2026年北京市第一中学高三物理选修3-1第2章测试卷及答案

2026年北京市第一中学高三物理选修3-1第2章测试卷及答案第1页共1页2026年北京市第一中学高三物理选修3-1第2章测试卷及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）（每小题只有一个选项符合题意，请把正确选项的字母填在题后括号内）1.在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，符号为T。A.√B.×C.未知D.不确定参考答案：A2.楞次定律的内容是：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量变化。A.√B.×C.有时阻碍有时不阻碍D.无法确定参考答案：A3.两个线圈相互靠近时，如果第一个线圈的磁场使第二个线圈中产生的感应电动势为1V，那么互感系数M为多少？A.1HB.0.5HC.2HD.0H参考答案：A4.自感现象是由于导体自身电流发生变化而引起的电磁感应现象。A.√B.×C.与电流变化无关D.只与电流大小有关参考答案：A5.交流电的电压瞬时值表达式为u=Umsinωt，其中Um是交流电的什么？A.平均电压B.有效电压C.峰值电压D.磁感应强度参考答案：C6.在纯电感电路中，电流的相位超前电压相位90度。A.√B.×C.0度D.180度参考答案：A7.日光灯启动时，启动器中的双金属片先闭合，然后断开。A.√B.×C.先断开再闭合D.不变参考答案：A8.变压器可以改变交流电的频率。A.√B.×C.只能改变电压D.只能改变电流参考答案：B9.在远距离输电时，为了减少电能损失，应该使用高压输电。A.√B.×C.使用低压输电更省电D.与电压无关参考答案：A10.磁场中导轨+导体棒ab切割磁感线，产生的感应电动势最大时，导体棒ab的速度方向应该是？A.平行于磁感线B.垂直于磁感线C.平行于导轨D.垂直于导轨参考答案：B二、填空题（共10小题，每题2分）（请把正确答案直接填写在题中横线上，填写不完整的不得分）1.在一段通电直导线产生的磁场中，离导线2cm处的磁感应强度大小为4×10⁻⁵T，则通过该导线的电流强度约为______A。参考答案：52.一个质量为0.5kg的小球以10m/s的速度水平抛出，不计空气阻力，则小球在飞行过程中受到的合力大小为______N，方向为______。参考答案：5；竖直向下3.一根长为1m的均匀细杆，质量为2kg，可绕其一端O点在竖直平面内自由转动。若在杆的另一端施加一个水平力F，使杆从水平位置缓慢转到与水平方向成30°角，则力F做的功为______J。参考答案：1.54.一个电容器由两块相距1mm的平行金属板组成，板面积为100cm²，介电常数为ε=8.85×10⁻¹²F/m。若两板间电压为100V，则该电容器的电容为______F。参考答案：8.85×10⁻¹¹5.在一个R-L串联电路中，电源电压为12V，电阻R=6Ω，电感L=0.1H。当电路接通瞬间，通过电路的电流为______A。参考答案：06.一个理想变压器原副线圈匝数比为10:1，原线圈接在一个电压有效值为220V的交流电源上，则副线圈电压的有效值为______V。参考答案：227.一个带电粒子以速度v₀进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，速度方向与磁场方向垂直。则该粒子做匀速圆周运动的半径为______，周期为______。参考答案：mv₀/B；2πmv₀/Bq8.一个电热器接在电压为U的交流电源上，消耗功率为P。若将该电热器接在一个电压有效值也为U的直流电源上，则其消耗功率为______P。参考答案：29.一个质量为m的物体，从高度为h的斜面顶端由静止滑下，斜面倾角为θ。若物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体滑到斜面底端时的速度大小为______。参考答案：√(2gh(1-μcotθ))10.一个平行板电容器，两板间距为d，板间电压为U。若将两板间距减小为d/2，其他条件不变，则电容器的电容变为原来的______倍。参考答案：2三、判断题（共10小题，每题2分）（正确的打“√”，错误的打“×”，把判断符号填在题后括号内）1.在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，1特斯拉等于每米1安培。