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2025-2026学年福建省厦门市集美中学高一（下）3月月考
物理试卷
一、单选题：本大题共4小题，共16分。
1.关于安培力和洛伦兹力的方向，下列各图中物理量表示正确的是( )
A. B.
C. D.
2.以下四幅图片：图甲中闭合线圈平面垂直于磁场，线圈在磁场中旋转；图乙是真空冶炼炉；图丙是在匀强磁场内运动的闭合线框：图丁是匀速转动的法拉第圆盘发电机。下列说法正确的是( )
A. 图甲中，线圈在磁场中旋转会产生感应电流
B. 图乙中，真空冶炼炉是利用交流电直接来熔化金属的装置
C. 图丙中，线框两点电势差等于两点电势差
D. 图丁中，法拉第圆盘发电机产生的是交变电流
3.对于如图所示的电流随时间做周期性变化的图像，下列说法中正确的是( )
A. 电流大小变化，方向不变，是直流电
B. 电流大小、方向都变化，是交流电
C. 电流的周期是，最大值是
D. 电流做周期性变化，是交流电
4.交流发电机原理如图所示，线圈在转动时通过滑环和电刷保持与外电路的连接，电路中电阻，电表为理想交流电流表。线圈匝数为匝，电阻为，面积是。线圈沿逆时针方向匀速转动，角速度为。磁场可视为匀强磁场，磁感应强度为。则( )
A. 线圈经过甲位置时，电流表的示数为
B. 线圈每次经过乙位置时，电路中电流方向发生变化
C. 线圈转动，定值电阻产生的焦耳热为
D. 线圈转至丙位置开始计时，线圈产生的电动势瞬时值为
二、多选题：本大题共4小题，共24分。
5.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。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
6.如图甲所示，交流发电机的矩形金属线圈的匝数匝，线圈的总电阻，线圈位于匀强磁场中，且线圈平面与磁场方向平行。线圈的两端分别与两个彼此绝缘的铜环、集流环焊接在一起，并通过电刷与阻值的定值电阻连接。现使线圈绕过和边中点、且垂直于磁场的转轴以一定的角速度匀速转动。穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图乙所示。若电路其他部分的电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计，则下列说法中正确的是( )
A. 线圈中产生感应电动势的最大值为
B. 电阻消耗的电功率为
C. 秒时，线圈中磁通量的变化率为
D. 秒内，通过电阻的电荷量为
7.我国研制的世界首套磁聚焦霍尔电推进系统已经完成了全部在轨飞行验证工作，可作为太空发动机使用，带电粒子流的磁聚焦是其中的关键技术之一。如图，实线所示的两个圆形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场Ⅰ、Ⅱ，磁感应强度分别为，。两圆半径均为，相切于点。一束宽度为的带电粒子流沿轴正方向射入后都会聚到坐标原点。已知粒子的质量均为、电荷量均为、进入磁场的速度均为，不计带电粒子的重力及粒子间的相互作用力。下列说法正确的是( )
A. 的大小为
B. 从点进入磁场Ⅱ的粒子的速度仍相等
C. 若，则粒子在磁场Ⅱ的边界的射出点在四分之一圆周上
D. 若，则粒子在磁场Ⅱ中运动的最长时间为
8.如图所示，间距为的平行光滑金属导轨水平固定，定值电阻大小为，电容器的电容大小为。质量为的金属棒始终与导轨接触良好并保持垂直，整个装置处于竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为，金属导轨和金属棒的电阻均不计。开关开始处于闭合状态，对金属棒施加水平向右的恒定拉力，使其从静止开始运动，经时间金属棒达到最大速度，此时断开开关，改变水平拉力大小，使金属棒保持速度匀速运动。整个过程中电容器始终未击穿，下列说法正确的是( )
A. 开关断开前水平拉力大小为
B. 开关断开前金属棒运动的位移为
C. 开关断开后，当外力的功率为定值电阻功率的倍时，电容器两端的电压为
D. 从开关断开到外力功率为定值电阻功率的倍时，外力做的功为
三、填空题：本大题共3小题，共9分。
9.如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁。“”为灵敏电流计的正接线柱位置，电流从“”流入电流计时指针向右偏转。当磁铁向下运动但未插入线圈内部时，线圈中感应电流的方向与图中箭头方向 相同相反，电流表指针向 左右偏。
10.家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦式交流电压的波形截去一部分来实现调节电压，从而调节灯光的亮度。某电子调光灯经调整后的电压波形如图所示，则电压有效值为 。若将此电压加在阻值的电热丝两端，功率为 。
