河北省承德市2025-2026学年高二下学期四月阶段检测物理试题

物理 本试卷共8页，满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自已的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写 在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合 题目要求。 1.如图所示是一灵敏电流表的原理图，带指针的线圈P绕在铁芯上，可绕水 平轴转动并置于磁场中，A、B为两个接线柱，平衡状态下指针指向表盘中 央。在运输时常将两接线柱用导线连接起来，下列说法正确的是 A.此方法利用了电磁驱动的原理 B.未接导线时，指针晃动过程中线圈不产生感应电动势 C.接上导线后，指针晃动减弱是因为线圈受到的安培力充当了阻力 D.当指针向右晃动时，连接两接线柱的导线中的电流方向由B指向A 2.我国自主研发的全球最大单机容量海上风电机组成功实现并网发电。该发电机组面向大海的一侧 有一部分水下建筑，海浪涌人或后退时，建筑内的水位上升或下降，压缩空气推动涡轮旋转，带动转 子转动，产生电能，其发电机的简化结构如图所示。下列说法正确的是 A.发电机是利用磁场对电流的作用制成的，工作时把机械能转化为电能 B.图中线圈所处位置是中性面 C.线圈转到图示位置时，线圈中的电流方向发生改变 D.图示位置时，线圈BB边受到的安培力向上 3.飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以一定的频率自动发 出信号，人们就可通过探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置。如图是黑匣 子中发射电磁波的LC电磁振荡电路，某时刻电容器上、下极板带电情况以及线圈L中的磁场方 向如图所示。下列说法中正确的是 A.电场能转化为磁场能 B.电容器两端电压正在增大 C.LC振荡电路中电流随时间的变化率正在减小 D.若减小电容器两极板的间距，则发射的电磁波波长变短 【物理第1页（共8页）】 CS扫描全能王 3亿人都在用的扫描APF 4.电磁感应式眼球检测仪，可以根据微型线圈对眼球功能进行评估。如图甲所示，该检测仪线圈 面积为S,匝数为，静止于水平磁场中，规定水平向右为正方向，磁场的磁感应强度随时间变化 的情况如图乙所示，线圈平面与磁场夹角为6，则下列说法正确的是 ↑B 2Bo 线圈 6 0 -B0 1231 眼球 B -2B0 甲 乙 4,0一：时间内，线圈中产生的感应电动势的大小为N8Ssm0 B.从左向右看，1，=0.5：时线圈中产生的感应电流的方向为顺时针 C.0~1时间内线圈中产生的感应电动势比21~3t时间内产生的感应电动势大 D3!~5时间内，线圈中产生的感应电动势的大小为4w气50s0 5.如图所示为某汽车的加速度传感器的俯视图。物块左、右侧分别连接电介质（介电常数大于1）、 轻质弹簧，弹簧与电容器固定在外框上，物块可带动电介质相对于汽车左右移动（不能上下移 动)，电容器与电源连接，并串联计算机的信号采集器。弹簧原长时，电介质左端恰好位于电容 器右边界，测出电容器的变化量△C和弹簧长度的变化量△：， AC表示该传感器的灵敏度，关于该 传感器的说法正确的是 电介质 物 左 W 块 计算机 A.电介质的介电常数越小，传感器灵敏度越高 B.汽车静止时与匀速直线运动时相比，电容器的电容一定不相同 C.若电容器的电容变大，汽车可能由静止突然向右加速 D.电容器的板间电压越大，传感器灵敏度越高 6.寒冷的冬季，人们常用电热毯取暖。某电热毯的电路如图甲所示，交流电压u=311sn(100mt)V,当开 关S断开时，由于温控器的作用，加在电热丝上的电压如图乙所示。