福建厦门双十中学2025-2026学年高二下学期物理周考02

2025-2026学年高二物理周考2 (满分100分：考试时间：75分钟) 一、单选题(4分×5=20分) 1.如图，一金属薄片在力F作用下自左向右从两磁极之间通过。当金属薄片中心运动到N极的正下方时， 沿、极到S极的方向看，下列图中能够正确描述金属薄片内涡电流绕行方向的是() B 2.如图所示，P和Q是两个相同的小灯泡，L是自感系数很大的线圈，其电阻小 于灯泡的电阻，两灯泡在以下操作中不会被烧坏。下列说法正确的是() A.开关S闭合时，P灯先亮，Q灯后亮 B.开关S闭合一段时间后，两灯的亮度相同 C.开关$断开前后通过P灯的电流方向改变 D.开关S由闭合变为断开时，Q灯闪亮后熄灭 3.如图，有一硬质导线Obc,其中abc是半径为R的半圆弧，b为圆弧的中点， 直线段Oa长为R且垂直于直径ac。该导线在纸面内绕O点逆时针转动，导线始 终在垂直纸面向里的匀强磁场中。则O、、b、c各点电势关系为() A.9o>p。>9>P B.9。<9。<P<P + C.po>p.>9。=p D.po<P。<P=P ●0 B + 4.如图所示，两根相互平行、间距为L的光滑金属导轨固定在水平绝缘桌面上，在导轨的左端接入一电容 器，空间存在竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。开始时，电容器所带的电荷量为2，质量为的 导体棒MN在导轨上以速度v向右做匀速直线运动，合上开关S后，导体 S/ XM XX XX 棒MN稳定后的速度变为，导体棒MN在运动过程中始终与导轨接触 +0X + XXX 良好，不计导轨的电阻，则电容器的电容可表示为() -0× XXX A. BLO+nv B. 2BLO+nn B2Lv B2Lv XNX×XX 2BLO-nV BLO-HIV C. B'Lv D. B2Lv 5.麦克斯韦从场的观点出发，认为变化的磁场会激发感生电场。如图甲所示，半径为r的绝缘光滑真空管 道（内径远小于半径）固定在水平面上，管内有一质量为、带电量为+q的小球，直径略小于管道内径。 真空管处在匀强磁场中，磁感应强度B随时间变化如图乙所示，规定竖直向上为正方向。t=0时刻无初速 释放小球。下列说法正确的是() A.俯视真空管道，感生电场的方向是逆时针 个B B.感生电场对小球的作用力大小 B0 to C.小球绕环一周，感生电场做功为B 69 D.时刻管道对小球的作用力大小Bg 4n 试卷第1页，共4页 二、多选题(6分×5=30分) 6.电磁技术的应用非常广泛：图甲是磁流体发电机的原理图、图乙是回旋加速器的示意图、图丙是磁电式 电流表的内部结构、图丁是利用电磁炉加热食物。下列说法正确的是() 铝框 ☒☒☒☒OoOI⊙ 线圈 高压交流电 等离子体 甲 乙 丙 入 A.磁流体发电机的A板是电源的负极，B板是电源的正极 B.仅增大回旋加速器狭缝间的电压，被加速粒子获得的最大动能不变 C.磁电式仪表中的铝框可使指针较快停止摆动，这是利用了电磁驱动的原理 D.将电磁炉的电源换成电动势更大的直流电源，可以增加锅具的发热功率 7.如图甲所示，一单匝带缺口（缺口很小)的刚性金属圆环固定在水平面内，圆环阻值r=1Q,缺口两端 引出两根导线，与阻值R=92的定值电阻构成闭合回路 ↑p/Wb 圆环内的磁通量变化如图乙所示，规定磁通量方向向里 为正，不计导线的电阻，下列说法正确的是() A.01s内圆环中的感应电流方向沿顺时针方向 341/s B.0~1s和1~2s内感应电流方向相同 C.24s内，电阻R两端电压U=4.5V D.0~1s内圆环有扩张趋势，且感应电流大小为0.2A 8.如图，M为半圆形导线框，圆心为OM:N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON:两导线框在同 一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方××××××× 有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里。