山东临沂市2025-2026学年高二下学期期中考试物理模拟卷 (二)

高二物理期中试题模拟（二） 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1 ．2023年3月11日，“探索一号”科考船携“奋斗者”号全海深载人潜水器抵达三亚，圆满完成国际首次环大洋洲载人深潜科考航次任务。某潜水员在海底吸入空气的密度为，空气的摩尔质量为，阿伏加德罗常数。若潜水员呼吸一次吸入2L空气，则潜水员在海底呼吸一次吸入空气的分子数约为（　　） A． B． C． D． 2. 如图甲所示是焊接自行车零件的原理图，其中外圈M是线圈，N是自行车的零件，a是待焊接的接口，将焊口两端接触在一起，当M两端接入如图乙所示的正弦电流后，接口处的金属便会熔化而焊接起来。以逆时针方向为正方向，下列说法正确的是（ ） A. 零件中的电流方向为逆时针 B. 零件中的电流大小不断减小 C. 零件有收缩的趋势 D. 时刻零件受到线圈M的作用力最大 3. 19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，精辟地揭示了电场与磁场之间的联系，预言了电磁波的存在。在闭合金属线圈中通入以下不同的电流，能产生电磁波的是（ ） A. B. C. D. 4. 如图甲所示，横截面积为的金属线圈水平放置，线圈匝数。竖直方向上有一随时间变化的磁场，磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示，规定磁场方向向上为正，下列说法正确的是（ ） A. 0～2s内感应电动势的平均值为 B. 0～2s内感应电动势的平均值为0 C. 时线圈中的感应电动势的大小为0 D. 时线圈中的感应电动势的大小为1V 5. 一含有理想变压器的电路如图所示，变压器原副线圈的匝数比为3:1，定值电阻、、的阻值分别为3Ω、1Ω和2Ω，理想电压表V的示数为1V。电路输入端ab间电压的有效值为（ ） A. 10V B. C. 18V D. 6. 如图所示，边界MN右侧存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。abcd为边长为l的n匝正方形金属线框，其ab边与MN重合，线框的总电阻为R。时刻线框从图示位置开始以角速度ω绕MN匀速率转动，转动方向如图所示，在线框转过180°的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 图示位置线框中感应电动势的瞬时值为 B. 线框中感应电动势的最大值为 C. 通过线框的电荷量为 D. 线框中产生的热量为 7. 如图所示，交流发电机的线圈输出的交变电压为。理想变压器原、副线圈的匝数比，副线圈中分别接有灯泡和灯泡，灯泡上标有“”，灯泡上标有“”。图中电表均为理想电表，变压器均为理想变压器，交流发电机线圈的电阻忽略不计。当仅闭合开关时，灯泡恰能正常发光。下列说法正确的是（　　） A．仅闭合开关时，电阻上消耗的功率为 B．若仅闭合开关，则灯泡恰好能正常发光 C．若均断开，则电压表的示数为0 D．若均闭合，则原线圈中的电流表示数为 8. 如图所示，平面直角坐标系xOy内有一边长为2a的正六边形区域，该区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，正六边形的左顶点O位于坐标原点。平面内有一矩形匀质导线框MNPQ，线框边长，，且NP边与y轴重合，O点位于NP边的中点。施加外力使线框自O点开始沿x轴水平向右匀速运动，设线框中感应电流为I，磁场对线框的安培力为F，线框运动的位移为x，以逆时针方向为线框中感应电流的正方向，水平向左为安培力的正方向，下列图象可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 某智能停车场道闸系统利用了LC振荡电路原理。如图甲所示，地感线圈L与电容器C构成振荡电路，当车辆靠近或远离线圈时，相当于给线圈插入或拔出铁芯，进而控制闸杆机的自动起落。若振荡电路中电流i随时间t变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. t1时刻，电容器C两极板间的电压为0 B. t2时刻，线圈L的自感电动势为0 C. t1~t2时间内，电容器极板上的电量逐渐减小 D. 由图乙可判断汽车正驶向闸门 10. 如图所示，某小型水电站发电机的输出电压为（保持不变），经变压器升压后向远处输电，在用户端用降压变压器把电压降为。假设两个变压器均是理想变压器，电流表为理想电表，某时刻用户负载（可视为纯电阻）发生变化时发现电流表示数变大，下列说法正确的是（ ） A. 变大 B. 变小 C. 用户负载电阻变大 D. 