则开关S闭合时电热丝的功 率与开关S断开时电热丝的功率之比为 温控器 电 311 热 0.02 丝 0 0.01 -31 甲 乙 A.1:2 B.2:1 C.1:4 D.4:1 【物理第2页（共8页）】 CS扫描全能王 3亿人都在用的扫描Ap 7.如图所示，水平放置的平行金属导轨间距为d,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于平 行金属导轨所在平面向上。足够长的金属棒与导轨成0=45°角放置，金属棒与金属导轨的粗 细、材料完全相同，金属棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在导轨上滑行，当AD距离为2d 时，CD两端电势差为 A.42Bdu B.22Bdu (4+√2) (4+√2) C.Bdv D.4Bdu (4+2) (4+2)》 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每个小题给出的四个选项中，有多个选项 正确。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不选的得0分。 8.许多先进的军事作战单位安装了有源相控阵雷达，如图所示。有源相控阵 雷达是相控阵雷达的一种。有源相控阵雷达的每个辐射器都配装有一个发 射/接收组件，每一个组件都能自己产生、接收电磁波，因此在频宽、信号处 理和冗度设计上都比无源相控阵雷达具有较大的优势。下列说法正确的是 A.为了使发射组件有效地向空间辐射能量，振荡电路必须是闭合的 B.当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强 C.载波频率越高，经调制后发射出来的电磁波传播得越快 D.任何变化的电场都会在周围空间产生磁场，振荡电场在周围空间产生同频率的振荡磁场 9.如图所示，电阻不计的两根直角金属导轨平行正对放置，间距为L, 竖直部分粗糙，水平部分光滑，竖直及水平部分均足够长，整个空间 B 存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。导体棒αb借助小 b 立柱静置于竖直导轨左侧并保持水平，其与竖直导轨间的动摩擦因 数为4，导体棒cd垂直于水平导轨放置，处于静止状态，两导体棒的 质量均为m,接入导轨间的电阻均为R。t=0时起，对导体棒cd施 加水平向右的拉力F,使其做加速度为α的匀加速直线运动，同时撤去小立柱，导体棒ab开始下 滑。已知两导体棒与导轨始终垂直且接触良好，重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦 力。在导体棒ab下降过程中，对于导体棒cd所受拉力F、整个回路的热功率P、导体棒ab的加 速度α2及导体棒ab的速度v随时间t变化的关系图像，下列图像正确的有 B C D 【物理第3页（共8页）】 CS扫描全能王 3亿人都在用的扫描APF 10.如图所示，α、b两端接电压有效值为220V的正弦交变电源，变压器的原、副线圈的匝数之比为 n,:n2=1:3,定值电阻R,与R2的阻值均为R,图中电表均为理想电表，其示数分别用12和U,表 示。当向上调节滑动变阻器R,的滑片P时，电流表、电压表的示数变化量的绝对值分别用△1， 和△U2表示。则以下说法正确的是 0-■ R n13 A.当滑动变阻器的滑片P滑到最上端时，电压表示数为66V B.当滑动变阻器的滑片P滑到最上端时，原、副线圈回路中定值电阻消耗的功率的比值为9：1 C.40=9R D.当向上调节滑动变阻器R,的滑片P时，电压表的示数增人，电流表的示数变小 三、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。 11.