精品解析：江苏扬州大学附属中学2025-2026学年度第二学期期中考试高二物理试卷

扬大附中2025~2026学年度第二学期期中考试 高二物理试卷 2026.04 本试卷共计：100分 考试时间：75分钟 一、单项选择题：（本大题共10个小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意。） 1. 如图所示，用同样导线制成的正方形线圈ABCD，边长为l。线圈以速度v向右匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场过程中，CD两端电势差UCD为（　　） A. B. C. D. 2. 5G网络正在加速赋能千行百业实现数字化生产。产生无线电波的振荡电路，某时刻的工作状态如图所示，则该时刻（　　） A. 线圈中磁场的方向向上 B. 电容器极板间电场正在减弱 C. 线圈储存的磁场能正在减少 D. 线圈中感应电动势正在减小 3. 下图是交流发电机的示意图，则（　　） A. 甲图线圈中瞬时电动势最大 B. 乙图线圈中瞬时电流最小 C. 丙图线圈中的磁通量最大 D. 丁图线圈中电流方向为DCBA 4. 电能远距离输送时需要使用变压器进行升压和降压，图为远距离输电的电路示意图。升压变压器和降压变压器均为理想变压器，原线圈上接有电压有效值恒定的交变电源，为输电线的电阻，的副线圈并联多个用电器，对于此电路，下列分析正确的有（　　） A. 的输出电压等于两端的电压 B. 的输出功率一定等于的输入功率 C. 若的副线圈并联的用电器增多，消耗的功率减小 D. 若的副线圈并联的用电器增多，两端的电压增大 5. 用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。已知电流从“+”接线柱流入电流表时指针向左偏转。在条形磁铁向下靠近线圈的过程中，电流表指针（　　） A. 向左偏 B. 向右偏 C. 左右摆动 D. 静止不动 6. 门窗防盗报警装置的电路图如图所示，闭合开关S1，磁铁M靠近干簧管SA，继电器线圈K通电，开关S2自动与a接通，LED二极管发光；继电器线圈K断电时，S2自动与b接通，蜂鸣器H报警。若门窗打开，磁铁M远离干簧管SA，则（　　） A. 二极管不发光，蜂鸣器报警 B. 二极管不发光，蜂鸣器不报警 C. 二极管发光，蜂鸣器报警 D. 二极管发光，蜂鸣器不报警 7. 下列与电磁感应有关的现象中说法正确的是（　　） A. 图甲：摇动手柄使蹄形磁体转动，则铝框会以相同的速度同向转动，这是电磁驱动的原理 B. 图乙：铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘的转速提高，这是电磁阻尼的原理 C. 图丙：搬运电流表时将正负接线柱用导线连在一起的主要目的是为了得到感应电流 D. 图丁：安检门利用涡流可以检测金属物品，如携带金属经过时，会触发报警 8. 如图所示的电路中，两个灯泡和的规格相同。先闭合开关，调节电阻，使两个灯泡的亮度相同，然后某时刻断开开关S。关于断开开关后的现象描述正确的是（　　） A. 通过的电流方向与闭合开关时相同 B. 灯会闪亮一下再逐渐熄灭 C. 灯立刻熄灭 D. 灯和灯的亮度总相同 C灯立刻熄灭 D.灯会闪亮一下再逐渐熄灭 9. 如图甲所示，在-d≤x≤d，-d≤y≤d的区域中存在垂直Oxy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场（用阴影表示磁场的区域），边长为2d的正方形线圈与磁场边界重合。线圈以y轴为转轴匀速转动时，线圈中产生的交变电动势如图乙所示。若仅磁场的区域发生了变化，线圈中产生的电动势变为图丙所示实线部分，则变化后磁场的区域可能为（　　） A. B. C. D. 10. 如图所示，固定在水平面上的光滑导体框架处在竖直向下的匀强磁场中，框架上金属杆ab以某初速度运动，其运动速度v随运动距离x的图像可能是（　　） A. B. C. D. 二、非选择题：本题共5题，共60分。其中第12题-第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 （1）为了确保实验的安全，下列说法中正确的是___________。 A. 为了人身安全，只能使用低压直流电源 B. 为使接触良好，通电时应用手直接捏紧裸露的接线柱 C. 为了保证多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，要先用最大量程挡试测 （2）变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢。铁芯Q安放在铁芯P上时，为了尽量减小传递过程中的能量损失，作为横挡的铁芯的硅钢片叠压方式及放置方法的最佳设计为下图的（　　） A. B. C. D. （3）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线细的线圈匝数___________（填“多”或“少”）。 （4）用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如表： 1.80 2.80 3.80 4.90 4.00 6.01 8.02 9.98 根据测量数据可判断出变压器的原线圈为___________（填“a”或“b”）。 （5）通过分析实验数据发现，每次实验，变压器副线圈输出电压总比理论值小，请写出一条可能的原因___________。 12. 做磁共振检查时，对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流。如图所示，某同学为了研究该现象，将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织等效成单匝线圈，线圈的半径为，电阻为。匀强磁场方向与线圈平面垂直，若磁感应强度在时间内从均匀地减到零，求： （1）该等效单匝线圈中产生的感应电动势； （2）时间内该等效单匝线圈中产生的热量。 13. 某压缩空气储能系统，在电网用电低谷时，将电能通过电动压缩机压缩空气储存起来，如图所示，理想变压器将电网电压降为压缩机工作电压，压缩机每天工作时间为，工作电流为I。 （1）求理想变压器原，副线圈的匝数比； （2）电网用电高峰时，储能系统用压缩的空气推动发电机发电，释放全部储能，发电机给电网供电的功率为P，每天工作时间为求该储能系统的效率。 14. 如图所示，虚线下方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，边长为的正方形导体框由虚线上方无初速度释放，在释放瞬间边与虚线平行且相距。已知导体框的质量为，总电阻为，重力加速度为，边与虚线重合时的速度大小为，忽略空气阻力，导体框在运动过程中不会发生转动，求： （1）边与虚线重合时的速度大小； （2）导体框进入磁场的过程中，产生的焦耳热； （3）导体框进入磁场的过程所用的时间。 15. 如图所示，间距均为的光滑平行倾斜导轨与足够长光滑平行水平导轨在、处平滑连接，虚线右侧存在方向竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场。a、b是两根完全相同粗细均匀的金属棒，每根棒的质量为，电阻为，刚开始a棒垂直固定在倾斜轨道上距水平面高处；b棒与水平导轨垂直并处于静止状态，距离的距离。现让a棒由静止释放，运动过程中与b棒始终没有接触且始终垂直于导轨；不计导轨电阻，重力加速度为，求： （1）a棒刚进入磁场时b棒上的电流大小； （2）稳定时b棒上产生的焦耳热； （3）稳定时a、b两棒间的间距。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 扬大附中2025~2026学年度第二学期期中考试 高二物理试卷 2026.04 本试卷共计：100分 考试时间：75分钟 一、单项选择题：（本大题共10个小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意。） 1. 如图所示，用同样导线制成的正方形线圈ABCD，边长为l。线圈以速度v向右匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场过程中，CD两端电势差UCD为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设线框电阻为R，线框进入磁场过程，CD切割磁感线，右手定则可知C点电势高于D点电势，CD相当于电源，电源电动势 由于CD两端电势差为路端电压，则有 故选C。 2. 5G网络正在加速赋能千行百业实现数字化生产。产生无线电波的振荡电路，某时刻的工作状态如图所示，则该时刻（　　） A. 线圈中磁场的方向向上 B. 电容器极板间电场正在减弱 C. 线圈储存的磁场能正在减少 D. 