青海省大通縣朔山中學(xué)2025-2026學(xué)年第一學(xué)期12月份階段培優(yōu)檢測（三）高三物理一、單選題1．一根長0.2m、通有2.0A電流的通電直導(dǎo)線，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場中，受到的安培力大小不可能是（）A．0.4N B．0.2N C．0.1N D．02．如圖，一金屬薄片在力F作用下自左向右從兩磁極之間通過。當(dāng)金屬薄片中心運(yùn)動(dòng)到N極的正下方時(shí)，沿N極到S極的方向看，下列圖中能夠正確描述金屬薄片內(nèi)渦電流繞行方向的是（）A．B．C．D．3．交流發(fā)電機(jī)模型如圖所示，矩形線圈ABCD在勻強(qiáng)磁場中繞其中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從線圈平面與磁場垂直時(shí)開始計(jì)時(shí)，已知線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，下列說法正確的是（）A．時(shí)，線圈位于中性面B．時(shí)，穿過線圈的磁通量變化率最大C．時(shí)，線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢最小D．線圈中產(chǎn)生余弦變化規(guī)律的交變電流4．利用圖示裝置研究自感現(xiàn)象，L為自感系數(shù)較大的線圈，兩導(dǎo)軌相互平行，處于勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)體棒ab以速度v0沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，燈泡的電功率為P1；棒ab沿導(dǎo)軌加速運(yùn)動(dòng)至速度為v0時(shí)，燈泡的電功率為P2。則（）A．P1=P2B．P1＞P2C．P1＜P2D．無法比較P1和P2的大小5．鉗形電流表由電流互感器和電流表組合而成，常用來測量電流強(qiáng)度很大的電流，其原理如圖所示。若原線圈與副線圈的匝數(shù)比為1：500，電流表A的示數(shù)為1A，則（）A．鉗形電流表能夠用來測量直流電的電流B．被測電路電流的有效值為500AC．被測電路電流的平均值為500AD．被測電路電流的最大值為500A6．某電流和時(shí)間的關(guān)系圖像如圖所示（曲線部分為正弦波形的上半部分），則該交變電流的有效值為（??）A． B． C． D．7．交流發(fā)電機(jī)的簡化結(jié)構(gòu)如圖所示，兩磁極間產(chǎn)生的磁場可近似為勻強(qiáng)磁場。已知水平勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，矩形線框共100匝，面積，電阻不計(jì)。線框繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過熔斷電流（有效值）為10A的保險(xiǎn)絲與理想變壓器原線圈相連，副線圈接入一只“220V20W”的燈泡，下列說法正確的是（）A．若燈泡正常發(fā)光，通過保險(xiǎn)絲的電流為0.2AB．為使燈泡正常發(fā)光，變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為20：11C．線框平面與磁場方向垂直時(shí)，穿過線框的磁通量為D．線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值為二、多選題8．如圖所示，兩平行導(dǎo)軌與水平面成θ角傾斜放置，電源、電阻、金屬細(xì)桿及導(dǎo)軌組成閉合回路，細(xì)桿與導(dǎo)軌間的摩擦不計(jì)．整個(gè)裝置分別處在如圖所示的勻強(qiáng)磁場中，其中可能使金屬細(xì)桿處于靜止?fàn)顟B(tài)的是（）A．B．C．D．9．圖甲為交流發(fā)電機(jī)的原理圖，正方形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，電流表為理想交流電表，線圈中產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間的變化如圖乙所示，則（）A．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50rad/s B．電流表的示數(shù)為10AC．0.01s時(shí)線圈平面和磁場平行 D．0.01s時(shí)線圈的磁通量變化率為010．某電磁緩沖裝置如圖所示，兩足夠長且間距為L的平行金屬導(dǎo)軌置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌左端與一阻值為R的定值電阻相連，導(dǎo)軌BC段與段粗糙，其余部分光滑，右側(cè)處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，、、均與導(dǎo)軌垂直，一質(zhì)量為m的金屬桿垂直導(dǎo)軌放置?，F(xiàn)讓金屬桿以初速度沿導(dǎo)軌向右經(jīng)過進(jìn)入磁場，最終恰好停在處。已知金屬桿接入導(dǎo)軌之間的阻值為R，與粗糙導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．金屬桿經(jīng)過區(qū)域過程，其所受安培力的沖量大小為B．在整個(gè)過程中，定值電阻R產(chǎn)生的熱量為C．金屬桿經(jīng)過的速度小于D．若將金屬桿的初速度加倍，則金屬桿在磁場中運(yùn)動(dòng)的距離大于三、計(jì)算題11．如圖所示，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌和放置在水平面內(nèi)，其間距，磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向下。