广东省惠州市第一中学2025-2026学年高二下学期期中考试物理试题

**基本信息** 以新冠病毒气溶胶传播、公交IC卡等真实情境为载体，融合电磁学、热学核心知识，考查物理观念与科学思维的高二期中测试卷。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7题28分|布朗运动（新冠气溶胶）、电磁感应（车辆磁场变化）|情境贴近生活（IC卡工作原理）| |多选题|3题18分|高压直流输电、LC振荡电路|联系能源战略（特高压输电）| |非选择题|5题54分|变压器实验、气体实验定律、电磁感应综合计算|实验题考查科学探究（油膜法误差分析），计算题融合科技前沿（电磁助推装置）|

2027届高二下学期期中考试试题 物 理 一、单选题（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，只有一个选项符合题目要求） 1．研究发现，新冠病毒也可通过气溶胶的形式传播，现测得气溶胶的尺寸大约在10－7~10－5m之间，新冠病毒的大小约为6×10－8~1.4×10－7m，布朗粒子的尺寸大约在10－7~10－5m之间，关于病毒传播下列说法中正确的是 A．气溶胶在空气中可做布朗运动 B．新冠病毒通过气溶胶传播，温度越高，传播越慢 C．相对新冠病毒而言，气溶胶更容易透过口罩传播 D．扩散是新冠病毒在空气中传播的主要方式之一 2．如图，当车辆驶入或驶出圆形区域时，车辆会改变区域内通电线圈中的磁场，通过传感器电路将磁场的变化转换为交通灯的控制信号，车辆驶入图中圆形区域时，车辆引起磁场变化的原因类似于 A．增大通电线圈的面积 B．将铁芯放入通电线圈 C．增加通电线圈的匝数 D．加大对通电线圈的压力 3.如图所示，灯泡、完全相同，是自感系数很大的线圈，其自身的直流电阻与定值电阻相等，下列说法正确的是 A．闭合电键瞬间，灯泡、立即发光 B．闭合电键，当电路稳定后，灯泡、的亮度不同 C．断开电键时，灯泡缓慢熄灭，灯泡立即熄灭 D．断开电键时，灯泡、均缓慢熄灭，流过灯泡的电流方向与原来相反 4．利用所学物理知识，可以初步了解常用的公交一卡通（IC卡）的工作原理及相关问题．IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC的振荡电路．公交卡上的读卡机（刷卡时“嘀”的响一声的机器）向外发射某一特定频率的电磁波．刷卡时，IC卡内的线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输．下列说法正确的是 A．IC卡工作场所所需要的能量来源于卡内的电池 B．仅当读卡器发射该特定频率的电磁波时，IC卡才能有效工作 C．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，在线圈L中不会产生感应电流 D．IC卡只能接收读卡器发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息 5．电磁压缩法是当前产生超强磁场的主要方法之一，其原理如图所示，在钢制线圈内同轴放置可压缩的铜环，其内已“注入”一个初级磁场，当钢制线圈与电容器组接通时，在极短时间内钢制线圈中的电流从零增加到几兆安培，铜环迅速向内压缩，使初级磁场的磁感线被“浓缩”，在直径为几毫米的铜环区域内磁感应强度可达几百特斯拉。此过程，铜环中的感应电流 A．远小于钢制线圈中的电流大小且方向相同 B．远小于钢制线圈中的电流大小且方向相反 C．与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相反 D．与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相同 6.如图所示，法拉第圆盘发电机的两电刷间接有一定值电阻已知圆盘半径为，绕中心轴以角速度按图示方向旋转，圆盘和定值电阻组成的回路总电阻为，匀强磁场垂直圆盘向上，磁感应强度大小为，则 A．感应电流方向不断变化 B．端的电势高于端 C．感应电流大小 D．、两点间电势差大小 7．如图为某燃气灶点火装置的原理图。直流电经转换器输出的交流电，经原、副线圈 数分别为和的变压器升压至峰值大于，就会在打火针和金属板间引发电火花，实现点火。下 列正确的是 A．副线圈输出交流电压的频率是 B．