内容正文:
桂华中学2025-2026学年第二学期第一阶段考试
高二物理
使用班级:206-214班 使用日期:2026-4-10 命题人:范红 审题人:詹振欣
时间:75分钟 满分:100分
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1.如图所示,在水平放置的通电螺线管正上方,垂直螺线管水平放置一阴极射线管。若要阴极射线往上偏转,则应( )
A.M接电源正极,N接负极
B.M接电源负极,N接正极
C.M接电源正极,N接负极,阴极射线管正负极位置互换
D.M接电源负极,N接正极,阴极射线管水平旋转90°
2.如图甲所示,用强磁场将百万开尔文的高温等离子体(等量的正离子和电子)约束在特定区域实现受控核聚变的装置叫托克马克。我国托克马克装置在世界上首次实现了稳定运行100秒的成绩。多个磁场才能实现磁约束,图乙为其中沿管道方向的一个磁场,越靠管的右侧磁场越强。不计离子重力,关于离子在图乙磁场中运动时,下列说法正确的是( )
A.离子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时,运动半径减小
B.离子在磁场中运动时,磁场对其做正功
C.离子在磁场中运动时,磁场对其做负功
D.离子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时,运动半径增大
3.如图所示的电路中,两个电流计完全相同,零刻度在刻度盘的中央,当电流从“+”接线柱流入时,指针向右摆.L是自感系数很大的线圈,电阻忽略不计.A和B是两个规格完全相同的小灯泡。下列说法正确的是( )
A.开关S闭合稳定后,灯泡A、B的亮度不相同
B.开关S闭合瞬间,灯泡A逐渐变亮,灯泡B立即变亮
C.开关S断开瞬间,灯泡A闪亮后熄灭,灯泡B立即熄灭
D.开关S断开瞬间,指针向左摆,指针向右摆
4.手机无线充电以其便捷性和美观性受到很多手机用户喜欢。无线充电是利用变化的电流在送电线圈中产生变化的磁场,变化的磁场通过手机中的受电线圈感应出电流为手机充电。关于无线充电,下列说法正确的是( )
A.受电线圈和送电线圈的电流方向一定相反
B.当穿过受电线圈的磁通量增加时,受电线圈有扩张的趋势
C.无线充电过程发生的是互感现象
D.在无线充电底座和手机之间放一块金属板有利于提高手机充电效率
5.如图所示,一梯形闭合导线圈沿垂直磁场和磁场竖直边界的方向, 匀速向右穿过匀强磁场区域。取感应电流沿逆时针方向为正,则该过程中,该线圈中的感应电流 随时间 变化的关系( )
A. B.
C. D.
6.市场上某款“自发电”门铃的原理如图所示,当按下门铃按钮时,夹着永磁铁的铁块向下移动改变了与“E”形铁芯接触的位置,使得通过线圈的磁场方向发生改变。松开门铃按钮时,弹簧可使之复位。由此可判断( )
A.未按下按钮时,线圈a、b两点间存在电势差
B.按下按钮过程中,线圈中的磁通量一直在减小
C.按钮复位过程中,线圈a、b两点间没有电势差
D.按下按钮过程中,线圈a接线柱的电势比b接线柱高
7.如图所示,间距为L的无限长光滑导轨平面倾斜放置,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下,导轨面与水平面夹角为,一个质量为m,电阻为r的光滑导体棒垂直横跨在两根导轨上,导轨上端的定值电阻阻值为R,导轨电阻不计,当导体棒从静止释放后,沿导轨下滑距离l时达到稳定状态,下滑过程中导体棒与导轨始终垂直且接触良好,以下说法正确的是( )
A.导体棒做变加速运动,最大加速度为a=gsinθ
B.导体做匀加速运动,加速度为a=gsinθ
C.导体棒稳定时的速度为v=
D.从开始到稳定导体棒上消耗的电热为
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分,漏选得3分,错选不得分)
8.把一枚具有强磁性的小圆柱体从固定的竖直铝管上端放入管口。下落过程中,小圆柱体不与铝管接触。小圆柱形磁体下落过程中( )
A.加速度大于重力加速度
B.加速度小于重力加速度
C.减少的重力势能等于增加的动能
D.减少的重力势能大于增加的动能
9.如图,线圈在磁场中匀速转动产生交变电流,以下相关说法中正确的是
A.线圈在甲、丙图所示位置时,磁通量变化率最大
