
本試卷分第Ι卷(選擇題)和第Ⅱ(非選擇題)兩部分。滿分:100分;考試時間:75分鐘
注意事項(xiàng):
1.答題前,考生先將自己的姓名.班級.座號.準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。
2.答選擇題時,必須使用2B鉛筆填涂;答非選擇題時,必須使用0.5毫米的黑色簽字筆書寫;必須在題號對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫無效;保持答卷清潔.完整。
3.考試結(jié)束后,將答題卡交回(試題卷自己保存,以備評講)。
第I卷(選擇題,共43分)
單項(xiàng)選擇題:(本題共7小題,每小題4分,共28分.在每小題給出的四個選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求)
1.下列關(guān)于電和磁的情景的說法正確的是( )
A.圖甲:兩條異向通電長直導(dǎo)線相互吸引
B.圖乙:在勻強(qiáng)磁場內(nèi)運(yùn)動的閉合線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生
C.圖丙:閉合線框中c點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢
D.圖丁:電路通電穩(wěn)定后斷開開關(guān)S的瞬間,燈泡一定會閃一下再熄滅
【答案】C
【詳解】A.同向電流相互吸引,異向電流相互排斥,故A錯誤;
B.感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件是閉合回路中磁通量發(fā)生改變,線框磁通量未改變,無感應(yīng)電流產(chǎn)生,故B錯誤;
C.由右手定則可知,c點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢,故C正確;
D.若電路穩(wěn)定時,流過電感線圈的電流大于燈泡中的電流,斷電自感時燈泡才會閃一下再熄滅,題中未說明,故D錯誤。
故選C。
2.如圖1所示,一半徑為r的單匝圓形銅線圈固定在紙面內(nèi),處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時間t變化的規(guī)律如圖2所示。下列關(guān)于該線圈中的感應(yīng)電流方向與感應(yīng)電動勢大小的說法,正確的是( )
A.順時針方向,B.順時針方向,
C.逆時針方向,D.逆時針方向.
【答案】A
【詳解】由題圖2可知,穿過圓形銅線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間逐漸增大,由楞次定律和安培定則可知,該線圈中的感應(yīng)電流沿順時針方向;又由法拉第電磁感應(yīng)定律可得感應(yīng)電動勢大小為
故選A。
3.如圖甲所示,絕緣水平桌面上放置一鋁環(huán)Q,在鋁環(huán)的正上方附近放置一個螺線管P。設(shè)電流從螺線管a端流入為正,在螺線管中通入如圖乙所示的電流,則以下說法中正確的是( )
A.0~1s內(nèi),鋁環(huán)面積有擴(kuò)張的趨勢
B.1s末,鋁環(huán)對桌面的壓力大于鋁環(huán)的重力
C.1.5s末、2.5s末兩時刻,鋁環(huán)中的電流方向相反
D.0~2s內(nèi),鋁環(huán)中的電流先沿順時針、后沿逆時針方向(俯視)
【答案】D
【詳解】A.0~1s線圈中電流增大,產(chǎn)生的磁場增大,鋁環(huán)中磁通量增大,有面積縮小趨勢,故A錯誤;
B.1s末鋁環(huán)中感應(yīng)電流最大,但螺線管中電流為零,沒有磁場,與鋁環(huán)間無相互作用,所以1s末圓環(huán)對桌面的壓力等于圓環(huán)的重力,故B錯誤;
C.1~2s正方向電流減小,2~3s反向電流增大,根據(jù)楞次定律,鋁環(huán)中感應(yīng)電流的磁場方向不變,感應(yīng)電流方向不變,故C錯誤;
D.0~1s線圈中電流增大,產(chǎn)生的磁場增大,鋁環(huán)中磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知,從上往下看,0~ls內(nèi)圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時針方向;1s~2s線圈中電流減小,產(chǎn)生的磁場減弱,鋁環(huán)中磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知,從上往下看,1s~2s內(nèi)圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿逆時針方向;則0~2s內(nèi),鋁環(huán)中的電流先沿順時針、后沿逆時針方向(俯視);故D正確。
故選D。
