广东省东莞市众美中学2024-2025学年高二下学期3月物理月考卷
全卷满分100分，共15题，考试时间75分钟
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 爱因斯坦提出的光子说成功地解释1．如图所示，两个相同的弹簧测力计下方竖直悬挂通电线框，线框放在以虚线为边界的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。已知的长度为L，通过的电流大小为I，电流方向为，两弹簧测力计的示数均为。仅将电流反向，两弹簧测力计的示数均为。电流产生的磁场忽略不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．和不受安培力
B．两次弹簧测力计示数
C．通电线框的质量
D．匀强磁场的磁感应强度大小
2．排污管道对于一个城市的正常运转是不可或缺的。管道中的污水通常含有大量的正负离子。如图所示，管道内径为d，污水流速大小为v，方向水平向右。现将方向与管道横截面平行，且垂直纸面向内的匀强磁场施于某段管道，磁感应强度大小为B，M、N为管道上的两点，当污水的流量（单位时间内流过管道横截面的液体体积）一定时（ ）
A．M点电势低，N点电势高
B．M、N间电势差与污水流速无关
C．由于沉淀物导致管道内径变小时，污水流速变小
D．由于沉淀物导致管道内径变小时，M、N间的电势差变大
3．极光是由来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地球大气层后，受地磁场的作用而产生的。这些高能带电粒子流向两极运动时做旋转半径不断减小的螺旋运动。主要原因是（ ）
A．地球引力对粒子产生了驱动力的作用效果
B．粒子的带电荷量减小
C．洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小
D．南北两极附近的磁感应强度较强
4．某同学把原线圈连接于零刻度在中央的灵敏电流表的两极，再拿起条形磁铁，让N极插入原线圈，只见电流表指针的摆动方向如图（a）所示。在图（b）中，该同学手拿着通电线圈在水平方向平动，只见电流表指针也向左摆动，下列分析正确的是（ ）
A．电流表的电流是从右接线柱流入的 B．通电线圈内的磁场方向水平向右
C．通电线圈可能是向左匀速平动的 D．穿过原线圈的磁通量一定增大
5．如图1所示。一个可以自由转动的铝框放在 U形磁铁的两个磁极间，铝框和磁铁均静止，其截面图如图2所示。转动磁铁，下列说法正确的是（ ）
A．铝框与磁铁的转动方向相反，阻碍磁通量的变化
B．铝框与磁铁转动方向一致，转速比磁铁的转速小
C．磁铁从图2位置开始转动时，铝框截面 abcd 感应电流的方向为a→d→c→b→a
D．磁铁停止转动后、如果没有空气阻力和摩擦阻力，铝框将保持匀速转动
6．一矩形线圈的匝数为50，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示。下列结论正确的是（ ）
A．在t=0.1s和t=0.3s时，电动势最大
B．在t=0.2s和t=0.4s时，电动势方向发生改变
C．电动势的最大值是50V
D．在t=0.4s时，磁通量的变化率最大，为3.14Wb/s
7．如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比，定值电阻和和的阻值分别为、和，A为理想交流电流表，正弦交流电源输出电压的有效值恒为U。当开关S断开时，电流表的示数为I。则当S闭合时，电流表的示数为（ ）
A． B．2I C．4I D．5I
8．一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，半圆弧的半径为R，、与直径共线，a、b两点间的距离等于圆的半径。一束质量为m、电荷量为的粒子，在纸面内从a点以大小不同的速率垂直于射入磁场。不计粒子所受重力及粒子之间的相互作用，，下列说法正确的是（ ）
A．若粒子经过圆心O，则粒子射入磁场时的速率为
B．若粒子经过圆心O，则粒子在磁场中的运动时间为
C．若粒子在磁场中的运动时间最短，则粒子射入磁场时的速率为
D．若粒子在磁场中的运动时间最短，则粒子在磁场中的运动时间为
9．关于以下四幅图说法正确的是（ ）
A．图甲，将开关断开时，灯泡A一定闪亮一下后再熄灭
B．图乙，断开开关S后，弹簧K不会立刻将衔铁D拉起而断电
C．图丙，真空冶炼炉接高频交流电源后能在炉体内产生涡流发热加热金属使金属熔化
D．图丁，电子沿逆时针方向运动，为了使电子加速，电磁线圈中的电流应该变大
10．如图甲所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO′匀速转动，从某时刻开始计时，产生的感应电动势随时间的变化图像如图乙所示，若外接电阻，线圈电阻，则下列说法中正确的是（ ）
A．0.03s末穿过线圈的磁通量最大
B．该交流电电流方向每秒改变50次
C．电阻在1分钟内产生的热量为
D．从时刻转过60°的过程中，通过线圈某截面的电荷量为
