遼寧省名校聯盟2024-2025學年高二下學期3月聯考物理試題一、單選題（本大題共7小題）1．下列物理量中，哪個物理量的單位不是“伏特”（）A．電勢 B．電動勢 C．電勢差 D．電勢能2．一矩形線框在勻強磁場中繞著與磁場垂直且與線框共面的軸勻速轉動，線框中感應電動勢隨時間變化的圖像如圖所示，下列說法中正確的是（）A．感應電動勢的有效值為B．感應電動勢的瞬時值表達式為C．此交變電流的頻率為0.2HzD．時，線框平面與磁場方向平行3．如圖所示，A，B是兩個完全相同的小燈泡，是自感系數很大且電阻不計的電感線圈，電源內阻不計。若最初S是斷開的，那么下列描述中正確的是（）A．剛閉合S時，A燈立即亮，B燈延遲一段時間才亮B．剛閉合S時，A燈延遲一段時間才亮，B燈立即亮C．閉合S，電路穩定后，A燈變得比剛閉合S時更亮，B燈則會熄滅D．閉合S，電路穩定后再斷開S時，A燈會閃亮一下再熄滅4．小型直流電動機（其線圈內阻為）與規格為“4V

4W”的小燈泡并聯，再與阻值的電阻串聯，然后接至的恒壓電源上，如圖所示，小燈泡恰好正常發光，電動機正常工作，下列說法正確的是（）A．通過電動機的電流為0.6A B．電動機消耗的總功率為10WC．電動機的輸出功率為2W D．電動機的效率為5．半導體材料的發展為霍爾效應的實際應用提供了高質量的換能器。如圖所示，一塊寬為，厚為，長為的長方體N型半導體，導電粒子為負電子，單位體積內自由電子數為，通入方向向右的恒定電流，將元件置于垂直上表面向下的勻強磁場中，磁感應強度為，元件的前、后表面間出現電壓，其絕對值為。則（）A．前表面的電勢比后表面的電勢低B．若選擇單位體積內自由電荷數值較大的半導體，其他條件相同，則更大C．若選擇寬度更小的半導體，其他條件相同，則更大D．若選擇厚度更小的半導體，其他條件相同，則更大6．電磁俘能器可在汽車發動機振動時利用電磁感應發電實現能量回收，結構如圖甲所示。兩對永磁鐵可隨發動機一起上下振動，每對永磁鐵間有水平方向的勻強磁場，磁感應強度大小均為，磁場中，邊長為、總電阻為的單匝正方形線圈豎直固定在減震裝置上。某時刻磁場分布與線圈位置如圖乙所示，永磁鐵振動時磁場分界線不會離開線圈。如圖乙，某時刻永磁鐵相對線框豎直向上運動時，其速度大小為。下列說法正確的是（）A．線圈中感應電流的方向為順時針方向B．線圈中電流的大小等于C．線圈受到的安培力大小為D．線圈受到的安培力大小為7．如圖所示，半徑為的金屬圓環，接有電阻均為的三根導電輻條、、，繞垂直于圓環平面、通過圓心的軸以角速度勻速轉動，圓環上輻條互成角。圓環內，在圓心角為的扇形區域內存在垂直圓環平面向下磁感應強度為的勻強磁場，圓環及其他電阻不計，下列說法正確的是（）A．當輻條在磁場中轉動時，輻條上的熱功率為B．當輻條在磁場中轉動時，輻條上的熱功率為C．當輻條在磁場中轉動時，輻條上的熱功率為D．當輻條在磁場中轉動時，輻條上的熱功率為二、多選題（本大題共3小題）8．電磁學知識在科技生活中有廣泛的應用。如圖甲所示，磁塊在鋁管中由靜止開始下落，與其所蘊含原理相同的是（）A．圖乙，直流電源驅動電動自行車電動機的工作過程B．圖丙，使用的有線話筒，往往在其外面套上金屬外衣C．圖丁，運動的導體（轉盤）處在通電線圈產生的磁場中D．圖戊，磁電式儀表里面的線圈常常用鋁框做骨架9．如圖所示，兩根長直導線豎直插入光滑絕緣水平桌面上的、兩小孔中，為、連線的中點，連線上的、兩點關于點對稱。