(8分)某同学用如甲图所示的装置探究影响感应电流方向的因素，其中A、B是具有单向导电 性的二极管。该同学录了磁铁运动的四种情况下一极管闪亮情况及感应电流方向如下表： 磁铁运动情况 二极管闪亮情况 感应电流方向（从左向右看） N极快速靠近 A闪亮 逆时针 S极快速靠近 B闪亮 顺时针 N极快速远离 B闪亮 顺时针 S极快速远离 A闪亮 逆时针 磁钥 甲 乙 (1)由实验记录可得当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场方向与磁铁在线圈内产生的 磁场方向 (选填“相同”、“相反”或“没有关系”)；当穿过线圈的磁通量减小时，感应电 流的磁场方向与磁铁在线圈内产生的磁场方向 （选填“相同”、“相反”或“没有关 系”)。由此得出的结论：感应电流的磁场总是阻碍原磁场的 的变化。 (2)该同学利用上面实验中得到的结论，在图乙所示装置中进行了一些操作，发现电流表G的 指针向右偏转（当电流从右接线柱流进电流表C时，指针向右偏），该同学可能进行了的操作是 (填选项序号)。 A.闭合开关瞬间 B.断开开关瞬间 C.保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片向左滑动D.保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片向右滑动 【物理第4页（共8页） CS扫描全能王 3亿人都在用的扫描Ap 12.(8分)某学校的科技小组在一次创新大赛中利用压敏电阻设计了一种“闯红灯违规记录仪”， 车辆经过时，路面下的压敏电阻将受到车的压力，并且转换为电信号。 (1)科技小组设计图甲电路探究该压敏电阻的阻值R随压力F变化的关系，开关闭合前，滑片 P应位于滑动变阻器最 (选填“左”或“右”)端，已知定值电阻R。=902,某次测量中 电流表A,的示数为3.20mA,A,的示数为2.40mA,两电流表均可视为理想电表，则此时压敏 电阻的阻值R= 压敏电阻 甲 (2)该科技小组经过多次测量，绘出了R-F图像如图乙所示，图丙是他们根据此压敏电阻设计 的闯红灯违规记录仪的原理图。当光控开关接收到红光时，开关自动闭合，且车辆经过的路面 下的压敏电阻受到车的压力，其阻值随压力变化，当压力变化引起电流变化达到-一定值时，继 电器的衔铁就被吸下，电路中的电控照相机就启动，记录下违规车辆实况。当光控开关接收到 绿光时， (选填“指示灯”或“电控照相机”)处于工作状态。 工作电路 +R/2 指示机 240 180 电控照相机 120 R 继电器 光控开关 0 8 12 FI(1O N) 控制电路压敏电阻R 乙 丙 (3)已知控制电路电源电动势为6V,电源内阻和继电器电阻均不计，当控制电路中电流大于 0.06A时，衔铁会被吸引。若只有质量超过400kg的车辆违规时才会被记录，则电阻箱R,的 电阻调节至 2。(重力加速度g取10m/s2) 【物理第5页（共8页）】 CS扫描全能王 3亿人都在用的扫描Ap 四、计算题：本题共3小题，其中13题12分，14题12分，15题14分，共38分。解题过程中要求写 出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。 13.(12分)如图甲所示，MN、PQ两条平行的金属轨道与水平面成37°角固定，轨道足够长且电阻 不计，间距为L=1m,空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为 B=2T。轨道P、M间接有阻值为R,的定值电阻，Q、N间接有阻值为R的电阻箱。阻值忽略 不计的金属杆ab垂直放置在轨道上且与轨道接触良好，金属杆ab与导轨间的动摩擦因数 4=0.5。现从静止释放金属杆ab,不断改变电阻箱的阻值R,测得相应的最大速度为v。