湖南省株洲市第四中学2025-2026学年高二下学期期中考试物理试题

**基本信息** 以“西电东送”“电吉他发声装置”等真实情境和《阳燧倒影》文化素材为载体，通过电磁感应、电路分析、光学色散等知识考查，融合科学思维与科学态度，实现基础巩固与能力提升的梯度设计。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|6/24|自感现象、电磁感应、电路动态分析|结合电吉他发声装置考查楞次定律，体现模型建构| |多选题|4/20|交变电流、变压器、机械波|通过波形图与振动图像综合考查波的传播，强化科学推理| |实验题|2/15|简谐运动周期、电源电动势测定|设计压敏电阻测力计实验，突出科学探究与创新应用| |计算题|3/41|电磁感应综合、带电粒子运动|以双金属棒电磁感应问题考查动量能量守恒，深化物理观念|

株洲市四中2026年高二下期期中考试试题 物理 分值：100分 时量：75分钟 一、单选题(共6题，每题4分，共24分。) 1．关于自感现象，下列说法正确的是（　　） A．自感电动势也是感应电动势 B．式中，L仅与线圈的大小、形状、匝数有关 C．在自感现象中，磁通量的变化快慢反比于电流的变化快慢 D．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流方向相反 2．同学受电吉他启发，设计了一个如图所示的发声装置，装置内部安装有线圈，弹性金属线通有恒定电流（图中箭头所示），弹奏时金属线在线圈所处的平面振动时，线圈中会产生感应电流，经信号放大器放大后由扬声器发出音乐，下列说法正确的是（　　） A．金属线向右振动的过程中，线圈有扩张的趋势 B．金属线向右振动的过程中，金属线所受安培力向右 C．金属线向左振动的过程中，线圈的感应电流方向为逆时针 D．取走线圈，其他条件不变，停止弹奏时金属线会更慢的停下来 3．如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1=54Ω，R3为滑动变阻器，闭合开关，当其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U随干路电流I变化关系如图乙所示，其中图线上的M、N两点是滑片在变阻器两个不同端点时分别得到的，则下列说法正确的是（　　） A．电源电动势为4.8V B．定值电阻R2的阻值为4Ω C．外电路功率最大时，R3接入电路的阻值为10.8Ω D．外电路功率最大时，通过电源的电流为0.5A 4．《阳燧倒影》中记载的“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示，一束光（含红、绿两种颜色）通过正三棱镜后被分解成两束单色光a、b，其中a光部分光路与三棱镜的BC边平行，下列说法正确的是（　　） A．b光为红光 B．在该三棱镜中，a光的临界角比b光的临界角大 C．b光通过该三棱镜的时间比a光通过该三棱镜的时间短 D．增大复色光在AB面的入射角，复色光在AB面会发生全反射 5．西电东送是中国实施的一项重大能源战略工程，其输电原理图如图。某一时段发电机输出功率为1000kW，输出电压为400V。经理想变压器将电压升至200kV进行远距离输电，输电线总电阻R为100Ω，其余导线电阻不计。输电末端经理想变压器降压后向用户供电。则（　　） A．升压变压器原副线圈匝数比为 B．流过R的电流为0.5A C．输电线上损失的电压为5kV D．用户端获得的电功率为997.5kW 6．如图甲所示，等边三角形匀质导线框用绝缘细杆悬挂于天花板上，图中虚线过ab、ac边中点e、d，虚线下方有垂直于导线框向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间变化的图像如图乙所示。已知导线框的电阻为1Ω，bc边的长度为1m。若磁感应强度B垂直纸面向里为正，线框中电流i顺时针为正，线框所受安培力F安向上为正，Ude为d、e两点间的电势差，则下列图像正确的是（　　） A．B．C．D． 二、多选题(共4题，每题5分，共20分。全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分。) 7．如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．时金属线框平面与磁感线垂直 B．该交变电流的电动势的有效值为 C．从图示位置开始计时，当电动势的瞬时值为22V时，矩形金属线框平面与中性面的夹角为45° D．该交变电流的电动势的瞬时值表达式为 8．如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头P1初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻R1的阻值为R，滑动变阻器R2的最大阻值为9R，滑片P2初始位置在最右端。