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11．如图所示是“探究影响通电导线受力的因素”的实验装置图，三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的，实验时，先保持导体棒通电部分的长度不变，改变电流的大小；然后保持电流的大小不变，改变导体棒通电部分的长度，每次实验导体棒在场内同一位置平衡时，悬线与竖直方向的夹角记为θ。
(1)该实验运用的实验方法是
A．对比法 B．控制变量法 C．归纳法 D．理想模型法
(2)下列说法正确的是： 。
A．该实验探究了电流大小以及磁感应强度大小对安培力的影响
B．该实验探究了磁感应强度大小以及通电导体棒长度对安培力的影响
C．如果想增大θ，可以把磁铁的N极和S极对调
D．如果想减小θ，可以把接入电路的导体棒从①④两端换成②③两端
(3)若把电流为I且接通②③时，导体棒受到的安培力记为F；则当电流减半且接通①④时，导体棒的安培力为： 。
12．利用如图所示的实验装置进行“探究感应电流方向”的实验。
(1)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放置在 （填“a”或“b”）位置。
(2)下列操作不能产生感应电流的是______。
A．开关闭合瞬间
B．开关闭合后，滑动变阻器滑片不动
C．开关断开瞬间
D．开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片
(3)将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关S闭合，以下操作中也能使电流计指针右偏的是______。
A．拔出线圈A
B．将滑动变阻器的滑片向左移动
C．将滑动变阻器的滑片向右移动
(4)某同学第一次将滑动变阻器的滑片慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的滑片快速向右移动，发现第二次电流计指针的摆动幅度较大，原因是线圈B中的 （填“磁通量”“磁通量的变化”或“磁通量的变化率”）第二次比第一次的大。
13．某学校高二（9）班物理实验课上，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．为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数
B．变压器原线圈接低压交流电时，可以用多用电表的“直流电压挡”测量副线圈电压
C．研究副线圈匝数对副线圈电压的影响时，需保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数
D．测量副线圈电压时，先用中间挡位的量程试测，大致确定后再选用适当的挡位
(2)变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这样设计的原因是 。
A．增大涡流，提高变压器的效率
B．减小涡流，提高变压器的效率
C．增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量
(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500匝，副线圈为300匝，原线圈接学生电源的正弦交流输出端“6 V”挡位，测得副线圈的电压为。则下列分析可能正确的是 。
A．原线圈导线比副线圈导线粗
B．学生电源实际输出电压小于标注的“6 V”
C．原线圈实际匝数与标注的“500”不符，应大于500
D．副线圈实际匝数与标注的“300”不符，应大于300
14．某小组研究远距离输电的模拟装置如图所示，发电机产生的交变电流电动势瞬时表达式，输电线路的总电阻，降压变压器的原、副线圈匝数之比为25：11，降压变压器副线圈接入一台效率（输出机械功率与输入电功率之比）的电动机，其额定电压。开关闭合后，电动机正常工作，恰好能将的重物匀速提起，电机内阻热功率。变压器均视为理想变压器，电流表视为理想电表，除输电线路电阻、电动机线圈内阻外，其余导线电阻均不计。求：
(1)电动机提升重物的速度及线圈内阻；
(2)输电线路上损失的电压；
(3)电流表的示数。
15．如图所示，两根足够长的刚性金属导轨（电阻不计）CD、PQ平行放置，间距为L，与水平面的夹角为，导轨左端用导线连接有一阻值为的定值电阻，导轨上有一略长于L的导体杆（质量为m，接入电路阻值为）垂直导轨放置，用轻绳连接后绕过光滑定滑轮与一质量为2m的物块连接（滑轮左侧部分的轻绳始终与导轨平行，物块离地足够高），与导体杆平行的MN上方区域存在着垂直于导轨平面向上的匀强磁场（磁感应强度为B），现让导体杆距MN为处由静止释放，已知导体杆与导轨间的动摩擦因数为，且始终接触良好，导体杆通过MN后又运动了达到最大速度，重力加速度为g。求：
(1)导体杆在释放瞬间的加速度a大小；
(2)杆达到的最大速度；
(3)导体杆从进入磁场到刚达到最大速度过程中，导体杆上产生的焦耳热；