线圈中感应电动势正在减小 【答案】C 【解析】 【详解】由电路结合右手螺旋定则可知，线圈中磁场的方向向下，电容器正在充电，电容器极板间电场正在增强，回路电流正在减小，则线圈储存的磁场能正在减少；线圈中电流的变化率正在增加，则感应电动势正在增大。 故选C。 3. 下图是交流发电机的示意图，则（　　） A. 甲图线圈中瞬时电动势最大 B. 乙图线圈中瞬时电流最小 C. 丙图线圈中的磁通量最大 D. 丁图线圈中电流方向为DCBA 【答案】C 【解析】 【详解】A C．甲图、丙图所示位置，线圈处于中性面，磁通量最大，感应电动势为0，感应电流为0，故A错误、C正确； B．根据右手定则，图乙位置，线圈的切割速度最大，感应电动势最大，感应电流最大，故B错误； D．根据右手定则，图丁位置，线圈中电流方向为DABC，故D错误。 故选C。 4. 电能远距离输送时需要使用变压器进行升压和降压，图为远距离输电的电路示意图。升压变压器和降压变压器均为理想变压器，原线圈上接有电压有效值恒定的交变电源，为输电线的电阻，的副线圈并联多个用电器，对于此电路，下列分析正确的有（　　） A. 的输出电压等于两端的电压 B. 的输出功率一定等于的输入功率 C. 若的副线圈并联的用电器增多，消耗的功率减小 D. 若的副线圈并联的用电器增多，两端的电压增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．的输出电压等于两端的电压与的原线圈电压之和，A错误； B．的输出功率等于的输入功率与输电线上的功率损失之和，B错误； CD．若的副线圈并联的用电器增多，则副线圈的功率变大，则的输入功率变大，导致输电线上的电流变大，根据，则消耗的功率变大，根据U线=IR，可知两端的电压增大，C错误，D正确。 故选D。 5. 用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素。已知电流从“+”接线柱流入电流表时指针向左偏转。在条形磁铁向下靠近线圈的过程中，电流表指针（　　） A. 向左偏 B. 向右偏 C. 左右摆动 D. 静止不动 【答案】A 【解析】 【详解】条形磁铁极向下靠近线圈，穿过线圈的磁场方向向下，且磁通量增加。根据楞次定律，感应电流的磁场方向应向上，以阻碍磁通量的增加。根据右手定则可知，电流从“”接线柱流入电流表，所以指针向左偏转。 故选A。 6. 门窗防盗报警装置的电路图如图所示，闭合开关S1，磁铁M靠近干簧管SA，继电器线圈K通电，开关S2自动与a接通，LED二极管发光；继电器线圈K断电时，S2自动与b接通，蜂鸣器H报警。若门窗打开，磁铁M远离干簧管SA，则（　　） A. 二极管不发光，蜂鸣器报警 B. 二极管不发光，蜂鸣器不报警 C. 二极管发光，蜂鸣器报警 D. 二极管发光，蜂鸣器不报警 【答案】A 【解析】 【详解】若门窗打开，磁铁M远离干簧管SA，继电器线圈K断电，S2自动与a断开，二极管断电熄灭，S2自动与b接通，蜂鸣器H报警。A正确，BCD错误。 故选A。 7. 下列与电磁感应有关的现象中说法正确的是（　　） A. 图甲：摇动手柄使蹄形磁体转动，则铝框会以相同的速度同向转动，这是电磁驱动的原理 B. 图乙：铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘的转速提高，这是电磁阻尼的原理 C. 图丙：搬运电流表时将正负接线柱用导线连在一起的主要目的是为了得到感应电流 D. 图丁：安检门利用涡流可以检测金属物品，如携带金属经过时，会触发报警 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中，摇动手柄使蹄形磁体转动，穿过铝框的磁通量发生变化，铝框中产生感应电流，受安培力作用而转动，这是电磁驱动的原理，但铝框的转速总是小于磁体的转速，若速度相同则无相对运动，无感应电流，故A错误； B．图乙中，铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘切割磁感线产生涡流，受安培力阻碍相对运动，铜盘的转速降低，这是电磁阻尼的原理，故B错误； C．图丙中，搬运电流表时将正负接线柱用导线连在一起，形成闭合回路，当指针晃动时产生感应电流，受安培力阻碍指针摆动，主要目的是利用电磁阻尼保护电流表，故C错误； D．图丁中，安检门利用线圈产生交变磁场，当携带金属物品经过时，金属物品中产生涡流，涡流产生的磁场反过来影响原磁场，从而触发报警，故D正确。 故选D。 8. 如图所示的电路中，两个灯泡和的规格相同。先闭合开关，调节电阻，使两个灯泡的亮度相同，然后某时刻断开开关S。