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北京市第一六一中学2025-2026学年高二下学期3月月考物理试卷
一、单选题：本大题共10小题，共40分。
1.如图所示的各电场中，、两点的电场强度相同的是( )
A. B.
C. D.
2.如图为交流发电机的示意图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴逆时针匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律为。下列说法正确的是( )
A. 此交流电的频率为
B. 此发电机电动势的有效值为
C. 当线圈平面转到图示位置时产生的电流方向为
D. 当线圈平面转到图示位置时磁通量的变化率最大
3.将一块内阻为，满偏电流为的电流表改装成量程为的电流表，应该( )
A. 并联一个约为的电阻 B. 并联一个约为的电阻
C. 串联一个约为的电阻 D. 串联一个约为的电阻
4.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比，电流表和电压表均为理想电表，灯泡电阻，、两端输入正弦式交流电压的有效值。下列说法正确的是( )
A. 电压表的读数为 B. 电流表的读数为
C. 电流表的读数为 D. 变压器输入功率为
5.与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。下列说法正确的是( )
A. 实验中，只将电容器板向上平移，静电计指针的张角变小
B. 实验前，只用带电玻璃棒与电容器板接触，能使电容器带电
C. 实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大
D. 实验中，只增加极板带电荷量，静电计指针的张角变大，表明电容增大
6.如图所示。一个可以自由转动的铝框放在形磁铁的两个磁极间，铝框和磁铁均静止，其截面图如图所示。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. 磁铁从图位置开始转动时，铝框截面 感应电流的方向为
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
7.如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关闭合后，在变阻器的滑动端向下滑动的过程中( )
A. 电压表与电流表的示数都减小 B. 电压表与电流表的示数都增大
C. 电压表的示数增大，电流表的示数减小 D. 电压表的示数减小，电流表的示数增大
8.真空中存在沿轴正方向的匀强电场，带电粒子和先后从坐标原点沿轴正方向射入该电场，其轨迹如图所示。忽略粒子所受重力，下列条件中可以判定粒子比荷较大的是( )
A. 粒子和在电场中的加速度相等 B. 粒子和射入电场时的速度相等
C. 粒子和射入电场时的动能相等 D. 粒子和射入电场时的动量相等
9.硅光电池具有低碳环保的优点．如图所示，图线是该电池在某光照强度下路端电压和电流的关系图象，图线是某电阻的图象．在该光照强度下将它们组成闭合回路，则硅光电池的( )
A. 电动势为 B. 内阻为
C. 输出功率为 D. 效率为
10.两电荷量分别为和的点电荷固定在轴上的、两点，两电荷连线上各点电势随变化的关系如图所示，其中为段电势最低的点，则下列说法正确的是( )
A. 、为等量异种电荷
B. 、两点间的电场强度大小先增大后减小
C. 将一正点电荷从点移到点，电势能先减小后增大
D. 、两点间场强方向沿轴负方向
二、多选题：本大题共5小题，共25分。
11.一横截面积为的铜导线，流经其中的电流为，设每单位体积的导线中有个自由电子，电子的电荷量为此时电子的定向移动速度为，在时间内，通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为( )
A. B. C. D.
12.为演示断电自感现象，用小灯泡、带铁芯的电感线圈和定值电阻等元件组成如图甲所示的电路。闭合开关待电路稳定后，电路中两支路的电流分别为和。如图乙反映断开开关前后的一小段时间内电路中的电流随时间变化的关系。断开开关后( )
A. 自感线圈所在支路的电流如曲线所示 B. 自感线圈所在支路的电流如曲线所示
C. 小灯泡先突然变亮再逐渐熄灭 D. 小灯泡逐渐变暗直至熄灭
13.如图所示，在一个圆形区域内有垂直于圆平面的匀强磁场，现有两个质量相等、所带电荷量大小也相等的带电粒子和，先后以不同的速率从圆边沿的点对准圆形区域的圆心射入圆形磁场区域，它们穿过磁场区域的运动轨迹如图所示。粒子之间的相互作用力及所受重力和空气阻力均可忽略不计，下列说法中正确的是
A. 、两粒子所带电荷的电性一定不同
B. 射入圆形磁场区域时粒子的速率较大
C. 穿过磁场区域的过程洛伦兹力对做功较多
D. 穿过磁场区域的过程粒子运动的时间较长
14.如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨、平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为，、两点间接有阻值为的电阻。一根质量为的均匀直金属杆放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。导轨和金属杆的电阻可忽略。让金属杆沿导轨由静止开始下滑。下列说法正确的是( )
A. 金属杆中有的感应电流
B. 金属杆做加速度减少的加速运动，最后匀速运动
C. 金属杆所能达到最大速度为
D. 金属杆下落过程中，重力势能的减少量等于电阻消耗的电能
15.如图为某种质谱仪的工作原理示意图。此质谱仪由以下几部分构成：粒子源；间电压恒为的加速电场；静电分析器，即中心线半径为的四分之一圆形通道，通道内有均匀辐射电场，方向沿径向指向圆心，且与圆心等距的各点电场强度大小相等；磁感应强度为的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外。当有粒子打到胶片上时，可以通过测量粒子打到上的位置来推算粒子的比荷，从而分析粒子的种类以及性质。由粒子源发出的不同种类的带电粒子，经加速电场加速后从小孔进入静电分析器，其中粒子和粒子恰能沿圆形通道的中心线通过静电分析器，并经小孔垂直磁场边界进入磁场，最终打到胶片上，其轨迹分别如图中的和所示。忽略带电粒子离开粒子源时的初速度，不计粒子所受重力以及粒子间的相互作用。下列说法中正确的是( )
A. 粒子和粒子经过小孔时速度大小一定相等
B. 若只减小加速电场的电压，粒子可能沿曲线运动
C. 静电分析器中距离圆心为处的电场强度大小为
D. 粒子的比荷一定大于粒子的比荷
三、计算题：本大题共3小题，共35分。
16.如图所示，某个小水电站发电机的输出功率为，发电机的输出电压为。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为，用户端需求为、。为满足发电机与用户需求的匹配，请你计算：
降压变压器输出的电流多大；
升压变压器输出的电流多大；
升压变压器的匝数比应等于多少？
17.图示电路中电动机线圈的电阻，电源的电动势内阻，电容器的电容，上、下两极板均水平放置，板间距离，当滑动变阻器接入电路的阻值时，闭合开关，电路稳定后，质量、电荷量的带电液滴恰好静止在两板之间，如图所示。假设电动机始终能稳定工作且未超出额定功率，重力加速度取。
求电容器的带电量；
求电动机输出的机械功率；
调节滑动变阻器连入电路的阻值可以改变电动机输出的机械功率。小明认为：为使电动机输出的机械功率达到最大值，必须使电源的输出功率也同时达到最大值。请推理论证小明的说法是否正确。
18.超导体被认为是电阻率为的导体，利用超导体可以实现磁悬浮，如图甲是超导磁悬浮的示意图，图中带箭头的曲线表示磁感线。在水平桌面上有一个周长为的超导圆环，将一块质量为的永磁体沿圆环中心轴线从圆环的正上方缓慢向下移动，超导圆环中将产生感应电流产生对永磁体的排斥力。结果永磁体能够悬浮在超导圆环的正上方高处。已知重力加速度为。
试在图中标出超导圆环中的电流方向；
若此时圆环所处位置的磁感应强度各处均为、磁场方向与水平方向的夹角各处均为，由于对称，虽然每一小段超导圆环所受安培力垂直于磁感线方向，但圆环所受的安培力合力竖直向下，求此时超导圆环中的电流；
实验发现永磁体其实在缓慢下移，经过较长时间比如几周后，永磁体的平衡位置变为离桌面高处。此时圆环所处位置的磁感应强度大小和方向都有图甲变化，相应超导环中的电流为。对此现象的解释，有一种观点认为超导体也有很微小的电阻率，电流在超导圆环内产生焦耳热损耗能量导致永磁体下移。若超导圆环中的电流强度的平方随时间变化的图像如图乙所示，且超导圆环的横截面积为不是圆环面积，求该超导圆环的电阻率。此问中、都可以认为已知。
参考答案
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16.解：根据题意可得
代入数据，解得
损失的功率为
又因为
代入数据，解得
根据
解得
则升压变压器的匝数比为

