精品解析：江苏省常州市金坛区第一中学2024-2025学年高二下学期4月阶段性调研物理试卷

2025年春学期金坛一中高二年级物理学科4月阶段性调研试卷 一、单选题（本题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项符合题意） 1. 为保障住户安全，多地小区开始在电梯里尝试使用一种“黑科技”，来阻止电动车进电梯。当电动车进入电梯时，这种“黑科技”就会自动报警，它用到的传感器和下列哪个装置用到的传感器相同（　　） A. 电饭锅 B. 烟雾报警器 C. 刷脸考勤机 D. 酒精检测仪 【答案】C 【解析】 【详解】当电动车进入电梯时，这种“黑科技”就会自动报警，利用抓取图像识别的方式实现。 A．电饭锅用到了温度传感器，故A错误； B．烟雾报警器用到了光电传感器，故B错误； C．刷脸考勤机用到了人脸识别，故C正确； D．酒精检测仪用到了酒精传感器，故D错误。 故选C。 2. 远距离输电的原理图如图所示，发电机的输出功率为P，输电线上损失的功率为P线，变压器均为理想变压器，下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据电压与匝数的关系有 故A错误； B．输电线路上损耗的电压 根据输电线上电压的关系有 解得 故B错误； C．输电线上损耗的功率 结合上述解得 故C错误； D．发电机输出的功率为 故D正确。 故选D。 3. 关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极 C. 图丙是速度选择器的示意图，带电粒子（不计重力）能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 Eq＝qvB，即 D. 图丁是质谱仪的结构示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S3说明粒子的比荷越小 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中，根据 可知 粒子获得的最大动能为 所以要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径R和增大磁感应强度B，增加电压U不能增大最大动能，故A错误； B．乙图中根据左手定则，正电荷向下偏转，所以B极板带正电，为发电机的正极，A极板是发电机的负极，故B正确； C．丙图中，带电粒子电子从右向左运动通过复合场时，电场力和洛伦兹力方向同向，粒子不会做直线运动，所以不是速度选择器，故C错误； D．由 可得 知粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S3，说明比荷越大，故D错误。 故选B。 4. 如图1所示，100匝的线圈（图中只画了2匝）两端A、B与一个R=40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2所示规律变化。已知线圈的电阻是10，则（　　） A. 线圈内感应电流的磁场方向为指向纸外 B. A点电势比B点电势高 C. A、B两点间的电势差为20V D. 0.2s内电路产生的电能为1.6J 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图2知，线圈的磁通量减小，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，指向纸内，故A错误； B．根据安培定则可知，线圈中的电流为顺时针，所以A点电势比B点电势低，故B错误； C．根据法拉第电磁感应定律可知 根据闭合电路欧姆定律 A、B两点间的电势差为 故C错误； D．0.2s内电路产生的电能为 故D正确。 故选D。 5. 如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在磁铁右上方固定一根与磁铁垂直的长直导线．当导线中通以由外向内的电流时磁铁仍然保持静止，则( ) A. 磁铁受到向左的摩擦力，对桌面的压力增大 B. 磁铁受到向右的摩擦力，对桌面的压力减小 C. 磁铁受到向左的摩擦力，对桌面的压力减小 D. 磁铁不受摩擦力，对桌面的压力不变 【答案】C 【解析】 【分析】先判断电流所在位置的磁场方向，然后根据左手定则判断安培力方向；再根据牛顿第三定律得到磁体受力方向，最后对磁体受力分析，根据平衡条件判断. 【详解】条形磁铁外部磁场又N指向S，根据左手定则知,直导线所受的安培力的方向斜向左下方，根据牛顿第三定律知，条形磁铁所受力的方向斜向右上方，可知条形磁铁有向右的运动趋势，所受的摩擦力方向向左，磁铁对桌面的压力减小；故C正确，A、B、D错误. 故选C. 【点睛】本题关键先对电流分析，得到其受力方向，再结合牛顿第三定律和平衡条件分析磁体的受力情况. 6. 某时刻，振荡电路中电流的方向与线圈中磁感线的方向如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 若电容器的上极板带正电，则电容器正在充电 B. 若磁场正在减弱，则电容器的上极板带正电 C. 减小电容器两极板间距离，振荡周期将变小 D. 