B.线圈在乙、丁图所示位置时,产生的电流最大
C.线圈每转动一周,电流方向改变一次
D.线圈平面经过甲、丙图所示位置时,电流的方向都要改变一次
10.在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动,如图甲所示:产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.t=0.01s时穿过线框的磁通量最小
B.该线圈转动的角速度大小为πrad/s
C.该交变电动势的瞬时值表达式为
D.线框平面与中性面的夹角为时,电动势瞬时值为22V
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共16分)
11.为探究影响感应电流方向的因素,小宁同学做了如下的实验。
(1) 小宁同学用如图所示的器材研究感应电流的方向。将线圈A插入线圈B中,闭合开关S瞬间,发现电流计指针右偏,则保持开关闭合,以下操作中也能使电流计右偏的是______。
A.插入铁芯
B.拔出线圈A
C.将滑动变阻器的滑片向左移动
D.将滑动变阻器的滑片向右移动
(2)实验结束后,该同学又根据教材结合自感实验做了如下改动。在两条支路上将电流计换成电流传感器,接通电路稳定后,再断开电路,并记录下两支路的电流情况如图所示,由图可知:
①流过灯泡的电流是______(选填“”或“”)
②在不改变线圈电阻等其他条件的情况下,只将铁芯拔出后重做上述实验,可观察到灯泡在断电后处于亮着的时间将______。(选填“变长”、“变短”或“不变”)
12.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)观察变压器的铁芯,它的结构和材料是 ;(填字母)
A.整块硅钢铁芯 B.整块不锈钢铁芯 C.绝缘的铜片叠成 D.绝缘的硅钢片叠成
(2)以下给出的器材中,本实验需要用到的是 ;(填字母)
A.干电池 B.学生电源 C.直流电压表 D.多用电表
(3)为实现探究目的,保持原线圈输入的电压一定,通过改变原、副线圈匝数,测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是 。
A.演绎法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.理想实验法
(4)某次实验中得到实验数据如下表所示,表中分别为原、副线圈的匝数,、分别为原、副线圈的电压,通过实验数据分析,你的结论是___________。
实验次数
n1/匝
n2/匝
U1/V
U2/V
1
1200
400
12.1
3.98
2
800
400
12.0
5.96
3
200
100
11.9
5.95
(5)原、副线圈上的电压之比是否等于它们的匝数之比呢?发现上述实验数据没有严格遵从这样的规律,分析下列可能的原因,你认为正确的是 。(填字母)
A.变压器线圈中有电流通过时会发热
B.原、副线圈的电压不同步
C.铁芯在交变磁场的作用下会发热
D.原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失
四、解答题(本题共3小题,共38分)
13.(9分)如图甲所示,一个电阻r=2Ω、边长L=0.1m、匝数为100匝的正方形线圈,与阻值R=8Ω的电阻连接成闭合回路。正方形线圈内存在垂直于线圈平面向外的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示,其余电阻不计。求t=0至t=0.1s时间内:
(1)电阻R上的电流方向;
(2)电阻R两端的电压大小。
14.(14分)如图所示,在直角坐标系的第一象限,有方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场,在第四象限有垂直纸面向外的匀强磁场,在x轴下方放置一长度为L的绝缘薄板PQ,挡板平面与x轴垂直且上端紧贴x轴。一质量为m,电荷量为的粒子从y轴上一点以大小为的速度水平向右射出,恰好从薄板上边缘P点处射入磁场,粒子射入磁场时的速度方向与PQ的夹角为60°,之后粒子恰好未与薄板碰撞,不计粒子重力,求:
(1)粒子在y轴上的发射位置到P点的水平距离;
(2)匀强磁场磁感应强度B的大小:
