上海市松江一中2025-2026学年高二上学期期末(等级考)物理试卷

松江一中2025学年度第一学期期末考试卷 高二物理（等级考) 命题教师王美玲审核人王庆利 考生注意 所有答题必须做在答题纸上，做在试卷上一律不得分。 一、“风光互补” “风光互补”是一套发电应用系统，该系统是利用太阳能电池方阵、风力发电机将 发出的电能存储到蓄电池组中，当用户需要用电时，逆变器将蓄电池组中储存的直流电 转变为交流电，通过输电线路送到用户负载处。 1.如图(a)所示是新型“风光互补”景观照明灯，它由：风轮、太阳 能电池、照明灯以及蓄电池组成，灯规格为30V,2.5A。 (1)照明灯的额定功率为W。 (2)如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为 240W/m2,要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W。太阳能电 池板的面积至少要为m2（太阳能电池板的效率取30%) (3)风轮是将空气的动能转化成风轮自身机械能的装置，其机械能 (a) 再通过发电机组转化成电能。已知风轮的迎风面积为0.5m2,空气的密度为1.4kgm3,整 个装置的能量转化效率为30%。若此时风速为10m/s,那么单位时间内通过风轮的空气 质量为kg,风力发电机的输出功率为_W。 (4)夜晚，照明灯调用蓄电池内储存的电能进行供电（假定此时太阳能电池与风轮均不 发电)，其电路图如图(b)所示，定值电阻R。的阻值未知。蓄电池两端的电压U与电流 I的曲线如图(c)所示，则： A (g) ①该蓄电池的电动势E= V和内阻= 2。 ②为确保规格为30V,2.5A的照明灯可以正常工作，定值电阻R的阻值为2。 二、电的世界 当今人类生存的环境是一个“电的世界”，我们的生活离不开电。电流既有稳恒电 流，又有变化的电流。 高二物理（等级考)期末考试卷共6页第1页 1.图中不属于交流电的是(。 4 2.如图，为交流发电机原理示意图。 中性面 (1)发电机是将转化为电能的装置。当线框转至和中性 面时（选填A.“平行”，B.“垂直”），感应电动势达最大值Em。 (2)若交流发电机电动势的瞬时值为e=E sinot,当线圈的匝数及转 速都增加一倍时，其电动势的瞬时值为 3.如图甲，为线圈获得的正弦交流电的电压随时间变化规律。 AunV ◆wlV 10 10 0 3t110-2s 5 23 56s -10 甲 乙 (1)此交流电电压u随时间t变化的方程为u三 V。 (2)如图乙，为另一矩形交流电的电压随时间变化规律，则其电压的有效值为() A.10V B.5V C.5√2V D.53V (3)在研究交流的功率时，通常用有效值表示交流电的效果。有效值的引入体现了() A.控制变量的思想B.极限的思想C.微小量放大的思想D.等效替代的思想 4.如图所示，一理想变压器原线圈的匝数=1100匝，副线圈的匝数2=220匝，交流 电源的电压u=220W2sin(100πt)V,R为负载电阻，电压表、电流表均为理想电表，则 下列说法中正确的是() A.交流电的频率为100Hz B.变压器的输入功率大于输出功率 C.电流表A1的示数大于电流表A2的示数 D.电压表的示数为44V 高二物理（等级考）期末考试卷共6页第2页 三、电磁场 电子在电场和磁场中都能发生偏转，通过对这两种偏转情况的研究，有助于我们更 好地了解电子在电场和磁场中的运动规律。 1如图，虚线表示某电场中的三个等势面，相邻面间的电势差相 等。一重力不计、带负电的粒子从左侧进入电场，运动轨迹与三个 等势面分别交于a、b、c三点，则不正确的是() A.a点的电势比b点的电势高 B、粒子从a到c电势能不断增加 C.粒子在c点的加速度为零 D.粒子从a到b克服电场力做功等于从b到c克服电场力做功 2.下列关于磁场的相关知识说法正确的是() 甲 丙 A,甲图中，通电螺线管内部小磁针静止时N极水平向左 B.乙图中，小磁针正上方的直导线中通有电流时，小磁针S极会垂直纸面向里转 动7 C.丙图中，面积为2S的矩形线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面 与磁场方向平行，此时通过线框的磁通量为2BS D.丁图中，同向通电直导线之间的作用力是相互吸引的 3.质量为m电量为e的电子，以水平速度v从左侧垂直进入宽度为 d d的局部匀强电场，如图所示，电场强度大小为E、方向竖直向上。 (1)电子在电场中所做的运动是（) ● A.匀加速直线运动B.匀加速曲线运动C.变加速曲线运动 (2)电子在电场中运动时间为 3)电子在电场中向偏移，离开电场时偏移的距离是。 4.如果将上题中宽度为d的局部匀强电场换成匀强磁场，如图， 磁感应强度大小为B、方向水平向里。 1)电子在磁场中所做的运动是（) A.匀加速直线运动B.匀加速曲线运动C.变加速曲线运动 (2)要使电子能从右侧离开磁场，B应满足什么关系（用m、e、 v、d表示)： (3)若电子不能从右侧离开磁场，它在磁场中运动的时间为 高二物理（等级考）期末考试卷共6页第3页 5.如图所示是磁流体发电机的装置，A、B组成一对长为L 宽为h的平行电极，两板间距为d,内有磁感应强度为B的 匀强磁场。发电通道内有电阻率为的高温等离子持续垂直喷 入磁场，每个离子的速度为，负载电阻的阻值为R,电离气 体沿导管高速流动，运动的电离气体受到磁场作用，产生了 电动势，电离气体以不变的流速ⅴ通过发电通道。