若在线圈中加一铁芯，则充放电过程会变慢 【答案】D 【解析】 【详解】A．图示电流沿顺时针方向，若电容器的上极板带正电，则电容器上极板的带电荷量减少，电容器正在放电，A错误； B．若磁场正在减弱，则电流在减小，磁场能减小，电场能增大，则电容器正在充电，电流沿顺时针方向，负电荷向上极板移动，则电容器的上极板带负电，B错误； C．振荡电路周期为 根据电容的决定式 减小电容器两极板间距离，增大，振荡周期将变大，C错误； D．若在线圈中加一铁芯，线圈的自感系数L增大，振荡周期增大，充放电过程会变慢，D正确。 故选D。 7. 在图乙的电路中，通入如图甲所示的交变电流，此交变电流的每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定。电阻R的阻值为，电表均为理想电表，下列判断正确的是（ ） A. 该交变电流的电压有效值为 B. 电流表示数为 C. 电阻R一个周期内产生的热量为 D. 电压表的示数为 【答案】A 【解析】 【详解】AD．设此交变电流的电压有效值为，根据有效值定义可得 解得 则该交变电流的电压有效值为6V，电压表的示数为6V，故A正确，D错误； B．由闭合电路欧姆定律可得电流表的示数为 故B错误： C．由焦耳定律得电阻R一个周期内产生的热量为 故C错误。 故选A。 8. 如图所示的电路中，A和B是两个完全相同的灯泡，线圈L的自感系数足够大，线圈的直流电阻可以忽略不计，下列说法中正确的是（　　） A. 闭合开关S，A、B两灯同时亮 B. 闭合开关S，A灯逐渐亮起来，B灯立即发光 C. 断开开关S，B灯闪亮一下再熄灭 D. 断开开关S，流过B灯的电流方向自左向右 【答案】B 【解析】 【详解】AB．当电键S闭合时，灯B立即发光。通过线圈L的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反，会阻碍电流的增大，所以电路的电流只能逐渐增大，灯A逐渐亮起来；所以灯B比灯A先亮。故A错误；故B正确。 CD．由于线圈直流电阻忽略不计，当电流逐渐稳定时，线圈不产生感应电动势，两灯电流相等，亮度相同，稳定后当电键S断开后，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源，线圈L、灯A与灯B构成闭合回路放电，两灯都过一会儿熄灭，由于两灯泡完全相同，线圈的电阻又不计，则灯B不会出现闪亮一下，且流过灯B的电流方向自右向左，故CD错误。 故选B。 9. 如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R（指拉直时两端的电阻），磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒，由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时两端的电压为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】导体棒摆到竖直位置时，产生的电动势大小为 分析可知此时电路相当于金属环左半边和右半边并联后与导体棒串联，两边金属环并联后的电阻为 两端的电压为路端电压，有 故选A。 10. 如图所示，绝缘水平面上固定有两根足够长的光滑平行导轨，导轨间距为d，左端连接阻值为R的定值电阻，一质量为m、电阻为r的导体棒垂直导轨放置，空间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，现给导体棒一个水平向右的初速度，导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好，导轨电阻不计，下列说法正确的是（ ） A. 从上往下看，回路中产生逆时针方向的电流 B. 电阻R上产生的热量为 C. 通过导体棒某截面的电荷量为 D. 导体棒向右运动的最大距离为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据楞次定律可知，从上往下看，回路中产生顺时针方向的电流。故A错误； B．根据能量守恒，可知回路中产生的热量为 电阻上产生的热量为 故B错误； C．通过导体棒某截面的电荷量为 由动量定理可得 联立解得 故C正确； D．设导体棒向右运动的最大距离为L，则有 联立解得 故D错误。 故选C。 11. 如图装置可形成稳定的辐向磁场，磁场内有匝数为n、半径为R的圆形线圈，在时线圈由静止释放，经时间t速度变为v，假设此时间内线圈所在处磁感应强度大小恒为B，线圈导线单位长度的质量、电阻分别为m、r，重力加速度为g，则下列说法正确（　　） A. 在t时刻线圈的加速度大小为 B. 0~t时间内线圈下落高度为 C. 0~t时间内通过线圈的电荷量为 D. 线圈下落过程中，通过线圈的磁通量始终为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．t时刻，线圈切割辐向磁场产生感应电动势 感应电流 线圈所受安培力 由牛顿第二定律得 解得 故A错误； C．从开始下落到t时刻，设线圈中的平均电流为，由动量定理得 又 综合解得 故C错误； B．