4.麥克斯韋電磁理論認(rèn)為:變化的磁場會在空間激發(fā)一種電場,這種電場與靜電場不同,稱為感生電場或渦旋電場。如圖所示,空間存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(范圍足夠大),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間的變化關(guān)系為(且為常量)。半徑為R的單匝圓形導(dǎo)體環(huán)水平放置,處在該勻強(qiáng)磁場中。該變化的磁場會在空間產(chǎn)生圓形的渦旋電場,渦旋電場的電場線與導(dǎo)體環(huán)具有相同圓心的同心圓,同一電場線上各點(diǎn)場強(qiáng)大小相同,方向沿切線。導(dǎo)體環(huán)中的自由電荷就會在感生電場的作用下做定向運(yùn)動,產(chǎn)生感應(yīng)電流,或者說導(dǎo)體中產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢,渦旋電場力充當(dāng)非靜電力,其大小與渦旋電場的場強(qiáng)關(guān)系滿足,則下列說法正確的是( )
A.導(dǎo)體環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r針方向
B.渦旋電場力做功與路徑無關(guān)
C.導(dǎo)體環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E的大小為
D.自由電荷的加速度大小為
【答案】C
【詳解】A.根據(jù)楞次定律,當(dāng)磁場方向向上且大小隨時間增大時,方向感應(yīng)電流的方向沿著順時針方向,故A錯誤;
B.如圖所示帶電小球在渦旋電場中沿著不同路徑從移動到,可得
即渦旋電場力做功與路徑有關(guān),故B錯誤;
CD.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得,導(dǎo)體環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
自由電荷的加速度為
渦旋電場的場強(qiáng)
解得
故C正確,D錯誤。
故選C。
5.如圖所示,質(zhì)量為0.2kg的方形鋁管靜置在足夠大的光滑絕緣水平面上,現(xiàn)使質(zhì)量為0.3kg的條形磁鐵(條形磁鐵橫截面比鋁管管內(nèi)橫截面小)以v=5m/s的水平初速度自左向右穿過鋁管,忽略一切摩擦,不計(jì)管壁厚度。則關(guān)于磁鐵穿過鋁管的過程中,下列說法正確的是( )
A.從左往右看,圖示時刻鋁管中的感應(yīng)電流沿逆時針方向
B.鋁管可能先做加速運(yùn)動后做勻速運(yùn)動
C.磁鐵減少的動能等于鋁管增加的動能
D.鋁管獲得的速度可能等于2m/s
【答案】D
【詳解】A.圖示時刻穿過鋁管的磁通量向左增大,根據(jù)楞次定律,鋁管中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向右,再根據(jù)安培定則,從左往右看鋁管中的感應(yīng)電流為順時針方向。故A選項(xiàng)錯誤;
B.根據(jù)磁鐵向右穿過了鋁管,因此磁鐵的速度一直大于鋁管的速度;根據(jù)楞次定律,鋁管和磁鐵間的安培力將阻礙磁鐵和鋁管之間的相對運(yùn)動,鋁管對磁鐵的安培力一直水平向左,磁鐵對鋁管的安培力一直水平向右,且安培力的大小隨相對速度的減小而減小,故磁鐵做加速度減小的減速運(yùn)動,鋁管做加速度減小的加速運(yùn)動。故B選項(xiàng)錯誤;
C.磁鐵穿過鋁管的過程中,鋁管中將產(chǎn)生感應(yīng)電流,鋁管中有熱量產(chǎn)生,根據(jù)能量守恒定律,磁鐵減少的動能等于鋁管增加的動能和產(chǎn)生的熱量之和。故C選項(xiàng)錯誤;
D.假設(shè)鋁管足夠長,最后鋁管和磁鐵的速度相等,選擇水平向右的方向?yàn)檎较?,根?jù)動量守恒定律可得
則
v共=3m/s
因鋁管最終未與磁鐵共速,所以鋁管獲得的速度小于3m/s,故D選項(xiàng)正確。
故選D。
6.在如圖所示的電路中,L是一帶鐵芯的線圈,R為電阻。兩條支路的直流電阻相等。那么在接通和斷開開關(guān)的瞬間,兩電流表的讀數(shù)I1、I2的大小關(guān)系正確的是( )
A.接通瞬間,斷開瞬間
B.接通瞬間,斷開瞬間
C.接通瞬間,斷開瞬間
D.接通瞬間,斷開瞬間
【答案】D
【詳解】當(dāng)開關(guān)接通瞬間,R中電流立即增大到正常值,而線圈中的電流從零開始增大,產(chǎn)生的自感電動勢阻礙電流的增大,則電流只能逐漸增大,則
斷開開關(guān)瞬間,線圈產(chǎn)生的自感電流流過線圈和電阻R,兩者串聯(lián),電流相同,則
故選D。
