天津英华实验学校2025-2026学年高二下学期第一次统练物理试题

天津英华实验学校2025-2026学年高二下学期第一次统练 物 理 总分：100分 考试时间：60分钟 一、单选题（每题5分，共计25分） 1．关于课本中出现的几幅图片，下列依次的解释正确的是（　　）    A．真空冶炼炉利用线圈产生的热量使金属熔化 B．使用电磁炉加热食物可以用陶瓷锅 C．用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的涡流 D．探雷器使用必须不断的移动，当探雷器静止在地雷上方时，将无法报警 2．近场通信（NFC）器件应用电磁感应原理进行通讯，其天线类似一个压平的线圈。设每匝线圈面积为S，共有n匝。若磁场垂直纸面向里通过此线圈且均匀增加，磁感应强度随时间的变化率为k，则线圈中产生感应电动势的大小和感应电流的方向分别为（　　） A．nkS，顺时针 B．kS，顺时针 C．nkS，逆时针 D．kS，逆时针 3．一个水平弹簧振子的振动图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．小球位移随时间变化的关系式为 B．该小球在0~5s内的位移为0，路程为25 cm C．在1~2s内，小球的速度逐渐增大 D．在2~3s内，小球的振幅越来越大 4．如图所示，线圈L的电阻值与电阻R的阻值相等、两个灯泡和规格相同。下列说法正确的是（　　） A．在闭合开关K瞬间，比先亮 B．闭合开关K，稳定后A2与一样亮 C．在断开开关K瞬间，与后熄灭 D．断开开关K的瞬间，比先熄灭 5．如图所示为宽度为3L的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。磁场左侧有一个边长为L的正方形导体线框，其总电阻为R，线框所在平面与磁场方向垂直。线框以速度v向右匀速穿过磁场区域，以线框cd边刚进入磁场的时刻为计时起点，规定电流沿逆时针方向为正，安培力F向左为正。则以下关于线框中的感应电流I、ab两点间的电势差、安培力F和线框的发热功率P随时间变化的图像正确的是（　　） A． B． C． D． 二、多选题（每题5分，共计15分，错选不得分，漏选得3分） 6．“中国天眼”通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围也一定产生变化的电场 B．在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量最大时电路中的电流最小 C．生活中常用微波炉来加热食物，微波是一种电磁波，微波具有能量 D．伦伦兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论 7．法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（　　） A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定 B．若从上往下看，圆盘顺时针转动，则电流沿b到a的方向流过电阻R C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向不变 D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍 8．如图所示，两理想变压器间接有电阻R，电表均为理想交流电表，a、b接入电压有效值不变的正弦交流电源。闭合开关S后（    ） A．R的发热功率不变 B．电压表的示数不变 C．电流表的示数变大 D．电流表的示数变小 三、实验题 9．在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示， （1）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 （2）在实验中将电源接在原线圈的“100”和“400”两个接线柱上，用电表测得副线圈的“200”和“800”两个接线柱之间的电压为7.6V，若为理想变压器输入电压的值应为_______ V，但我们发现实际的电源电压比这个值_______ （选填“偏大”、“相同”、“偏小”） 11．小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示（虚线框内的连接没有画出）。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻。当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。 （1）由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为___________。 （2）由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将___________，继电器的磁性将___________（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （3）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱___________相连。（均选填“A”或“B”）。 （4）请计算说明，环境温度在___________范围内时，警铃报警。 四、解答题 11．（14分）如图所示，矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，线框共10匝，面积，电阻，通过导线与一阻值的定值电阻相连，所有电表均为理想交流电表。（计算结果可保留根号） （1）将图示时刻记为，写出该正弦式交流电电动势的瞬时值表达式； （2）电压表、电流表的示数； （3）转动一周的过程中，整个电路产生的热量。 12．（16分）如图所示，倾角为，间距为的两根足够长的平行金属导轨、固定在绝缘斜面上，上端接有一阻值的定值电阻。整个斜而有垂直斜面向上，磁感应强度的匀强磁场。有一质量，电阻的金属棒，从导轨上某点静止开始下滑。电路中其余电阻不计。不计其他一切阻力的影响。已知金属棒与导轨间动摩擦因数，求：（取） (1)当金属棒沿导轨向下运动的速度时，的加速度大小； (2) 金属棒ab沿导轨向下运动过程中，ab的最大速度大小； (3)若从金属棒开始下滑至达到最大速度过程中，流经电阻R上的电量为，求此过程中电阻R上产生的焦耳热。 13．福建舰配备了先进的电磁弹射系统。某学习小组在研究电磁弹射时设计了如图甲所示的装置。两根固定于水平面内足够长的光滑平行金属导轨，间距，导轨区域内存在的竖直向下的匀强磁场。用质量，电阻为的均匀金属丝制成一个直径也为的圆环作为电磁弹射车，圆环水平放在两条直导轨上和两导轨保持良好接触。实验时，将质量的绝缘模型飞机（如图乙）锁定在金属圆环上。计时开始，开关掷向1，与一恒流源接通，使干路电流恒为。金属环从静止开始推动模型飞机一起做匀加速运动，经过后，模型飞机达到起飞速度并立即与金属环解锁，飞离金属环。忽略导轨的电阻，所有摩擦以及圆环可能的形变。求： (1)求圆环接入电路的电阻值和模型飞机的加速时间。 (2)若飞机起飞瞬间将开关立即郑向2，与的电阻接通，求此后电阻上产生的焦耳热。 (3)若飞机起飞瞬间将开关立即掷向3，与的电容器接通，求金属环稳定时的速度。 参考答案 1．C 【详解】A．真空冶炼炉利用涡流通过金属产生的热量使金属熔化,，故A错误； B．使用电磁炉加热食物时，陶瓷锅内没有自由电子，不能产生涡流，所以不可以，故B错误； C．用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯，可以减小变压器铁芯中的涡流，故C正确； D．探雷器的探头可以辐射电磁场，当探头靠近有金属部件的地雷时，会产生涡流，从而引发报警，故D错误。 故选C。 2．C 【详解】根据楞次定律可知线圈中的感应电流为逆时针，根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势为 故选C。 3．C 【详解】A．由图可知，简谐运动的周期为，则角速度为 故小球位移随时间变化的关系式为 故A错误； B．由图可知，该小球在内的位移为5cm，路程为，故B错误； C．由图可知，在内，小球的位移减小，弹簧弹力做正功，动能增加，弹簧的弹性势能减少，小球速度逐渐增大，故C正确； D．由图可知，在内，小球的位移增大，小球的振幅不变，故D错误。 故选C。 4．B 【详解】AB．在闭合开关K瞬间，中立即有了电流，故立即亮起，由于自感线圈产生自感电动势阻碍所在支路电流的变化，故缓缓亮起，稳定后两灯泡一样亮，故A错误，B正确； CD．稳定时与中电流相等，在断开开关K瞬间，中电流立即消失，但与此同时，自感线圈产生自感电动势，与、、R形成闭合回路，相当于电源对该回路供电，所以、亮度相同且缓缓变暗直至同时熄灭，故CD错误。 故选B。 5．C 【详解】根据题意，线框进入磁场的过程，根据楞次定律可判断电流沿逆时针方向，为正，由法拉第电磁感应定律和闭合回路欧姆定律有 ab两点间的电势差 （a点电势高）cd边受到的安培力大小为 方向向左，线框的发热功率 线框全部进入磁场后，没有感应电流，所以线框不受安培力的作用，线框的发热功率为零，ab两点间的电势差 （a点电势高） 线框离开磁场的过程，电流沿顺时针方向，电流大小为 线框受安培力大小为 方向向左，ab两点间的电势差 （a点电势高） 线框的发热功率 综上所述可知 A．