2024-2025學(xué)年高二物理下學(xué)期第一次月考卷

（滬科版2020）

（時間：60分鐘，分值：100分）

注意事項：

1.本試卷有答題卷，答題前請考生務(wù)必將自己的姓名填寫在指定位置上。

2.本試卷共六個情景，請按要求回答問題，答案寫在指定位置上。

3.測試范圍：第5?7章，滬科版（2020）選擇性必修第二冊。

4.試卷中g(shù)=10m/s2o

一、閱讀材料，回答下列問題（共25分）

如今，人類真正進(jìn)入了電氣時代。電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用己經(jīng)非常廣泛，相關(guān)的現(xiàn)象也非常常見。

L（3分）電磁爐是目前家庭常用的炊具，由線圈盤、陶瓷面板等部件組成，如下圖所示。下列說法正

確的是（）

O

*

aa標(biāo)；?.

A.電磁爐是陶瓷面板發(fā)熱來加熱食物的B.電磁爐可以用陶瓷材料的鍋來加熱食物

C.鍋底越是靠近陶瓷面板，鍋的加熱效果就越好D.電磁爐加熱食物時線圈盤中通有恒定電流

【答案】C

【解析】電磁爐是在線圈中通有交變電流，產(chǎn)生變化的磁場，在鍋底產(chǎn)生渦流進(jìn)行加熱食物的，鍋底越

是靠近陶瓷面板，產(chǎn)生的渦流就越強(qiáng)，鍋的加熱效果就越好。故選C。

2.（8分）如圖所示，線圈/的自感系數(shù)很大，且其直流電阻可以忽略不計，L-L,是兩個完全相同的

小燈泡，請根據(jù)對電鍵的實驗操作，分析燈L?的亮度變化情況，并填入相匹配的現(xiàn)象前的字母：開

關(guān)S閉合：燈L的亮度變化情況；L2的亮度變化情況；開關(guān)S斷開：燈L的亮度變化情況

;L?的亮度變化情況o

A.慢慢變亮，然后亮度不變B.立即變亮，最后亮度不變C.立即變亮，然后慢慢熄滅

D.稍微變暗，然后亮度不變E.立即熄滅

【答案】①（2分）C②（2分）B③（2分）C④（2分）E

【解析】當(dāng)S閉合瞬時，由于線圈產(chǎn)生自感電動勢使得線圈的電流只能從0逐漸增大，則L-L,立刻同

時變亮，由于線圈直流電阻可以忽略不計，可知穩(wěn)定后，L熄滅，L2亮度不變；則燈L1的亮度變化情況

是立即變亮，然后慢慢熄滅，故選C；L2的亮度變化情況是立即變亮，最后亮度不變，故選B。

S斷開瞬時，L2立即熄滅，線圈產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的減小，且線圈與匕構(gòu)成回路，則L亮一下后

逐漸熄滅。則開關(guān)S斷開：燈L的亮度變化情況是立即變亮，然后慢慢熄滅，故選C；L?的亮度變

化情況是立即熄滅，故選E。

3.（3分）下列有關(guān)四幅圖像的說法正確的是（）

矩形線圈

圖丙：制造精密電阻圖丁：變化的磁場

圖甲：振蕩電路圖乙：交流發(fā)電機(jī)時常常采用雙線繞法產(chǎn)生電場

A.圖甲中振蕩電路正在放電

B.圖乙中的發(fā)電機(jī)是旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)

C.圖丙中的雙線繞法可減小繞線的漏磁現(xiàn)象，從而減小磁場能的損失

D.圖丁中變化的磁場產(chǎn)生電場是一個普遍規(guī)律，與閉合電路是否存在無關(guān)

【答案】（3分）D

【解析】A.對圖甲，由右手螺旋定則可知電流方向為順時針，可知振蕩電路正在充電，A錯誤；B.對

圖乙，由圖中結(jié)構(gòu)可看出發(fā)電機(jī)的磁極固定不動，線圈轉(zhuǎn)動，這種發(fā)電機(jī)是旋轉(zhuǎn)電驅(qū)式發(fā)電機(jī)，B錯誤；