现使线框M、N在t=0时从 ×××××× 图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周 期T逆时针匀速转动，则（) ×0x×0x× A.两导线框中均会产生正弦交流电 B.两导线框中感应电流的周期都等于T M 在1二、时，两导线框中产生的感应电动势相 D.两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等 9.如图所示，边长为L的正方形单匝线圈bcd,电阻为r,外电路的电阻为R,ab的 中点和cd的中点的连线OO恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B,若 @C × a 线圈从图示位置开始以角速度⊙绕O0轴匀速转动，则以下判断正确的是() 6 A。线国从图示位置转过90的过程中，感应电动势最大为且。一80 B ×××× B.从图示位置开始计时，闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e=B乃wsin at R C.线圈从图示位置转过90°的过程中，流过电阻R的电荷量4R十7 BI D.线图转动一周的过程中，电阻R上产生的热量Q=BcR 4(R+r)2 试卷第2页，共4页 10.如图所示，平行光滑金属导轨间距为L,导轨处在竖直向上的匀强磁 场中，两个相同的金属棒ab、cd垂直于导轨平行放置，与导轨始终接触良 好，每个金属棒质量为，接入电路的电阻均为R。开始时cd棒锁定在轨 道上，对ab棒施加水平向右的恒定拉力F,经时间t,ab棒的速度达到最大 值v,此时辙去拉力，同时解除对cd棒的锁定，导轨足够长且电阻不计。 则() A.匀强磁场的做感应强度大小B为2双B.撒去拉力前b棒前进的距离为2t-m C.撤去拉力前ab棒前进的距离为M-mm D.全过程中回路产生的焦耳热为t-Smm 4Ro 三、实验题(6分+8分=14分) 11.在实验室中探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系时，同学们发现了以下几个问题，并展开了讨论。 (1)观察变压器的铁芯，发现它的结构和材料是() A.整块硅钢铁芯 B.整块不锈钢铁芯 C.彼此绝缘的硅钢片叠成 (2)本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系， 实验中需要运用的科学方法是() A.控制变量法 B.等效替代法 C.整体隔离法 (3)实验中将电源接在原线圈两个接线柱之间，调整原副线圈的匝数之比为23，用电压表测得副线圈的两个 接线柱之间的电压为3.0V,则原线圈的输入电压可能为() A.1.8VB.2.0VC.2.2V 12.小萌同学用不同装置分别进行电磁感应现象实验探究。 (I)按图甲的装置探究感应电流方向的影响因素 个iA 强磁铁 ◆+ t's 电流传感器 乙 丙 在图甲中用笔画线代替导线，将实物电路补充完整 该同学在闭合开关时发现电流计指针向右偏转，则开关闭合状态时，将滑动变阻器滑片（选填“向左” 或“向右)滑动，电流计指针向左偏转： (2)如图乙所示，在探究感应电流大小的影响因素实验中，该同学将一线圈两端与电流传感器相连，强磁铁 从长玻璃管上端由静止下落，电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流与时间t的关系图像，如图丙 所示，下列说法正确的是： A.t,时刻的速度等于t4时刻的速度大小 B.在t,~t,时间内，强磁铁的加速度小于重力加速度 C.强磁铁穿过线圈的过程中，受到线圈的作用力先向上后向下 D.在t~t的时间内，强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量 (3)如图丁所示，灯泡底部两接线柱接有多匝线圈，该同学取出电磁炉内的线圈接通交流电，将灯泡置于电 磁炉线圈内，发现灯泡会持续发光，如图戊所示。将灯泡向右缓慢平移，在某个位置灯泡会熄灭，则该位 置可能是（选填“AB”或“C)。 试卷第3页，共4页 电磁炉线圈 A 戊 四、解答题(9分+11分+16分=36分) 13.如图所示，两根相互平行且足够长的水平光滑固定金属轨道，间距L=1m,左侧连接R=0.32的电阻， 处于方向竖直向下、磁感应强度大小B=0.2T的匀强磁场中。静置于导轨上的导体棒，从t=0时刻开始受 到F=0.2N水平向右的恒力作用，当其位移x=32m时达到匀速。已知导体棒质量m=0.2kg、电阻r=0.12 长度L=1m。导体棒与导轨接触良好，导轨的电阻不计。求： (1)t=0时刻，导体棒加速度a的大小： (2)导体棒匀速运动时的速度v的大小 B (3)导体棒从t=0开始运动x=32m的过程中，电阻R产生的热量Q。 xx 14.如图所示是某同学模拟远距离输电的实验示意图，矩形线圈bcd电阻不计，面积S=0.02m2,匝数 N=200匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的O0'轴以角速度o=10πrad/s匀速转动。已知磁感应强度大小 B=5T,输电线路等效电阻R=10Q,输电功率保持 10元 0 P=400W不变，电压表是理想交流电压表，升压变压器 工和降压变压器T,均为理想变压器。从图示位置开始计 时。 (1)写出感应电动势随时间变化的关系式： (2)求电压表的示数： (3)若用户得到的功率为360W，求升压变压器T,原、副线圈的匝数比 15.如图甲所示，在竖直平面内有一宽度为L的匀强磁场区域，其上下边界水平，磁场的方向垂直竖直平 面向里，磁感应强度大小为B。从仁0时开始，一质量为的单匝正方形闭合金属框bcd在竖直向上的恒 力作用下，从静止开始向上运动，ab边刚进入磁场时，速度大小为v；当线框的cd边离开磁场时马上撤去 恒力，此时线框恰与挡板碰撞，速度立刻减为0，碰撞时间忽略不计。线框上升和下落的过程中速度大小与 时间的关系如图乙所示，图中v和2均为己知。己知线框的边长为L、总电阻为R,在整个运动过程中线 框平面始终在该竖直平面内，且b边保持水平，重力 加速度为g,求： 挡板 (1)上升过程中，线框b边刚进入磁场时的电流大 L 小1： ×××××××××× 业.8X××X8×××公 (2)上升过程中，线框所受恒力的大小F: (3)整个运动过程中，线框产生的焦耳热Q: (4)从仁0时开始到线框向下运动至完全离开磁场的 时间t总。 图甲 图乙 试卷第4页，共4页 《2025-2026学年高二物理周考2》参考答案 题号 2 3 4 6 6 7 8 9 10 答案 C C C B AB AB BC AD AC 1.C【详解】根据题意当金属薄片中心运动到N极正下方时，薄片右侧的磁通量在减小，左侧磁通量在增 加，由于两极间的磁场竖直向下，根据楞次定律可知此时薄片右侧的涡电流方向为顺时针，薄片左侧的涡 电流方向为逆时针。故选C。 2.C【详解】A.开关S闭合瞬间，线圈L因自感作用阻碍电流变化，相当于断路。此时电流通过Q灯和 P灯所在支路，两灯同时开始有电流，故两灯同时亮，A错误。 B,闭合稳定后，线圈工与P灯并联，总电阻小于Q灯电阻。根据并联分流规律，Q灯两端电压更高，电 流更大，因此Q灯比P灯更亮，两灯亮度不同，故B错误。 C.开关断开前，P灯电流方向向右；断开后，线圈自感电流通过P灯形成回路，即P灯电流方向向左，与 原来反向，故C正确。 D.开关断开时，Q灯所在支路被切断，立即熄灭。线圈自感电流仅通过P灯释放能量，Q灯无电流通过， 不会闪亮，故D错误。故选C。 3.C【详解】如图，相当于Oa、Ob、Oc导体棒转动切割磁感线，根据右手定则× 可知0点电势最高；根据E=Bh=1Bd2同时有lo=l2=√5R可得 ω 0KUa<Uob=Ua得po>p.>9=p.故选C。 a 4.B【详解】开关闭合，导体棒MN与电容器构成闭合回路，依题意，导体棒MNX 的速度减小，故导体棒所受的安培力方向向左，根据左手定则知电流方向由N到 M,即电容器充电，直到电容器两端电压等于导体棒N两端的电动势，有 B X U=B=BL×;设导体棒的速度从到5，所用时间为M,由动量定理有 2 -BTx△=M×)m,电容器所充电荷量△0=I×A1解得△0= 17 0白C号有c-22解得 C-2BLO+m心，ACD错误，B正确。