关于断开开关后的现象描述正确的是（　　） A. 通过的电流方向与闭合开关时相同 B. 灯会闪亮一下再逐渐熄灭 C. 灯立刻熄灭 D. 灯和灯的亮度总相同 【答案】D 【解析】 【详解】BCD．开关S断开前，两个灯泡的亮度相同，即；开关S断开后，线圈的作用是阻碍原来电流减小，和串联形成新的回路，线圈L释放储存的能量，在原来的基础上减小，所以和都是逐渐熄灭，亮度总相同，故BC错误，D正确； A．线圈L给短暂供电，流过的电流方向不变，一直向右；流过电流反向，由向右变成了向左，故A错误。 故选A。 C灯立刻熄灭 D.灯会闪亮一下再逐渐熄灭 9. 如图甲所示，在-d≤x≤d，-d≤y≤d的区域中存在垂直Oxy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场（用阴影表示磁场的区域），边长为2d的正方形线圈与磁场边界重合。线圈以y轴为转轴匀速转动时，线圈中产生的交变电动势如图乙所示。若仅磁场的区域发生了变化，线圈中产生的电动势变为图丙所示实线部分，则变化后磁场的区域可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意可知，磁场区域变化前线圈产生的感应电动势为 由题图丙可知，磁场区域变化后，当时，线圈的侧边开始切割磁感线，即当线圈旋转时开始切割磁感线，由几何关系可知磁场区域平行于x轴的边长变为 C正确。 故选C。 【点睛】 10. 如图所示，固定在水平面上的光滑导体框架处在竖直向下的匀强磁场中，框架上金属杆ab以某初速度运动，其运动速度v随运动距离x的图像可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设匀强磁场的磁感应强度为，光滑导体框架的间距为，金属杆ab的质量为，初速度为，系统的总电阻为，对金属杆ab由动量定理有 由法拉第电磁感应定律有，其中 由闭合电路欧姆定律有 解得，可知图像为直线，ABD错误，C正确。 故选C。 二、非选择题：本题共5题，共60分。其中第12题-第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 （1）为了确保实验的安全，下列说法中正确的是___________。 A. 为了人身安全，只能使用低压直流电源 B. 为使接触良好，通电时应用手直接捏紧裸露的接线柱 C. 为了保证多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，要先用最大量程挡试测 （2）变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢。铁芯Q安放在铁芯P上时，为了尽量减小传递过程中的能量损失，作为横挡的铁芯的硅钢片叠压方式及放置方法的最佳设计为下图的（　　） A. B. C. D. （3）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线细的线圈匝数___________（填“多”或“少”）。 （4）用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如表： 1.80 2.80 3.80 4.90 4.00 6.01 8.02 9.98 根据测量数据可判断出变压器的原线圈为___________（填“a”或“b”）。 （5）通过分析实验数据发现，每次实验，变压器副线圈输出电压总比理论值小，请写出一条可能的原因___________。 【答案】（1）C （2）B （3）多 （4）b （5）变压器工作时，存在漏磁现象，即原线圈产生的磁通量不能全部通过副线圈 【解析】 【分析】 【小问1详解】 A．变压器改变的是交流电压，为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，A错误； B．实验通电时，为了人身安全，通电时不可以用手直接捏紧裸露的接线柱，B错误； C．使用多用电表测电压时，先用最高量程挡测试，再选用恰当的挡位进行测量，C正确。 故选C； 【小问2详解】 根据题意可知，由于变压器工作时会在铁芯中存在变化的磁通量，为了减小能量传递过程中的损失，应尽可能使铁芯中不产生较大的涡流，如图所示 应通过相互绝缘的硅钢片使平行于efgh的各平面和平行于abfe的各平面都不能形成闭合回路，所以作为横挡的铁芯的硅钢片应按照平行于adhe平面的形式设计，ACD错误，B正确。 故选B。 【小问3详解】 导线细的线圈为高压线圈，电流小，匝数多。 