电容器的 电容为C,不计电离气体所受的摩擦阻力。根据提供的信息等离子体 完成下列问题。 (1)A板的电势比B板 (“高”或“低”)，发电机的电动势E= (2)开关闭合，当发电机稳定发电时，求A、B两端的电压=； (3)开关断开，求稳定后电容器所带的电荷量q一 0 四、法拉第圆盘发电机 法拉第发明了世界上第一台发电机一圆盘发电机，其发明利用了电磁感应定律。 1.某实验装置如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B。如果线圈A中电流i与 时间t的关系有甲、乙、丙、丁四种情况，那么在t~2这段时间内，哪种情况可以观察 到线圈B中有变化的感应电流( 接电源 接电流表 A.甲图 B.乙图 C.丙图 D.丁图 2,如图()所示，交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中顺时针匀速转动，穿过该线圈 的磁通量随时间t变化的规律如图(b)所示。已知线圈匝数为N=20匝。 矩形线圈 /x102W6 .0.02 t/s -2 图(a) 图(b) (1)该发电机线圈的角速度为 rad/s,产生电动势最大值为 V。 A.100m:40πB.100m;4000πC.50;20D.50;2000 (2)图(a)中流经负载上电流方向为() A.a→bB.b→a (3)由图(b)可知，线圈中的感应电流改变方向的时刻为()A.0.01sB.0.015s 高二物理（等级考）期末考试卷共6页第4页 (4)若发电机的最大电动势为Em,负载为最大阻值为R的滑动变阻器，线圈总内阻 为R,，则流经负载的电流有效值的最小值为=，发电机的最大输出功率为 Pmax- 3.如图（甲）所示，倾角a=30°、宽度L=0.5m、电阻不计的光滑金属轨道足够长，在 轨道的上端连接阻值R=1.02的定值电阻，金属杆MN的电阻1=0.252，质量m=0.2kg 整个装置处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中。将金属杆由静止开始释放，在计算机屏 幕上同步显示出电流i和时间t的关系如图（乙)所示，已知仁3.2s之后电流渐近于恒 定的数值1.6A,杆与轨道始终保持垂直，0~3.2s内金属杆下滑的距离s=2m。(g=10m/s2) 求： 电流 传感器 2.0 1.5 数据 采集器 1.0 计算机 0.5 B c 1.02.03.0 4.0ts 图甲 图乙 (1)磁感应强度B的大小？ (2)1.0s时金属棒的加速度大小？ (3)求3.2s时金属杆的速度大小？(4)求03.2s内电阻R上产生的焦耳热？ 五、电磁感应的应用 电磁感应的发现，是电磁学领域最伟大的成就之一，它不仅揭示了电与磁之间的内 在联系，还为电与磁之间的相互转化奠定了实验基础，为人类获取巨大而廉价的电能开 辟了道路。 1.下列现象属于电磁感应现象的是（) A.电磁炮发射出膛 B.通电导线在磁场中受到力的作用 C.一些物体在磁体或电流的作用下会显现磁性 D.当交变电流通过变压器的原线圈，能使副线圈中产生感应电动势 2.石锅鱼味道鲜美，不仅保留了食物的自然味道，还含有多种微量元素和矿物质。某 种铁合金复合石锅在电磁炉上也能使用。已知电磁炉只能加热含有磁性材料的锅具。 下列相关说法正确的是() A.将该石锅换成陶瓷锅后也一定能通过电磁炉加热食物 B.电磁炉接电压合适的直流电源后也能正常加热该石锅内的食物 C.该石锅放置在电磁炉上能加热食物的原理是电磁感应现象 D.该石锅放置在电磁炉上能加热食物的原理是电流的磁效应 高二物理（等级考）期末考试卷共6页第5页 3.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是两个相同 的小灯泡。实验过程中两灯泡均未烧坏，下列说法正确的是() A.开关S由断开变为闭合时，A灯保持亮度不变 B.开关S由断开变为闭合时，B灯保持亮度不变 C.开关S由闭合变为断开时，A灯泡逐渐变暗 D.开关S由闭合变为断开时，B灯先变亮再逐渐变暗，直到熄灭 4.如图所示，某水电站发电机的输出功率P=100kW,发电机的输出电压U,=250V, 经变压器升压后向远处输电，在用户端用降压变压器将电压降为U4=220V。已知输电 电流1=25A,两条输电线路总电阻R.=82,变压器均视为理想变压器，则（) 线 升压变压器 降压变压器 A.用户得到电功率为98kW B.升压变压器的匝数比%：n2=4:5 C.降压变压器的匝数比n:n4=190:11D.发电机的输出的电流I1=40A 5.某模型小组用小车探究电磁阻拦的效果。如图所示（俯视），在遥控小车底面安装有单 匝矩形金属线框（线框与水平地面平行），小车以初速度向右通过竖直向下的有界磁场。 已知小车总质量m=0.2kg,金属框宽为0.1m、长为0.2m,电阻R=22,磁场宽度D=0.4m, 磁感应强度B=1.2T,不计摩擦。 P M X X X D 1》线框穿过磁场的过程中，感应电流的方向 A.均为abcda B.均为adcba C.先abeda再adcba D.先adcba再abcda (2,求线框在进入磁场的过程中，通过导线截面的电量q二 C。 A.0.012 B.0.3 C.0.04 D.0.02 高二物理（等级考）期末考试卷共6页第6页