用电压表测原线圈两端电压，示数为 C． D． 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8．我国水力发电站大都处在人烟稀少的西部山区，需要通过高压输电方式输送到用电需求量巨大的东南沿海大城市。为了减少输送过程的能量损失，我国目前采用最先进的特高压直流输电模式进行输电，其原理示意图如图所示。从发电厂发出的频率是50Hz、500V正弦交流电，经过多级升压后变成50Hz、1100kV的交流电，再利用整流器转变成1100kV特高压直流电，然后通过输电线输送到目的地后再利用逆变器转变成交流电，最后经过多级降压分配给不同的用户使用。下列说法正确的是 高压输电线 高压输电线 A．采用直流输电方式可以减小电磁辐射产生的能量损耗 B．采用特高压输电方式是为了减小输电线电阻产生的热损耗 C．用电高峰期输电线的热损耗功率更大，且整流器与逆变器的连接位置不能互换 D．从线圈平面与磁场垂直时开始计时，发电厂发出的交流电压瞬时值表达式为 9.为了测量储液罐中液体的液面高度，有人设计了如图所示装置。当开关从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流而向外辐射电磁波，再使用调谐电路来接收甲振荡电路中的电磁波，这样就可通过测量乙中接收频率而获知甲中的发射频率，进而再获知电容C的值（L值已知），从而测量油罐内的液面高度。现知道当电容器两极板间充入电介质时，电容增大。某次调谐电路中的高频电流 i随时间t的变化规律为如图丙所示的正弦曲线。下列分析判断正确的是 A．该装置适用于测量不导电液体的液面高度丙 B．时刻，线圈L的自感电动势最小 C．时间内，回路中的磁场能正在向电场 能转化 D．当罐内的不导电液体的液面高度降低时， 所测到的LC回路中电流的振荡频率变大 10．如图甲，虚线框内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，一固定的金属线圈abcd有部分处于磁场中。则线圈中产生的电动势e、电流i、焦耳热Q、线框受到的安培力F与时间t的关系可能正确的是 A． B． B． D． 3、 非选择题（本题共5小题，共54分。考生根据要求作答） 11． （10分）下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的相关问题，请完成填空和计算。 （1）．利用右图所示的可拆变压器“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，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 ；如果把它看成理想变压器，则左右两线圈上的交变电流一定相同的是 （选填“电压”、“电流” 、“功率”、“频率”）；由于变压器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，将导致实验中测得原、副线圈的电压之比一般 （选填“大于”、“小于”或“等于”）原、副线圈的匝数之比。 （2)．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，使用的油酸酒精溶液每溶液中含有2mL油酸，又用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上，如右图所示。则油膜占有的面积约为 S= m2， 油酸分子的直径           m。（d 结果保留一位有效数字）；若实验中使用的油酸酒精溶液是经久置的，则计算得到的油酸分子直径将___________(选填“偏大”或“偏小”或“不变”) (3)．用图甲所示装置“探究气体等温变化的规律”实验,在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的温度和 ；实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻璃管（或注射器），并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目的是 。 12.（8分）为了节能和环保，一些公共场所用光控开关控制照明系统，光控开关可用光敏电阻控制，图甲是某光敏电阻R0的阻值随光的照度的变化曲线，照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为勒克斯。 