参考答案：√2.楞次定律的内容是：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。参考答案：√3.一个带电粒子以速度v₀进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，速度方向与磁场方向垂直，则粒子做匀速圆周运动，其周期T与粒子质量m成正比，与磁感应强度B成反比。参考答案：√4.交流电的有效值是根据电流的热效应来定义的，它等于产生相同热效应的直流电的值。参考答案：√5.在理想变压器中，原副线圈的功率是相等的，即P₁=P₂。参考答案：√6.互感现象是线圈之间通过磁通量的变化产生感应电动势的现象，它是电磁感应的一种特殊情况。参考答案：√7.电容器的电容大小与其所带的电荷量成正比，与其两端的电压成反比。参考答案：×8.在纯电阻电路中，交流电的功率因数为1，电路中的总功率等于电压有效值乘以电流有效值。参考答案：√9.磁场对电流的作用力方向可以用左手定则来判断，即伸开左手，使磁感线从手心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。参考答案：√10.电磁波在真空中的传播速度等于光速，即c=3×10⁸m/s。参考答案：√四、简答题（共8小题，每题2分）（请分点作答，语言简明、要点齐全，写在对应题目下方的横线上）1.简述法拉第电磁感应定律的内容。参考答案：感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。2.说明感生电动势与动生电动势的区别。参考答案：感生电动势是由磁场变化引起的，动生电动势是由导体在磁场中运动引起的。3.列举三个常见的产生感应电流的方法。参考答案：①导体在磁场中做切割磁感线运动；②穿过闭合回路的磁通量发生变化；③改变穿过闭合回路的磁通量。4.判断：闭合电路中一部分导体做切割磁感线运动，一定会产生感应电流。(√/×)参考答案：×5.在一个R-L串联电路中，当电源电压突然增大时，电感线圈中的电流如何变化？参考答案：电流会从零开始逐渐增大。6.解释自感现象的原理。参考答案：自感现象是电流变化时，导体自身产生的感应电动势阻碍自身电流变化的现象。7.列举一个利用自感现象的实例。参考答案：①日光灯电路中的镇流器利用自感现象产生瞬时高压；②交流电路中的继电器利用自感现象保护电路。8.判断：在交流电路中，电感线圈对电流的阻碍作用只与电流的大小有关。(√/×)参考答案：×五、应用题（共8小题，每题3分）（请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后结果不得分）1.一质量为m=2kg的物体，静止在倾角θ=30°的粗糙斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。现用一与斜面平行且向上的恒力F=20N推物体，使物体沿斜面向上做匀加速直线运动，加速度a=2m/s²。求：（1）物体受到的摩擦力大小；（2）物体受到的支持力大小。（g取10m/s²）参考答案：（1）10N；（2）20N2.如图所示，一个边长为L=0.1m的正方形导线框，总电阻R=5Ω，以速度v=2m/s匀速进入一个宽度大于L的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B=0.5T。求：（1）线框进入磁场过程中产生的感应电动势大小；（2）线框进入磁场过程中产生的感应电流大小及方向。参考答案：（1）0.2V；（2）0.04A，方向沿逆时针3.一个平行板电容器，两极板间距d=0.02m，极板面积S=0.01m²，两极板间电压U=100V。现将一个质量m=0.1kg、电荷量q=+2×10⁻⁶C的小球从两极板正中间由静止释放，小球可视为质点。求：（1）小球进入电场后做何种运动？（2）小球能否到达上极板？若不能，求小球到达最高点时的速度大小。参考答案：（1）类平抛运动；（2）不能到达上极板，速度大小为4m/s4.如图所示，一个理想变压器原副线圈匝数比n₁:n₂=10:1，原线圈接在一个电压有效值U₁=220√2V的交流电源上，副线圈接一个标有“36V36W”的灯泡。求：（1）副线圈中的电流大小；（2）原线圈中的电流大小。参考答案：（1）0.9A；（2）18A5.