四川省閬中中學(xué)2024-2025學(xué)年高二物理下學(xué)期4月試題含解析

PAGE12-四川省閬中中學(xué)2024-2025學(xué)年高二物理下學(xué)期4月試題（含解析）一、單項選擇題（每題5分，共30分）1.如圖所示，ab和cd是位于水平面內(nèi)的平行金屬軌道，軌道間距為l，其電阻可忽視不計．a(chǎn)c之間連接一阻值為R的電阻．ef為一垂直于ab和cd的金屬桿，它與ab和cd接觸良好并可沿軌道方向無摩擦地滑動，其電阻可忽視．整個裝置處在勻強磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，磁感應(yīng)強度為B．當施外力使桿ef以速度v向右勻速運動時，桿ef所受的安培力為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】當桿ef以速度v向右勻速運動時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為，感應(yīng)電流為，桿ef受到的安培力，聯(lián)立解得，B正確．2.銅質(zhì)金屬環(huán)從條形磁鐵的正上方由靜止起先下落，如圖所示，在下落過程中，下列推斷中正確的是（）A.金屬環(huán)機械能守恒B.金屬環(huán)動能的增加量小于其重力勢能的削減量C.金屬環(huán)的機械能先減小后增大D.磁鐵對桌面的壓力始終大于其自身的重力【答案】B【解析】【詳解】A．當環(huán)從靜止下落過程中，由于磁通量變大，導(dǎo)致環(huán)中出現(xiàn)感應(yīng)電流，受到安培阻力，安培力做負功，所以環(huán)的機械能不守恒，故A錯誤；BC．當環(huán)從靜止下落過程中，受到安培阻力，則除了重力作功外，還有安培力做功，導(dǎo)致下落過程中減小的重力勢能，部分用來增加動能，還有部分用來產(chǎn)生內(nèi)能，所以環(huán)的機械能在削減，故B正確，C錯誤；D．當環(huán)從靜止下落過程中，受到安培阻力，由作用力與反作用力關(guān)系可得環(huán)對磁鐵的作用力，使得磁鐵對桌面的壓力大于其自身的重力，但環(huán)落到棒中間時環(huán)對磁鐵的作用力為零，因為那個時刻不切割磁感線，所以環(huán)落到棒中間的時，磁鐵對桌面的壓力等于其自身的重力，故D錯誤；故選B。3.如圖所示，一寬40cm的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面對里，一邊長為20cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場邊界的速度v＝20cm/s勻速通過磁場區(qū)域.在運動過程中，線框有一邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行，取它剛進入磁場的時刻t＝0，正確反映感應(yīng)電流隨時間改變規(guī)律的圖象是()A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】線框進入磁場過程：時間依據(jù)楞次定律推斷可知感應(yīng)電流方向是逆時針方向，感應(yīng)電流大小不變線框完全在磁場中運動過程：磁通量不變，沒有感應(yīng)產(chǎn)生，經(jīng)驗時間線框穿出磁場過程：時間感應(yīng)電流方向是順時針方向，感應(yīng)電流大小不變，故C正確．4.如圖所示，先后兩次將同一個矩形線圈由勻強磁場中拉出，兩次拉動速度相同．第一次線圈長邊與磁場邊界平行，將線圈全部拉出磁場區(qū)，拉力做功W1、通過導(dǎo)線截面的電荷量為q1，其次次線圈短邊與磁場邊界平行，將線圈全部拉出磁場區(qū)域，拉力做功為W2、通過導(dǎo)線截面的電荷量為q2，則()A.W1>W2，q1＝q2B.W1＝W2，q1>q2C.W1<W2，q1<q2D.W1>W2，q1>q2【答案】A【解析】設(shè)矩形線圈的長邊為a，短邊為b，電阻為R，速度為v，則W1＝BI1ba＝B··a·b，W2＝BI2ba＝B··a·b，因為a>b，所以W1>W2.通過導(dǎo)線截面的電荷量q1＝I1t1＝·＝q2.5.如圖所示是兩個互連的金屬圓環(huán)，小金屬環(huán)的電阻是大金屬環(huán)電阻的二分之一，磁場垂直穿過大金屬環(huán)所在區(qū)域．當磁感應(yīng)強度隨時間勻稱改變時，在大環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E，則a、b兩點間的電勢差為()A.EB.EC.ED.E【答案】B【解析】【詳解】ab間的電勢差等于路端電壓，而小環(huán)電阻占電路總電阻的，故Uab＝E；A.E，與計算結(jié)果不一樣，故A錯誤；B.E，與計算結(jié)果一樣，故B正確；C.E，與計算結(jié)果不一樣，故C錯誤；D.E，與計算結(jié)果不一樣，故D錯誤；6.兩個閉合的金屬環(huán)，穿在一根光滑的絕緣桿上，如圖所示，當條形磁鐵的S極自右向左插向圓環(huán)時，環(huán)的運動狀況是()A.兩環(huán)同時向左移動，間距增大B.兩環(huán)同時向左移動，間距變小C.兩環(huán)同時向右移動，間距變小D.兩環(huán)同時向左移動，間距不變【答案】B【解析】【詳解】當磁鐵的S極靠近時，穿過兩圓環(huán)的磁通量變大，由楞次定律可得兩圓環(huán)的感應(yīng)電流方向都是順時針方向(從右向左看)，依據(jù)左手定則可知兩圓環(huán)受到磁鐵向左的安培力，遠離磁鐵，即向左移．由于兩圓環(huán)的電流方向相同，所以兩圓環(huán)相互吸引，即相互合攏，間距變小；A.兩環(huán)同時向左移動，間距增大，與結(jié)果不一樣，故A錯誤；B.兩環(huán)同時向左移動，間距變小，與結(jié)果一樣，故B正確；C.兩環(huán)同時向右移動，間距變小，與結(jié)果不一樣，故C錯誤；D.兩環(huán)同時向左移動，間距不變，與結(jié)果不一樣，故D錯誤；二、多項選擇題（每題6分，共24分）7.如圖甲、乙所示的電路中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，且小于燈泡S的電阻，接通K，使電路達到穩(wěn)定，燈泡S發(fā)光，則（）A.在甲圖中，斷開K后，S將漸漸變暗B.在甲圖中，斷開K后，S將先變得更亮，然后才變暗C.在乙圖中，斷開K后，S將漸漸變暗D.在乙圖中，斷開K后，S將先變得更亮，然后才變暗【答案】AD【解析】【詳解】AB．在甲圖中，K閉合時，流過S的電流等于流過L的電流，當K斷開后，流過L的電流通過S和R構(gòu)成新的回路并漸漸減小，在此過程中，該電流始終不比S發(fā)光時的電流大，故S將漸漸變暗。故A正確，B錯誤；