乙 (1)正常工作时，光照越强，控制开关两端电压将 （选填“减小”、“不变”或“增大”）； 如图乙所示，电源电动势为，内阻不计，5，当控制开关两端电压上升至时控制开关自动启动照明系统。要求当天色渐暗照度降至时控制开关接通照明系统，则          。 某同学为了测量光敏电阻在不同照度下的阻值，设计了如图戊所示的电路进行测量，电源电动势，内阻未知，电阻箱的调节范围为。实验时将电阻箱阻值置于最大，闭合，将与相连，减小电阻箱阻值，使灵敏电流计的示数为，图丙为实验时电阻箱的阻值，其读数为          ；然后将与相连，调节电阻箱的阻值如图丁所示，此时电流表的示数恰好为，则光敏电阻的阻值          。 如图乙所示，当光敏电阻两端的电压增加到一定值时照明系统开始工作，自动控制系统开始补光。为了照度更小时，自动控制系统开始补光，则需要           填“增大”或“减小”电阻箱的阻值。 13. （10分）某种椅子的结构如图所示，圆柱形汽缸A内密闭着一定质量的气体，汽缸A可沿柱形汽缸杆B的外壁上下滑动。汽缸A与椅面固定在一起，其质量为，汽缸杆B与底座固定在一起，横截面积为，在汽缸A中封闭长度为的理想气体。汽缸A气密性、导热性能良好，忽略摩擦力，当人脚悬空坐在椅面上，稳定后，测得椅面下降，已知室内温度不变，大气压强，重力加速度，求： （1）人未坐在椅面时，汽缸A中的气体压强p1； （2）该人的质量M。 14．（11分）门禁卡工作原理如下：把门禁卡（如图甲所示）靠近读卡器时，读卡器发射变化的磁场，门禁卡内部的线圈（如图乙所示）会产生一个微小的感应电流，将卡内存储的编码信息发送回读卡器，读卡器识别信息后发送一个“开门”指令给电锁，即可开门。已知门禁卡内置一正方形线圈，其匝数为 匝，边长，外接电阻的阻值，线圈自身电阻为，当门禁卡靠近读卡器时，读卡器在线圈处产生变化的磁场（如图丙所示），设垂直纸面向里为正方向，磁场方向与线圈平面垂直。 (1)时间内，通过电阻的电流的大小和方向； (2)时间内，电阻上产生的热量； (3)时间内，通过电阻的电荷量。 15.（15分）某电磁助推装置设计如图，超级电容器经调控系统为电路提供I=1000A的恒定电流，水平固定的平行长直导轨处于垂直水平面的匀强磁场中，a可视为始终垂直导轨的导体棒，b为表面绝缘的无人机。初始时a静止于MM′处，b静止于a右侧某处。现将开关S接1端，a与b正碰后锁定并一起运动，损失动能全部储存为弹性势能。当a运行至NN′时将S接2端，同时解除锁定，所储势能瞬间全部转化为动能，a与b分离。已知电容器电容C为10F，导轨间距为L=0.5m，磁感应强度大小为B=1T，MM′到NN′的距离为x=5m，a、b质量分别为ma=2kg、mb=8kg，a在导轨间的电阻为R=0.1Ω。碰撞、分离时间极短，各部分始终接触良好，不计导轨电阻、摩擦和储能耗损，忽略电流对磁场的影响。 （1）若S接2端，a与b分离后某时刻a棒水平向右的速度大小为v=5m/s，求此时通过a的电流大小和方向。 （2）忽略a、b所受空气阻力，当a与b的初始间距为x1=1.25m时，求a与b正碰后储存的弹性势能Ep以及一起运动至NN′ 时的速度大小。 （3）忽略a所受空气阻力，若b所受空气阻力大小与其速度v的关系为f = kv2（k = 0.025N·s2/m2），且平行长直导轨足够长，求开关S一直接1端，a与b正碰后锁定并一起运动的最大速度大小。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高二下学期期中考试物理试题答案 1.【答案】A【解析】由题知，气溶胶的尺寸大约在10－7~10－5m之间，而布朗粒子的尺寸大约在10－5~10－3cm之间，则气溶胶的尺寸大小符合布朗运动的体积，所以气溶胶悬浮在密闭空间空气中的运动属于布朗运动，故A正确；新冠病毒通过气溶胶传播，做布朗运动，温度越高，布朗运动越明显，则传播越快，故B错误；由题知新冠病毒的大小约为6×10－8~1.4×10－7m，而气溶胶的大约在10－7~10－5m之间，则新冠病毒更容易透过口罩传播，故C错误；扩散是分子的无规则运动，不是新冠病毒在空气中传播的主要方式之一，故D错误。故选A。 2.