2025北京东直门中学高二3月月考物理试题及答案

高中2025北京东直门中学高二3月月考物理考试时间：90分钟总分100分一、单选题：本大题共14小题，每小题3分，共43分1.下列说法正确的是（）A.手机的无线充电技术是利用了电磁感应中的自感现象B.磁电式电表运输时正负极短接是为了达到电磁驱动的目的C.电磁炉加热食物时，是利用交流电在电磁炉面板中产生的涡流发热D.金属探测器用来探测金属，是因为金属中产生涡流的磁场反过来影响探测器中的电流2.下列说法中正确的是（）A.变化的电场一定产生变化的磁场B.电磁波按波长从长到短顺序排列依次是：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波C.X射线的穿透本领比γ射线更强D.电磁波在真空中的传播速度等于光速3.如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与盒子Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的三种元件串联，再将三者并联，接在正弦交变电路中，三只灯泡亮度相同若保持电路两端电压有效值不变，将交变电流的频率增大，观察到灯a变暗、灯b变亮、灯c亮度不变。则三个盒子中的元件可能是（）A.Ⅰ为电阻，Ⅱ为电容器，Ⅲ为电感器B.Ⅰ为电感器，Ⅱ为电阻，Ⅲ为电容器C.Ⅰ为电感器，Ⅱ为电容器，Ⅲ为电阻D.Ⅰ为电容器，Ⅱ为电感器，Ⅲ为电阻4.线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图可知（）A.在A、C时刻线圈处于中性面位置B.在B、D时刻穿过线圈的磁通量为零C.从A时刻到D时刻线圈转过的角度为πD.若从O时刻到D时刻经过0.02s，则在1s内交变电流的方向改变100次5.如图甲所示电路中，电流i（以图甲中电流方向为正）随时间t的变化规律如图乙所示的正弦曲线，下列说法正确的是（）A.内，电容器C正在充电 B.内，电容器C上极板带负电C.内，自感电动势逐渐增大 D.内，电场能转化为磁场能6.如图所示，线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连接到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。开关闭合后，某同学发现将滑动变阻器的滑片P向左加速滑动，电流计指针向右偏转。由此可以推断（）A.断开开关的瞬间，电流计指针向左偏转B.开关闭合后，线圈A向上移动，电流计指针向右偏转C.开关闭合后，滑动变阻器的滑片P向右减速滑动，电流计指针向右偏转D.开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度7.绝缘的水平桌面上放置一金属圆环，其圆心的正上方有一个竖直的条形磁铁。当条形磁铁沿水平方向向右移动时，圆环始终未动。若圆环的质量为m，桌面对它的支持力为FN。在此过程中（）A.FN小于mg，圆环有向右的运动趋势B.FN小于mg，圆环有向左的运动趋势C.FN大于mg，圆环有向右运动趋势D.FN大于mg，圆环有向左的运动趋势8.A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流，则两电热器的电功率之比等于（）A. B. C. D.9.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，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是（）A.断开，闪亮瞬间电流方向和断开前相反B.断开之前中的电流大于中的电流C闭合瞬间中电流与中电流相等D.变阻器R的电阻大于线圈的直流电阻10.图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为理想交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动，已知发电机线圈电阻为5Ω，外接一只阻值为5Ω的电阻R，不计电路的其他电阻，已知电阻R两端的电压随时间变化的图像如图乙所示。则（）A.线圈的转速为100r/sB.交流电流表的示数为C.0.01s时线圈平面与磁场方向平行D.电阻R在1min内产生的热量为4800J11.如图所示，某小型水电站发电机的输出功率，发电机的电压，经变压器升压后向远处输电，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.输电线上的电流C.降压变压器的匝数比D.用户得到的电流12.如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表，下列说法正确的是（）A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，消耗的功率变大B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表示数变大D.若闭合开关S，则电流表示数变大，示数变大13.如图所示，A是一边长为l的方形闭合线框，其总电阻为R，以恒定的速度v沿x轴运动，并穿过一宽度为3l的匀强磁场区域，运动过程中线框平面与磁场方向保持垂直，且线框前后两边与磁场的左右边界始终平行。若以x轴正方向作为力的正方向，以顺时针的电流方向为感应电流的正方向，从线框在图示位置的时刻开始计时，此时线框右侧与磁场左边界的距离为l，则磁场对线框的作用力F及线框中的感应电流i随时间t的变化图像，在图所示的图像中可能正确的是（）A. B.C. D.14.如图所示，宽为的两固定足够长光滑金属导轨水平放置，空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。电阻值均为的两导体棒和静止置于导轨上，其间距也为，其中ab棒质量为2m，cd棒质量为m，现给一向右的初速度，对它们之后的整个运动过程说法正确的是（）A.的加速度越来越大，的加速度越来越小B.克服安培力所做的总功为C.通过的电荷量为D.两导体棒间的距离最终变为二、实验题：本大题共2小题，15题每空1分，16题每空2分，共10分。15.有一灵敏电流计，当电流从它的正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转。现把它与一个线圈串联，将磁体从线圈上方插入或拔出，如图所示。请完成下列填空：（1）图甲中灵敏电流计指针的偏转方向为________。（填“偏向正接线柱”或“偏向负接线柱”）（2）图乙中磁体下方的极性是________。（填“N极”或“S极”）（3）图丙中磁体的运动方向是________。（填“向上”或“向下”）（4）图丁中线圈从上向下看的电流方向是________。（填“顺时针”或“逆时针”）16.利用如图所示的装置可以探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系：（1）除图中所示器材外，还需要的器材有___________；A.干电池B.低压交流电源C.直流电压表D.多用电表（2）下列说法正确的是___________；A变压器工作时通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈B.变压器工作时在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”能量的作用C.