【小问4详解】 理想变压器原副线圈的电压关系，而实际的变压器存在能量损失，导致副线圈电压的输出值小于理论值，故可判断原线圈为b。 【小问5详解】 变压器工作时，存在漏磁现象，即原线圈产生的磁通量不能全部通过副线圈；铁芯也不是理想的，存在铁芯发热（涡流等原因导致）等能量损耗；线圈本身有电阻，也会产生焦耳热损耗能量，这些因素都会导致副线圈输出电压总比理论值小。 【点睛】 12. 做磁共振检查时，对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流。如图所示，某同学为了研究该现象，将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织等效成单匝线圈，线圈的半径为，电阻为。匀强磁场方向与线圈平面垂直，若磁感应强度在时间内从均匀地减到零，求： （1）该等效单匝线圈中产生的感应电动势； （2）时间内该等效单匝线圈中产生的热量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律有 可得单匝线圈的感应电动势 【小问2详解】 由题意可得通过单匝线圈的电流 根据焦耳定律可得 解得 13. 某压缩空气储能系统，在电网用电低谷时，将电能通过电动压缩机压缩空气储存起来，如图所示，理想变压器将电网电压降为压缩机工作电压，压缩机每天工作时间为，工作电流为I。 （1）求理想变压器原，副线圈的匝数比； （2）电网用电高峰时，储能系统用压缩的空气推动发电机发电，释放全部储能，发电机给电网供电的功率为P，每天工作时间为求该储能系统的效率。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对于理想变压器，电压与匝数成正比，即理想变压器原，副线圈的匝数比匝数比为 【小问2详解】 由题可知，储存的能量为 发电机给电网供电的能量为 则该储能系统的效率为 14. 如图所示，虚线下方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，边长为的正方形导体框由虚线上方无初速度释放，在释放瞬间边与虚线平行且相距。已知导体框的质量为，总电阻为，重力加速度为，边与虚线重合时的速度大小为，忽略空气阻力，导体框在运动过程中不会发生转动，求： （1）边与虚线重合时的速度大小； （2）导体框进入磁场的过程中，产生的焦耳热； （3）导体框进入磁场的过程所用的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 导体框进入磁场前做自由落体运动 则边刚好进入磁场时的速度大小为 【小问2详解】 设导体框在此过程中产生的焦耳热为，对导体框从开始下落到边与虚线重合的过程中，根据能量守恒定律有 其中 解得导体框产生的焦耳热 【小问3详解】 设导体框通过磁场上边界所用时间为，导体框中的平均感应电流为，则由动量定理可得 根据电流的定义可知时间内通过导体框某一截面的电荷量为 根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律综合分析可知 联立解得 15. 如图所示，间距均为的光滑平行倾斜导轨与足够长光滑平行水平导轨在、处平滑连接，虚线右侧存在方向竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场。a、b是两根完全相同粗细均匀的金属棒，每根棒的质量为，电阻为，刚开始a棒垂直固定在倾斜轨道上距水平面高处；b棒与水平导轨垂直并处于静止状态，距离的距离。现让a棒由静止释放，运动过程中与b棒始终没有接触且始终垂直于导轨；不计导轨电阻，重力加速度为，求： （1）a棒刚进入磁场时b棒上的电流大小； （2）稳定时b棒上产生的焦耳热； （3）稳定时a、b两棒间的间距。 【答案】（1）0.5A （2）0.1J （3）2m 【解析】 【小问1详解】 a棒下滑过程，设a棒刚进入水平磁场的速度为，根据动能定理有 解得 a棒刚进入磁场时产生的感应电动势 此时b棒上的感应电流 【小问2详解】 系统稳定时ab棒共速，设共同速度为，根据动量守恒有 解得 根据能量守恒定律有 得 由于电阻相等，则 解得 【小问3详解】 设a棒在水平轨道上运动至ab棒共速过程经历时间为，对棒进行分析，根据动量定理有 根据电流的定义式有 解得 上述过程电动势的平均值 根据闭合电路欧姆定律有 得 结合上述解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $