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2025-2026学年安徽省合肥一中高二（下）月考物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.如图，在水平向右的匀强磁场中，一闭合导线框平行于磁场放置，导线框在磁场中运动，可以产生感应电流的是( )
A. 导线框以左边框为轴旋转 B. 导线框以上边框为轴旋转
C. 导线框垂直纸面向外平动 D. 导线框水平向右平动
2.高层建筑中的电梯系统安装了电磁缓冲装置。在电梯轿厢底部对称安装了台永久强磁铁，磁铁极均朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，当电梯轿厢超速下降时会迅速启动缓冲系统，使线圈立即闭合。当电梯轿厢超速下降到如图所示位置时，下列说法正确的是( )
A. 轿厢上下方线圈对轿厢均有阻碍作用
B. 轿厢上方与下方金属线圈中感应电流方向相同
C. 上、下方线圈都有扩张的趋势
D. 上方线圈有收缩的趋势，下方线圈有扩张的趋势
3.如图甲所示，一轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个体积很小的磁铁，在小磁铁正下方桌面上放置一个闭合的铜制线圈。将小磁铁向下拉到某一位置后释放，小磁铁将做阻尼振动，其位移随时间变化的图像如图乙所示，取竖直向上为正向。曲线上、两点连线与横轴平行，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 时刻线圈中有顺时针从上往下看方向的电流
B. 时刻线圈对桌面的压力小于线圈的重力
C. 小磁铁在时刻的动能等于时刻的动能
D. 磁铁和弹簧组成的系统运动过程中机械能守恒
4.某同学利用图所示电路研究自感现象，其电路图如图所示。闭合开关待电路稳定，某时刻断开开关并开始计时，之后每隔时间变换开关状态每次变换前，电路均已处于稳定状态。若电源内阻不计，则通过电阻的电流随时间变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示，足够长的平行光滑金属导轨、水平放置，间距为，一端连接阻值为的电阻。导轨所在空间存在竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。质量为、电阻为的导体棒放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导轨的电阻可忽略不计。时导体棒在水平向右的恒力作用下开始运动。设导体棒两端的电压为，所受安培力的大小为，通过的电流为，速度大小为，加速度的大小为。关于导体棒开始运动后的情况，下列图像中合理的是( )
A. B. C. D.
6.如图所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为，磁感应强度的大小为。一直角边长为的等腰直角三角形均匀导线框从图示位置开始沿轴正方向以速度匀速穿过磁场区域。规定逆时针电流方向为正，水平向左为安培力的正方向。则关于线框中的电流，线框受到的安培力与线框移动距离的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7.如图所示，间距为的两根足够长的光滑金属导轨竖直放置，底端接阻值为的电阻。将质量为的金属棒悬挂在固定的轻弹簧下端，弹簧的劲度系数为，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场垂直。重力加速度大小为，除电阻外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，下降的高度达到最大速度，该过程所用时间为。则( )
A. 释放瞬间金属棒的加速度小于
B. 金属棒的最大速度为
C. 该过程电阻产生的焦耳热为
D. 该过程电阻产生的焦耳热等于金属棒减小的机械能
二、多选题：本大题共3小题，共16分。
8.如图所示，由互相垂直的两部分组成的导体棒放置在竖直平面内，两端点、的竖直高度差为，段与水平方向的夹角为，段的长度为，空间存在磁感应强度大小为、垂直纸面向里的匀强磁场。现让导体棒以与磁场垂直的速度运动，下列说法正确的是( )
A. 若沿水平方向，导体棒产生的电动势为
B. 若与平行，导体棒产生的电动势为
C. 若与垂直，导体棒产生的电动势为
D. 若竖直向上，则导体棒产生的电动势为
9.如图所示，将质量为的闭合矩形导线框先后两次从图示位置由静止释放，穿过其下方垂直于纸面向里的匀强磁场。第一次线框恰好匀速进入磁场。已知边长为，边长为，磁场的宽度。不计空气阻力。下列判断正确的是( )
A. 第一次进入磁场过程中，线框减少的重力势能为
B. 第二次刚进入磁场时，线框的加速度大小为
C. 先后两次刚进入磁场时，线圈中的感应电动势之比为：
D. 先后两次刚进入磁场时，两点间的电势差之比为：
10.我国第三艘航母福建舰已正式下水，如图甲所示，福建舰配备了目前世界上最先进的电磁弹射系统。图乙是一种简化的电磁弹射模型，直流电源的电动势为，电容器的电容为，两条相距的固定光滑导轨，水平放置处于磁感应强度的匀强磁场中。现将一质量为，电阻为的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内处于静止状态，并与两导轨接触良好。先将开关置于让电容器充电，充电结束后，再将置于，金属滑块会在电磁力的驱动下向右加速运动，达到最大速度后滑离轨道。不计导轨和电路其他部分的电阻，忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 空间存在的磁场方向为垂直纸面向外
B. 金属滑块在轨道上运动的最大加速度为
C. 金属滑块在轨道上运动的最大速度为
D. 金属滑块滑离轨道的整个过程中流过它的电荷量为
三、计算题：本大题共4小题，共56分。
11.如图甲所示，匝的线圈图中只画了匝，电阻，其两端与一个的电阻相连，线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。
判断通过电阻的电流方向；
求线圈产生的感应电动势；
求电阻两端的电压。
12.如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨、相距为，导轨平面与水平面的夹角为，导轨上端连接一定值电阻，导轨的电阻不计，整个装置处于方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，长为的金属棒垂直于、放置在导轨上，且与导轨保持良好的接触，金属棒的质量为，电阻为。现将金属棒从紧靠处由静止释放，当金属棒沿导轨下滑距离为时，速度达到最大值。重力加速度取，求：
匀强磁场的磁感应强度的大小；
金属棒沿导轨下滑距离为的过程中，电阻产生的焦耳热；
金属棒沿导轨下滑距离为的过程中通过金属棒截面的电荷量。
13.电磁滑道成为未来运动的一种设想，人们可以通过控制磁场强弱，实现对滑动速度的控制。为了方便研究，做出以下假设：如图甲所示，足够长的光滑斜面与水平面成角，虚线上方的整个区域存在如图乙规律变化且垂直导轨平面的匀强磁场，时刻磁场方向垂直斜面向上图中未画出，磁感应强度在时间内均匀变化，磁感应强度最大值为，时刻后稳定为。时间内，单匝正方形闭合金属框在外力作用下静止在斜面上，金属框边与虚线的距离为。时刻撤去外力，金属框将沿斜面下滑，金属框上边刚离开虚线时的速度为，已知金属框质量为、边长为，每条边电阻为。求：
边刚过虚线时，两点间的电势差；
从时刻到边经过虚线的过程中金属框产生的焦耳热；
从撤去外力到边经过虚线的总时间。
14.相距为的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为的金属细杆、与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为，导轨电阻不计，细杆、接入电路部分电阻分别为、。整个装置处于磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场中。当在平行于水平导轨的拉力作用下，从静止开始以匀加速运动时，杆也同时从静止开始沿导轨向下运动。起动瞬间记为时刻求：
力随时间变化的规律；
经过多长时间杆速度达到最大；
经过多长时间杆速度减为；
若杆从开始运动到杆达到最大速度的过程中拉力做了的功，求该过程中，杆所产生的焦耳热？
答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.解：磁场垂直于纸面向里，穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，通过的电流由流向。
由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势：
；
感应电流，
电阻两端的电压；
答：通过电阻的电流方向由流向；
线圈产生的感应电动势是；
电阻两端的电压是。
12.解：金属棒速度达到最大值，金属棒所受外力为，对棒进行分析，根据平衡条件有
金属棒中的感应电流
代入数据可得
根据能量守恒定律有
则电阻产生的焦耳热
代入数据可得
感应电动势的平均值
感应电流的平均值
根据电流的定义式有
代入数据可得
答：匀强磁场的磁感应强度的大小是；
金属棒沿导轨下滑距离为的过程中，电阻产生的焦耳热是；
金属棒沿导轨下滑距离为的过程中通过金属棒截面的电荷量是。
13.解：边从开始至运动到的过程中，由动能定理可得