【答案】B 【解析】：当车辆驶入或驶出圆形区域时，车辆会改变区域内通电线圈中的磁场，利用的是互感现象，汽车上大部分是金属，汽车经过线圈时会引起汽车磁通量的变化，从而产生电磁感应现象，产生感应电流，从而改变区域内通电线圈中的磁场；此过程类似将铁芯放入通电线圈，铁芯的磁通量也会变化，也会产生感应电流，从而改变通电线圈中的磁场。 3.【答案】D 【解析】.闭合开关，电阻不产生感应电动势，立即发光。线圈中电流增大，产生自感电动势，根据楞次定律得知，自感电动势阻碍电流的增大，电流只能逐渐增大，逐渐亮起来，所以闭合开关，先亮、后亮，最后它们一样亮，故AB错误。、断开开关时，灯原来的电流突然消失，线圈中电流减小，产生感应电动势，相当于电源，感应电流流过、和组成的回路，流过灯泡的电流方向与原来相反，所以、都要过一会才熄灭，故C错误，D正确。 4.【答案】B【详解】A.IC卡中有一个LC线圈和电容，当读卡机发出的电磁波被LC电路接收到，使得IC卡中的电路充电，所以IC卡的能量来源于读卡机发射的电磁波，选项A错误．B.LC振荡电路接收与其固有频率相同的电磁波，读卡机发出的电磁波频率与之匹配，才能得到最优的充电效果，使电容电压达到预定值，才能进行数据传输，选项B正确．C.如果是其它频率的电磁波，根据法拉第电磁感应定律，穿过线圈的磁通量发生了变换，依然会有感应电流，选项C错误．D.据题意电容达到一定电压之后，驱动卡芯片进行数据传输，选项D错误．故选B． 5.【答案】C【详解】当钢制线圈与电容器组连通时，钢制线圈中产生迅速增大的电流，线圈中产生迅速增强的磁场。根据楞次定律，可知铜环中产生的感应电流的磁场会阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故铜环中的感应电流与钢制线圈中的电流方向相反。为阻碍铜环中磁通量变化，铜环上感应的电流与钢制线圈的电流大小几乎相等。因此两个方向相反的大电流之间的作用力使圆环被急速的向内侧压缩。ABD错误，C正确。 6.【答案】C 【解析】由右手定则判断可知，流过电阻的电流始终从向，端的电势高，故AB错误；B .圆盘转动时产生的感应电动势为：，考虑圆盘内电压，则、间电势差为，故D错误；C.流过定值电阻的电流，故C正确。 7.【答案】D【详解】A．根据，解得：，变压器不改变频率，则副线圈输出交流电压的频率是，故A错误。B．用电压表测原线圈两端电压，电压表测的是有效值，则示数为，故B错误；CD．原线圈两端电压的有效值，根据电压匝数关系有，变压器副线圈电压的峰值，根据题意有 解得，，故C错误，D正确。 8.【答案】ABC【详解】A．采用直流输电方式没有电磁辐射，可以减小电磁波辐射引起的能量损耗，所以A正确；B．采用特高压输电，输电电流大幅减小，输电导线电阻的热损耗会大幅减小，所以B正确；C．用电高峰期输电电流变大，输电线的热功率变大。整流器的作用是把交流电转变成直流电，逆变器的作用是把直流电转变成交流电，所以在输电电路中连接位置不能互换，所以C正确； D．从线圈平面与磁场垂直时开始计时，发电厂发出的交流电压瞬时值表达式为，所以D错误。 9【答案】AD【详解】A．该装置适用于测量不导电液体的液面高度，A正确； B.根据 可知时刻，图像的斜率最大，线圈L的自感电动势最大。故B错误； C．时间内，电流增大，磁场能增大，回路中的电场能正在向磁场能转化，故C错误； D．当储物罐内的不导电液面高度降低时，根据电介质减小，则C减小，根据，所测到的LC回路中电流的振荡频率变大， D正确。 10.【答案】BD【详解】A．设线圈处于磁场中的面积为S，根据法拉第电磁感应定律得可知在图像中，前半个周期与后半个周期内，磁感应强度的变化率均为一个定值，一负一正，表明感应电动势的方向相反，故A错误； B．结合上述可知，前半个周期与后半个周期内，感应电动势的大小相等，方向相反，根据闭合电路欧姆定律可知，前半个周期与后半个周期内，感应电流的大小相等，根据楞次定律可知，感应电流方向先沿顺时针，后沿逆时针，方向相反，故B正确；C．结合上述可知，感应电流的大小一定，根据可知焦耳热与时间成正比，故C错误；D．前半个周期与后半个周期内，感应电动势的大小相等，方向相反，根据可知安培力大小与磁感应强度大小成正比，根据左手定则可知，在一个周期内安培力方向先向左后向右，再向左最后向右，故D正确。 11.(10分）【答案】(1) 控制变量法（1分） ；功率、频率（2分，漏填得1分）；大于 （1分） (2) （5.9-6.5）×10-3均可（1分），，/（2分），偏小（1分）； (3) 质量（1分），保持气体温度不变（1分）。 