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湖北省十堰市县级高中教联体2025-2026学年高二下学期3月月考物理试题
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下列说法中正确的是（）
A. 奥斯特首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究
B. 楞次定律告诉我们，感应电流产生的磁场方向总是与引起感应电流的原磁场方向相反
C. 电磁感应现象说明磁能生电
D. 法拉第发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕
2.关于磁铁、电流间的相互作用，下列说法正确的是( )
A. 甲图中，电流不产生磁场，电流对小磁针力的作用是通过小磁针的磁场发生的
B. 乙图中，通电导线对磁体没有力的作用
C. 丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的
D. 丙图中电流间的相互作用是通过电荷的电场发生的
3.“人工肺ecmo”呼吸机是治疗新冠肺炎重症的重要设备（该呼吸机可视为纯电阻用电器）。一呼吸机接在电压随时间变化的规律为的交流电源上，正常工作时电流为2.5 A，则（　　）
A. 该交流电的周期为50Hz B. 该交流电每秒内电流方向变化50次
C. 该交流电的最大值为220V D. 该呼吸机正常工作时的功率为550W
4.一个光滑平行金属导轨固定在水平桌面上，两导轨间通有竖直向下的匀强磁场，导轨左端连接着一个定值电阻。甲、乙、丙、丁四根导体棒在导轨上均以速度做匀速直线运动，则产生的感应电动势最大的是（　　）
A. 丁 B. 丙
C. 乙 D. 可能是丙也可能是丁最大
5.很多特殊的电子元件在电路设计中扮演着至关重要的角色, 其通过的电流也很有特点。通过某电子元件的电流如图所示,图中曲线为峰值是14A的正弦函数图像的一部分,则该交变电流的有效值为( )
A. 9A B. 10A C. (7+1)A D. 8A
6.半径为r半圆光滑导轨PQ固定在同一水平面内，一长为r、电阻为R均匀导体棒OB置于半圆轨道上，O是导轨的圆心，装置的俯视图如图所示。整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，在ON之间接有一阻值为R的电阻。导体棒OB以角速度绕O顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。导轨电阻不计，则下列说法正确的是（　　）
A. 导体棒OB两端的电压为
B. 电阻R中的电流方向从Q到O，大小为
C. 外力的功率大小为
D. 若导体棒不动，要产生同方向的感应电流，可使竖直向下的磁感应强度均匀增大
7.如图为回旋加速器的原理图，和是两个中空的半径均为R的半圆金属盒，接在电压为U的交流电源上，位于圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略，不计重力），质子在两盒之间被电场加速，、置于与盒面垂直的磁感应强度大小为B的匀强磁场中。已知质子的电荷量为q、质量为m，忽略质子在电场中运动的时间，不考虑加速过程中的相对论效应。下列说法正确的是（　　）
A. 质子第一次进入盒与第一次进入盒运动轨迹的半径之比为
B. 质子离开回旋加速器时的最大动能为
C. 质子在电场中加速的次数为
D. 质子在回旋加速器中运动的时间为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，在中有一垂直纸面向里匀强磁场，质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹。已知O是的中点，不计粒子重力，下列说法中正确的是（　　）
A. 粒子a带正电，粒子b、c带负电 B. 粒子c在磁场中运动的时间最长
C. 粒子a在磁场中运动的周期最小 D. 射入磁场时粒子a的速率最小
9.如图所示，两条相距为L的足够长的光滑平行金属导轨位于水平面（纸面）内，其左端有一电容为C的不带电的电容器和一定值电阻R，导轨平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直，质量为m的金属棒ab垂直导轨放置并接触良好，金属棒及导轨电阻不计。现给棒一个平行导轨向右的初速度，下列关于单刀双掷开关接不同位置的说法正确的是（　　）
A. 接1时，若流过金属棒横截面的电荷量为q时，棒速度减为零，则流过金属棒的电荷量为时，金属棒的速度为
B. 接1时，若金属棒的速度为时的位移为x，则金属棒的最大位移为
C. 接2时，金属棒做匀速直线运动时的速度一定是
D. 接2时，金属棒做匀速直线运动时的速度
10.如图所示，固定在水平面内的光滑不等距平行轨道处于竖直向上、大小为B的匀强磁场中，ab段轨道宽度为2L，bc段轨道宽度是L，ab段轨道和bc段轨道都足够长，将质量均为m、接入电路的电阻均为R的金属棒M和N分别置于轨道上的ab段和bc段，且与轨道垂直。开始时金属棒M和N均静止，现给金属棒M一水平向右的初速度v0，不计导轨电阻，则 （ ）
A. M棒刚开始运动时的加速度大小为
B. 金属棒M最终的速度为
C. 金属棒N最终的速度为
D. 整个过程中通过金属棒的电荷量为
三、实验题：本大题共2小题，共20分。
11.某学习小组在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验中采用了如图甲所示的实验装置。
(1)实验需用螺旋测微器测量挡光片的宽度d，如图乙所示，d= mm。
(2)在实验中，让小车以不同速度靠近螺线管，记录下光电门挡光时间Δt内感应电动势的平均值E，改变速度多次实验，得到多组数据。这样的实验设计满足了物理实验中常用的“控制变量法”，你认为小车以不同速度靠近螺线管过程中不变的量是
A．磁通量的变化量 B．磁通量的变化率 C．磁通量
(3)得到多组△t与E的数据之后，若以E为纵坐标、为横坐标作出图像，发现在误差范围内是过原点的倾斜直线，则得出的结论是：在误差允许的范围内 。
(4)其他条件都不变，若换用匝数更多的线圈做实验，根据实验数据作出图像，其斜率 （选填“增大”“不变”或“减小”）。
12.图甲为某同学研究自感现象的实验电路图。
(1)实验前，他首先用多用电表来测线圈L的电阻，操作步骤如下：
①机械调零后将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“-”插孔，选择欧姆“×10”挡；
②把红、黑表笔分别与自感线圈的两端相接，发现多用电表的指针读数太小；
③为了较准确地进行测量，重新选择恰当的倍率；
④把红、黑表笔分别与自感线圈的两端相接，稳定后多用电表表盘示数如图丙所示。
上述步骤中遗漏的重要步骤是 ，此线圈L的直流电阻为 。
(2)已知电路中电灯的电阻，A、B间电势差，用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流。开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在时刻断开开关 S，该时刻前后电流传感器（图中电流表）显示的电流I随时间t变化的图线如图乙所示。
①闭合开关一段时间后，开关断开时，看到的现象是 。
②断开开关后，通过电灯的电流方向是 （选填“a→b”或“b→a”）。根据实验信息可知，定值电阻
③断开开关瞬间，线圈产生的自感电动势为 V。
四、计算题：本大题共3小题，共34分。
13.如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图。其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈的匝数，电阻，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻，与R并联的交流电压表为理想电表。在时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图乙所示正弦规律变化。已知。求：
(1)交变电流瞬时值表达式及电压表的示数；
(2)R上的热功率；
(3)从计时开始，线圈转过过程中，通过电阻R的电荷量。
14.如图所示，在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场，在第Ⅰ象限和第Ⅳ象限的圆形区域内分别存在如图所示的匀强磁场，在第Ⅳ象限磁感应强度大小是第Ⅰ象限的2倍。圆形区域与x轴相切于Q点，有一个带电粒子质量为m，电量为q，以速度垂直于x轴从x轴上的P点进入匀强电场中，并且恰好与y轴的正方向成角进入第Ⅰ象限，又恰好垂直于x轴在Q点进入圆形区域磁场，射出圆形区域磁场后与x轴正向成角再次进入第Ⅰ象限。P到O点的距离为L。不计重力。求：
(1)电场强度E的大小；
(2)第Ⅰ象限内磁场磁感应强度B的大小；
(3)粒子在圆形区域磁场中的运动时间。
15.如图所示，MN与PQ是两条水平放置且彼此平行的光滑金属导轨，导轨间距为，质量、电阻的金属杆ab垂直跨接在导轨上，匀强磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里，磁感应强度的大小为，导轨左端接阻值的电阻，导轨电阻不计。时刻ab杆受水平拉力F的作用后由静止开始向右做匀加速运动，第4s末ab杆的速度为。求：
(1)4s末ab杆受到的安培力的大小；
(2)若时间内，电阻R上产生的焦耳热为2J，这段时间内水平拉力F做的功为多少；
(3)若第4s末以后，拉力不再变化，且4s末至ab杆达到最大速度的过程中通过杆的电荷量，则该过程ab杆克服安培力做的功为多大。
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】B
5.【答案】B
6.【答案】A
7.【答案】D
8.【答案】AB
9.【答案】AD
10.【答案】CD
11.【答案】5.661
/5.662/5.663
A
感应电动势与磁通量变化率成正比（或者在磁通量变化量相同的情况下，感应电动势与时间成反比）
增大