从开始下落到t时刻，下落高度为h，由 由C项分析可知 联立，解得 故B正确； D．线圈下落过程中，N极内部有竖直向上的磁场，通过线圈的磁通量不始终为零。故D错误。 故选B。 二、实验题（共15分） 12. 某同学在实验室进行探究变压器原、副线圈电压与匝数关系的实验。他准备了可拆变压器、多用电表、开关和导线若干。 （1）实验需要以下哪种电源____________； A.低压直流电源 B. 高压直流电源 C.低压交流电源 D. 高压交流电源 （2）该同学认真检查电路无误后，先保证原线圈匝数不变，改变副线圈匝数，再保证副线圈匝数不变，改变原线圈匝数。分别测出相应的原、副线圈电压值。由于交变电流电压是变化的，所以，我们实际上测量的是电压的_________值 （填“有效”或“最大”）。其中一次多用电表读数如图所示，此时电压表读数为____________； （3）理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成________（填“正比”或“反比”）； （4）由于实验中变压器的铜损和铁损导致变压器并非理想。实验中，上图中变压器的原线圈接“0；8”接线柱，副线圈接“0；4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为5.0 V，则原线圈所接电源电压可能为________。 A．16.0 V B. 10.0 V C.5.0 V D. 2.5 V 【答案】 ①. C ②. 有效 ③. 7.2 ④. 正比 ⑤. A 【解析】 【详解】（1）[1]探究变压器原、副线圈电压与匝数关系，应选择低压交流电源。 故选C （2）[2][3]多用电表测量的交流电压为有效值，不足最大值；多用电表选用的挡位是交流电压的10V挡位，所以应该在0~ 10V挡位读数，所以读数应该是7.2V。 （3）[4]根据 可知，理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成正比。 （4）[5]实验中由于变压器的铜损和铁损，变压器的铁芯损失一部分的磁通量，所以导致副线圈的电压的实际值一般略小于理论值，所以导致 所以 故选A。 三、解答题（共4题，共41分. 解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只有答案不能得分．有数值计算的题，必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，水平金属导轨的间距为L，其上垂直导轨放置长度为2L的金属棒，当导轨左侧接上电源时，金属棒通过的电流为I，整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面的夹角为θ，金属棒处于静止状态，求： （1）金属棒受到的安培力大小； （2）金属棒受到的摩擦力大小． 【答案】（1）F安=BIL （2）Ff= BILsinθ 【解析】 【分析】由题中“金属棒处于静止状态”可知，本题考查安培力和受力分析，根据左手定则、力的分解和力的平衡可以分析本题． 【详解】（1）电流方向与磁场方向垂直，金属棒的有效长度为L，安培力大小 （2）受力示意图如图所示 解得 14. 如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻R＝9Ω，匀强磁场的磁感应强度，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，问： （1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈转过时电动势的瞬时值多大？ （3）电路中，电压表和电流表的示数各是多少？ （4）从中性面开始计时，经0.05s通过电阻R的电荷是多少？ 【答案】（1）e＝50sin10πt (V)；（2）43.3V；（3）31.86V，3.54A；（4）C 【解析】 【详解】（1）根据题意线圈的转速为 n＝300r/min＝5r/s 交流电的频率为 f＝n＝5Hz ω＝2πf＝10πrad/s 感应电动势最大值 Em＝NBSω＝50V 所以瞬时表达式为 e＝Emsinωt＝50sin10πtV （2）当时 （3）电动势有效值 电流表示数 电压表示数 U＝IR＝31.86V （4）0.05s内线圈转过的角度 该过程中磁通量的变化量大小为 则 15. 如图甲所示，轻绳系一质量为m=0.8kg，半径为1m的圆形线圈，已知线圈总电阻R=0.5Ω，在线圈上半部分布着垂直于线圈平面向里，大小随时间变化的磁场，如图乙所示，g取10m/s2，求： （1）线圈下半圆的端点的路端电压Uab； （2）绳的拉力与时间t的关系。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）线圈中产生的感应电动势大小为 根据楞次定律可知线圈中电流沿逆时针方向，所以Ua＞Ub，根据闭合电路欧姆定律可得 （2）由乙图可知B随t变化的关系为 线圈中电流为 线圈所受安培力的有效长度等于直径，则 根据平衡条件可得绳的拉力与时间t的关系为 16. 