17.带电液滴恰好静止，由受力平衡有
解得电容器两端的电压为
所以电容器的带电量为
代入数据解得
当滑动变阻器的阻值为
时，由欧姆定律可知电路中的电流为
则电动机输入的功率为
电动机的热功率为
故电动机输出的机械功率为
小明的说法不正确。理由如下：电源的输出功率为
由数学知识可知，当电路中的电流大小为
时，电源输出功率最大。而电动机输出的机械功率为
可知当电路中的电流大小为
时，电动机输出功率最大，显然
故电动机和电源的输出功率不可能同时取最大值，因此小明的说法不正确。

18.解：根据楞次定律，可以判断感应电流的磁场方向向上，根据右手螺旋定则可以判断感应电流方向从上往下看为逆时针方向。
把环分成无数等长的微小电流元，每一小段导线长为 ，则每一小段导线所受安培力为
由对称性可知，所有小段导线所受的安培力水平分力抵消，所以竖直方向分力的合力即为整段导线所受安培力，有
超导环对磁体的反作用力与此等大反向，则有
联立解得
在磁体下降过程中，磁体重力势能的减少等于超导环中产生的焦耳热，则
在图乙中，将纵坐标乘以超导环的电阻，图线下面积则代表时间内超导环中的焦耳热，即
解得
又
联立解得

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