故选B。 B'Lv 5.C【详解】A.根据楞次定律判断，感生电场为顺时针，故A项错误； B. 由法拉第电磁感应定律可得E电动势= 上A由于△D三ABS面积公式为S=m整理有E=A At 白腿图可知，有号广产生的速生电场强度为五，由干五a动=日2 整理有E=B游感生电场对小球的作用力F=☑= 9故B项错误 2πr C.小球绕一圈电场力做功W=F.2=元B q故C项正确： D.小球在感生电场中的加速度g=m0;时刻小球的速度=4(=8。 2n 在水平方向上由B,+R=m二解得R= Borg? 4m 所以管道对小球的作用力的大小为人=16m (qB。4r2 2+(g)2故D项错误。故选C。 6.AB【详解】A.根据左手定则，满足正电荷向下偏转，所以B板带正电，为发电机的正极，A极板是发 电机的负极，故A正确： B.粒子离开回旋加速器时动能最大，根据B=m上，可得y=gBR 粒子获衔的爱大动能为县一号m-9凰 21m 答案第1页，共4页 所以仅增大回旋加速器狭缝间的电压，被加速粒子获得的最大动能不变，故B正确： C.磁电式仪表中的铝框可使指针较快停止摆动，是利用了电磁阻尼的原理，故C错误； D.电磁炉使用交流电作为电源，则将电磁炉的电源换成电动势更大的直流电源，锅具无法发热，故D错 误。故选AB。 7.AB【详解】A.0~1s内，磁通量减小，由楞次定律可知，感应磁场与原磁场方向相同，根据右手螺旋定 则可知，感应电流方向为顺时针，故A正确： B.1~2s内，磁通量反向增加，根据楞次定律可知，感应磁场与原磁场方向相反，根据右手螺旋定则可知， 感应电流方向为顺时针，与0~1s内电流方向相同，故B正确： C.24s内，由法拉第电磁感应定律可得B=40=0.5V由闭合电路欧姆定律可得1=。B=0.05A △t Rtr 由楞次定律增反减同和右手螺旋定则可知，电流为逆时针方向。所以电阻R两端电压Ub=-IR=-0.45V, 故C错误； D.根据楞次定律~增缩减扩可知，0-1s内圆环有扩张趋势。由法拉第电磁感应定律可得B=△ =1.0V △t 由闭合电路欧姆定律可得IR三0.A,故D错误。故选AB 8.BC【详解】A.本题中导线框的半径匀速旋转切割磁感线时产生大小不变的感应电流，故A错误： B.两导线框产生的感应电流的周期与线框转动周期相同，故B正确： T C.在=。时，两导线框切割磁感线的导线长度相同，且切割速度大小相等，故产生的感应电动势相等， 8 均为E=号BRω故C正确： D.两导线框中感应电流随时间变化的图像如下图所示，故两导线框中感应电流的有效值不相等，故D错 误。 个iM BRw BR@ 2r 2r 3T 0 41 故选BC。 BR@ BRw 2r 3 9.AD【详解】AB.当线圈与磁场平行时感应电动势最大，最大值为En=BSo=BL'o 瞬时值表达式为e=E sin ot= wsin at,故A正确，B错钱 C线图从图示位风转过90的过程中，穿过线道量的变化量大小为△0=B时=B×- 该过程的平均电动势为五=△① BI At ≤电流为E,1上整理有2R+故C错误 R+r t D.感应电动势的有效值为日-号：感应电流的有效值为1=及， E 电阴发上广生的装正为0RT我丰-二解相0得.教D正商，微进D 0 E 详解】A.b程肉时受平衡，有卫=匹：B2:R解得B=2风 LVv BC.b棒从开始运动到匀速，列动量定理P?-BZ=m解得x=1M-Mm故B错误，C正确。 2R. D.解除锁定后两棒相互作用过程中动量守恒，最后共同运动速度为V共，w=2共 对全过程由能量守恒定律Q=-】2m得O=t-m'故D错误。故选AC。 2 11.(1)C(2)A(3)C2+2+2=6分 答案第2页，共4页 【详解】(1)为了减小变压器中涡流产生的能量损耗，变压器的铁芯结构和材料是彼此绝缘的硅钢片叠成。 故选C。 (2)本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科 学方法是控制变量法。故选A。 (3)若为理想变压器，根据电压匝数关系有 丛=解得U,=2.0V U,n 由于实际变压器存在能量损耗，则原线圈中实际电压20V稍微大一些，可知，原线圈的输入电压可能为 2.2V。