,得到 与只的关系如图乙所示。已知sim37=0.6,os37°=08，重力加速度g取10m。求： (1)金属杆ab的质量及定值电阻的阻值R,: (2)将电阻箱的阻值R调至与定值电阻的阻值R,相同，金属杆αb从静止开始到速度最大的过 程中，金属杆克服磁场力所做的功为W=4J,求沿斜面下滑的距离及该过程中通过金属 杆的电荷量。 位sm 3.5 3 2.5 1.5 . 0.5 N 0 R/Q- 乙 【物理第6页（共8页）】 CS扫描全能王 3亿人都在用的扫描APF 14.(12分)随着节能减排的推进，风力发电站将代替部分火力发电站。输电简易模型如图所示，发 电机输出电压恒为U,=250√3V,输电线，总电阻恒为R=62.5Ω，其余线路电阻不计，当降压变 压器的匝数比n:n4=50:1时，用户端电压U4=180√3V,用户得到的功率P,=72kW,所有变 压器均为理想变压器。输电效率为用户得到的功率与发电机输出的功率之比。求： (1)输电线上损失的功率； (2)升压变压器的匝数比： (3)若保证用户端电压、用户得到的功率不变，使输电效率调至96%，则应将升压变压器的匝数 变成多少，降压变压器的匝数变成多少？ R 发电机 用 Ur n U2 U3 n33 户 【物理第7页（止而11 CS扫描全能王 3亿人都在用的扫描APp 15.(14分)如图所示，足够长的光滑水平导轨，导轨间距为2m,虚线CD和C'D'之间存在磁感应 强度大小为0.5T、方向竖直向下的匀强磁场。垂直导轨放置的金属杆P、Q先后向右进入磁场 区域。金属杆P刚进人磁场时，加速度大小为1.25/s2,金属杆Q刚进入磁场时（金属杆P未 离开磁场)，速度为4m/s,一段时间后金属杆P的速度稳定，以3m/s的速度离开磁场。已知 金属杆P、Q的质量均为2kg,两杆电阻均为1D,其余电阻不计。求： (1)金属杆P刚进入磁场时的速度大小v。: (2)金属杆Q刚进入磁场时，金属杆P与CD的距离x; (3)当金属杆P、Q在磁场中均处于稳定状态时，两杆之间的距离△x。 【物理第8页（共8页）】 CS扫描全能王 3亿人都在用的扫描ApP物理参考答案与解析 1.C【解析】此方法利用了电磁阻尼的原理，A错误；未接导线时，指针晃动过程中线圈产生感应电动势，但不 构成闭合回路，没有感应电流，B错误；接上导线后，指针晃动过程中线圈产生感应电动势，在闭合回路中产 生感应电流，安培力充当阻力的作用，是电磁阻尼的表现，C正确；当指针向右晃动时，根据右手定则，连接两 接线柱的导线中的电流方向由A指向B,D错误。 2.D【解析】发电机是利用电磁感应现象制成的，工作时把机械能转化为电能，A错误；线圈所处的位置与磁感 线平行，与中性面垂直，B错误；线圈转到中性面位置，电流方向发生改变，C错误；线圈顺时针转动，根据右手 定则可知线圈内部电流由到b,根据左手定则可知线圈BB'边的导线受到的安培力方向向上，D正确。 3.B【解析】根据线圈L中的磁场方向，由安培定则可知，电路中的电流是顺时针方向，则电容器处于充电过 程，磁场能正在转化为电场能，A错误；电容器电荷量逐渐增大，则电容器两端电压正在增大，B正确；由于充 电过程LC振荡电路中的电流慢慢减小，电流随时间的变化率正在增大，C错误；若减小电容器两极板的间 距，根据C4可得，电容器的电容C增大，根括入=T=2cC,则发射的电磁波波长变长，D错误 4,A【解析】根据题图乙可知，0~时间内线圈中的磁感应强度均匀变化，由法拉第电磁感应定律得，0~t时 内线因中产生的感应电动势的大小E,=NSsine0=NSsin0,A正确；由楞次定律可判断出感 流方向为逆时针方向，B错误；0~t时间内线圈中磁场的变化率与2t~3t时间内磁场的变化率相同，则0~t时 间内线圈产生的感应电动势等于2~3时间内产生的感应电动势，C错误；由法拉第电磁感应定律得，E2= N -2B-2B,Ssin0=2NB5sin0,D错误。 