兩導(dǎo)軌之間連接的電阻，在導(dǎo)軌上有一金屬棒，其接入電路的電阻，金屬棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。在棒上施加水平拉力使其以速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)金屬導(dǎo)軌足夠長。求：（1）金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢；（2）通過電阻的電流大?。唬?）水平拉力的大小。12．如圖所示，、為間距足夠長的平行導(dǎo)軌，，導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)。導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角，間連接有一個(gè)的電阻。有一勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面且方向向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。將一根金屬棒緊靠放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好。金屬棒的電阻為、質(zhì)量為，與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?，F(xiàn)由靜止釋放金屬棒，當(dāng)金屬棒滑行至處時(shí)達(dá)到最大速度，已知在此過程中通過金屬棒截面的電荷量。設(shè)金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過程中始終與平行。求：（1）金屬棒的最大速度的大小；（2）離的距離；（3）金屬棒滑行至處的過程中，電阻上產(chǎn)生的熱量；（4）金屬棒從靜止滑行至處的過程經(jīng)過的時(shí)間。13．如圖所示，在空間直角坐標(biāo)系O-xyz內(nèi)的正方體OABC-O1A1B1C1區(qū)域，邊長為L。粒子源在y軸上OO1區(qū)域內(nèi)沿x軸正方向連續(xù)均勻輻射出帶電粒子。已知粒子的質(zhì)量為m，電荷量為+q，初速度為v0，sin53o=0.8，cos53o=0.6，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用。（1）僅在正方體區(qū)域內(nèi)加沿z軸正方向的勻強(qiáng)電場，所有的粒子都經(jīng)過A1ABB1面射出電場，求電場強(qiáng)度的最小值E0；（2）僅在正方體區(qū)域內(nèi)加沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場，所有的粒子都經(jīng)過A1ABB1面射出磁場，求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0的范圍；（3）在正方體區(qū)域內(nèi)加沿z軸正方向的勻強(qiáng)電場、勻強(qiáng)磁場，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度，電場強(qiáng)度，求粒子從A1ABB1面射出粒子數(shù)N與粒子源射出粒子數(shù)N0之比。四、實(shí)驗(yàn)探究題14．某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。（1）下列實(shí)驗(yàn)器材必需要用的有（選填字母代號）。A．干電池組B．學(xué)生電源C．多用電表D．直流電壓表E．滑動(dòng)變阻器F．條形磁體G．可拆變壓器（鐵芯、兩個(gè)已知匝數(shù)的線圈）（2）下列說法正確的是（選填字母代號）。A．為確保實(shí)驗(yàn)安全，實(shí)驗(yàn)中要求原線圈匝數(shù)小于副線圈匝數(shù)B．要研究副線圈匝數(shù)對副線圈電壓的影響，應(yīng)該保持原線圈電壓、匝數(shù)不變，改變副線圈的匝數(shù)C．測量電壓時(shí)，先用最大量程試測，大致確定電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測量D．變壓器開始正常工作后，鐵芯導(dǎo)電，把電能由原線圈輸送到副線圈（3）該同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到了如下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，表中n1、n2分別為原、副線圈的匝數(shù)，U1、U2分別為原、副線圈的電壓，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可以得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：。實(shí)驗(yàn)次數(shù)n1/匝n2/匝U1/VU2/V1160040012.12.90280040010.24.95340020011.95.9215．在探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)利用如圖所示可拆式變壓器進(jìn)行研究。（1）實(shí)驗(yàn)還需要的器材是____A．直流電壓表 B．小燈泡 C．多用電表 D．條形磁鐵（2）正確選擇器材后，將圖中變壓器的原線圈接線柱0、4與電源輸出端相連，選擇開關(guān)置于5.0V擋（如圖），副線圈0、8接線柱所接電表的示數(shù)是____。A．20.0V B．10.0V C．5.0V D．0