(3)粒子在薄板右侧运动的时间t。
15.(15分)如图甲是法拉第发明的铜盘发电机,也是人类历史上第一台发电机。利用这个发电机给平行金属板电容器供电,如图乙。已知铜盘的半径为L,加在盘下侧的匀强磁场磁感应强度为B1,铜盘按如图所示的方向以角速度ω匀速转动,每块平行板长度为d,板间距离也为d,板间加垂直纸面向内、磁感应强度为B2的匀强磁场。求:
(1)平行板电容器C板带何种电荷;
(2)将铜盘匀速转动简化为一根始终在匀强磁场中绕中心铜轴匀速转动、长度为圆盘半径的导体棒,请应用法拉第电磁感应定律论证铜盘匀速转动产生的感应电动势;
(3)若有一带负电的小球从电容器两板中间水平向右射入,在复合场中做匀速圆周运动又恰好从极板右侧射出,则射入的速度为多大。
参考答案
1.A
【详解】ABC.由图可知,阴极射线由负极射向正极往上偏转,由左手定则可判断,螺线管上方的磁场由N指向M,则螺线管内部轴线方向的磁场由M指向N,由安培定则可判断出,M接电源正极,N接负极,故A正确,BC错误;
D. M接电源负极,N接正极时,根据左手定则和安培定则可判断出,阴极射线管水平旋转180°,故D错误。
故选A。
2.A
【详解】BC.离子在磁场中运动时,由于洛伦兹力方向总是与速度方向垂直,故磁场对离子一定不做功,B错误,C错误;
AD.离子在磁场中,由洛伦兹力提供向心力
解得,离子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时,磁感应强度变大,所以离子运动半径减小,故D错误,A正确。
故选A。
3.B
【详解】A.开关S闭合稳定后,因线圈电阻忽略不计,两边支路电阻相等,则灯泡A、B的亮度相同,选项A错误;
B.开关S闭合瞬间,灯泡B立即变亮,灯泡A所在支路因为有线圈产生自感电动势阻碍电流的增加,则A灯会逐渐变亮,选项B正确;
CD.开关S断开瞬间,原来通过B的电流立刻消失,因线圈产生自感电动势阻碍电流的减小,则线圈相当电源,在灯泡AB中重新形成回路,则灯泡A和灯泡B都会逐渐熄灭,此时通过G1的电流从“+”极流入,则指针向右摆;通过G2的电流从“-”极流入,则指针向左摆,选项CD错误。
故选B。
4.C
【详解】ABC.无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是互感现象,当穿过接收线圈的磁通量增加时,根据楞次定律可知,线圈会收缩阻碍磁通量的改变,故受电线圈有收缩的趋势,当穿过接收线圈的磁通量减小时,根据楞次定律可知感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,此时受电线圈和送电线圈的电流方向相同,故A错误,B错误,C正确;
D.在底座和手机之间放金属板会产生额外的涡流损耗,反而降低传输效率,故D错误。
故选C。
5.A
【详解】线框刚进入阶段,根据右手定则可以判断,感应电流方向为逆时针,是正方向。进入L距离后,继续向右运动,磁通量继续增大,根据楞次定律可知,仍有逆时针感应电流不为零,是正方向。进入2L后,继续向右运动,磁通量减小,根据楞次定律可知,此时感应电流为负即顺时针。
故选A。
6.D
【详解】A.未按下按钮时,线圈磁通量不变,因此a、b两点电势差为零,故A错误;
B.按下按钮过程中,线圈中的磁通量先减小后反向增加,故B错误;
C.按钮复位过程中,线圈中的磁场先向左减小,后向右增加,根据楞次定律可知,感应电流方向从a接线柱通过线圈流向b接线柱,故C错误;
D.按下按钮过程中,线圈中的磁场先向右减小,后向左增加,根据楞次定律可知,感应电流方向从b接线柱通过线圈流向a接线柱,又因为线圈是电源,电源内部电流方向由负极流向正极,因此线圈a接线柱的电势比b接线柱高,故D正确;
故选D。
7.A
【详解】AB.导体棒在下滑过程中,受到重力、导轨的支持力和安培力,安培力方向与速度方向相反,安培力随着速度的增大而增大,则导体棒的合力减小,加速度减小,故开始时加速度最大,此时导体棒不受安培力,所以最大加速度为 a==gsinθ,故A符合题意B不符合题意.
C.导体棒稳定时做匀速运动,则有 mgsinθ=,得 v=.故C不符合题意.
D.根据能量守恒定律得 mglsinθ=+Q,导体棒上消耗的电热为Qr=Q,联立解得 Qr=mglsinθ﹣,故D不符合题意.