边刚过虚线时，边作为电源，两点间的电势差为

解得
从时刻到边运动到的过程中，热量分为两部分：
第一部分：在时间内，金属框产生的焦耳热为
根据法拉第电磁感应定律得

第二部分：时刻后，设时刻后的过程中金属框克服安培力做功为，由动能定理得

由功能关系可知
可得
故所求金属框产生的焦耳热为
边运动到的过程分为两段：
第一段边运动到的过程，设运动时间为，由运动学公式可知
，解得
第二段经过直至与重合，由动量定理得

其中
联立解得
则从撤去外力到边经过虚线的总时间为

答：边刚过虚线时，两点间的电势差为；
从时刻到边经过虚线的过程中金属框产生的焦耳热为；
从撤去外力到边经过虚线的总时间为。
14解：对杆，根据牛顿第二定律得
又
代入数据可得
对杆，根据牛顿第二定律得
可得
当时，速度最大，解得
由可知内杆做加速度逐渐减小的加速运动，根据对称性可知内杆做加速度逐渐增大的减速运动，在时，杆速度减为。
杆达到最大速度时，杆的速度为
杆运动的位移
对棒由动能定理得
代入数据解得
由功能关系得
则杆所产生的焦耳热为
答：力随时间变化的规律为；
经过杆速度达到最大；
经过杆速度减为；
若杆从开始运动到杆达到最大速度的过程中拉力做了的功，该过程中，杆所产生的焦耳热为。
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