【详解】（1）当一个物理量与多个物理量相关时，应采用控制变量法，探究该物理量与某一个量的关系，如本实验中，保持原线圈输入的电压一定，探究副线圈输出的电压与和匝数、的关系。由理想变压器原理可知，理想变压器原副线圈两端的交变电流功率、频率不变，通过副线圈的电流和副线圈两端电压与变压器原、副线圈的匝数比有关。由于变压器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，主要来源于三个方面，绕制线圈的铜导线发热损耗（俗称铜损）、铁芯中的涡流发热损耗（俗称铁损）、铁芯对磁场的约束不严密损耗（俗称磁损），将副线圈的输出功率变小，电压偏小，测得原、副线圈的电压之比一般大于原、副线圈的匝数之比。 （2）通过数油膜在纸上的格数可知，共有62个格，则油膜占有的面积约为 S=62×12cm2=62cm2=6.2×10-3m2，一滴酒精油酸溶液纯油酸的体积，油酸分子的大小；该同学做实验时，水面上痱子粉撒得太多，使得油膜没有充分展开，则油酸溶液在水面上形成的油膜面积偏小，由可知，这种情况会导致分子直径d的测量结果大于真实值。若实验中使用的油酸酒精溶液是经久置的，在溶液中的油酸浓度会偏大，实际计算时仍按原来的浓度计算，则计算得到的油酸分子直径将偏小； （3）在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的温度和质量；用手握住玻璃管（或注射器）会使气体温度因手的温度改变，缓慢推动活塞且用铁架台固定，能让气体有足够时间与外界进行热交换，保持温度不变，满足等温变化条件，即保持气体温度不变。 12.(8分）【答案】（1）减小（1分）； （2分）； （1分）,（2分）.(4) 增大（2分） 【解析】（1）由图乙可知，光照越强光敏电阻的阻值变小，其串联在电路中的所分到的电压变小，控制开关两端电压将减小。 （2）电阻和串联，，当照度时，电阻，则可求得； （3）由图可知，图丙的电阻为，图丁的电阻，本题采用等效法测电阻，前后两次电路中的电流相等，则电路中的电阻相等，则有，所以。 若增大电阻箱的阻值，则外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，回路中电流减小，则光敏电阻的阻值需要变大才能达到两端的电压定值，可以达到照度更小，光敏电阻的阻值较大时，自动控制系统开始补光的目的. 13（10分）解：（1）初始状态时，以汽缸A与椅面整体为研究对象，根据受力平衡可得 (2分) 解得: (1分) （2）设稳定后汽缸A内气体柱长度为，根据玻意耳定律可得 (2分) 其中: (1分) 解得: (1分) 人脚悬空坐在椅面上，稳定后根据受力平衡可得: (2分) 解得: (1分) 14. （11分）解：（1）时间内，由法拉第电磁感应定律可得     ( 1分) 根据闭合电路欧姆定律可得         (1分) 代入数据解得：         (1分) 依据楞次定律，电流方向自下而上，或从到M 。 (1分) （2）时间内，由法拉第电磁感应定律可得    (1分) 根据闭合电路欧姆定律可得      (1分)  代入数据解得(1分) M、 N间电阻上产生的热量，根据焦耳定律有            (1分) 代入数据解得(1分) （3）时间内，通过电阻的电荷量    (1分) 代入数据解得： (1分) 15. (15分)解：（1）分离后当导体棒a水平向右的速度大小为5m/s时，根据法拉第电磁感应定律有 (1分) 通过a的电流 (1分) 解得： I1=25A (1分) 根据右手定则可知通过a的电流方向从 流向M。 (1分) （2）规定水平向右为正方向，从运动至b位置过程中，由安培力提供加速度，则 (1分) a与b正碰前前a的速度大小为 (1分) 解得， (1分) a与b碰撞过程中系统动量守恒，有 (1分) 储存的弹性势能为 (1分) 解得， (1分) a、 b碰后一起运动至过程中有： (1分) 一起运动至NN′时的速度大小为，则有： (1分) 解得：， (1分) （3） 当a棒所受安培力与b所受空气阻力大小相等时，a、b一起运动的速度最大，则有 (1分) 带入数据解得： (1分) （其它方法求解正确的参照以上相关步骤给分） 第 11 页 共 11 页 学科网（北京）股份有限公司 $