C.對圖丙，采用雙線繞法時，相鄰導(dǎo)線中電流方向相反，電流的磁效應(yīng)可相互抵消，從而減小電阻的感

抗，C錯誤；D.對圖丁，變化的磁場產(chǎn)生電場是一個普遍規(guī)律，與閉合電路是否存在無關(guān)，D對。

故選Do

4.（3分）圖甲為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1：100,降壓變壓器原副線圈匝

數(shù)比為100：1,遠(yuǎn)距離輸電線的總電阻為100Qo若升壓變壓器的輸入電壓如圖乙所示，輸入功率為750

kWo下列說法中正確的有（）

A.用戶端交流電的頻率為50HzB.用戶端電壓為250V

C.輸電線中的電流為30AD.輸電線路損耗功率為180kW

【答案】（3分）AC

【解析】A.由圖乙知交流電的周期為0.02s,故頻率為50Hz,所以A正確；C.升壓變壓器原線圈電

壓4=250V,根據(jù)變壓規(guī)律得副線圈電壓”=25000V,又輸入功率為750kW,輸電線中電流

P

/=yp=30A,故C正確；B.輸電線上損耗電壓歷用3000V,降壓變壓器原線圈電壓

-斤22000V,根據(jù)變壓規(guī)律可得用戶端電壓”=220V,故B錯誤;D.輸電線損耗的功率P'=I2R=90kW，

故D錯誤。故選AC。

5.（8分）如圖所示，100匝矩形線框處在磁感應(yīng)強(qiáng)度廬0.1、6T的勻強(qiáng)磁場中，繞垂直磁場的軸以恒定

角速度o=10rad/s在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動，線框電阻不計，面積為0.5m2,線框通過滑環(huán)與一理想自耦變壓

器的原線圈相連，副線圈接有一只燈泡L（規(guī)格為“4W,100Q”）和滑動變阻器：

（1）以圖示位置為開始計時，寫出該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時間大變化的表達(dá)式為

（2）若燈泡正常發(fā)光，則原副線圈的匝數(shù)比為=

（3）若將滑動變阻器滑片向上移動，則電流表示數(shù)將（選擇：A.逐漸增強(qiáng)B.逐漸減弱C.保持

不變）

（4）若將自耦變壓器觸頭向下滑動，則燈泡亮度將（選擇：A.變暗B.變亮C.不變）

【答案】（1）（2分）e=50底coslOt（V）（2）（2分）5:2（3）（2分）8（4）（2分）A

【解析】（1）發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時間大變化的表達(dá)式為

e=Emcosmt=NBSa>cosmt=5072cos10z（V）

（2）若燈泡正常發(fā)光，則。2=乂玩=20V,所以原副線圈的匝數(shù)比為4

n2

（3）若將滑動變阻器滑片向上移動，則滑動變阻器接入電路的阻值增大，根據(jù)歐姆定律可知，副線圈電

流減小，原線圈電流減小，即電流表示數(shù)將減小。故選B。

（4）若將自耦變壓器觸頭向下滑動，則副線圈匝數(shù)減小，根據(jù)原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系可知，副線圈

兩端電壓減小，則流過燈泡的電流減小，燈泡亮度將變暗。故選A。

二、閱讀材料，回答下列問題（12分）

鋰電池具有能量密度高、充電速度快等優(yōu)勢，已被廣泛地用于智能手機(jī)、智能機(jī)器人、電動自行車、

電動汽車等領(lǐng)域。

6.（3分）如圖甲，在電動汽車的充電樁中，變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比如：物=1：2,當(dāng)原線圈接

上圖乙中的正弦交流電后，副線圈中的電流為100A,忽略原、副線圈和輸電線的能量損耗，下列說法正確

B.該充電樁工作時原線圈可以通入直流電

C,副線圈的瞬時電壓峰值為380

D.原線圈的輸入功率為76kW

7.（6分）電動汽車使用的電源一般由許多小型鋰電池串并聯(lián)組成，有小組設(shè)計實驗測定某一節(jié)鋰電

池的電動勢和內(nèi)阻，如圖甲所示，其中單位角度對應(yīng)電阻絲的阻值為m主要實驗步驟如下:

（1）將器材如圖甲所示連接。開關(guān)閉合前，金屬夾應(yīng)夾在電阻絲的（選擇：或“8”）端；

（2）改變金屬夾的位置，閉合開關(guān)，記錄每次接入電路的電阻絲對應(yīng)的圓心角。和電流表示數(shù)/,得到多

組數(shù)據(jù)，并作出圖像如圖乙所示。其中圖線斜率為比與縱軸截距為6,則該節(jié)鋰電池的電動勢和內(nèi)阻可表

示為E=,r=。（用&、k、b、4表示）

8.（簡答）（3分）現(xiàn)在正大力發(fā)展800V乃至更高電壓的電動車充電技術(shù)，其充電功率可高達(dá)350kW,

是普通家用充電功率的幾十倍，請你描述高壓充電的優(yōu)勢？（至少說出兩點）

【答案】6.（3分）D7.（6分）①.3②.?③.”一凡8.（3分）（見解析）

kk

【解析】6、A.充電樁的輸入電壓的有效值為。=^=^Y2V=380V,根據(jù)變壓器電壓與線圈匝數(shù)比

V2V2

可知舁=上，解得該充電樁的輸出電壓為。2=760V,故A錯誤；B.根據(jù)變壓器原理可知，該充電樁工

。2%

作時原線圈只能通入交流電，故B錯誤；C.副線圈的瞬時電壓峰值為。2'=圓2=760&V,故C錯誤;