用户负载电阻变小 11. 11. 如图所示，理想变压器原线圈串联灯泡后接入电压有效值恒定的交变电源，副线圈接灯泡和滑动变阻器，电压表和电流表均为理想电表。若滑片从上端向下端滑动过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，则（　　） A. 灯泡逐渐变亮 B. 灯泡逐渐变暗 C. 电压表示数变小 D. 电流表示数变小 12. 如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，存在两个磁感应强度大小均为B、方向相反的匀强磁场，磁场方向与斜面垂直，两磁场的宽度MJ和JG均为L。一个质量为m、电阻为R、边长为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场时，线框恰好以速度v0做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好做匀速直线运动。不计空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是 A．当ab边刚越过GH进入磁场时，ab边的感应电流方向由b到a B．当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框的速度大小为 C．从ab边刚越过JP到线框再做匀速直线运动所需的时间 D．从ab边刚越过JP到ab边刚越过MN过程中，线框产生的热量为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. （8分）某兴趣小组利用可拆变压器探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系。 （1）下列说法正确的是 。 A．变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零 B．无论如何改变匝数比，原副线圈上交流电的频率始终相同 C．变压器正常工作时，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈 D．测量电压时，先用最大量程挡试测，再选用适当的挡位进行测量 （2）铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成，目的是减小因涡流在铁芯中产生的热量，如图甲所示，对上端放置的变压器铁芯，硅钢片应平行于 。 A．平面abcd B．平面abfe C．平面abgh D．平面aehd 1.80 2.80 3.80 4.90 4.00 6.01 8.02 9.98 甲 （3）正确组装变压器后，用匝数匝和匝的变压器实际测量数据如表所示，根据测量数据可判断连接交流电源的原线圈是 （填“”或“”）。 （4）实验中，某同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察到副线圈电压随时间t变化的图像如图乙所示，在时间内该同学先断开开关，随后进行的操作可能是 。 A．增加原线圈的匝数 B．拧紧松动的铁芯 C．增加副线圈的匝数 D．增加交流电源的频率乙 14. 某实验小组利用热敏元件设计一个环境温度超过设定温度时就会自动报警的装置，主要实验器材如下： 热敏元件（其阻值R随温度t变化的图像如图甲所示）； 干电池（电动势，内阻可忽略）； 变阻箱（0～9999.99Ω）； 电压表（量程0～3V，内阻很大）； 报警装置（电压超过2V就报警）； 开关S及导线若干。 （1）以下电路图中可能实现温度超过设定温度就报警的是________； （2）若要设定环境温度超过30℃就报警，变阻箱的阻值应调节为________Ω，在此情况下当电压表示数为1.5V时，环境温度为________℃（结果均保留三位有效数字）； （3）变阻箱的接入阻值越大，报警温度就________（选填“越低”“不变”或者“越高”）。 15．如图所示，线圈的面积是，共100匝，线圈电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以的转速匀速转动时，求： (1)线圈转动中感应电动势的最大值和有效值； (2)若线圈从经过中性面到开始计时，写出线圈中感应电动势瞬时值表达式； (3)电路中交流电压表和电流表的示数； (4)线圈由图示位置转过的过程中，通过导线横截面的电荷量 16. 近年来，环渤海经济开发区经济建设上升为国家战略高度，潍坊为响应国家号召，发展低碳经济，在沿海地区建造了风力发电群组，如图是输电网络供电的原理图。已知发电端的输出电压、输出功率，输电线上的总电阻，输电线上消耗的功率占发电机输出功率的，忽略发电机内阻，变压器均可视为理想变压器。