(4)导体杆速度从0到刚达到过程运动的时间。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D D C B D B BC BD BD
1．C
【详解】A．和都受安培力，它们受到的安培力大小相等、方向相反，选项A错误；
BCD．电流反向前，根据左手定则，可知边的安培力方向竖直向上，根据线框的平衡有
电流反向后，根据左手定则，可知边的安培力方向竖直向下，根据线框的平衡有
解得，
选项C正确，BD错误。
故选C。
2．D
【详解】A．根据左手定则可知，带正电的粒子所受洛伦兹力向上，则M点电势高，N点电势低，故A错误;
B．温度后满足
得，即M、N间电势差与污水流速有关，故B错误；
C．由于污水流量一定，根据
当沉淀物导致管道内径变小时，S变小，则污水流速变大，故C错误；
D．由于沉淀物导致管道内径变小时，根据
故M、N间的电势差U变大，故D正确。
故选D。
3．D
【详解】A．粒子在运动过程中，由洛伦兹力提供向心力
解得
可知半径逐渐减小与地球引力产生驱动没有关系，故A错误；
B．由
可知若粒子在运动过程中电量减小，半径将增大，故B错误；
C．粒子受到的洛伦兹力始终与速度垂直，所以洛伦兹力永远不做功，故C错误；
D．由
可知南北极磁感应强度变强，则粒子运动的半径变小，故D正确。
故选D。
4．C
【详解】A．根据图a可知，线圈磁通量向右增强，感应电流如图所示。根据楞次定律可知，感应电流方向从右接线柱流出的，故A错误；
B．根据右手螺旋定则可知，通电线圈内的磁场方向水平向左，故B错误；
C．线圈磁通量向右增强或向左减小，会出现图中的感应电流，所以通电线圈可能是向左匀速平动的，故C正确；
D．穿过线圈的磁通量可能向右增强或向左减小，故D错误。
故选C。
5．B
【详解】AB．磁铁转动的过程中通过铝笼截面的磁通量增加，因此在铝笼内产生感应电流，根据楞次定律可知铝笼受到安培力作用，导致铝笼转动，为阻碍磁通量增加，则导致铝笼与磁铁转动方向相同，但快慢不相同，铝笼的转速一定比磁铁的转速小，故A错误B正确；
C．磁铁从图乙位置开始转动时，导致通过铝笼截面的磁通量增加，根据楞次定律可知感应电流方向为a→b→c→d→a，故C错误；
D．当磁铁停止转动后，如果忽略空气阻力和摩擦阻力，由于铝笼转动的过程中仍然能产生感应电流，所以铝笼会受到反方向安培力作用逐渐减速直到停止运动，故D错误。
故选B。
6．D
【详解】A．在t=0.1s和t=0.3s时磁通量最大，感应电动势为零，故A错误；
B．在t=0.2s和t=0.4s时，磁通量为零，感应电动势、感应电流最大，电动势方向不发生改变，故B错误；
C．电动势的最大值为
故C错误；
D．在t=0.4s时，磁通量为零，磁通量的变化率最大，即
故D正确。
故选D。
7．B
【详解】由于理想变压器原线圈电路上含有电阻，则可把理想变压器和副线圈上的电阻等效为一个电阻，则电路变为简单的串联电路，如下图所示：
根据：，，，
可得：
当S断开时，负载电阻
可得：
根据闭合电路欧姆定律可得原线圈的电流为：
当开关S闭合时，负载电阻
可得：
根据闭合电路欧姆定律可得原线圈的电流为：
可得原线圈的电流的关系为：
因匝数比一定，故副线圈的电流的关系与原线圈的电流的关系相同，即当S闭合时，电流表的示数为2I。
故选B。
8．BC
【详解】AB．若粒子经过圆心O，则粒子轨迹如图
有几何关系知
解得
根据
解得
由几何关系可知粒子在磁场中转过的角度为127°，则时间
故A错误，B正确；
CD．当轨迹圆弧所对应的弦与bc半圆形边界相切时，轨迹圆弧所对应的弦与ab的夹角最大，那么轨迹的圆心角最小，运动时间最短，其轨迹如图所示
圆心恰好位于b点，此时
根据
解得
由几何关系可知粒子在磁场中转过的角度为120°，则粒子在磁场中的运动时间为
故C正确，D错误。
故选BC。
9．BD
【详解】A．线圈的直流电阻和灯泡电阻满足时，开关断开时，灯泡A闪亮一下后再熄灭，故A错误；
B．将S断开，导致穿过线圈B的磁通量减小变慢，根据楞次定律可知，产生有延时释放D的作用，故B正确；
C．真空冶炼炉的工作原理是炉中金属产生涡流使炉内金属熔化，不是炉体产生涡流，故C错误；
D．电磁体线圈中电流变大，产生的磁感应强度变大，由楞次定律可知，进而产生的感生电场方向是顺时针方向，电子受感生电场的力与运动方向相同，电子的速度增大，故D正确。
故选BD。
10．BD
【详解】A．由图乙知，0.03s末线圈产生的感应电动势最大，则0.03s末线圈平面与磁场平行，线圈的磁通量为0，故A错误；
B．交流电周期为0.04s，电流每个周期方向改变两次，所以该交流电电流方向每秒改变50次，故B正确；
C．由图乙知，线圈产生感应电动势的最大值
则线圈的最大电流
电阻在1分钟内产生的热量为
故C错误；
D．从时刻转过60°的过程中，通过线圈某截面的电荷量为
结合C选项中的感应电动势的最大值表达式可知
故D正确。
故选BD。
11．(1)B
(2)D
(3)
【详解】（1）[1]该实验运用的实验方法是控制变量法。
故选B。
（2）[1] AB．该实验探究了导体棒通电长度和电流大小对安培力的影响，故AB错误；
C．根据安培力大小公式
平衡时
可知把磁铁的N极和S极对调，不改变B的大小，故F不变，夹角θ不变，故C错误；