11.有一种利用磁流体发电的装置如图所示。平行金属板、之间有一个很强的磁场，将一束等离子体即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子喷入磁场，、两板间便产生电压。如果把、和用电器连接，、就是一个直流电源的两个电极。则该磁流体发电机的正极为 选填“”或“”；若、两板相距为，板间的磁场按匀强磁场处理，磁感应强度为，等离子体以速度沿垂直于的方向射入磁场，这种磁流体发电机的电动势大小为 。
四、实验题：本大题共1小题，共7分。
12.在“探究感应电流方向及规律”实验的基础上，请协助甲、乙、丙三位同学完成进一步的探究，并解答问题：
用笔划线代替导线将图电路连接完整。
正确连接电路后，甲同学将线圈放入线圈中，闭合开关时，发现电流表指针向右偏；开关保持闭合，待电流表指针稳定后，迅速将线圈从线圈中拔出，这时电流表指针______偏转。选填“向左”或“向右”或“不”
乙同学为了让实验现象更直观，利用发光二极管设计了如图所示的“楞次定律演示仪”。正确连接实验器材，将条形磁铁从图示位置快速向下移动一小段距离，出现的现象是______
A.红灯短暂发光、黄灯不发光
B.红灯不发光、黄灯短暂发光
C.红灯、黄灯均不发光
D.两灯交替短暂发光
丙同学设计“汽车电磁减震器”。如图，减震器是强磁体，其截面是“”形，俯视图如图所示，柱状的内芯与外环之间有磁场。匝数为、半径为的线圈固定在减震器内芯的外面并连接能量回收装置，减震器内芯可在线圈内上下自由移动。汽车运动过程中，内芯上下振动，线圈中产生感应电流，既起电磁阻尼作用，减轻驾乘人员颠簸感，又收集振动产生的能量，降低汽车油耗。强磁体磁场方向沿径向，线圈处磁感应强度大小为；若内芯在某段时间内上下振动图像如图，已知其振动过程中的最大速度为，则线圈产生的最大感应电动势为______计算结果保留三位有效数字，取，电动势的表达式______。
五、简答题：本大题共1小题，共3分。
13.如图所示是医用回旋加速器的示意图，其核心部分是两个形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频交流电源相连，保持回旋加速器中所加磁场不变，分别加速氚核和氦核，则加速氚核和氦核时所加高频电源的频率之比为______，氚核和氦核的最大速度之比为______。
六、计算题：本大题共3小题，共41分。
14.如图甲所示，一个圆形线圈的匝数，线圈面积，线圈的电阻线圈外接一个阻值的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。求：
线圈中的感应电流的大小和方向；
电阻两端电压；
前内通过的电荷量。
15.在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工应。为了准确的注入离子，需要在一个空间中用电场、磁场对离子的运动轨迹进行调控。图所示便是一种调控粒子轨迹的模型。如图所示，在平面纸面内，空间存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，第三象限空间存在方向沿轴正方向的匀强电场。一质量为、电荷量为的带正电粒子不计重力，以大小为、方向与轴垂直的速度沿纸面从坐标为的点进入电场中，然后从坐标为的点进入磁场区域，再次垂直经过轴之后，最后从轴正半轴上的点图中未画出射出磁场。求：
电场强度的大小；
磁场的磁感应强度大小；
粒子从点运动到点所用的时间。
16.边长、质量、电阻的正方形线框沿倾角的光滑斜面向上运动，在斜面虚线区域内有垂直斜面向下的匀强磁场，其宽度，，重力加速度大小取，边与磁场边界平行，当边刚进入磁场区域时，在边加一沿斜面向上、大小为的恒定拉力，线框恰好可做匀速直线运动。
求边刚进入磁场区域时的速度大小；
若当线框完全进入磁场时撤去，求线框从进入磁场到离开磁场的过程中，线框产生的焦耳热；
若恒力始终作用在线框上，从线框边刚出磁场到线框加速度再次为的过程中流过线框横截面的电荷量，求线框边刚进入磁场到加速度再次为的过程中运动了多长时间。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.相同
左

10.

11.

12. 向左
13.： ：
14.解：由法拉第电磁感应定律有：，
线圈中的感应电流大小为：，由楞次定律知感应电流方向沿逆时针方向。
两端的电压为：
前内通过的电荷量为：
答：线圈中的感应电流的大小为，方向是沿逆时针方向；
电阻两端电压为；
前内通过的电荷量为。
15.解：粒子在电场中运动时
解得
画出带电粒子的运动轨迹图，
进入第四象限的磁场时
则速度方向与轴负向成角，速度大小为
然后再次垂直经过轴，由几何关系可知粒子在磁场中的轨道半径
根据
可得
由几何关系可知，粒子在第二和第一象限中运动的轨迹所对的圆心角为，则时间
则总时间为
答：电场强度的大小等于；
磁场的磁感应强度大小等于；
粒子从点运动到点所用的时间等于。
16.边刚进入磁场区域时的速度大小是 若当线框完全进入磁场时撤去，线框从进入磁场到离开磁场的过程中，线框产生的焦耳热是 若恒力始终作用在线框上，从线框边刚出磁场到线框加速度再次为的过程中流过线框横截面的电荷量，线框边刚进入磁场到加速度再次为的过程中运动了
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