求： （1）升压变压器原副线圈的匝数比； （2）若用户端电压，求降压变压器原副线圈的匝数比。 17. 现代航母使用电磁阻拦系统来帮助舰载机在短距离内安全着舰。某科技小组设计了一种如图甲所示的电磁阻拦系统，两根平行轨道间距，轨道左端点、用导线连接，垂直导轨放置一电阻的金属棒ab，金属棒上拴接绝缘阻拦索，整个装置处于磁感应强度的竖直向下的匀强磁场中。当舰载机着舰时关闭动力系统，利用尾钩钩住阻拦索，与金属棒以共同速度进入磁场，运动一段距离后一起停下。舰载机与金属棒总质量，阻拦索质量不计，其它电阻和一切摩擦不计，忽略导线电流产生的磁场影响，求： （1）金属棒刚进入磁场时受到的安培力大小； （2）舰载机完全停止时在阻拦区域滑行的距离； （3）为提高能量利用效率，同时降低系统的热负荷，该小组将间的导线替换为如图乙所示的能量回收装置，该装置能自动调节其输出电压，确保金属棒中有从b到a的恒定电流，当舰载机速度减为零时该装置回收的能量。 18. 如图所示，相距为的足够长光滑平行金属导轨水平放置，长度均为的金属棒ab和cd垂直导轨静置在导轨上。垂直导轨的虚线ef右侧存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度的大小为。现让金属棒ab、cd分别以速度、同时向右运动，时刻金属棒cd恰好进入磁场区域，时刻金属棒ab恰好进入匀强磁场区域，到时间内金属棒cd向右运动的位移为。已知金属棒ab的质量为，电阻阻值为，金属棒cd的质量为，电阻阻值为。导轨电阻不计，求 （1）时刻金属棒ab两端的电势差； （2）时刻金属棒cd的速度大小； （3）稳定时金属棒ab和cd间的距离d。 19. 如图所示，两平行长直光滑金属导轨固定于绝缘水平面上，导轨间距为，电阻不计，两完全相同金属棒、垂直静置于导轨上，中间用一刚性绝缘轻杆相连。导轨间存在方向垂直纸面向外，大小为的匀强磁场，现将单刀双掷开关拨到位置1，使电容器完全充电，再将开关拨到位置2，两金属棒在安培力的作用下开始运动，运动过程中始终与导轨接触良好。已知电源电动势为，电容器的电容为，串接定值电阻的阻值为，两金属棒接入电路的阻值均为，平行板电容器的储能公式（为电容器电容、为板间电压）。求： （1）开关拨到位置2瞬间，金属棒两端的电势差； （2）当电容器极板间电压减小至，定值电阻两端电压为时： ①这一状态下，金属棒、所受安培力的功率之和； ②每一根金属棒的质量。 （3）从开关拨到位置2至金属棒达到最大速度，这一过程棒上所产生的焦耳热 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理期中模拟二答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 A C B A A D B D AD BD AC AD 13. （1）BD （2）D （3）Nb (4)A 14. (1)3.60*103 14 (2)越低 15．(1)100V，50V (2) (3)40V，5A (4) 【详解】（1）角速度 线圈转动中感应电动势的最大值 有效值 （2）若线圈从经过中性面到开始计时，线圈中感应电动势瞬时值表达式 （3）电路中交流电流表的示数 电压表示数 （4）线圈由图示位置转过的过程中，通过导线横截面的电荷量 16.输电线消耗的功率 设导线上的电流，则有 解得 升压变压器副线圈电压为 则升压变压器的原副线圈匝数比为 【小问2详解】 降压变压器原线圈输入电压 解得 用户端电压，则降压变压器的原副线圈匝数比 解得 17. 【解析】（1）金属棒刚进入磁场时产生的感应电动势 感应电流 受到的安培力大小 （2）根据动量定理 其中 解得x=100m （3）根据动量定理 可得t=6s 则回收的能量 18.【答案】（1）；（2）；（3）6m 【解析】 【详解】（1）时刻金属棒cd恰好进入磁场，切割磁场产生的感应电动势为 由闭合电路欧姆定律，可得 金属棒ab两端的电势差为 （2）到时间内对金属棒cd由动量定理，可得 解得 （3）两金属棒均进入磁场后，系统动量守恒，可得 又 联立，解得 · 19.【解析】（1）电容器充电结束后两极板间电压为，两金属棒并联的电阻为，则     两端电压为     联立，得         又     得     （2）①电容器两极板间电压时，电阻两端电压，则此时通过电阻的电流为 结合         联立得         金属棒，所受安培力的功率之和为 联立得         ②由动量定理得，，     联立得         （3）当电容器两极板间电压与金属棒所产生电动势相等时，金属棒速度达到最大       由动量定理得，， 联立得         由能量守恒定律得     联立得，         解得 学科网（北京）股份有限公司 $