四川省内江市威远中学校2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题

威远中学校2026届高二下半期考试 物理试题 一、单选题（每小题4分，小计28分） 1．在电磁学的发展过程中，下列叙述符合史实的是（　　） A．安培发现了电流的磁效应 B．法拉第发现电磁感应现象 C．库仑提出了分子电流假说 D．奥斯特首先提出场的概念 2．如图所示是某一交变电流的图像，曲线部分为正弦函数的一部分，则该交变电流的有效值为（　　） A． B． B． C． D． 3．如图甲所示，面积为，匝数为150匝的线圈所在区域存在垂直线圈平面的磁场，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，规定磁场垂直纸面向里为正，线圈与定值电阻R相连。下列说法正确的是（    ） A．时，穿过线圈的磁通量为30Wb B．时，线圈中的电流改变方向 C．0~5s内，线圈都有扩张的趋势 D．0~5s内，b点电势均比a点电势高 4．内部光滑的一截直铜管竖直静置在水平桌面而上，直径略小于铜管内径的圆柱形磁体从铜管上端由静止开始下落，磁体在铜管内下落的过程中不与管壁接触，不计空气阻力。下列说法中正确的是（　　） A．磁体在铜管内做匀加速直线运动 B．磁体下落过程中安培力对铜管做正功 C．磁体下落过程中铜管产生的焦耳热等于磁体动能的减少量 D．在磁体下落过程中，铜管对桌面的压力大于铜管所受的重力 5．如图所示，半径为L的导电圆环（电阻不计）绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴以角速度ω逆时针匀速转动。圆环上接有电阻均为r的三根金属辐条OA、OB、OC，辐条互成120°角。在圆环圆心角∠MON＝120°的范围内（两条虚线之间）分布着垂直圆环平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，圆环的边缘通过电刷P和导线与一个阻值也为r的定值电阻R0相连，定值电阻R0的另一端通过导线接在圆环的中心轴上，在圆环匀速转动过程中，下列说法中正确的是（　　） A．金属辐条OA、OB、OC进出磁场前后，辐条中电流的大小不变，方向改变 B．定值电阻R0两端的电压为BL2ω C．通过定值电阻R0的电流为 D．圆环转动一周，定值电阻R0产生的热量为 6．如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0。A和B是两个完全相同的小灯泡。以下说法正确的是（    ） A．闭合开关S后，A灯立即变亮且亮度保持不变 B．闭合开关S，待电路稳定后，A灯与B灯亮度相同 C．断开开关S后，流过B灯的电流方向向右 D．断开开关S后，A灯立即熄灭，B灯闪亮后逐渐熄灭 7．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ABC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．   二、多选题（每小题6分，小计18分） 8．如图为振荡电路，为电路上一点。某时刻线圈中的磁场及电容器两极板所带的电荷如图所示，则（　　） A．此时刻电容器内电场强度正在减小 B．此时刻通过点的电流方向由左向右 C．若只在线圈中插入铁芯，振荡电路的频率将增大 D．若只增大电容器极板间距离，振荡电路的频率将增大 9．如图所示，一矩形线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动，通过电刷与理想变压器相连。已知线框的匝数匝，面积，总电阻，角速度，理想变压器原、副线圈的匝数比为，为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，电表均为理想电表，电压表、电流表的示数分别为50V、2A．下列说法正确的是（　　） A．匀强磁场的磁感应强度 B．匀强磁场的磁感应强度 C．线框转动的角速度增大时，理想变压器的输入功率一定增大 D．处温度升高时，电流表的示数变大，电压表的示数不变 10．电气列车中的电磁制动器是根据电磁阻尼原理制成的。某同学欲研究电磁阻尼的性能，设计了图示的实验，光滑绝缘的水平面上存在一系列宽度均为的相同的匀强磁场，相邻两磁场的间距为，匝数，边长为的正方形金属线圈（同种材料制成，电阻不变）以初速度垂直于第一个磁场的左边界进入磁场，结果线圈恰好能穿过完整的磁场的个数。下列说法正确的是（　　） A．线圈刚进入第3个磁场时速度大小为 B．线圈在第2和第3磁场中匀速运动过程经历的时间之比为15∶16 C．线圈通过第2和第3个磁场产生的焦耳热之比为17∶15 D．若仅将线圈的匝数增加为，仍以原来的速度进入磁场，则穿过完整的磁场的个数 三、填空题（每空2分，小计16分） 11．如图所示，是研究电磁感应现象的实验装置，已知电流表的电流从正极流入时指针向右偏转，装置已完整连接且能正常工作。 （1）磁铁插入螺线管或从螺线管中拔出来的过程，可以看到，磁铁相对于螺线管运动的时候，电流表的指针 （填“偏转”或“不偏转”），表明螺线管中 （填“有电流”或“无电流”）产生； （2）如图，N极向上抽出线圈的过程，电流表指针将 （填“向右偏转”或“向左偏转”），感应电流在线圈中心产生的磁场方向为 （填“向上”或“向下”），表明感应电流的磁场对原磁通的作用是 。 12．产生电磁感应有不同的方法。如图一轻质细线吊着一边长为L=0.4m的单匝正方形线圈MNPQ，总电阻为R=1Ω，在PQ边的上下两侧对称分布有宽度d=0.2m的正方形磁场区域，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化如图乙所示，线圈始终保持静止，求：   （1）线圈中产生的感应电动势的大小 V，感应电流的方向 （选填A．“顺时针”  B．“逆时针”）。 （2）t=4s时，PQ边受到的安培力大小为 N。 四、解答题（共计38分） 13．（10分）某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为200kW，输出电压为500V，输电导线的总电阻为10Ω，导线上损耗的电功率为4kW，该村的用电电压是220V． （1）输电电路如图所示，求升压变压器的原、副线圈的匝数比； （2）如果该村某工厂用电功率为140kW，则该村还可以装“220V  40W”的电灯多少盏。 14．（12分）如图甲所示，足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值的电阻，质量、电阻的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图像中的OA段为曲线，AB段为直线，g取（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响），求： (1)磁感应强度B的大小； (2)在金属棒ab开始运动的1.7s内，电 阻R上产生的热量。 15．（16分）如图所示，和是两条足够长、相距为的平行金属导轨，左侧圆弧轨道表面光滑，右侧水平轨道表面粗糙，并且右侧空间存在一竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。在左侧圆弧轨道上高为处垂直导轨放置一导体棒，在右侧水平轨道上某位置垂直导轨放置另一导体棒。已知棒和棒的质量分别为和，接入回路部分的电阻均为，棒与水平轨道间的动摩擦因数为，圆弧轨道与水平轨道平滑连接且电阻不计。现将棒由静止释放，让其沿轨道下滑并进入磁场区域，最终在棒左侧距为处停下，此过程中棒因摩擦一直处于静止状态。重力加速度为，求： (1)棒刚进入磁场时所受安培力的大小； (2)棒在磁场中的运动时间； (3)若水平轨道光滑，求棒从开始运动到最终达到稳定状态的过程中所产生的热量以及为使两棒不相碰，棒初始位置与的最小距离。 威远中学校2026届高二下半期考试物理试题参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A D D C D A AD AC ACD 2．A 【详解】设该交变电流的有效值为，根据有效值定义可得 解得 3．D 【详解】A．当时，，穿过平面的磁通量，故A错误； BD．磁场先向里减小，再向外增大，由楞次定律可判断出在5s内的感应电流方向始终相同，且为线圈顺时针方向，则b点电势均比a点电势高，故B错误，D正确； C．根据“增缩减扩”的规律可判断出线圈在内具有扩张趋势，而在内具有收缩趋势，故C错误。 4．D【详解】A．磁体在铜管内下落过程中做加速运动，由于速度增加，阻碍作用增强，所以不是匀变速直线运动，故A错误； B．磁体下落过程中，对铜管的作用力向下，但铜管没有位移，所以安培力对铜管不做功，故B错误； C．磁体下落过程中铜管产生的焦耳热等于磁体机械能的减少量，故C错误； D．磁体下落过程中，磁场对铜管始终有竖直向下的安培力，由平衡条件和力的作用相互性可知，铜管对桌面的压力始终大于铜管所受的重力，故D正确。 5．C【详解】A．由题意知，三根金属辐条始终有一根在磁场中切割磁感线，切割磁感线的金属辐条相当于内阻为r的电源，另外两根金属辐条和定值电阻R0并联，辐条进出磁场前后电流的大小、方向均改变，故A错误； BC．电路的总电阻 圆环匀速转动时感应电动势 所以定值电阻R0两端的电压 通过定值电阻R0的电流故B错误，C正确； D．圆环转动一周，定值电阻R0产生的热量故D错误。 6．D【详解】AB．刚闭合S时，电源的电压同时加到两灯上，A、B同时亮，随着L中电流增大，由于线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，B逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大，A灯更亮，故AB错误； CD．稳定后再断开开关S后，灯泡A立即熄灭；灯泡B与线圈L构成闭合回路，感应线圈L阻碍电流减小，流过灯泡B的电流方向从右向左，灯泡B由暗变亮再逐渐熄灭，故C错误，D正确。 7．A【详解】AB．