D．把接入电路的导体棒从①④两端换成②③两端，则L减小，故安培力减小，夹角θ减小，故D正确。
故选D。
（3）[1]若把电流为I且接通②③时，导体棒受到的安培力记为F，则
当电流减半且接通①④时，导体棒的安培力为
12．(1)a
(2)B
(3)C
(4)磁通量的变化率
【详解】（1）滑动变阻器采用限流接法，为了确保安全，开关闭合前，滑动变阻器接入电阻应为最大值，即滑动变阻器的滑片应放置在a端。
（2）A．开关闭合瞬间，线圈A电流发生变化，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中能够产生感应电流，A不符合题意；
B．开关闭合后，滑动变阻器滑片不动，线圈A电流不发生变化，穿过线圈B的磁通量没有发生变化，线圈B中不能够产生感应电流，B符合题意；
C．开关断开瞬间，线圈A电流发生变化，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中能够产生感应电流，C不符合题意；
D．开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片，线圈A电流发生变化，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中能够产生感应电流，D不符合题意。
故选B。
（3）A．将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，线圈A电流增大，穿过线圈B的磁通量增大，线圈B中产生感应电流，此时发现电流计指针右偏，表明当穿过线圈B的磁通量增大时，电流计指针将向右偏，当拔出线圈A时，穿过线圈B的磁通量减小，则电流计指针将向左偏，故A错误；
B．将滑动变阻器的滑片向左移动，滑动变阻器接入电阻增大，通过线圈A的电流减小，则穿过线圈B的磁通量减小，结合上述可知，电流计指针将向左偏，故B错误；
C．将滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电阻减小，通过线圈A的电流增大，则穿过线圈B的磁通量增大，结合上述可知，电流计指针将向右偏，故C正确。
故选C。
（4）电流计指针的摆动幅度较大，表明B中产生的感应电流较大，B中的感应电动势较大，第一次将滑动变阻器的滑片慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的滑片快速向右移动，发现第二次电流计指针的摆动幅度较大，原因是线圈B中的磁通量的变化率第二次比第一次的大。
13．(1)C
(2)B
(3)D
【详解】（1）A．为确保实验安全，应该是设计成降压变压器，则实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，A错误；
B．变压器原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“交流电压挡”，B错误；
C．变压器的电压与匝数的关系满足
可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数对副线圈电压的影响，C正确；
D．为了安全，测量副线圈电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量，D错误。
故选C。
（2）涡流现象能在导体内部损耗能量，利用薄硅钢片叠压而成的，增大电阻，从而减小涡流，提高效率，故选B。
（3）A．副线圈匝数少，电流大，为减少铜损，绕制电阻小的粗导线；原线圈匝数多，电流小，可绕制细导线，A错误；
B．若原线圈匝数是500匝，副线圈匝数是300匝，副线圈的电压为，由
可得原线圈电压为，考虑到漏磁、发热等损失，原线圈的电压要比还要大，B错误；
C．如果原线圈实际匝数与标注的“500”不符，大于500，则测得副线圈的电压应偏低，而不是偏高，C错误；
D．如果副线圈实际匝数与标注的“300”不符，大于300，测得副线圈的电压偏高，与题意相符，D正确。
故选D。
14．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）电动机正常工作，匀速提起重物，电动机机械功率
电动机额定功率为
电动机的热功率
根据题意有
根据能量守恒有
联立解得提升重物的速度
线圈内阻
（2）根据降压变压器原、副线圈匝数比
其中降压变压器的输出电流为
解得
根据欧姆定律
所以
（3）因为变压器为理想变压器，根据能量守恒，有
升压变压器输出电压的有效值为
电流表的示数为
15．(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）释放瞬间，设绳中的张力为，对物块根据牛顿第二定律
对杆根据牛顿第二定律
联立可得
（2）达到最大速度时，设回路中的电流为，有
又
联立可得
（3）设该过程中，回路中产生的总热量为，由能量守恒定律有
可得
则
（4）设该时间内，绳中的平均张力为，对重物根据动量定理
对杆根据动量定理
（指该过程中安培力对杆的冲量），若杆在磁场中运动的时间为，则
联立可得