D.副線圈的功率為g=4/2=76000W=76kW,則原線圈的輸入功率為76kW,故D正確；故選D。

7、（1）開關(guān)閉合前，金屬夾應(yīng)夾在電阻絲最大阻值處，應(yīng)在3端；

（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知￡=/（凡+劭）+「），解得,=組+*1

IEE

根據(jù)圖像的截距和斜率可知為=左，占&=%,解得￡=?,廠=華-凡

EEkk

8、高電充電時，充電功率大，可以實現(xiàn)快速充電，節(jié)約時間；快充的電功率大，由于電池有內(nèi)阻，充電電

流不宜過大，所以采用高壓充電；在充電功率恒定時，高電壓充電對應(yīng)的電流相對小，電池內(nèi)阻的熱損耗

更低，電能的利用率更高。

三、閱讀以下材料，回答問題（共28分）

磁場對電流的作用力通常稱為安培力，這是為了紀(jì)念法國物理學(xué)家安培（1775-1836）,他研究磁場對電

流的作用力有杰出的貢獻(xiàn)。

9.（3分）一長為L的直導(dǎo)線置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)線中的電流為/。下列說法正確的

是（）

A.通電直導(dǎo)線受到的安培力大小為3〃

B.無論通電直導(dǎo)線如何放置，它都將受到安培力

C.通電直導(dǎo)線所受安培力的方向垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和電流方向構(gòu)成的平面

D.安培力是載流子受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，所以安培力對通電直導(dǎo)線不做功

10.在下列四幅圖中，能正確標(biāo)明通電直導(dǎo)線所受安培力尸方向的是（）

11.（3分）一根通電直導(dǎo)線水平放置，通過直導(dǎo)線的恒定電流方向如圖所示，現(xiàn)有一電子從直導(dǎo)線下方以

水平向右的初速度V。開始運動，不考慮電子重力，關(guān)于接下來電子的運動，下列說法正確的是（）

oV°>

A.電子將向下偏轉(zhuǎn)，運動的半徑逐漸變大B.電子將向上偏轉(zhuǎn)，運動的半徑逐漸變小

C.電子將向上偏轉(zhuǎn)，運動的半徑逐漸變大D.電子將向下偏轉(zhuǎn)，運動的半徑逐漸變小

12.（3分）某磁電式電流表結(jié)構(gòu)如圖甲所示，矩形線圈匝數(shù)為力長邊長度為/。矩形線圈放在均勻輻射狀

磁場中，如圖乙所示，兩條長邊經(jīng)過的位置磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為瓦當(dāng)線圈長邊中電流為/時，電流表指針偏

轉(zhuǎn)的角度為仇則當(dāng)電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度為20時，線圈一側(cè)長邊受到的安培力大小為（）

A.2nBIlB.nBIlC.2BIID.BIl

13.（3分）如圖所示，兩光滑金屬導(dǎo)軌傾斜放置，與水平面夾角為30°,導(dǎo)軌間距為乙一質(zhì)量為加的導(dǎo)

體棒與導(dǎo)軌垂直放置，電源輸出電流保持恒定，不計導(dǎo)軌電阻。當(dāng)磁場水平向右時，導(dǎo)體棒恰能靜止，現(xiàn)

磁場發(fā)生變化，方向沿逆時針旋轉(zhuǎn)，最終豎直向上，在磁場變化的過程中，導(dǎo)體棒始終靜止，關(guān)于2的大

小的變化說法正確的是（

B.逐漸減小C.先增大后減小D.先減小后增大

14.（3分）如圖所示，質(zhì)量和電荷量大小都相等的帶電粒子M和N,以不同的速率經(jīng)小孔S垂直射入有

界勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里，M和N運行的半圓軌跡如圖中的虛線所示，則M帶

（選填“正電”或“負(fù)電”）；M的運行時間（選填“=”或“<”）N的運行時間。

XXXXX

MB

xNx-X、、、x

，、??