答案解析部分1．【答案】A【知識點(diǎn)】安培力【解析】【解答】當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場垂直時(shí)，導(dǎo)線所受的磁場力最大，為：Fmax=BIL=0.5×2×0.2N=0.2N；當(dāng)導(dǎo)線與磁場平行時(shí)，導(dǎo)線所受磁場力最小為零。則導(dǎo)線所受磁場力的范圍為0～0.2N。BCD可能，A不可能。故答案為：A?！痉治觥坷冒才嗔Φ谋磉_(dá)式可以求出安培力的大小范圍，利用范圍判斷安培力不可能的情況。2．【答案】C【知識點(diǎn)】渦流、電磁阻尼、電磁驅(qū)動(dòng)；楞次定律【解析】【解答】通過金屬箔片的磁場方向向下，一金屬薄片在力F作用下自左向右從兩磁極之間通過，金屬板左邊磁通量增加，右邊磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知左邊渦流方向逆時(shí)針，右邊渦流方向順時(shí)針，故C正確，ABD錯(cuò)誤。

故答案為：C。

【分析】根據(jù)磁場方向結(jié)合磁通量的變化情況，結(jié)合楞次定律進(jìn)行解答。3．【答案】A【知識點(diǎn)】交變電流的產(chǎn)生及規(guī)律；交變電流的峰值、有效值、平均值與瞬時(shí)值4．【答案】B【知識點(diǎn)】電感器與電容器對交變電流的影響【解析】【解答】ab以速度v0沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中的電流不變，電流產(chǎn)生的磁場不變，所以穿過線圈的磁通量不變，沒有自感電動(dòng)勢產(chǎn)生，棒ab沿導(dǎo)軌加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中的電流變大，電流產(chǎn)生的磁場變大，所以穿過線圈的磁通量變大，有自感電動(dòng)勢產(chǎn)生，比較兩種情況可知，ab以速度v0沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中的電流更大，由公式可得：P1＞P2。故答案為：B【分析】利用電感對電流的阻礙作用可以比較對應(yīng)功率的大小。5．【答案】B【知識點(diǎn)】變壓器的應(yīng)用6．【答案】A【知識點(diǎn)】焦耳定律；交變電流的峰值、有效值、平均值與瞬時(shí)值【解析】【解答】根據(jù)有效值的定義

解得

故答案為：A。

【分析】確定一個(gè)周期內(nèi)不同時(shí)間段內(nèi)電流的特點(diǎn)及其有效值，再根據(jù)交變電流有效值的定義結(jié)合圖像進(jìn)行解答。7．【答案】A【知識點(diǎn)】變壓器原理；法拉第電磁感應(yīng)定律【解析】【解答】AD．發(fā)電機(jī)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為①有效值為②設(shè)燈泡正常發(fā)光時(shí)通過保險(xiǎn)絲的電流為I1，根據(jù)理想變壓器原、副線圈功率相等可得③解得A符合題意，D不符合題意；B．為使燈泡正常發(fā)光，變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為B不符合題意；C．線框平面與磁場方向垂直時(shí)，穿過線框的磁通量為C不符合題意。故答案為：A。