7.如圖所示。 正方形線框 abcd放在光滑的絕緣水平面上,為正方形線框的對稱軸, 在的左側(cè)存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場。現(xiàn)使正方形線框在磁場中以兩種不同的方式運(yùn)動: 第一種方式以速度v使正方形線框勻速向右運(yùn)動, 直到 ab邊剛好與重合:第二種方式使正方形線框繞軸以恒定的角速度由圖中位置開始轉(zhuǎn)過90°,ab邊的線速度恒為v。則下列說正確的是( )
A.兩次線框中的感應(yīng)電流方向相反
B.兩過程流過線框某一橫截面的電荷量之比為
C.兩過程線框中產(chǎn)生的焦耳熱之比為
D.兩過程中線框中產(chǎn)生平均電動勢之比為
【答案】B
【詳解】A.兩次線框中的磁通量均向下減少,由楞次定律可知,兩次線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向均沿,故A錯誤;
B.該過程中線框中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢為
線框中的感應(yīng)電流為
流過線框某一橫截面的電荷量為
整理得
由上述分析可知,兩過程穿過線框的磁通量的變化量相同,線框的電阻相等,所以兩過程流過線框某一橫截面的電荷量之比為,故B正確;
C.設(shè)正方形線框的邊長為L,第一次,線框勻速拉出,線框中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢為
線框中感應(yīng)電流為
線框出磁場的時間為
線框中產(chǎn)生的焦耳熱為
解得
第二次,線框繞,軸轉(zhuǎn)過90°,線框中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢為
線框中感應(yīng)電動勢的有效值為
則該過程線框中產(chǎn)生的焦耳熱為
又因?yàn)?br>整理得
所以有
故C錯誤;
D.第一次,線框勻速拉出,線框中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢為
第二次,線框繞軸轉(zhuǎn)過90°,線框中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢為
又因?yàn)?br>,
整理得
解得
故D錯誤。
故選B。
二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題,每小題5分,共15分.在每小題給出的四個選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)
8.如圖所示,寬度為L的導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌上邊框接有一阻值R = 2r的電阻,矩形邊界內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場I、II。磁場的高度和間距均為d。質(zhì)量為m的水平金屬桿由靜止釋放,進(jìn)入磁場I、II時的速度相等。已知金屬桿在導(dǎo)軌之間的電阻為r,且與導(dǎo)軌接觸良好,其余電阻不計(jì),重力加速度為g。下列說法正確的是( )
A.金屬桿剛進(jìn)入磁場I時左端電勢高于右端電勢
B.金屬桿穿過磁場I的時間一定大于在兩磁場之間的運(yùn)動時間
C.金屬桿穿過磁場I和磁場Ⅱ的過程中,電路中產(chǎn)生的總熱量為2mgd
D.金屬桿穿過磁場I的過程中通過電阻R的電荷量為
【答案】BD
【詳解】A.剛進(jìn)入磁場Ⅰ時,根據(jù)右手定則可知,金屬桿右端電勢高于左端電勢,故A錯誤;
B.金屬桿在進(jìn)入磁場Ⅰ和Ⅱ時的速度相等,說明金屬桿在磁場中做減速運(yùn)動。當(dāng)金屬桿在磁場中時,根據(jù)
可知金屬桿做加速度減小的減速運(yùn)動,其進(jìn)出磁場的v ? t圖像如圖所示
因?yàn)? ~ t1和t1 ~ t2圖線與t軸包圍的面積相等(都為d),所以
故B正確;
C.從剛進(jìn)入I磁場到剛進(jìn)入II磁場過程中,金屬棒初末速度相等,即該過程中初末動能不變,根據(jù)能量守恒,金屬棒減小的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱,所以
所以穿過兩個磁場過程中產(chǎn)生的熱量
故C錯誤;
D.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,金屬桿穿過磁場I的過程中,產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢為
通過電路中的電流
通過電阻R的電荷量為
解得
故D正確。
故選BD。
9.如圖所示,在光滑絕緣的水平面上方有兩個磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的豎直勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場寬度均為L。一個邊長為L、電阻為R、匝數(shù)為N的正方形金屬線框,在水平外力作用下沿垂直磁場方向在水平面上勻速運(yùn)動,線框的速度始終為v,從位置Ⅰ運(yùn)動到位置Ⅱ(線框分別有一半面積在兩個磁場中)過程中,下列說法正確的是( )