CD．同理，在乙圖中，K閉合時，由電阻大小關(guān)系可推想流過S所在支路的電流小于流過L所在支路的電流，當K斷開后，流過L所在支路的電流通過了S，并從大于S發(fā)光時的電流起先減小，故S將先變得更亮，然后才變暗。故C錯誤，D正確。

故選AD。8.如圖所示，一矩形閉合線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸以恒定的角速度轉(zhuǎn)動，從線圈平面與磁場方向平行時起先計時，則在0～這段時間內(nèi)A.線圈中的感應(yīng)電流始終在減小 B.線圈中的感應(yīng)電流先增大后減小C.穿過線圈磁通量始終在減小 D.穿過線圈的磁通量的改變率始終在減小【答案】AD【解析】0～為四分之一周期，在t=0時刻線圈平面與磁感線平行；AB、當線圈平面與磁場方向平行時，左右兩邊垂直切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，感應(yīng)電流最大，之后的四分之一周期內(nèi)，感應(yīng)電動勢及電流越來越小，故A正確，B錯誤；C、在四分之一周期內(nèi)，穿過線圈的磁通量始終增大，故C錯誤；D、線圈從t=0起先轉(zhuǎn)動的四分之一時間內(nèi)，感應(yīng)電動勢始終在減小，所以穿過線圈的磁通量的改變率也始終在減小，故D正確．故選AD9.如圖甲所示，光滑導(dǎo)體框架abcd水平放置，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒PQ平行于bc放在ab、cd上，且正好卡在垂直于軌道平面的四枚光滑小釘之間，回路總電路為R，整個裝置放在垂直于框架平面的改變的磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t的改變狀況如圖乙所示（規(guī)定磁感應(yīng)強度方向向上為正），則在時間0～t內(nèi)，關(guān)于回路內(nèi)的感應(yīng)電流I及小釘對PQ的彈力N，下列說法中正確的是（）A.I的大小是恒定的 B.I的方向是改變的C.N的大小是恒定的 D.N的方向是改變的【答案】AD【解析】【詳解】AB．依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，正向磁場大小減小，且勻稱減小，導(dǎo)致在線圈中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流，方向逆時針；當反向磁場大小增大時，由于勻稱增加，故產(chǎn)生感應(yīng)電流恒定，且方向逆時針。故A正確，B錯誤；

CD．由于感應(yīng)電流大小方向都是恒定，由于磁場的大小與方向改變，依據(jù)F=BIL可知安培力大小不斷改變；導(dǎo)體棒PQ受到的安培力先向右后向左，則小釘對PQ的彈力N大小和方向都是改變的，故C錯誤，D正確；