5.C【解析】电介质的介电常数￡，越小，电介质移动相同的位移，电容的变化量△C越小，传感器灵敏度越低， 目错送：汽车静业时与白速直线运动时，弹爱长度相同，电容器的电容相同，B错误：根据电家决定式C 可知，电容器的电容变大，说明电容器极板间的电介质长度增加，物块相对汽车向左运动，则汽车可能由静止 突然向右加速，或者向左运动时，突然减速，C正确；电容器的板间电压变大，但电容不发生变化，则传感器灵 敏度不变，D错误。 6.B【解析】开关S闭合时，电热丝两端电压的有效值为，-=20V,则电热丝功率P=尽，开关S断开 311 时，由 2 T 2 U ×子×2=辰7可知电热丝两瑞电压的有效值心-引V,则电热丝功率P,=京，则P:P, 2:1,B正确。 7.A【解析】金属棒垂直于磁场放置，运动速度v与棒垂直，且vLB,即已构成两两相互垂直的关系，金属棒接 入导轨间的有效长度为1三)>所以E=B助二H恤，设子轨金属棒单位长度的电租为R,则回路中的总电胆为 sin' (4d+2d)R,则CD两端电势差U=4d迟E= 42Bd,A正确。 ΓR总(4+V2) 8.BD【解析】有效发射电磁波，必须采用开放电路和高频发射，A错误；接收电磁波时会在接收电路中产生电 谐振，与机械振动中的共振有些相似，B正确；电磁波传播速率不会受到载波频率的影响，C错误；根据麦克斯 韦电磁场理论，任何变化的电场都会在周围空间产生磁场，振荡电场在周围空间产生同频率的振荡磁场，周 期性变化的电场和周期性变化的磁场总是相互联系着，形成一个不可分割的统一体，即电磁场，D正确。 【物理答案第1页（共4页）】 9.CD【解析】导体棒cd做匀加速直线运动，t时刻速度u1=at,感应电动势E=BL,由于导体棒ab在竖直轨 E 道上滑动时不切割磁感线，不产生电动势，回路电流I=R,两导体棒所受安培力大小均为F=B,对导体 捧cd,由牛频第三定律有F-FEmm可得F_B+ma,A错误；回路中的电流1，则整个回路的热 P=·2RRB错误：子你棒山会到的安培力水平向右，水平方向受力平衡，设弹力为 FA=FN,取竖直向下为正方向，设t时刻加速度为2，根据牛顿第二定律有mg-uFN=ma2,可得2=g- K,C正确；设4时刻@减小到0，此时导体捧山的速度达到最大，然后减速，D正确。 10.ABC【解析】设ab两端电压为U。,原线圈电压为U,通过原线圈的电流为I1,副线圈电压为U2,输出电流 4,=1R+,当滑劲变租高的滑片P滑到最上瑞时，根粥士-可得通过原线因的电流三。 n1R2' 则，=2.·R,+g,则5=66V,A正确；根据P=TR,又因为电阻相等，F=31,可科原、副线图 n R 回路中电胆消滟的功率之比为PP,=91,B正确；由配得4U,三4U,根据二=符4A一 几2 芒-是山两路电压U则有U化中U包源电压落定可知电R,对少·B9呢 △L △l2ni C正确；滑动变阻器滑片上滑，副线圈的总电阻R副减小，而U。、R、匝数比不变，故副线圈的电流12增大，则 原线圈的电流I1增大，由原线圈的电压U,=U。-IR,可知U减小，故副线圈两端的电压U2也减小，故电流 表示数增大，电压表示数减小，D错误。 11.(8分，每空2分) (1)相反相同磁通量(2)BD 【解析】(1)由实验记录可得当穿过线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场方向与磁铁在线圈内产生的磁场 方向相反，当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场方向与磁铁在线圈内产生的磁场方向相同，由此得 出的结论是感应电流的磁场总是阻碍原磁场的磁通量的变化。 (2)断开开关瞬间，线圈A中电流减小，产生的磁场减小，线圈B中向下的磁通量减小，根据楞次定律，感应 电流的磁场向上，电流表中有从右向左的电流，电流表的指针向右偏转，A错误，B正确；保持开关S闭合，将 滑动变阻器的滑片向右滑动，滑动变阻器接入电路的阻值增大，线圈A中电流减小，产生向下的磁场减小， 线圈B中向下的磁通量减小，根据楞次定律，电流表中有从右向左的电流，电流表的指针向右偏转，C错误， D正确。 12.(8分，每空2分) (1)左120(2)指示灯(3)10 【解析】(1)滑动变阻器以分压式接入电路，则测量电路的电压和电流应从零开始变化，即开关闭合前，滑片 P应置于最左瑞：根据并联分流规律可得R=分风=1200。 (2)根据题意，光控开关接收到绿光照射就自动断开，衔铁不被吸引，工作电路中的指示灯发光。 (3)由G=mg可求出压力F=4000N,再由R-F图像可读出R=90。由闭合电路欧姆定律可得I=R+R E 解得R1=102。 【物理答案第2页（共4页）】 13.(1)4kg12(2)0.75m3C (1分) 解：(I)总电阻为R8=R+R 通过ab的电流为1=(1分) 当达到最大速度时，金属杆受力平衡，则有mgsin0=BIL+mgcost0(1分) 联立变形得1= B'L 1 BL mgsin-pmngcos0RR (mgsin0-jmgcos0) 1分) B'L B'L 根据图像可得 mgsina-ungcos0 (mgsimo-jmgcos0) 解得m=4kg(1分) R1=12(1分) (2)当电阻箱阻值与定值电阻阻值相等时，金属杆ab的最大速度为1/s 1 由能量守恒得mgxsin6=2mw后+umgxcos6+W安(1分) 代入数据解得x=0.75m(1分) 流过导体棒的电量g=I△(1分) 感应电流1=景=1分) △Φ=BLx(1分) 联立解得g=3C(1分) 14.(1)400W(2)3:10(3)1:2510:3 解：（用户的电流山=片-400万A(1分》 理想变压器的变流规律有片=，解得1=S2A(1分】 3 故输电线上损失的功率AP=R=400W(1分) 3 - (2)由理想变压器的变压规律有元，=几， 解得U3=90003V(1分) 输电线上损失的电压为△U=LR=5005V1分) 3 则升压变压器的输出电压G=U,+4=27S00V(1分) 由理他安正器的咬压规件布会-是解得院品1分》 (3)输电效率调至96% 发电机输出的功率户，=6=5kW(1分) 发电机输出的电流（元=100,3A1分 输电线上损失的功率△P'=P,-P4=3kW(1分) 【物理答案第3页（共4页）】 由△P'=IR,得输电线上的电流I2=4√5A 自理起变压器的变压概律有片-莞 解得元， 会荒晓-91分剂 15.(1)5m/s(2)12m(3)8m 解：(1)金属杆P刚进入磁场时，产生的感应电动势E=BLp 产生的感应电流1员1分) 根据牛顿第二定律有BIL=m.a(1分) 解得v,=5m/s(1分) (2)设金属杆Q刚进入磁场时，金属杆P速度为v,金属杆Q速度为v。,金属杆P离开磁场前的稳定速度 ,对金属杆PQ整体进行分析， 根据动量守恒定律有mp'p,+mo"。=(mp+m),(1分) 解得vp=2m/s(1分) 对金属杆P进行分析，根据动量定理有-∑BLL△4=m,m-mp',(1分) 金属杆Q刚进人脑场之前，感应电动势的平均值E-A_弘(1分) Γ△b1△t1 感位电流的平均值-票(1分) 解得x=12m(1分)》 (3)由(2)知金属杆Q刚进入磁场时，金属杆P的速度为2/s,稳定状态时速度为3/s 从金属杆Q刚进人磁场到稳定状态 对金属杆P进行分析，根据动量定理有∑B1,L△2=m,,-m(1分) 此过程中，感应电动势的平均值E'=D_(1分) △2△t2 根据欧姆定律有T=9(1分) 结合上述解得x'=4m(1分) 最终两杆间距为△x=x-x'=8m(1分) 【物理答案第4页（共4页）】