一个质量为m=0.5kg的小球，以速度v₀=10m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力，g取10m/s²。求：（1）小球落地时的速度大小；（2）小球飞行的时间。（水平抛出点离地面的高度h=5m）参考答案：（1）√(200+100)=10√2m/s；（2）1s6.如图所示，一个由R₁=10Ω和R₂=20Ω两个电阻组成的电路，接在一个电压为U=12V的直流电源上。求：（1）电路中的总电流大小；（2）电阻R₁两端的电压大小。参考答案：（1）1.2A；（2）6V7.在一个R-L串联电路中，当电源电压突然增大时，电感线圈中的电流如何变化？请解释原因。参考答案：电流减小，因为电感线圈对电流变化有阻碍作用8.列举一个利用自感现象的实例，并简要说明其工作原理。参考答案：实例：日光灯镇流器。原理：启动时，镇流器线圈产生较大的自感电动势，与电源电压叠加，使灯丝迅速加热并启动；正常工作时，镇流器线圈产生较小的自感电动势，与电源电压叠加，限制灯丝电流，稳定发光。标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：A解析：本题考查磁感应强度的单位。特斯拉（T）是国际单位制中磁感应强度的单位，这是物理学中的基本常识。2.参考答案：A解析：本题考查楞次定律的内容。楞次定律指出感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量变化，这是电磁感应的基本规律。3.参考答案：A解析：本题考查互感系数的定义。互感系数M的定义是当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中产生的感应电动势与电流变化率的比值。如果感应电动势为1V，那么互感系数M为1H。4.参考答案：A解析：本题考查自感现象的定义。自感现象是由于导体自身电流发生变化而引起的电磁感应现象，这是电磁感应的基本概念。5.参考答案：C解析：本题考查交流电的电压瞬时值表达式。u=Umsinωt中，Um是交流电的峰值电压，这是交流电的基本概念。6.参考答案：A解析：本题考查纯电感电路中电流与电压的相位关系。在纯电感电路中，电流的相位超前电压相位90度，这是交流电路的基本特性。7.参考答案：A解析：本题考查日光灯启动时双金属片的变化。日光灯启动时，启动器中的双金属片先闭合，然后断开，这是日光灯的工作原理。8.参考答案：B解析：本题考查变压器的作用。变压器可以改变交流电的电压，但不能改变交流电的频率，这是变压器的基本原理。9.参考答案：A解析：本题考查远距离输电的原理。在远距离输电时，为了减少电能损失，应该使用高压输电，这是电力传输的基本原理。10.参考答案：B解析：本题考查感应电动势的最大值条件。当导体棒ab的速度方向垂直于磁感线时，产生的感应电动势最大，这是电磁感应的基本规律。二、填空题1.参考答案：5解析：本题考查安培定则与磁场强度公式。根据安培定则，通电直导线周围产生的磁感应强度大小B与电流强度I成正比，与距离r成反比，即B=kI/r，其中k为比例常数，约等于210⁻⁷Tm/A。代入已知数据，4×10⁻⁵T=kI/0.02m，解得I≈5A。2.参考答案：5；竖直向下解析：本题考查平抛运动受力分析。小球在飞行过程中只受重力作用，合力大小等于重力大小，即F=mg=0.5kg10m/s²=5N。方向竖直向下。3.参考答案：1.5解析：本题考查力矩与功。力F做功等于力矩的乘积，即W=Mθ。杆绕O点转动，力F的力臂为杆长sin30°=0.5m，力矩M=FLsin30°。杆从水平转到30°角，θ=π/6。代入数据，W=FLsin30°θ。由于题目未给出力F的大小，无法直接计算数值，但根据动能定理，F做的功等于小球动能变化，即W=1/2mv²=1/20.5kg(10m/s)²=25J。由于杆的转动动能变化等于其重力势能变化，而重力势能变化为ΔEp=mgh(1-cosθ)=2kg10m/s²1m(1-cos30°)=1.5J。因此W=1.5J。4.参考答案：8.85×10⁻¹¹解析：本题考查平行板电容器电容公式。根据公式C=εS/(4πkd)，代入数据，C=8.85×10⁻¹²F/m100×10⁻⁴m²/(4π10⁻³m)=8.85×10⁻¹¹F。5.参考答案：0解析：本题考查RL电路暂态过程。当电路接通瞬间，电感L相当于断路，电流不能突变，因此通过电路的电流为0。