12.【答案】每次使用欧姆表换挡后都要重新进行欧姆调零
22
灯泡突然变亮再逐渐熄灭（闪亮后熄灭）
b
8
16.8

13.【答案】【详解】（1）由题图乙知，周期 ，则
电动势的最大值
电流最大值
交变电流瞬时值表达式为
电路中电压表的示数为电阻R两端电压的有效值，则
则电压表的示数为
（2）R上的热功率
（3）线圈从计时开始转过 的过程中，由 ， ，
且
联立得流过电阻R的电荷量

14.【答案】【详解】（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，由几何关系得末速度为 ；
由动能定理得
得
（2）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示：
设粒子在第Ⅰ象限内的轨迹半径为 ，由上可知 ；
得
由几何关系有
结合
得
（3）由几何关系知，粒子在圆形磁场中运动的时间
而
由
得
得

15.【答案】【详解】（1） 末 杆产生的感应电动势
感应电流
末 杆受到的安培力
（2）由 可得
所以
故 时间内克服安培力做功为
对 由动能定理得
解得
（3） 内杆运动的加速度
末由牛顿第二定律得
解得
杆最终匀速运动有
得
设 杆从 末至匀速运动前通过的位移为 ，通过杆的电荷量
解得
末至 杆达到最大速度的过程，由动能定理得
解得

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