理想电压表的示数为U，理想电流表的示数为I。下列说法正确的是（ ） A．保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，I减小，U不变 B．保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率增大 C．保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，I减小，U减小 D．保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率减小 9．如图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1m处的质点，Q是平衡位置为x=4m处的质点，图乙为质点Q的振动图像，则（　　） A．t=0.15s时，质点Q的加速度达到负向最大 B．t=0.15s时，质点P的运动方向沿y轴负方向 C．从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴负方向传播了6m D．从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm 10．如图所示，两根间距为l、电阻不计、足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角，导轨顶端e、f间接一阻值为R的定值电阻，所在区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向上。在导轨上垂直于导轨放置质量均为m、电阻均为R的两金属杆ab和金属杆cd。开始时金属杆cd处在导轨的下端，被与导轨垂直的两根小绝缘柱挡住。用沿导轨平面向上的大小不变的外力F（大小未知）使金属杆由静止开始加速运动，当金属杆沿导轨向上运动位移为x时，开始匀速运动，此时金属杆cd对两根小柱的压力大小刚好为零，已知重力加速度为g，则（　　） A．流过定值电阻R的电流方向为由e到f B．金属杆匀速运动的速度为 C．金属杆从受到外力F到开始匀速运动的过程中，定值电阻R产生的热量为 D．金属杆匀速运动时，外力F的瞬时功率为 三、实验题(共15分) 11．（6分）已知弹簧振子做简谐运动时的周期公式为T=2，其中T是简谐运动的周期，k是轻质弹簧的劲度系数，m是振子的质量，小明同学以该公式为原理设计了测量轻质弹簧劲度系数k的实验装置（如图所示），图中S是光滑水平面，L是轻质弹簧，Q是带夹子的金属盒；P是固定于盒上的遮光片，利用该装置和光电计时器能测量金属盒振动时的频率。 （1）实验时配备一定数量的砝码，将它们中的一个或几个放入金属盒内可改变振子的质量，从而可以进行多次实验。 （2）通过实验小明同学测得了振动频率f和振子质量m的多组实验数据，他想利用函数图像处理这些数据，若以振子质量m为直角坐标系的横坐标，则为了简便地绘制函数图像，较准确地求得k，应以 为直角坐标系的纵坐标。 （3）若在记录振子质量的数据时未将金属盒质量m0考虑在内，振动频率f的数据记录准确，利用现有的这些数据结合上述图像，能否准确地求得轻质弹簧L的劲度系数k？ （填“能”或“不能”），图线上取两点（m1，）和（m2，），则可求出劲度系数k= 。 12．（9分）小明计划利用压敏电阻设计一个测力计，实验室可供选择的器材如下： A.两节规格相同的干电池（电动势E、内阻r均未知）；B.电流表A1（量程为0~0.6A，内阻为r1=0.2Ω）； C.电流表A2（量程为0~3mA，内阻为r2=100Ω）； D.电压表V（量程为0~3V，内阻为3000Ω）； E.滑动变阻器R1（最大阻值10Ω，额定电流2A）； F.滑动变阻器R2（最大阻值100Ω，额定电流1A）； J.电阻箱R（0~999.9Ω）； H.压敏电阻Rx，其阻值Rx随所加压力大小F变化的Rx-F图像如图甲所示； I.开关S及导线若干。 (1)测量一节干电池的电动势和内阻，为使测量结果尽可能准确，本实验采用如图乙所示的电路，滑动变阻器应选___________（选填“”或“”）。 (2)根据实验中电压表V和电流表A1的示数得到如图丙所示的U-I图像，则该干电池的电动势E=________V，内阻r=________Ω。 (3)将压敏电阻Rx设计成量程为0~100N的测力计，需将压敏电阻Rx与上述两节干电池、电流表A2、电阻箱R串联成如图丁所示的电路。闭合开关S，调节电阻箱的阻值，使压敏电阻Rx所受压力大小为100N时电流表A2指针满偏，此时电路中除压敏电阻Rx外，其他元件的总阻值R0=_______Ω。保持电阻箱接入电路的阻值不变，使用该测力计时，通过电流表A2的电流I随压力大小F变化的关系式为I=___________A。 四、计算题 13．(12分)如图所示，两根足够长的电阻不计的光滑平行金属导轨固定在水平面内，两导轨间的距离为L=1 m，之间接有阻值为R=1.5 Ω的定值电阻。