【分析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得出感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值，結(jié)合有效值和最大值的關(guān)系得出感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值，結(jié)合功率的表達(dá)式得出通過保險(xiǎn)絲的電流；結(jié)合理想變壓器匝數(shù)比與電壓比的關(guān)系得出變壓器的匝數(shù)比；利用磁通量的表達(dá)式得出穿過線框的磁通量。8．【答案】B,D【知識點(diǎn)】安培力；左手定則【解析】【解答】解：A、磁場的方向與電流的方向相同，不受安培力，金屬桿受重力和支持力不可能平衡．A不符合題意．B、金屬桿所受的安培力方向豎直向上，若安培力與重力平衡，金屬桿能處于平衡狀態(tài)．B符合題意．C、金屬桿受垂直于斜面向上的安培力，重力，支持力，不可能平衡．C不符合題意．D、金屬桿受到水平向右的安培力，重力，支持力，三個(gè)力可能處于平衡狀態(tài)．D符合題意．故答案為：BD．【分析】利用左手定則先判斷安培力方向，再利用金屬棒進(jìn)行受力分析，看看是否能達(dá)到平衡條件。9．【答案】B,D【知識點(diǎn)】交變電流的圖像與函數(shù)表達(dá)式【解析】【解答】A、角速度，A不符合題意；B、由題圖乙可知交流電電流的最大值是，周期，由于電流表的示數(shù)為有效值，故示數(shù)B符合題意；CD、0.01s時(shí)線圈中的感應(yīng)電流為0，則穿過線圈的磁通量為最大，磁通量變化率為0，故線圈平面與磁場方向垂直，C不符合題意，D符合題意；故答案為：BD。

【分析】利用圖像周期可以求出角速度大小，利用峰值可以求出電流有效值的大?。焕秒娏鞔笮】梢耘袆e線圈平面的位置，利用電流大小可以判別磁通量變化率的大小。10．【答案】B,D【知識點(diǎn)】動(dòng)量定理；安培力；能量守恒定律；電磁感應(yīng)中的能量類問題【解析】【解答】AC．設(shè)平行金屬導(dǎo)軌間距為L，金屬桿在區(qū)域向右運(yùn)動(dòng)的過程中切割磁感線有，金屬桿在區(qū)域運(yùn)動(dòng)的過程中根據(jù)動(dòng)量定理有則安培力的沖量由于，則上面方程左右兩邊累計(jì)求和，可得則金屬桿在區(qū)域安培力沖量的大小為BB1處的速度為設(shè)金屬桿在區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，同理可得，則金屬桿在區(qū)域運(yùn)動(dòng)的過程中有解得綜上有則金屬桿經(jīng)過的速度大于，故AC錯(cuò)誤；B．在整個(gè)過程中，根據(jù)能量守恒有則在整個(gè)過程中，定值電阻R產(chǎn)生的熱量為，故B正確；D．根據(jù)A選項(xiàng)可得，金屬桿以初速度在磁場中運(yùn)動(dòng)有金屬桿的初速度加倍，設(shè)此時(shí)金屬桿在區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，全過程對金屬棒分析得聯(lián)立整理得分析可知當(dāng)金屬桿速度加倍后，金屬桿通過區(qū)域的速度比第一次大，故，可得故D正確。故答案為：BD。

【分析】1.安培力沖量：用動(dòng)量定理結(jié)合電磁感應(yīng)，推導(dǎo)安培力沖量與位移、電阻的關(guān)系。2.能量守恒：初動(dòng)能轉(zhuǎn)化為摩擦熱和焦耳熱，結(jié)合串聯(lián)電阻分壓求定值電阻產(chǎn)熱。3.速度分析：通過動(dòng)量定理推導(dǎo)處速度，判斷與的大小。4.初速度加倍：用動(dòng)量定理對比初速度變化前后的運(yùn)動(dòng)距離，分析安培力沖量與位移的關(guān)系。11．【答案】（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：（2）根據(jù)楞次定律，回路中的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，即，則通過電阻的方向?yàn)閺耐ㄟ^流向，根據(jù)歐姆定律，電流大小為（3）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)，則水平拉力大小于等于安培力，則有代入數(shù)據(jù)解得：【知識點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢；電磁感應(yīng)中的電路類問題；電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題【解析】【分析】（1）確定產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的類型，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行解答即可；