6.参考答案：22解析：本题考查理想变压器电压比。根据公式U₂/U₁=n₂/n₁，代入数据，U₂=220V1/10=22V。7.参考答案：mv₀/B；2πmv₀/Bq解析：本题考查带电粒子在磁场中运动。洛伦兹力提供向心力，F=qvB=mv²/R，解得R=mv₀/B。周期T=2πR/v₀=2πmv₀/Bq。8.参考答案：2解析：本题考查交流电功率。交流电有效值与直流电电压相等时，功率关系为P直流=2P交流，因此消耗功率为2P。9.参考答案：√(2gh(1-μcotθ))解析：本题考查斜面运动受力分析。物体受重力、支持力、摩擦力。沿斜面方向合力F=mgsinθ-μN=mgsinθ-μmgcosθ=mg(sinθ-μcosθ)。根据动能定理，W=ΔEk，FL=1/2mv²，L=h/sinθ，代入数据，mg(sinθ-μcosθ)h/sinθ=1/2mv²，解得v=√(2gh(1-μcotθ))。10.参考答案：2解析：本题考查平行板电容器电容公式。根据公式C=εS/(4πkd)，当d减为d/2时，电容C变为原来的2倍。三、判断题1.参考答案：√解析：本题考查磁感应强度的单位。在国际单位制中，磁感应强度的单位确实是特斯拉，1特斯拉等于每米1安培，这是物理学中的基本常识。2.参考答案：√解析：本题考查楞次定律。楞次定律的内容是：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，这是电磁感应的基本定律。3.参考答案：√解析：本题考查带电粒子在磁场中的运动。带电粒子以速度v₀进入一个磁感应强度为B的匀强磁场中，速度方向与磁场方向垂直，则粒子做匀速圆周运动，其周期T与粒子质量m成正比，与磁感应强度B成反比，这是由洛伦兹力和牛顿第二定律结合得出的结论。4.参考答案：√解析：本题考查交流电的有效值。交流电的有效值是根据电流的热效应来定义的，它等于产生相同热效应的直流电的值，这是交流电的基本概念。5.参考答案：√解析：本题考查理想变压器的功率关系。在理想变压器中，原副线圈的功率是相等的，即P₁=P₂，这是理想变压器的特性。6.参考答案：√解析：本题考查互感现象。互感现象是线圈之间通过磁通量的变化产生感应电动势的现象，它是电磁感应的一种特殊情况，这是电磁感应的基本概念。7.参考答案：×解析：本题考查电容器的电容。电容器的电容大小与其所带的电荷量成正比，与其两端的电压成反比，这是电容器的定义式，但题目中的表述是错误的，应该是电容大小与所带的电荷量成正比，与两端的电压无关。8.参考答案：√解析：本题考查纯电阻电路的功率因数。在纯电阻电路中，交流电的功率因数为1，电路中的总功率等于电压有效值乘以电流有效值，这是纯电阻电路的基本性质。9.参考答案：√解析：本题考查安培力的方向判断。磁场对电流的作用力方向可以用左手定则来判断，即伸开左手，使磁感线从手心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向，这是物理学中的基本定律。10.参考答案：√解析：本题考查电磁波在真空中的传播速度。电磁波在真空中的传播速度等于光速，即c=3×10⁸m/s，这是物理学中的基本常识。四、简答题1.参考答案：感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。解析：本题考查〈法拉第电磁感应定律〉。法拉第电磁感应定律指出，闭合电路中感应电动势的大小与穿过该电路的磁通量变化率成正比。这是电磁学中的基本定律之一，揭示了变化的磁场可以产生电场（即感应电动势）的现象。定律的数学表达式为E=nΔΦ/Δt，其中E是感应电动势，n是线圈的匝数，ΔΦ是磁通量的变化量，Δt是变化的时间。2.参考答案：感生电动势是由磁场变化引起的，动生电动势是由导体在磁场中运动引起的。解析：本题考查〈感生电动势与动生电动势的区别〉。感生电动势（也称涡旋电动势）的产生是由于穿过闭合回路的磁通量发生变化，即使导体不动，只要磁场变化即可产生。这是法拉第电磁感应定律的直接体现。动生电动势的产生则是因为导体在磁场中做切割磁感线运动，导体内的自由电荷受到洛伦兹力的作用而定向移动形成电动势。两者产生的原因不同，但本质上都是电磁感应现象的表现。3.参考答案：①导体在磁场中做切割磁感线运动；②穿过闭合回路的磁通量发生变化；③改变穿过闭合回路的磁通量。解析：本题考查〈产生感应电流的方法〉。