A.線框剛進(jìn)入左側(cè)磁場時線框中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r針
B.在位置Ⅱ時外力F為
C.在位置Ⅱ時線框中的電功率為
D.從位置Ⅰ運(yùn)動到位置Ⅱ的過程中線框的磁通量先增大后減小
【答案】ACD
【詳解】AD.線框剛進(jìn)入左側(cè)磁場時,穿過線框的磁通量向里增加,根據(jù)楞次定律可知,線框中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r針;線框從位置Ⅰ運(yùn)動到位置Ⅱ的過程中,線框的磁通量先增大后減小,故AD正確;
BC.線框在位置Ⅱ時,根據(jù)右手定則知線框左右邊同時切割磁感線產(chǎn)生的電流同向,所以總電流為
線框左右邊所受安培力的方向均向左,根據(jù)受力平衡可得外力F為
此時線框中的電功率為
故B錯誤,C正確。
故選AD。
10.如圖所示,兩條相同的半圓弧形光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平桌面上,半圓弧的直徑為d,間距為L,兩半圓弧面豎直且平行,導(dǎo)軌最高點(diǎn)到水平桌面的距離等于半徑,最低點(diǎn)O、的連線與導(dǎo)軌所在豎直面垂直,整個空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場,導(dǎo)軌左端連接一阻值為R的電阻。現(xiàn)使一電阻為r的金屬棒從導(dǎo)軌左端最高點(diǎn),以恒定的速率沿導(dǎo)軌運(yùn)動到右端最高點(diǎn),運(yùn)動過程中金屬棒始終與平行且與兩導(dǎo)軌接觸良好,則在金屬棒從左端最高點(diǎn)運(yùn)動到右端最高點(diǎn)的過程中,下列說法正確的是( )
A.金屬棒中電流方向始終由N到M
B.金屬棒中電流大小始終不變
C.金屬棒所受安培力始終做負(fù)功
D.回路中產(chǎn)生的焦耳熱為
【答案】ACD
【詳解】AC.在金屬棒從左端最高點(diǎn)運(yùn)動到右端最高點(diǎn)的過程中,根據(jù)右手定則可知,金屬棒中電流方向始終由N到M,金屬棒所受安培力一直水平向左,金屬棒所受安培力始終做負(fù)功,故AC正確;
BD.經(jīng)過時間,金屬棒在圓弧上轉(zhuǎn)過的角度為
此時金屬棒產(chǎn)生的電動勢為
回路中電流為
可知金屬棒中電流大小發(fā)生變化,根據(jù)正弦式交流電可知,電流的有效值為
則在金屬棒從左端最高點(diǎn)運(yùn)動到右端最高點(diǎn)的過程中,回路中產(chǎn)生的焦耳熱為
故B錯誤,D正確。
故選ACD。
第Ⅱ卷(非選擇題,共57分)
三、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題,共16分)
11.(6分)在“探究法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)已將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、靈敏電流表及開關(guān)按如圖所示部分連接,請把剩余部分電路連接完整 。
(2)正確連接電路后,開始實(shí)驗(yàn)探究,某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動變阻器的滑片P向右加速滑動時,靈敏電流表指針向右偏轉(zhuǎn),由此可以判斷________。
A.線圈A向上移動或滑動變阻器滑片P向左加速滑動,都能引起靈敏電流表指針向左偏轉(zhuǎn)
B.線圈A中鐵芯向上拔出或斷開開關(guān),都能引起靈敏電流表指針向右偏轉(zhuǎn)
C.滑動變阻器的滑片P勻速向左或勻速向右滑動,靈敏電流表指針都靜止在中央
(3)某同學(xué)第一次將滑動變阻器的滑片P慢慢向右移動,第二次將滑動變阻器的滑片P快速向右移動,發(fā)現(xiàn)電流表的指針擺動的幅度較第二次的幅度大,原因是線圈中的 (選填“磁通量”、“磁通量的變化”或“磁通量的變化率”)第二次比第一次的大。
(4)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室重做電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn),他將靈敏電流表、線圈A和B、干電池組、開關(guān)用導(dǎo)線連接成電路。當(dāng)他接通、斷開開關(guān)時,電流表的指針都沒有偏轉(zhuǎn),其可能的原因是________。
A.開關(guān)的位置接錯
B.線圈B的接頭接反
C.干電池組的正負(fù)極接反
【答案】(1)見解析圖
(2)A
(3)磁通量的變化率