故選AD。10.如圖，一志向變壓器原線圈接入一溝通電源，副線圈電路中R1、R2、R3和R4均為固定電阻，開關(guān)S是閉合的．V1和V2為志向電壓表，讀數(shù)分別為U1和U2；A1、A2和A3為志向電流表，讀數(shù)分別為I1、I2和I3．現(xiàn)斷開S，U1數(shù)值不變，下列推斷中正確的是A.U2變小、I3變小 B.U2不變、I3變大CI1變小、I2變小 D.I1變大、I2變大【答案】BC【解析】【詳解】副線圈開關(guān)S沒有斷開時電阻并聯(lián)后與串聯(lián)，開關(guān)S斷開后則并聯(lián)后與串聯(lián)，因此可知副線圈的總電阻增大，電壓表V2測量的時副線圈的電壓，電流表A2測量的時副線圈的干路電流，因此由可知電壓表V2的示數(shù)不變，則電流表A2的示數(shù)減??；由可知電流表A1的示數(shù)減小；則電阻R3兩端的電壓增大，故電流表A3的示數(shù)增大，則B和C正確，A和D錯誤．故選BC。三、填空題（11題每空2分，12題每空3分，共17分）11.有一正弦溝通電，它的電壓隨時間改變的圖象如圖所示。則：溝通電壓的峰值為_______V；交變電流的周期為_______s；交變電流的頻率為_______Hz；電壓的瞬時表達式_______?！敬鸢浮?1).539(2).0.02(3).50(4).【解析】【詳解】[1]．溝通電壓的峰值為539V；[2]．交變電流的周期為0.02s；[3]．交變電流的頻率為50Hz；[4]．電壓的瞬時表達式。12.如圖所示是“探討電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的試驗裝置。（1）將圖中所缺導(dǎo)線補接完整（）（2）假如在閉合電鍵時發(fā)覺靈敏電流計的指針向右偏了一下。那么合上電鍵后，將原線圈快速插入副線圈時，電流計指針向_____偏轉(zhuǎn)；原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器滑片快速向左移動時，電流計指針向_____偏轉(zhuǎn)?！敬鸢浮?1).(2).右(3).左【解析】【詳解】(1)[1]探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象試驗電路分兩部分，要使原線圈產(chǎn)生磁場必需對其通電，故電源、開關(guān)、滑動變阻器、原線圈組成閉合電路，靈敏電流計與副線圈組成另一個閉合電路，如圖所示：(2)[2]閉合開關(guān)，穿過副線圈的磁通量增大，靈敏電流表的指針向右偏；將原線圈快速插入副線圈時，磁場方向不變，穿過副線圈的磁通量增大，靈敏電流計指針將向右偏轉(zhuǎn)；[3]原線圈插入副線圈后，由電路圖可知，將滑動變阻器觸頭快速向左拉時，滑動變阻器接入電路的阻值變大，原線圈電流變小，穿過副線圈的磁場方向不變，但磁通量變小，靈敏電流計指針將左偏轉(zhuǎn)。四、計算題（共39分）13.如下圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式溝通發(fā)電機的原理圖，其矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線圈的匝數(shù)n＝100、電阻r＝10Ω，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻R連接，電阻R＝90Ω，與R并聯(lián)的溝通電壓表為志向電表．在t＝0時刻，線圈平面與磁場方向平行，穿過每匝線圈的磁通量Φ隨時間t按下圖乙所示正弦規(guī)律改變．求：(1)溝通發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢最大值；(2)電路中溝通電壓表的示數(shù)．【答案】(1)(2)【解析】【分析】（1）依據(jù)求的最大值；（2）電壓表測量的為有效值，依據(jù)閉合電路的歐姆定律求電壓表的示數(shù).【詳解】（1）線圈轉(zhuǎn)動的角速度為：產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢為：（2）產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的有效值為：依據(jù)閉合電路的歐姆定律得：電壓表的示數(shù)為14.某發(fā)電站的輸出功率為104kW，輸出電壓為4kV，通過志向變壓器升壓后向80km遠處的用戶供電。再通過降壓變壓器向用戶供電。已知輸電線的電阻率為ρ＝2.4×10－8Ω·m，導(dǎo)線橫截面積為1.5×10－4m2，輸電線路損失的功率為輸出功率的4%。求：(1)畫出遠距離輸電過程示意圖；(2)升壓變壓器的輸出電壓；(3)輸電線路上的電壓損失?！敬鸢浮?1)見解析圖；(2)80000V；(3)3200V【解析】【詳解】(1)遠距離輸電過程示意圖；(2)依據(jù)電阻定律知，輸電線上的電阻為輸電線上損失的功率為P損=I2R=4%P解得輸電線上的電流為則輸出電壓為(3)輸電線上的電壓損失為△U=IR=125×256V=3200V15.如圖所示，光滑導(dǎo)軌MN、PQ在同一水平面內(nèi)平行固定放置，其間距d＝1m，右端通過導(dǎo)線與阻值RL＝8Ω的小燈泡L相連，CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有方向豎直向下、磁感應(yīng)強度B＝1T的勻強磁場，一質(zhì)量m＝50g、阻值為R＝2Ω的金屬棒在恒力F作用下從靜止起先運動s＝2m后進入磁場恰好做勻速直線運動．(不考慮導(dǎo)軌的電阻，金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸)．求：（