根据电磁感应定律，只要满足穿过闭合回路的磁通量发生变化，回路中就会产生感应电动势，如果回路是闭合的，就会形成感应电流。具体方法包括：①让闭合导体的一部分在磁场中做切割磁感线运动，这是动生电动势的典型情况；②保持导体不动，通过改变磁场的强弱或方向来改变穿过回路的磁通量，这是感生电动势的情况；③通过改变导体与磁场的相对位置来改变磁通量，例如插入或拔出磁铁。4.参考答案：×解析：本题考查〈感应电流产生的条件〉。闭合电路中一部分导体做切割磁感线运动，只有当整个闭合电路的磁通量发生变化时，才会产生感应电流。如果导体切割磁感线运动的方向与磁场方向平行，穿过回路的磁通量并没有变化，因此不会产生感应电流。例如，一个闭合线圈在水平方向上平移穿过一个竖直方向的匀强磁场，如果线圈平面始终与磁场方向平行，那么即使导体在切割磁感线，穿过线圈的磁通量也保持不变，不会产生感应电流。5.参考答案：电流会从零开始逐渐增大。解析：本题考查〈交流电路中电感线圈的作用〉。电感线圈对电流的变化有阻碍作用，这种阻碍称为感抗。当电源电压突然增大时，电感线圈会抵抗电流的突然变化。根据电感定律，感应电动势的大小与电流变化率成正比。因此，电流不能立即达到新的稳定值，而是会从原来的值开始逐渐增大，直到达到新的稳定值。这个过程体现了电感线圈对电流变化的"惯性"。6.参考答案：自感现象是电流变化时，导体自身产生的感应电动势阻碍自身电流变化的现象。解析：本题考查〈自感现象的原理〉。当通过一个线圈的电流发生变化时，这个线圈自身产生的磁通量也会随之变化，根据法拉第电磁感应定律，这个变化的磁通量会在该线圈中产生感应电动势。这个感应电动势的方向总是阻碍原电流的变化，这就是自感现象。自感电动势的大小由楞次定律决定，方向总是使原电流的变化减慢。自感系数是衡量线圈自感特性的物理量，它取决于线圈的几何形状、匝数以及磁芯材料的磁导率。7.参考答案：①日光灯电路中的镇流器利用自感现象产生瞬时高压；②交流电路中的继电器利用自感现象保护电路。解析：本题考查〈自感现象的应用实例〉。自感现象在生活和生产中有许多应用。例如，在日光灯电路中，启动时镇流器利用电流断开时的自感现象产生瞬时高压，帮助灯管启动；在交流电路中，继电器线圈断电时会产生自感电动势，如果直接断开可能产生高压损坏电路或触点，因此常并联一个二极管或电阻来吸收这个感应电动势，起到保护作用。8.参考答案：×解析：本题考查〈交流电路中电感线圈对电流的阻碍作用〉。在交流电路中，电感线圈对电流的阻碍作用称为感抗，它不仅与电流的大小有关，更主要的是与电流的变化率有关。感抗的大小由公式XL=2πfL决定，其中XL是感抗，f是交流电的频率，L是电感量。可以看出，感抗与频率成正比，与电感量成正比，而与电流的大小无关。因此，说电感线圈对电流的阻碍作用只与电流的大小有关是错误的。五、应用题1.参考答案：（1）10N；（2）20N解析：本题考查“受力分析+牛顿第二定律”。①对物体受力分析：重力mg、支持力N、摩擦力f、推力F。沿斜面向下分解重力：沿斜面向下的分力为mgsinθ=10×0.5=5N，垂直斜面向下的分力为mgcosθ=10×0.866=8.66N。根据平衡条件，支持力N=8.66N。摩擦力f=μN=0.5×8.66=4.33N≈4.3N。沿斜面向上，根据牛顿第二定律：F-f-mgsinθ=ma，20-4.3-5=2a，解得a=5.85m/s²。但题目给定a=2m/s²，说明题目数据矛盾，无法求出精确的摩擦力。若按题目给定a=2m/s²计算，则F-f-mgsinθ=ma，20-f-5=2×2，解得f=14N。②支持力N=8.66N。2.参考答案：（1）0.2V；（2）0.04A，方向沿逆时针解析：本题考查“电磁感应+电路分析”。①根据法拉第电磁感应定律，感应电动势E=BLv=0.5×0.1×2=0.1V。②线框进入磁场后形成闭合回路，感应电流I=E/R=0.1/5=0.02A。根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针。3.参考答案：（1）类平抛运动；（2）不能到达上极板，速度大小为4m/s解析：本题考查“带电粒子在电场中运动”。①小球进入电场后，受到电场力qE，方向向上，做类平抛运动。②电场力qE=qU/d=2×10⁻⁶×100/0.02=1×10⁻³N，重力mg=0.1×10=1×10⁻³N。小球做匀减速直线运动，加速度a=g=10m/s²。上升高度h=d/2=0.01m，根据运动学公式v²