（2）確定電路的連接方式，再根據(jù)歐姆定律進(jìn)行解答即可；

（3）導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，確定其受力情況，再根據(jù)安培力公式及平衡條件進(jìn)行解答即可。12．【答案】（1）金屬棒的加速度為零時(shí)速度最大，根據(jù)平衡條件有其中解得（2）金屬棒滑行至處的過程中通過金屬棒截面的電荷量解得（3）金屬棒由靜止釋放到達(dá)到最大速度的過程中，根據(jù)功能關(guān)系得解得（4）金屬棒由靜止釋放到達(dá)到最大速度的過程中，根據(jù)動(dòng)量定理得其中解得【知識點(diǎn)】電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題；電磁感應(yīng)中的能量類問題【解析】【分析】（1）對金屬棒，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，結(jié)合閉合電路歐姆定律、法拉第電磁感應(yīng)定律，求解金屬棒的最大速度的大小；（2）由，列出金屬棒滑行至處的過程中通過金屬棒截面的電荷量的表達(dá)式進(jìn)行求解；（3）對金屬棒由靜止釋放到達(dá)到最大速度的過程，由功能關(guān)系，結(jié)合電路中的阻值關(guān)系，求出電阻上產(chǎn)生的熱量；（4）由動(dòng)量定理分析金屬棒由靜止釋放到達(dá)到最大速度的運(yùn)動(dòng)過程，得出運(yùn)動(dòng)時(shí)間。13．【答案】（1）解：所有的粒子都經(jīng)過A1ABB1面射出電場，臨界狀態(tài)從BB1邊射出，設(shè)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則有，聯(lián)立解得（2）解：所有的粒子都經(jīng)過A1ABB1面射出磁場，臨界狀態(tài)分別從AA1、BB1邊射出，分別設(shè)粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)半徑為和，則有，，解得，則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0的范圍為（3）解：設(shè)粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)的半徑為，周期為，粒子從發(fā)出到A1ABB1面射出的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，則有解得由可得由可得粒子在時(shí)間內(nèi)偏轉(zhuǎn)的示意圖如圖所示設(shè)偏轉(zhuǎn)角度為，則有則有代入數(shù)據(jù)解得【知識點(diǎn)】帶電粒子在重力場、電場及磁場混合場中的運(yùn)動(dòng)【解析】【分析】（1）粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律列方程計(jì)算電場強(qiáng)度的最小值。

（2）粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)幾何關(guān)系計(jì)算臨界狀態(tài)所對應(yīng)的軌跡半徑，由洛倫茲力提供向心力計(jì)算對應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

（3）分別計(jì)算帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)半徑和周期以及粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)幾何關(guān)系和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式計(jì)算粒子之比。14．【答案】BCG；BC；在誤差允許的范圍內(nèi)，原、副線圈的電壓之比，等于原、副線圈的匝數(shù)之比，即【知識點(diǎn)】變壓器原理；探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系15．【答案】（1）C（2）D【知識點(diǎn)】自感與互感；變壓器原理【解析】【解答】（1）變壓器的原理是互感現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)中需要測量交流電壓的儀器，故選擇多用電表。故答案為：C。（2）依題意，原線圈連接的電壓為直流電壓，因此副線圈兩端電壓為0。故答案為：D。

【分析】（1）變壓器的原理是互感現(xiàn)象，從而得出需要選擇的器材：

（2）根據(jù)原副線圈的電壓關(guān)系以及原線圈所接的電源得出副線圈兩端的電壓。

試題分析部分1、試卷總體分布分析總分：100分分值分布客觀題（占比）46.0(46.0%)主觀題（占比）