導線均通有大小相等、方向向上的電流。已知長直導線在周圍產生的磁場的磁感應強度（式中是常數、是導線中的電流、為點到導線的距離）。一帶負電的小球以初速度從點出發沿、連線運動到點，運動中小球一直未離開桌面。小球從點運動到點的過程中，下列說法正確的是（）A．小球做變速運動 B．小球做勻速直線運動C．小球對桌面的壓力一直在減小 D．小球對桌面的壓力一直在增大10．如圖甲所示，平行光滑長直導軌、水平放置，間距，兩導軌左端之間接有一定值電阻，導軌電阻不計。導體棒ab垂直于導軌放在距離導軌左端處，質量，接入電路的電阻，豎直方向的勻強磁場范圍足夠大，選豎直向下為正方向。從時刻開始磁感應強度隨時間的變化關系如圖乙所示，內ab棒固定不動。時給ab棒一個向右的速度，同時施加一方向水平的外力，使ab棒做的勻減速運動。下列說法正確的是（）A．前2s內電路中感應電流的大小為1.0AB．前3s內通過金屬棒中電流方向由到C．前2s內通過電阻的電荷量為3CD．ab棒向右運動且位移等于6.4m時外力三、實驗題（本大題共2小題）11．在“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系”實驗中，某同學利用如圖甲所示可拆式變壓器進行研究。（1）實驗過程中，變壓器的原、副線圈選擇不同的匝數，利用多用電表測量相應電壓并記錄，如圖乙，根據表格中的數據，在實驗誤差允許的范圍內，可得出原、副線圈兩端電壓與匝數的關系為（用、、和表示）。（2）對于實驗過程，下列說法中正確的有______。A．本探究實驗采用了控制變量法B．變壓器工作時副線圈電流的頻率與原線圈不相同C．因為實驗所用電壓較低，通電情況下可用手接觸裸露的導線、接線柱D．測量原、副線圈的電壓時，可用直流電壓表（3）通過分析實驗數據發現，每次實驗，變壓器副線圈輸出電壓總比理論值小，下列可能的原因，你認為不正確的是______。A．變壓器線圈中有電流通過時會發熱B．原線圈中電流產生的磁場能在向副線圈轉移過程中有損失C．原線圈輸入電壓發生變化D．鐵芯在交變磁場的作用下會發熱12．某同學自制了一個兩擋位（“”“”）的歐姆表，其內部結構如圖所示，通過調節滑動變阻器滑片的位置（分別置于“端”或“端”），虛線框內可實現電流表量程的改變。可用器材如下：A．干電池（電動勢，內阻不計）；B．電流表G（滿偏電流，內阻）；C．定值電阻（阻值）；D．滑動變阻器；E．定值電阻、；F．開關一個，紅、黑表筆各一支，導線若干。（1）黑表筆應該接在（填“①”或“②”）接線柱。（2）當滑片置于端，開關S置于端時，虛線框內電流表的量程是，此時為歐姆表的一擋位；當滑片置于端，開關S置于端時為歐姆表另一擋位，那么滑動變阻器的總阻值為，定值電阻的阻值為。四、解答題（本大題共3小題）13．如圖所示，由均勻的電阻絲制成的直徑的圓形導線框，放在垂直導線框平面的勻強磁場中，磁感應強度大小，將、兩點接入電源（內阻為）兩端，通電線框所受安培力大小為，電阻絲單位長度的電阻。求：（1）通電時理想電流表的示數；（2）電源的電動勢。14．如圖所示，在的空間中存在沿軸負方向的勻強電場，在第四象限的空間中，存在勻強磁場，磁場方向垂直平面（紙面）向外。有一帶正電的粒子，經過軸上處的點時速率為、方向沿軸正方向，后經過軸上處的點進入磁場，偏轉后垂直于軸從點（圖中未畫出）離開磁場，電場強度和磁感應強度均未知，不計粒子重力及阻力。