如图所示，边长为L的正方形OACD区域在平面直角坐标系的第一象限内，OACD区域内有垂直坐标平面向外的匀强磁场，边长为L的正方形OMPN区域在第三象限内，QMPN区域内有沿y轴正向的匀强电场。在MP边上离x轴距离为的Q点，以速度沿x轴正向射出一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，粒子经电场偏转恰好从坐标原点O进入磁场，粒子经磁场偏转后，从坐标（0.8L，0）点离开磁场。不计粒子的重力，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）若粒子在磁场中运动的某时刻，突然撤去磁场，此后粒子的运动经过D点，则撤去磁场后，粒子在OACD区域内运动的时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】 （1）粒子在电场中运动做类平抛运动，则有 ， 根据牛顿第二定律得 解得 （2）设粒子通过O点时的速度大小为v，根据动能定理得 解得 设粒子进入磁场时速度方向与y轴夹角为，则 解得 设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r，根据几何关系有 解得 根据牛顿第二定律得 解得 （3）粒子在电场、磁场中运动的轨迹如图所示 根据几何关系可知，粒子在磁场中做圆周运动的圆心的横坐标为 纵坐标为 若粒子在磁场中运动的某时刻，突然撤去磁场，则撤去磁场后，粒子在G点沿速度方向经过D点，由数学知识可得 设撤去磁场后，粒子在OACD区域内运动的距离为d，根据几何关系得 粒子在OACD区域内做匀速运动的时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年春学期金坛一中高二年级物理学科4月阶段性调研试卷 一、单选题（本题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项符合题意） 1. 为保障住户安全，多地小区开始在电梯里尝试使用一种“黑科技”，来阻止电动车进电梯。当电动车进入电梯时，这种“黑科技”就会自动报警，它用到的传感器和下列哪个装置用到的传感器相同（　　） A. 电饭锅 B. 烟雾报警器 C. 刷脸考勤机 D. 酒精检测仪 2. 远距离输电的原理图如图所示，发电机的输出功率为P，输电线上损失的功率为P线，变压器均为理想变压器，下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 关于下列四幅图说法正确的是（　　） A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极 C. 图丙是速度选择器的示意图，带电粒子（不计重力）能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 Eq＝qvB，即 D. 图丁是质谱仪结构示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝S3说明粒子的比荷越小 4. 如图1所示，100匝的线圈（图中只画了2匝）两端A、B与一个R=40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2所示规律变化。已知线圈的电阻是10，则（　　） A. 线圈内感应电流的磁场方向为指向纸外 B. A点电势比B点电势高 C. A、B两点间的电势差为20V D. 0.2s内电路产生的电能为1.6J 5. 如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在磁铁右上方固定一根与磁铁垂直的长直导线．当导线中通以由外向内的电流时磁铁仍然保持静止，则( ) A. 磁铁受到向左的摩擦力，对桌面的压力增大 B. 磁铁受到向右的摩擦力，对桌面的压力减小 C. 磁铁受到向左的摩擦力，对桌面的压力减小 D. 磁铁不受摩擦力，对桌面的压力不变 6. 某时刻，振荡电路中电流的方向与线圈中磁感线的方向如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 若电容器的上极板带正电，则电容器正在充电 B. 若磁场正在减弱，则电容器的上极板带正电 C. 减小电容器两极板间距离，振荡周期将变小 D. 若在线圈中加一铁芯，则充放电过程会变慢 7. 在图乙的电路中，通入如图甲所示的交变电流，此交变电流的每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定。电阻R的阻值为，电表均为理想电表，下列判断正确的是（ ） A. 该交变电流的电压有效值为 B. 电流表的示数为 C. 电阻R一个周期内产生的热量为 D. 电压表的示数为 8. 如图所示的电路中，A和B是两个完全相同的灯泡，线圈L的自感系数足够大，线圈的直流电阻可以忽略不计，下列说法中正确的是（　　） A. 闭合开关S，A、B两灯同时亮 B. 闭合开关S，A灯逐渐亮起来，B灯立即发光 C 断开开关S，B灯闪亮一下再熄灭 D. 断开开关S，流过B灯的电流方向自左向右 9. 