8.BD
【详解】AB.小圆柱形磁体下落过程中,铝管中产生感应电流,磁体受到向上的安培力,故磁体合力小于重力,根据牛顿第二定律可知,加速度小于重力加速度,故A错误,B正确;
CD.磁体下落过程中,安培力对其做负功,由能量守恒定律可知,磁体减少的重力势能大于增加的动能,故C错误,D正确。
故选AD。
9.BD
【详解】A.当线圈出现在甲、丙位置时,线圈平面和磁场完全垂直,磁通量最大,但ab边和cd边恰好不切割磁场,瞬时感应电动势为零,根据法拉第电磁感应定律,此时磁通量的瞬时变化率为零,故A错误;
B.线圈在乙丁位置时,线圈平面和磁场方向平行,磁通量为零,但此时ab边和cd边正好垂直切割磁场,产生的感应电动势最大,故此时流过线圈的瞬时电流最大,故B正确;
C.线圈每转动一周要经过两次中性面,所以线圈每转动一周,方向改变两次,故C错误;
D.根据交变电流产生的原理,线圈每经过一次中性面,电流方向改变一次,线圈在甲、丙图中均处于中性面,故电流方向都要改变一次,故D正确;
故选BD。
10.CD
【详解】A.由图像知:t=0.01s时,感应电动势为零,则穿过线框的磁通量最大,故A错误;
B.该线圈转动的角速度大小为
故B错误;
C.当t=0时,电动势为零,线圈平面与磁场方向垂直,故该交变电动势的瞬时值表达式为
故C正确;
D.线框平面与中性面的夹角为时,电动势瞬时值为
故D正确。
故选CD。
11.(1) AC
(2) 变短
【详解】(1)将线圈A插入线圈B中,闭合开关S瞬间,发现电流计指针右偏,可知当线圈B中的磁通量增加时,电流计指针右偏。
A.插入铁芯,线圈B中的磁通量增加,电流计指针右偏,故A正确;
B.拔出线圈A,线圈B中的磁通量减少,电流计指针左偏,故B错误;
C.将滑动变阻器的滑片向左移动,线圈A中电流增大,线圈B中的磁通量增加,电流计指针右偏,故C正确;
D.将滑动变阻器的滑片向右移动,线圈A中电流减小,线圈B中的磁通量减少,电流计指针左偏,故D错误。
故选AC。
(2)①[1]由图可知,断电前,通过灯泡和线圈的电流均恒定,且通过线圈的电流大于通过灯泡的电流。断电瞬间,线圈产生自感电动势阻碍通过其电流减小,而此时灯泡和线圈构成一回路,从而使通过灯泡的电流瞬间增大,且方向与原来电流方向相反。所以断电瞬间,灯泡中电流是i1。
②[2]在不改变线圈电阻等其他条件的情况下,只将铁芯拔出后重做上述实验,线圈的自感系数减小,对电流减小的阻碍能力变弱,所以可观察到灯泡在断电后处于亮着的时间将变短。
12.(1)D
(2)BD
(3)C
(4)在误差允许的范围内,变压器原副线圈的电压比与匝数比相等,即
(5)ACD
【详解】(1)观察变压器的铁芯,它的结构和材料是绝缘的硅钢片叠成。
故选D。
(2)变压器正常工作需要交流电,因此本实验中需要用交流电源和交流电压表(多用电表),不需要干电池和直流电压表。
故选BD。
(3)为实现探究目的,保持原线圈输入的电压一定,通过改变原、副线圈匝数,测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是控制变量法。
故选C。
(4)由实验数据可知:第1次有
第2次有
第3次有
由以上计算可知,在误差允许的范围内,变压器原副线圈的电压比与匝数比相等,即。
(5)A.变压器线圈中有电流通过时会发热,线圈则有直流电阻,在线圈上会产生电压降,使输出电压减小,故A正确;
B.原、副线圈的电压是否同步,对输出电压无影响,故B错误;
C.铁芯在交变磁场的作用下会发热,使变压器输出的电能小于输入电能,使输出的电压减小,故C正确;
D.原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失,即有漏磁现象,由能量守恒定律可知,使输出电压减小,故D正确。
故选ACD。
13.(1)电流由M向N通过R;(2)1.6V
【详解】(1)由楞次定律知该电流由M向N通过R
(2)由法拉第电磁感应定律得感应电动势为
ΔΦ=ΔB·L2
从图象可知
由串联分压规律可得
联立以上几式解得
U=
14.(1);(2);(3)
【详解】(1)根据题意可得粒子在P点速度方向与轴的夹角为,可得粒子在P点的竖直分速度
粒子在电场中做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,有
竖直方向根据牛顿第二定律有
而根据速度与时间的关系可得
联立以上各式可得
(2)粒子在点的速度
粒子在磁场中做圆周运动,有
粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹如图所示
根据几何关系可得
联立解得
(3)根据几何关系可知,粒子在挡板右侧磁场中运动的时间
而粒子做圆周运动的周期
解得
15.(1)带正电;(2)见解析;(3)
【详解】(1)依题意,由右手定则判断可知,C板电势高,带正电。
(2)根据法拉第电磁感应定律
经过一段时间,导体棒扫过得面积
取n=1匝,可得
(3)对带负电小球,在复合场中竖直方向平衡
联立可得
合力即为洛伦兹力
带电小球恰能从右板边缘射出,如图所示,由几何关系可得
可得
答案第10页,共17页
- 16 -
学科网(北京)股份有限公司
$