压器后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（）A.发电机输出的电流B.升压变压器匝数比C.降压变压器的匝数比D.当水电站输出电压一定时，若用电用户增多，则减小12.如图，圆柱形区域内存在竖直向上的磁场，磁感应强度的大小随时间的变化关系为，其中、为正的常数。在此区域的水平面内固定一个半径为内壁光滑的圆环形细玻璃管，将一电荷量大小为的带负电小球在管内由静止释放，不考虑带电小球在运动过程中产生的磁场，则从上往下看，下列说法正确的是（）A.小球将在管内沿逆时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为B.小球将在管内沿逆时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为C.小球将在管内沿顺时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为D.小球将在管内沿顺时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为13.如图所示，间距为、水平放置的平行U形光滑金属导轨间有垂直于导轨平面向下、磁感应强度的大小为的匀强磁场，倾斜放置的金属杆在外力作用下以平行于导轨向右的速度匀速运动，金属杆与导轨的夹角为，其单位长度的电阻为，运动过程中与导轨始终接触良好，导轨电阻不计。下列说法正确的是（）A.金属杆中感应电流的方向为到B.金属杆切割磁感线产生的感应电动势大小为C.金属杆所受安培力的大小为D.金属杆的热功率为14.如图甲所示，一根足够长的空心铜管竖直放置，将一枚横截面直径略小于铜管内径、质量为的圆柱形强磁铁从铜管上端管口处由静止释放，强磁铁与铜管内壁的摩擦和空气阻力可以忽略，强磁铁不会做自由落体运动，而是非常缓慢地穿过铜管，在铜管内下落时的最大速度为，重力加速度为。产生该现象的原因是变化的磁场在铜管内激发出了涡流，涡流反过来又对强磁铁产生了很大的阻力。虽然该情景中涡流的定量计算非常复杂，但我们不需要求解，却仍然可以用我们学过的知识来对下述问题进行分析，强磁铁下落过程中，可以认为铜管中的感应电动势大小与强磁铁下落的速度成正比，下列分析正确的是（）A.若把空心铜管切开一条竖直狭缝，如图乙所示，还将强磁铁从铜管上端管口处由静止释放，发现强磁铁做自由落体运动B.图甲中，强磁铁受到铜管的作用力先向上后向下C.图甲中，强磁铁达到最大速度后，铜管的热功率要小于D.如果在图甲中强磁铁的上面粘一个质量为的绝缘橡胶块，则强磁铁下落的最大速度二、填空题（共12分）15.某学校高二物理实验课上，同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲，乙所示。（1）下列说法正确的是（）A.变压器工作时副线圈电压频率与原线圈不相同B.实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法C.为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源，电压不要超过12VD.绕制降压变压器原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些好（2）实验中，可拆变压器如图所示，为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成，硅钢片应平行于平面（）A. B. C. D.（3）一位同学实验时，发现两个线圈的导线粗细不同。他选择的原线圈为800匝，副线为400匝，原线圈接学生电源的正弦交流输出端“6V”挡位，测得副线圈的电压为3.2V。则下列分析正确的是（）A.原线圈导线比副线圈导线粗B.学生电源实际输出电压大于标注的“6V”C.原线圈实际匝数与标注的“800”不符，应大于800D.副线圈实际匝数与标注的“400”不符，应小于400（4）如图所示的电路中，电压为的交流电源通过阻值为的定值电阻与一理想变压器的原线圈连接，一可变电阻与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为、。若保持不变，将可变电阻的阻值增大，则流经原线圈的电流______（选填“增大”“减小”或“不变”）；当可变电阻的阻值为______时（用、和表示），可变电阻的功率最大。三、计算题（本题共2小题，共32分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位）16.如图所示，矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，线框共10匝，面积，电阻，通过导线与一阻值R=49Ω的定值电阻相连，所有电表均为理想交流电表。（计算结果可保留根号）（1）将图示时刻记为，写出该正弦式交流电电动势的瞬时值表达式；（2）时，电压表、电流表的示数；（3）过程流过电阻R的电荷量。（4）转动一周的过程中，整个电路产生的热量17.如图1所示，足够长的光滑金属框架竖直放置，顶端留有接口a、b，两竖直导轨间距为d，一质量为m、长度为d的金属棒始终与竖直导轨接触良好，磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直于框架平面向里，重力加速度为g。不计空气阻力，不计框架和金属棒的电阻及电磁辐射的能量损失。（1）若在a、b间接入一个阻值为R的定值电阻，如图2所示，从静止释放金属棒。a．请分析说明金属棒的运动情况；b．定性画出通过电阻R的电流i随时间t变化的图像；c．求出金属棒的最终速度大小。（2）若在a、b间接入一个电容为C的电容器，如图3所示，同样从静止释放金属棒，若电容器C不会被击穿。a．依据必要的计算分析，说明金属棒的运动情况，并画出金属棒下降一段时间的速度随时间的变化关系图像；b．求金属棒下降高度为h时的速度。