时间内，电流为，时间内，电流为0，时间内，电流为，故A错误； B．时间内，ab两点间的电势差，时间内，ab两点间的电势差，时间内，ab两点间的电势差，故B错误； C．时间内，cd边受到的安培力，时间内，cd边受到的安培力0，时间内，cd边受到的安培力，故C正确； D．时间内，线框的发热功率，时间内，线框的发热功率0，时间内，线框的发热功率，故D错误。 故选C。 6．B 【详解】A．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生磁场，但不一定产生变化的磁场，如均匀变化的电场周围产生恒定的磁场；变化的磁场周围也一定产生电场，但不一定产生变化的电场，均匀变化的磁场周围产生恒定的电场。周期性变化的电场，在空间产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场，在空间产生周期性变化的电场，故A错误； B．在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量最大时，电容器的电场能最大，则线圈产生的磁场能最小，磁场能大小与电流大小变化同步，因此电路中的电流最小，故B正确； C．微波炉加热食物，微波是一种电磁波，食物的能量是微波传给它的，微波具有能量，C正确； D．赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论，D错误； 故选B。 7．AC 【详解】A．若圆盘转动的角速度恒定，根据 可知感应电动势大小恒定，则电流大小恒定，选项A正确； B．若从上往下看，圆盘顺时针转动，根据右手定则可知，电流沿a到b的方向流过电阻R，选项B错误； C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向不变，选项C正确； D．根据 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则感应电动势变为原来的2倍，根据 可知，电流在R上的热功率也变为原来的4倍，选项D错误。 故选AC。 8．BC 【详解】AC．闭合开关S后，负载电阻减小，匝数为的线圈输出功率变大，匝数为的线圈输入功率也变大，a、b两端电压有效值不变，由 可知电流表的示数变大，根据 因比值不变，变大，变大，因此，R的发热功率变大，故A错误，C正确； B．根据理想变压器电压比等于匝数比 可知输出电压不变，电压表的示数不变，故B正确； D．根据理想变压器电流与匝数关系可得 由于匝数均保持不变，增大，所以、增大，故电流表的示数变大，故D错误。 故选BC。 9．（1）A （2） 3.8 偏大 【详解】 （1）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。 （2）在实验中将电源接在原线圈的“100”和“400”两个接线柱上，用电表测得副线圈的“200”和“800”两个接线柱之间的电压为7.6V，根据理想变压器电压比等于匝数比 若为理想变压器输入电压的值应为 考虑到变压器不是理想变压器，有漏磁等现象，则实际的电源电压比这个值偏大。 10．减小 80℃ 【详解】（1）由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将减小，则继电器电流增大，磁性增大。 由图乙可知，当环境温度为40℃时，热敏电阻阻值为。 （2）当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。根据欧姆定律 得 此时温度为80℃，则环境温度大于等于80℃时，警铃报警。 12．（1）； （2） （3） 【详解】（1）线圈转动时，产生的感应电动势最大值为 由图可知，图示时刻线圈平面与磁场方向平行，该时刻的磁通量为0，磁通量变化率最大，感应电动势最大，则将图示时刻记为，该正弦式交流电电动势的瞬时值表达式为 （2）当金属棒的加速度为零时，速度达到最大，则有 解得 （3）转动一周的过程中，整个电路产生的热量为 15．(1)2s (2)5.0J (3)5m/s 【详解】（1）金属环在导轨问两段圆弧并联接入电路中，每段圆环的电阻 由串并联关系，侧环接入的总电阻为 故 对金属环和飞机模型整体受力分析，在安培力的作用下做匀加速直线运动，受到安培力为 由牛顿第二定律有 由匀变速直线运动规律有 代入数据得： （2）金属环的动能变成全电路的焦耳热为 环接入电路的电阻和R相同有 则有：. 代入数据得 （3）当圆环稳定运动时，设速度为，此时电容器上带的电量为 电容器的电量的变化即为道过环的电量为 对圆环，由动量定理有 由以上公式有： 代入数据得 答案第10页，共19页 - 13 - 学科网（北京）股份有限公司 $