(4)A
【詳解】(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,電路連接圖如下圖所示
(2)將滑動變阻器的滑片P向右加速滑動時,滑動變阻器阻值減小,電流增大,說明通過線圈B的磁通量增大,線圈B產(chǎn)生感應(yīng)電流,靈敏電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。
A.線圈A向上移動或滑動變阻器滑片P向左加速滑動,均會引起通過線圈B的磁通量減小,靈敏電流表指針向左偏轉(zhuǎn),故A正確;
B.線圈A中鐵芯向上拔出或斷開開關(guān),會引起通過線圈B的磁通量減小,靈敏電流表指針向左偏轉(zhuǎn),故B錯誤;
C.滑動變阻器滑片P只要滑動,都會引起通過線圈B的磁通量變化,靈敏電流表指針就會偏轉(zhuǎn),與勻速或加速無關(guān),故C錯誤。
故選A。
(3)滑片P移動的快慢,決定線圈B磁通量變化的快慢,所以指針擺動的幅度較第二次的幅度大,原因是線圈中的磁通量的變化率第二次比第一次的大。
(4)A.若開關(guān)和靈敏電流表構(gòu)成回路,則開關(guān)閉合、斷開時,不會引起線圈B的磁通量變化,電流表指針不會偏轉(zhuǎn),故A正確;
B.線圈B的接頭接反,開關(guān)閉合、斷開時,線圈B的磁通量會發(fā)生變化,指針會偏轉(zhuǎn),故B錯誤;
C.干電池組的正負(fù)極接反,電流表指針偏轉(zhuǎn)方向變化,故C錯誤。
故選A。
12.(10分)在探究電磁感應(yīng)有關(guān)現(xiàn)象及規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)選擇的靈敏電流計(jì)G,在沒有電流通過的情況下,指針恰好指在刻度盤中央。請根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作,回答問題:
(1)首先,將靈敏電流計(jì)G連接在圖甲所示電路中,電流計(jì)的指針如圖甲中所示。
(2)然后,將靈敏電流計(jì)G與一螺線管串聯(lián),當(dāng)條形磁鐵運(yùn)動時,靈敏電流計(jì)G指針偏轉(zhuǎn)情況如圖乙所示。則條形磁鐵的運(yùn)動情況是 。(選填“向上拔出”或“向下插入”)
(3)接著,將靈敏電流計(jì)G接入圖丙所示的電路。閉合開關(guān)后,靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下。請問:靈敏電流計(jì)指針向右偏與螺線管B中導(dǎo)線的繞向 (選填“有”或“沒有”)關(guān)系:若要使靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn),可采取的操作是 (填序號)。
A.?dāng)嚅_開關(guān)
B.在A線圈中插入鐵芯
C.變阻器的滑片向右滑動
D.變阻器的滑片向左滑動
(4)最后,該同學(xué)用電流傳感器研究自感現(xiàn)象,電路如圖丁所示。電源內(nèi)阻不可忽略,線圈的自感系數(shù)較大,其直流電阻小于電阻R的阻值。
①在時刻,閉合開關(guān)S,電路穩(wěn)定后,在時刻斷開S,電流傳感器連接計(jì)算機(jī)描繪了整個過程線圈中的電流隨時間t變化的圖像。圖丁中的A、B圖像,可能正確的是 。(選填“A”或“B”)
②在“閉合開關(guān)—穩(wěn)定一小段時間—斷開開關(guān)”這個過程中,通過電流傳感器得到圖像如圖戊所示。比較與的大小關(guān)系,有 。(選填“>”“
這是一份測試三 (解析版)-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測(新教材新高考),共17頁。試卷主要包含了答題前,考生先將自己的姓名,考試結(jié)束后,將答題卡交回,高鐵已成為重要的“中國名片”,如圖等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份測試16(解析版)-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測(新教材新高考),共12頁。試卷主要包含了答題前,考生先將自己的姓名,考試結(jié)束后,將答題卡交回,如圖所示是氫原子的能級示意圖等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份測試15(解析版)-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測(新教材新高考),共15頁。試卷主要包含了答題前,考生先將自己的姓名,考試結(jié)束后,將答題卡交回等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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