如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R（指拉直时两端的电阻），磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒，由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时两端的电压为（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，绝缘水平面上固定有两根足够长的光滑平行导轨，导轨间距为d，左端连接阻值为R的定值电阻，一质量为m、电阻为r的导体棒垂直导轨放置，空间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，现给导体棒一个水平向右的初速度，导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好，导轨电阻不计，下列说法正确的是（ ） A. 从上往下看，回路中产生逆时针方向的电流 B. 电阻R上产生的热量为 C. 通过导体棒某截面电荷量为 D. 导体棒向右运动的最大距离为 11. 如图装置可形成稳定的辐向磁场，磁场内有匝数为n、半径为R的圆形线圈，在时线圈由静止释放，经时间t速度变为v，假设此时间内线圈所在处磁感应强度大小恒为B，线圈导线单位长度的质量、电阻分别为m、r，重力加速度为g，则下列说法正确（　　） A. 在t时刻线圈的加速度大小为 B. 0~t时间内线圈下落高度为 C. 0~t时间内通过线圈的电荷量为 D. 线圈下落过程中，通过线圈的磁通量始终为零 二、实验题（共15分） 12. 某同学在实验室进行探究变压器原、副线圈电压与匝数关系的实验。他准备了可拆变压器、多用电表、开关和导线若干。 （1）实验需要以下哪种电源____________； A.低压直流电源 B. 高压直流电源 C.低压交流电源 D. 高压交流电源 （2）该同学认真检查电路无误后，先保证原线圈匝数不变，改变副线圈匝数，再保证副线圈匝数不变，改变原线圈匝数。分别测出相应的原、副线圈电压值。由于交变电流电压是变化的，所以，我们实际上测量的是电压的_________值 （填“有效”或“最大”）。其中一次多用电表读数如图所示，此时电压表读数为____________； （3）理想变压器原、副线圈电压应与其匝数成________（填“正比”或“反比”）； （4）由于实验中变压器的铜损和铁损导致变压器并非理想。实验中，上图中变压器的原线圈接“0；8”接线柱，副线圈接“0；4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为5.0 V，则原线圈所接电源电压可能为________。 A．16.0 V B. 10.0 V C.5.0 V D. 2.5 V 三、解答题（共4题，共41分. 解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只有答案不能得分．有数值计算的题，必须明确写出数值和单位） 13. 如图所示，水平金属导轨的间距为L，其上垂直导轨放置长度为2L的金属棒，当导轨左侧接上电源时，金属棒通过的电流为I，整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面的夹角为θ，金属棒处于静止状态，求： （1）金属棒受到的安培力大小； （2）金属棒受到的摩擦力大小． 14. 如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻R＝9Ω，匀强磁场的磁感应强度，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，问： （1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈转过时电动势的瞬时值多大？ （3）电路中，电压表和电流表的示数各是多少？ （4）从中性面开始计时，经0.05s通过电阻R的电荷是多少？ 15. 如图甲所示，轻绳系一质量为m=0.8kg，半径为1m的圆形线圈，已知线圈总电阻R=0.5Ω，在线圈上半部分布着垂直于线圈平面向里，大小随时间变化的磁场，如图乙所示，g取10m/s2，求： （1）线圈下半圆的端点的路端电压Uab； （2）绳的拉力与时间t的关系。 16. 如图所示，边长为L的正方形OACD区域在平面直角坐标系的第一象限内，OACD区域内有垂直坐标平面向外的匀强磁场，边长为L的正方形OMPN区域在第三象限内，QMPN区域内有沿y轴正向的匀强电场。在MP边上离x轴距离为的Q点，以速度沿x轴正向射出一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，粒子经电场偏转恰好从坐标原点O进入磁场，粒子经磁场偏转后，从坐标（0.8L，0）点离开磁场。不计粒子的重力，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）匀强磁场磁感应强度大小； （3）若粒子在磁场中运动的某时刻，突然撤去磁场，此后粒子的运动经过D点，则撤去磁场后，粒子在OACD区域内运动的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$