一根质量为m=2 kg的均匀金属棒ab放在导轨上，与两导轨垂直且保持良好接触，ab在导轨间的电阻为r=0.5 Ω，整个装置放在磁感应强度为B=1 T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现对金属棒ab施加水平向右的恒力F=1 N，使之由静止开始运动。求: (1)金属棒ab中电流的方向及最大速度vm； (2)ab棒的速度大小为v1=1 m/s时棒的加速度大小。 14．(13分)如图所示，在直角坐标系xOy中，第一象限有竖直向上的匀强电场，第二、四象限有垂直纸面向里的匀强磁场。已知质量为m、电荷量为-q的粒子从x轴上的M点以速度v0沿y轴正方向进入第二象限，经y轴上N点沿x轴正方向射入第一象限，再从x轴上P点进入第四象限，经y轴上的Q点（图中未画出）射出磁场。已知第二、四象限匀强磁场的磁感应强度大小均为（d为已知量），粒子在P点的速度与x轴正方向成45°角，不计粒子的重力。求： （1）ON的长度； （2）匀强电场的场强大小和OP的长度； （3）PQ的长度。 15．(16分)如图所示，两条无限长且光滑的平行金属导轨MN、PQ的电阻为零，相距L=0.4m，水平放置在方向竖直向下、磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，ab、cd两金属棒垂直地跨放在导轨上，与导轨接触良好，电阻均为R=0.5 Ω，ab的质量为m1=0.4 kg，cd的质量m2=0.1 kg。给ab棒一个向右的瞬时冲量，使之以初速度v0=10m/s 开始滑动，当ab、cd两金属棒速度相等后保持匀速运动。求： （1）从ab棒刚开始运动到两金属棒速度相等这一过程，电路中一共产生了多少焦耳热； （2）从ab棒刚开始运动到两金属棒速度相等这一过程，通过回路中的电荷量为多少； （3）当ab棒速度为v1=9m/s 时，求ab棒受到的安培力大小和方向。 第4页，共4页 第3页，共4页 学科网（北京）股份有限公司 $ 株洲市四中2026年高二下期期中考试 物理答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D C B D D AC BC BC BD 11．（6分） 能 【详解】(2)[1]为了较准确地应用图象求出k，应使图线为直线，由 变形得 T2与m成正比，以纵轴，以m为横轴则图线为直线，所以应以频率倒数的平方； (2)[2][3]能，若忘记金属合的质量，则振子的实际质量为m+m0，图线的函数关系式变为 可以根据图线的斜率求出k，方法为在图线上取两点（m1，）和（m2，），则可求出图线斜率为 解得 12．（9分）（第一空1分；后面每空2分） 【答案】(1)E (2) 1.5 0.8 (3) 950 【详解】（1）测量干电池电动势和内阻时，干电池内阻较小，选用小阻值滑动变阻器调节更方便，可获得明显的电流电压变化。 故选E。 （2）[1]根据闭合电路欧姆定律，得 图像的纵截距等于电动势，因此 [2]图像斜率的绝对值等于，斜率 已知，因此 （3）[1]由图甲可得压敏电阻阻值与压力的关系为 当时， 两节干电池总电动势 电流表满偏电流，根据闭合电路欧姆定律，得 代入得 [2]保持电阻箱阻值不变，总电阻为 因此电流 13．(12分) 答案　(1)从b到a　2 m/s　(2)0.25 m/s2 解析　(1)金属棒向右运动,根据右手定则可知此时金属棒ab中电流的方向为从b到a;对金属棒受力分析有F-F安=ma F安=ILB,I=,E=BLv 联立可得F-=ma 分析可知随着速度的增大,安培力在增大,当F=F安时,此时加速度为零,速度到达最大,即 F= 代入数据解得vm=2 m/s。 (2)当ab棒的速度大小为v1=1 m/s时,由 F-=ma可得此时加速度大小为 a1=0.25 m/s2。 14．(13分)【答案】（1）d （2），2d （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子的运动轨迹如图所示 设粒子在磁场中的轨迹半径为r，则 解得 所以 【小问2详解】 粒子进入电场中做类平抛运动，则，， 联立以上各式解得 水平方向有 联立以上各式解得 【小问3详解】 根据几何关系有 所以 又 联立以上各式可得 所以 15．(16分)（1）4J；（2）4C；（3），水平向左 【详解】（1）从棒刚开始运动到两金属棒速度相等这一过程，由动量守恒定律 解得 根据能量守恒定律可得，电路中一共产生焦耳热 （2）从棒刚开始运动到两金属棒速度相等这一过程，对金属棒cd，由动量定理 又有 解得 （3）当棒速度为时，由动量守恒定律 解得 此时电路中的电动势为 电路中的电流 方向由b到a，棒受到的安培力大小为 由左手定则可知，安培力方向水平向左。 第4页，共4页 第3页，共4页 学科网（北京）股份有限公司 $