X：X?XX\x

s\

15.（9分）圖為質(zhì)譜儀的示意圖。速度選擇器的勻強(qiáng)電場強(qiáng)度E為1.2x105N/C,勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度

為0.6T（電場方向與磁場方向相互垂直）。偏轉(zhuǎn)分離器的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2為0.8T。（已知質(zhì)子質(zhì)量為

1.67xl0-27kg,元電荷的電荷量為e=1.60x10-19c）試求：

（1）能通過速度選擇器的粒子速度的大小；

（2）如質(zhì)子和笊核以相同速度進(jìn)入偏轉(zhuǎn)分離器，試求在質(zhì)譜儀底片上收集到的條紋之間的距離去

（3）求質(zhì)子和笊核在磁場中運動的時間。

【答案】9.（3分）C10.（3分）B11.（3分）B12.（3分）A

13.（3分）D14（4分）負(fù)電;

15（9分）（1）2xl05m/s；（2）5.22x10—3m；⑶/子=4.1、10飛；/核=8.2x10%

【解析】

9、A.只有當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場方向垂直時，通電導(dǎo)線受到安培力的大小才為Att。故A錯誤；B.當(dāng)通

電導(dǎo)線與磁場平行時，它不受安培力。故B錯誤；C.通電直導(dǎo)線所受安培力的方向既垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度

方向又垂直于電流方向，即垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和電流方向構(gòu)成的平面。故C正確；D.若通電直導(dǎo)

線在磁場中受安培力作用，在安培力的方向上導(dǎo)線產(chǎn)生了位移，則安培力對通電導(dǎo)線也能做功。故D錯誤。

故選Co

10、A.根據(jù)左手定則可知，通電直導(dǎo)線所受安培力廠方向豎直向下。故A錯誤；

B.根據(jù)左手定則可知，通電直導(dǎo)線所受安培力廠方向豎直向下。故B正確；

C.根據(jù)左手定則可知，通電直導(dǎo)線所受安培力尸方向豎直向下。故C錯誤；

D.根據(jù)左手定則可知，通電直導(dǎo)線所受安培力尸方向垂直紙面向外。故D正確。故選B。

11、根據(jù)安培定則可判斷在導(dǎo)線下方磁場的方向垂直紙面向外，根據(jù)左手定則可知電子受向上的洛倫茲力,

v2cmv

根據(jù)"8=加二，可得R=r，可知越靠近導(dǎo)線5越大，故半徑R越小。故B正確；ACD錯誤。

RqB

故選Bo

12、磁電式電流表偏轉(zhuǎn)角度與通電電流成正比，當(dāng)線圈長邊中電流為/時，電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度為仇則

當(dāng)電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度為20時，線圈長邊中電流為2/,根據(jù)安培力公式可得，線圈一側(cè)長邊受到的安培

力大小為尸=2“8〃，故BCD錯誤；A正確。故選A。

13、開始磁場方向水平向右，安培力豎直向上，恰與重力平衡，當(dāng)磁場逆時針旋轉(zhuǎn)，安培力也將同方向轉(zhuǎn)

動，由動態(tài)平衡圖

可知安培力力先變小后變大，電流恒定，根據(jù)5=￡,則磁感應(yīng)強(qiáng)度先變小后變大。故ABC錯誤；D正

IL

確。故選D。

14、根據(jù)左手定則可判斷，M帶負(fù)電；

由圖可知兩粒子的運動軌跡均為半圓，貝療=—T,根據(jù)夕訪二加匕，又7=——，聯(lián)立，解得

2rv

7im

qB

即M的運行時間等于N的運行時間。

15、（1）能通過速度選擇器的粒子，所受電場力與洛倫茲力平衡，有qE=qvB],解得

E

v=—=2xl05m/s,

（2）質(zhì)子和笊核的電荷量相等，質(zhì)量不同，以相同速度進(jìn)入偏轉(zhuǎn)分離器，均做勻速圓周運動，有

v2

qvB2=m—

r

mvaa

解得廠=-^-，則有鏡子=2.61x10-3m，俳核=5.22xl（）—3m,可知在質(zhì)譜儀底片上收集到的條紋之間的

出巨離為d=2（/核一r質(zhì)子）=5.22xl0-3m

|71TH-

（3）根據(jù)前面分析可知帶電粒子在磁場中運動的時間為/==r

2qB

質(zhì)子和笊核在磁場中運動的時間分別為，福子=4.1x10-8$,1核=8.2xl（y8s

四、跑步機(jī)（共13分）

跑步機(jī)是一種健身器材，圖甲為一種可測速跑步機(jī)的簡單原理圖。跑步機(jī)的底座固定一對間距

￡=0.7m、寬度d=0.3m的平行金屬電極，其間充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度8=0.57、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，左

側(cè)與電壓傳感器（看成理想電壓表）和阻值為0.5。的電阻R連接，絕緣橡膠帶上每隔距離d就嵌入一個電

阻尸0.2。的平行金屬條。跑步機(jī)工作時絕緣橡膠帶跟隨腳步一起運動，金屬條與電極接觸良好，且任意時

刻僅有一根金屬條處于磁場中。健身者在一次跑步過程中，電壓傳感器將其兩端的電壓U即時采集并輸入

電腦，獲得的電壓。隨時間/變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。

21.（4分）在片4.0s時通過電阻R的電流方向為,電流大小為Ao

22.（3分）以跑步機(jī)上運動的絕緣橡膠帶為參照物

（1）在0-4.0s內(nèi)健身者（)

A向右做勻速直線運動B.向左做勻速直線運動

C.向右做勻加速直線運動D.向左做勻加速直線運動

（2）（4分）（計算）寫出健身者的運動速率v隨時間/變化的函數(shù)式

23.（2分）（簡答）試問是否可以將圖甲中的電壓傳感器，方便地改制成可以測量跑步速率的速率儀呢？

如果可以，請介紹一下方法。

【答案】21.（4分）①.由。指向b②.1.2

22.（7分）①.D②.當(dāng)0</V4.0s時，v=06,當(dāng)/〉4.0s時，v=2.4m/s

23.（2分）可以，在技術(shù)上只要將電壓傳感器的電壓讀數(shù)（V）增至4倍，獲得的數(shù)值作為相應(yīng)的跑步速率

（m/s）就可以了

【解析】根據(jù)右手定則，在片4.0s時通過電阻R的電流方向為由。指向b,電流大小為

Ir=——U=——0.6AA=1「.2AA,

R0.5

22、（1）由乙圖知，電壓傳感器兩端的電壓均勻增大，根據(jù)￡=3￡v,。=且-=3"v,知速度均勻增

R+rR+r

大，則健身者向左做勻加速直線運動。故選D。

ER

（2）當(dāng)0<fV4.0s時，由圖乙可知。=0.157,分析電路部分，可得。=-----

R+r

金屬條切割磁感線產(chǎn)生的電動勢，E=BLv,由上面三式，并將已知量代入，可推得v=0.6/

當(dāng)/〉4.0s時，由圖乙可知。=0.6V,保持不變，可以推知電路中的感應(yīng)電動勢保持不變，因而健

身者做勻速直線運動v=2.4m/s

23、根據(jù)。=理-=3里v得，v=￡寸。=4。，所以可以改制成測量跑步速率的速率儀，在技術(shù)上

R+rR+rBLR

只要將電壓傳感器的電壓讀數(shù)（V）增至4倍，獲得的數(shù)值作為相應(yīng)的跑步速率（m/s）就可以了。

五、閱讀以下材料，回答問題（22分）

1834年，物理學(xué)家楞次在概括了大量實驗事實的基礎(chǔ)上，總結(jié)出判斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律，稱為楞次

定律。“來拒去留”的規(guī)律是楞次定律的主要內(nèi)容。楞次定律是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體體現(xiàn)。

24、如圖所示為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗裝置。

（1）（2分）將圖中所缺的導(dǎo)線補接完整；

（2）（4分）如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上開關(guān)后可能出現(xiàn)的情況

有：①將原線圈迅速插入副線圈時，靈敏電流計指針將；（選填“向左偏”或“向右偏”）

②原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向左拉時，靈敏電流計指針；（選填“向左

偏”或“向右偏”）

（3）（3分）在做“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”實驗時，如果副線圈兩端不接任何元件，則副線圈電路中將（）

A.因電路不閉合，無電磁感應(yīng)現(xiàn)象

B.有電磁感應(yīng)現(xiàn)象，但無感應(yīng)電流，只有感應(yīng)電動勢

C.不能用楞次定律判斷感應(yīng)電動勢方向

（4）（2分）根據(jù)實驗探究，可以總結(jié)出感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件為=

25.（3分）通過一單匝閉合線圈的磁通量為。，O隨時間/的變化規(guī)律如圖，下列說法正確的是（：

A.0?0.3s時間內(nèi)線圈中的感應(yīng)電動勢均勻增加

B.第0.6s末線圈中的感應(yīng)電動勢是4V

C.第0.9s末線圈中的感應(yīng)電動勢的值比第0.2s末的小

D.第0,2s末和第0.4s末的感應(yīng)電動勢的方向相同

26.（8分）如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度2隨時間均勻增大，兩導(dǎo)線框均為正方形，邊長之比

為2：1.

XXXXX

B

XXXXX

Xf-^<-3(XX

XXXXX

XXXXX

XXXXX

試求：（1）若兩線框由相同導(dǎo)線做成，則