求：（1）粒子在磁場運動過程中離軸的最大距離；（2）粒子從到的總時間。15．如圖所示，足夠長的光滑等寬金屬導軌固定在一水平面內，導軌寬度為，有垂直導軌平面向下的勻強磁場布滿導軌，磁感應強度大小為。甲、乙、丙三個金屬棒，依次跨放在導軌上，金屬棒與導軌垂直、質量均為，金屬棒接入電路的阻值分別為、、。其中乙、丙棒由絕緣輕桿連接。忽略導軌的電阻、所有摩擦以及金屬棒和輕桿的可能形變和輕桿的質量，金屬棒與導軌始終接觸良好。現讓金屬棒甲在棒乙左側以開始運動。（1）求甲棒以速度運動瞬間，流過甲棒的電流大小；（2）以甲棒獲得速度開始到運動一段時間后乙棒速度為，求這一過程中甲棒產生的熱量；（3）甲棒以速度開始，為避免相撞，求甲棒距離乙棒的距離最小值。

參考答案1．【答案】D【詳解】根據定義可知，電勢、電動勢、電勢差的單位都是“伏特”，而電勢能的單位是焦耳，所以單位不是“伏特”的是電勢能，D正確。2．【答案】B【詳解】由題圖可知，線框中感應電動勢的最大值為，其有效值為，A錯誤；由題圖可知，角速度為，感應電動勢瞬時值表達式為，B正確；，C錯誤；在時，，所以線圈平面與磁場方向垂直，D錯誤。3．【答案】C【詳解】閉合S，電源開始給電路供電，所以燈泡A、B會同時變亮，A、B錯誤；待電路穩定后，由于線圈的電阻不計，B燈相當于與一段導線并聯被短路，所以B燈將會熄滅，電源只給A燈供電，A燈將變得更亮，C正確；再斷開S時，A燈與電路斷開將立即熄滅，而B燈與電感線圈構成閉合電路，由于線圈的自感現象，B燈會先亮一下后再熄滅，D錯誤。【關鍵點撥】自感現象的“三種狀態”“一個特點”1、“三種狀態”（1）通電瞬間可把電感線圈看成斷路；（2）斷電瞬間電感線圈相當于電源，其電流由原值逐漸減小，不會發生突變（必須有閉合回路）；（3）電流穩定時，電感線圈相當于導體電阻，理想線圈電阻為零，相當于導線。2、“一個特點”發生自感現象時，電流不發生“突變”。4．【答案】C【詳解】小燈泡正常發光，則通過小燈泡的電流，通過電阻的電流，通過電動機的電流，A錯誤；電動機消耗的總功率，B錯誤；電動機線圈內阻的熱功率電動機的輸出功率，C正確；電動機的效率，D錯誤。5．【答案】D【思路導引】本題考察霍爾效應，霍爾效應的題目可以先判斷載流子的電性，在判斷載流子在磁場中運動時受到的洛倫茲力的方向，當載流子受到的靜電力與洛倫茲力平衡時，導體的兩端面才會形成穩定的電勢差。【詳解】根據左手定則可知，負電子受洛倫茲力指向后表面，可知前表面的電勢比后表面高，A錯誤；由洛倫茲力和電場力平衡，再結合電流微觀表達式，可得，可知電壓U與寬度無關；選擇單位體積內自由電荷數值較大的半導體，其他條件相同，則更小；選擇厚度更小的半導體，其他條件相同，則更大，B、C錯誤，D正確。6．【答案】D【詳解】永磁鐵相對線圈上升，即線圈相對磁鐵向下，根據右手定則，線圈中感應電流的方向為逆時針方向，A錯誤；ab和cd均切割磁感線，產生的電動勢，所以電流為，B錯誤；ab和cd都受到安培力且方向相同，所以，C錯誤，D正確。7．【答案】A【詳解】當輻條在磁場中轉動時，輻條產生電動勢，輻條和并聯，總電阻為，電路總電阻為，輻條上的電流，熱功率，A正確，B錯誤；當輻條在磁場中轉動時，輻條產生電動勢，輻條和并聯，總電阻為，電路總電阻為，輻條上的電流，輻條上的電流，輻條熱功率，C、D錯誤。