故选C。 12.(1)如图向右(2)B(3)B2+2+2+2=8分 【详解】(1)[1]将实物电路补充完整如图所示 [2]闭合开关时穿过线圈B的磁通量增大，电流计指针向右偏转 则开关闭合状态时，要使电流计指针向左偏转，穿过线圈B的 磁通量应减小，线圈A中的电流应减小，滑动变阻器连入电路 的阻值应增大，应将滑动变阻器滑片向右滑。 (2)A.t~t,时间内，强磁铁均向下加速运动，只不过加速度 大小发生变化，所以线圈t2时刻的速度小于t4时刻的速度大小， 故A错误； BC.线圈中只要有感应电流，感应电流的磁场就阻碍强磁铁与 线圈之间的相对运动，即强磁铁所受线圈的作用力向上，根据牛顿第二定律有g-F,=a 可得a<8故B正确，C错误； D.在~t时间内，强磁铁重力势能减少量等于线圈中产生焦耳热与强磁铁动能的增加量之和，故D错误。 故选B。 (3)将灯泡置于电磁炉线圈内，发现灯泡会持续发光，是因为穿过灯泡底部线圈的磁通量在发生变化，于 是线圈中产生了感应电流，欲使灯泡熄灭，则穿过灯泡底部线圈的磁通量必然不变化，电磁炉线圈通入的 电流是交流电，所产生的磁场也是变化的，所以只要穿过灯泡底部线圈的磁通量不为零，磁通量就必然变 化，所以欲使灯泡熄灭，穿过灯泡底部线圈的磁通量必为零，又由于电磁炉线圈内外磁场方向相反，所以 灯泡底部的线圈必须一部分处于线圈内部，另一部分处于线圈外部。故选B。 13.(1)1m/s2(2)2m/s(3)4.5J 2+4+3=9分 【详解】(1)t-0s时，速度为0ms,无感应电流，安培力为ON,由牛顿第二定律得Fma;①a=lm/s① (2)导体棒匀速运动时受力平衡得P=BL@:B=Bn@:I=。B①；P=R=B=户代入数据得 R+r R+r v=2m/s① (3)由能量守恒得=2m+0e①解得O。=6J 电阻R与r串联，热量比Q:2=R:r=3:1① 故0=30。=45J回 14.(1)e=4V2cos10πt(V)(2)4V(3)1:503+2+6-11分 【详解】(1)当仁0时，矩形线圈平面平行于磁感线，线圈b和cd正好垂直切割磁感线，所以-0时，感 应电动势为最大值，即感应电动势的瞬时表达式为e=NBSocos at②， 代入数据可得e=200xV2 ×0.02×10πcos10πt(V)整理可得e=4Wcos10πt(V)① 10元 (2)因为线圈内阻不计，所以发电机输出的有效值U即为感应电动势的有效值，所以U=45V=4V② √2 即电压表的示数为4V; (3)由输电功率P=400W,用户得到的功率P=360W可知导线消耗的功率△P=P-P'=400W-360W=40W 导线上的电流I常满足△P=I线2×R① P 40A=2A① 即1线=R=1 答案第3页，共4页 升压变压器T,原线圈中的电流I满足关系P=U☑①即I=100A① 升压变压器T,原线圈中的电流I和副线圈中的电流I的关系为=hI线① 所以=登=2A=-1:50@ `h,1100A50 15.（1)B,(2)g+B,(3)2B+2gL-m R R R m:4R+2L+28E,当 B元++gRg 3+4+4+5=16分 【详解】(1)ab边进入磁场瞬间，产生的电动势为E,=BL① 由闭合电路欧姆定律有【=马① R 联解得1受① (2)由图乙可知，b边进入磁场瞬间，线框开始做匀速直线运动，则有F-g-F=0② 且Fx=BIL① 联立解得F=g+ BY① R （3)上升通过磁场过程中，有2L=4①：8=1，①联立可得Q-2B R 下落通过磁场的过程中，有g2L-m+0,① 解得0=2gL- 则整个运动过程中，线瓶产生的编耳热为Q=Q+8-28+2gZ号m① R （4)从静止到b边进入磁场的过程中，有F-mg=ma:y=a4联立解得=BT① 上升通过磁场过程中，有2亚=4，解得4-2@ 下落道过磁场的过程中，对其中任一阶段有gN-BM=mA@ R 可得ZgAt-2BZAt=ZmAr: R mgAt-B'r ∑t=m∑△v: R 挡板 g3 B22=m.-0) 7 解得5=28+上0 mgR g 则有。-4+话4，=2马28汇业④ ΓB2Ly'gR8 答案第4页，共4页