理想变压器原、副线圈中的磁通量总是相同D.变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零（3）由于变压器工作时有能量损失，实验测得的原、副线圈的电压比应当___________（选填“大于”、“等于”或者“小于”）原、副线圈的匝数比。三、计算题：本大题共5小题，共48分。17.如图甲所示，一圆形金属线圈面积为，电阻。线圈两端a、b与阻值为的电阻组成闭合回路，导线电阻忽略不计。线圈处在垂直于线圈平面向外的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，求在的时间内。（1）线圈中产生的感应电动势大小E；（2）流过电阻电流大小I及其方向；（3）线圈两端a、b间的电压。18.如图所示，光滑平行导轨置于磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面。导轨间距l=0.4m，一端接有电阻R=0.4Ω，其余部分电阻不计。导体棒ab的电阻r=0.1Ω，以v=5m/s的速度向右匀速运动，运动过程中与导轨接触良好。求：(1)回路中感应电流I的大小并判断导体棒ab中的电流方向；(2)导体棒所受安培力F的大小；(3)电阻R上消耗的功率P。19.如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为a=10cm和b=20cm，内阻为r=5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以ω=50rad/s的角速度匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行，线圈通过电刷和外部R=20Ω的电阻相接。求电键S合上后，（1）写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式；（2）电压表和电流表示数；（3）电阻R上所消耗的电功率；（4）从计时开始，线圈转过90°角的过程中，通过外电阻R的电量。20.如图所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ=37º的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R=3Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L=1m。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上，质量m=0.2kg的金属棒ab置于导轨上，金属棒ab在导轨之间的电阻r=1Ω，导轨电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5，sin37º=0.6，cos37º=0.8，g取10m/s2。（1）分析说明金属棒ab运动过程中加速度及速度的变化情况，并在下图中定性画出金属棒ab运动的速度v随时间t变化的图线；（2）求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度vm；（3）若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，整个回路产生的总焦耳热为Q=0.2J，求金属棒ab沿导轨下滑的位移x。21.定值电阻、电容器、电感线圈是三种常见的电路元件，关于这几个元件有如下结论：①一个定值电阻R满足关系；②一个电容器的电容为C，两极板间电压为U时，储存的能量为；③一个电感线圈的自感系数为L，自感电动势，式中为电流变化率；通过的电流为I时，储存的能量为。如图所示，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，磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面垂直，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，现从静止释放金属棒，求金属棒的最终速度大小v1；（2）若在a、b间接入一个电容为C的电容器，现从静止释放金属棒，求当电容器两极板间电压为时，金属棒下落的高度h；（3）若在a、b间接入一个电阻不计、自感系数为L电感线圈，现从静止释放金属棒，求金属棒下落过程中的最大速度v2。

参考答案一、单选题：本大题共14小题，每小题3分，共43分1234567891011121314DDCDBBACADCBBBC二、实验题：本大题共2小题，15题每空1分，16题每空2分，共10分。15.【答案】①.偏向正接线柱②.S极③.向上④.逆时针【详解】（1）[1]由图甲可知，磁体向下运动，穿过线圈的磁通量增加，原磁场方向向下，根据楞次定律可知线圈中感应磁场方向向上，再根据安培定则可知感应电流方向（从上向下看）为逆时针方向，即电流从正接线柱流入电流计，指针偏向正接线柱。（2）[2]由图乙可知，电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，又知磁通量增加，根据楞次定律可知，原磁场方向向上，即磁体下方为S极。（3）[3]由图丙可知，磁场方向向下，电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，根据楞次定律可知，磁通量减小，磁体的运动方向向上。（4）[4]由图丁可知，磁体向上运动，穿过线圈的磁通量减小，原磁场方向向上，根据楞次定律可知感应磁场的方向向上，再根据安培定则可知，感应电流方向（从上向下看）为逆时针。16.【答案】①.BD②.BC③.大于【详解】（1）[1]实验中若用干电池变压器不能互感变压，必须要有低压交流电源提供交流电，B需要；需要用多用表测量电压，D需要；综上所述需要的实验器材为BD；（2）[2]A．变压器是通过互感工作，而不是通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈，故A错误；B．变压器工作时在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”能量的作用，故B正确；C．理想变压器的原副线圈通过铁芯共用同一个磁场，则两线圈的磁通量总是相同，磁通量的变化率也相同，故C正确；D．变压器的原线圈两端电压由发电机提供，则副线圈上不接负载时，原线圈两端的电压不变，故D错误；故选BC。（3）[3]根据变压器原理可知原副线圈两端电压之比等于原副线圈两端电压之比，即变压器原、副线圈电压应与其匝数成正比，实验中由于变压器的铜损、磁损和铁损，导致变压器的铁芯损失一部分的磁通量，所以副线圈上的电压的实际值一般略小于理论值，所以原线圈与副线圈的电压之比一般大于原线圈与副线圈的匝数之比。三、计算题：本大题共5小题，共48分。17.【答案】（1）0.4V；（2）0.8A，c→d；（3）0.32V【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律可得线圈中产生的感应电动势大小为（2）根据闭合电路欧姆定律可得流过电阻的电流大小为根据楞次定律可知流过电阻的电流方向为c→d。（3）线圈两端a、b间的电压为18.【答案】（1）0.4A，方向由b到a；（2）0.016N；（3）0.064W【详解】(1)导体棒切割产生的感应电动势E=Blv回路中感应电流联立解得I=04A方向由b到a(2)导体棒a