导线框进入磁场中切割磁感线的有效长度与位移大小相等，导线框进入磁场中的感应电动势 此过程的感应电流 感应电流与位移大小成正比，根据右手定则可知，感应电流方向沿逆时针方向，即感应电流为正值，上述过程导线框的位移为L；当导线框的A出磁场后，导线框切割磁感线的有效长度始终为L，即感应电动势一定，感应电流一定，根据右手定则可知，感应电流方向沿逆时针方向，感应电流为正值，此过程维持的位移大小为L；当导线框的BC边开始进入磁场时，令从导线框刚刚进入磁场作为初始位置，总位移为，则磁感线的有效长度，导线框进入磁场中的感应电动势 根据右手定则可知，感应电流方向沿顺时针方向，为负值，则此过程的感应电流结合上述可知，A正确，B错误； CD．结合上述可知，导线框刚刚进入磁场时感应电流方向沿逆时针方向，根据左手定则可知，安培力方向向左，安培力为正值，大小为 可知，安培力与位移成二次函数的关系；当导线框的A出磁场后，感应电流方向沿逆时针方向，根据左手定则可知，安培力方向向左，安培力为正值，大小为 当导线框的BC边开始进入磁场时，感应电流方向沿顺时针方向，根据左手定则可知，安培力方向向左，安培力为正值，大小为可知，安培力与位移成二次函数的关系，故CD错误。 8．AD 【详解】AB．根据右手螺旋定则可知此时刻通过点的电流方向由右向左，故电容器正在放电，两极板上的电荷量正在减小，电容器内电场强度正在减小，故A正确，B错误； CD．根据可知，若只在线圈中插入铁芯，即增大，振荡电路的频率将减小，若只增大电容器极板间距离，根据可知减小，即振荡电路的频率将增大，故C错误，D正确。 9．AC 【详解】AB．设变压器原线圈电压电流分别为、，副线圈电压、电流为、 由题易知， 则根据原副线圈电流与匝数的关系 解得 对原线圈和发电机电路 解得，故B错误，A正确； C．将变压器进行等效，等效电路如图所示 只增大线框转动的角速度，则线框产生的电动势增大 等效电阻保持不变 其中等效电阻 整个闭合回路的总电流所以总电流I增大，等效电阻的功率为 根据表达式可以知增大，因此副线圈的总功率增大，那么理想变压器的输入端的功率必然增大，故C正确； D．处温度升高时，热敏电阻的阻值减小，根据变压器等效，则整个回路的总电阻减小 那么通过矩形线框的电流增大 则矩形线圈上的电压增大，那么电压表的电压将减小，即电流表示数变大，电压表示数变小，故D错误。 10．ACD 【详解】由题意可知，线圈经过每一个磁场时，先减速运动，后匀速运动，再减速运动， 线圈在进入磁场或穿出磁场的过程中，由动量定理有 闭合电路欧姆定律得 再由法拉第电磁感应定律有 因为每次进入磁场或穿出磁场时线圈中磁通量变化量 联立可解得 表明线圈在进入或穿出磁场的过程中速度的变化相等，则有 可求出 A.故进入第3个磁场时线圈的速度等于，A正确； B．同理可求出线圈进入第2和第3个磁场后的速度大小分别为，， 由 可知这两个过程经历的时间之比为15∶17，B错误； C．线圈开始进入第2个磁场时速度大小， 线圈开始进入第4个磁场时速度大小， 线圈通过第2个磁场产生的焦耳热， 通过第3个磁场产生的焦耳热 解得 C正确； D．由前面分析，同理可得 线圈电阻 线圈质量 联立可推知与无关，故线圈仍能通过10个完整的磁场，D正确。 11． 偏转 有电流 向左偏转 向上 阻碍磁通量的减小 【详解】（1）[1][2]产生感应电流的条件是，闭合导体回路的磁通量发生变化。磁铁插入螺线管或从螺线管中拔出来的过程，引起螺线管线圈的磁通量变化。故可以看到，磁铁相对于螺线管运动的时候，电流表的指针偏转，表明螺线管中有电流产生。 （2）[3][4][5]N极向上抽出线圈的过程，螺线管磁通量减小，根据楞次定律可知，此时感应电流产生的感应磁场应阻碍螺线管线圈磁通量的减小。所以感应电流在线圈中心产生的磁场方向向上。再根据右手螺旋定则可以判断出螺线管产生的感应电流由电流表的负极流入正极流出，故此时电流表指针将向左偏转。 12． 0.01 B 0.006 【详解】（1）[1]根据法拉第电磁感应定律有 其中，， 代入上式可得 [2]由乙图可知磁场在逐渐增强，则根据楞次定律结合安培定则可知，感应电流的方向为逆时针方向。 （2）[3]线框中的电流大小为 则可知t=4s时，PQ边受到的安培力大小为 13．（1）；（2） 【详解】（1）对于发电机有输出功率 对输电线路有 升压变压器的原、副线圈的匝数比 （2）根据理想变压器的功率特点可得降压变压器的输出功率 假设村庄还可以装n盏灯，则有 可以求得盏 14．(1) 0.1T (2) 0.26J 【详解】（1）由图像，得时金属棒的速度 金属棒匀速运动时所受的安培力大小， 联立得 根据平衡条件，可得 则有 代入数据解得 （2）金属棒ab在开始运动的1.7s内，金属棒的重力势能减小，转化为金属棒的动能和电路的内能。设电路中产生的总焦耳热为Q，根据能量守恒定律，可得 代入数据解得 故R产生的热量 15．(1)(2)(3)， 【详解】（1）棒下滑过程，根据机械能守恒可得解得 棒刚进入磁场时，产生的电动势为回路电流为 棒所受安培力大小为 联立解得 （2）从棒进入磁场到停止运动过程运，由动量定理得 其中 解得 （3）若水平轨道光滑，棒、棒组成的系统满足动量守恒，最终达到共速，设其为，则有 根据能量守恒定律可得 又 联立解得 双棒均运动时安培力表达式为 对棒运用动量定理可得 其中 联立可得 学科网（北京）股份有限公司 $$