8．【答案】CD【詳解】圖甲，磁鐵在鋁管中下落，原理是電磁阻尼。圖乙，電動機的線圈通電后因受安培力作用而運動，A錯誤；圖丙，靜電屏蔽可以防止干擾信號從話筒線上侵入，B錯誤；圖丁、戊，無論運動的導體還是鋁框在磁場中都受到安培阻力作用，是電磁阻尼，C、D正確。【知識歸納】電磁阻尼與電磁驅動的比較電磁阻尼電磁驅動不同點成因由于導體在磁場中運動而產生感應電流，從而使導體收到安培力由于磁場相對導體運動引起磁通量的變化而產生感應電流，從而使導體受到安培力效果安培力的方向與導體相對磁場的運動方向相反，阻礙導體運動導體所受安培力的方向與導體運動方向相同，促進導體運動能量轉化導體克服安培力做工，其他形式的能轉化為電能，最終轉化為內能由于電磁感應，磁場能轉化為電能，通過安培力做功，部分電能轉化為導體的機械能，從而對外做功相同點兩者都是電磁感應現象，都遵循楞次定律，都是安培力阻礙引起感應電流的磁場與導體間的相對運動9．【答案】BC【詳解】已知長直導線在周圍產生的磁場的磁感應強度，根據安培定則，結合磁感應強度的疊加原理可知，直線上靠近處的磁場方向垂直于向里，靠近處的磁場方向垂直于向外，磁場先減小，過點后反向增大，根據左手定則可知，帶負電的小球受到的洛倫茲力，方向開始時豎直向下，大小逐漸減小，過點后洛倫茲力的方向向上，大小逐漸增大，小球在豎直方向受力平衡，則桌面對小球的支持力逐漸減小，根據牛頓第三定律可知，小球對桌面的壓力一直在減小，C正確，D錯誤；結合上述可知，由于桌面光滑，小球僅在豎直方向上受到重力、洛倫茲力與支持力作用，在沿速度方向不受外力作用，小球所受外力的合力為0，則小球將做勻速直線運動，A錯誤，B正確。10．【答案】AD【詳解】前2s內電路中感應電動勢，由閉合電路歐姆定律，前2s內電路中感應電流為1.0A，A正確；前3s內穿過閉合回路的磁通量先向下減小后向上增加，則由楞次定律可知，電流方向由到，B錯誤；根據，前2s內通過電阻的電荷量為2C，C錯誤；根據牛頓第二定律有，由運動學公式，聯立解得，D正確。11．【答案】（1）；（2）A；（3）C【詳解】（1）通過分析表中數據可得出結論，在誤差允許的范圍內，原副線圈的電壓比與匝數比相等，即.（2）當一個物理量與多個物理量相關時，應采用控制變量法，探究該物理量與某一個物理量的關系，A正確；由理想變壓器原理可知，理想變壓器原、副線圈兩端的交變電流的頻率相同，B錯誤；通電情況下不可用手接觸裸露的導線、接線柱，因為會產生誤差，C錯誤；變壓器的電壓是交流電壓，因此不能用直流電壓表，D錯誤。（3）變壓器線圈中有電流通過時會發熱，線圈有直流電阻，在線圈上會產生分壓，使輸出電壓減小，A正確，不符合題意；原線圈中電流產生的磁場能在向副線圈轉移過程中有損失，即有漏磁現象，由能量守恒定律可知，使輸出電壓減小，B正確，不符合題意；原線圈輸入電壓發生變化，對原、副線圈電壓的比值不會有影響，C錯誤，符合題意；鐵芯在交變磁場的作用下會發熱，使變壓器輸出的電能小于輸入電能，使輸出的電壓減小，D正確，不符合題意。12．【答案】（1）②；（2）9；141【詳解】（1）根據“紅進黑出”規律可知，歐姆表的黑表筆應與內部電源正極相連，所以黑表筆應該接在②接線柱。（2）虛線框內的電流表，滑片置于端時，G滿偏，定值電阻較小，此時干路電流較大，即此時為大量程，由于歐姆表的內阻等于中值電阻，等于電源電動勢與改裝電流表內阻之