广东广州市广雅中学2025-2026学年高二下学期中物理试题

**基本信息** 以电磁学为核心，融合微波炉加热、风力发电等生活与科技情境，通过实验探究与综合计算考查物理观念与科学思维的高二期中试卷。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题/46分|电磁波性质、电磁感应、LC振荡、变压器原理|第1题结合铝箔包装微波炉使用考查电磁波应用，第7题以风电输电网络考查能量观念| |非选择题|5题/54分|伏安法测电阻、热敏电阻特性、发电机电动势、电磁感应综合|11题变压器实验探究线圈电阻与感应现象，15题联动双杆模型考查动量守恒与电磁感应综合应用|

广东广雅中学2025-2026学年高二下学期期中物理试题 一、选择题（1~7题单选题，每小题4分，8-10题多选题，每小题6分，共46分） 1．电磁波的发现和使用极大地改变了人类的生活。下列说法中正确的是（　　） A．根据麦克斯韦电磁理论，变化的磁场产生变化的电场，变化的电场产生变化的磁场 B．蓝牙耳机的电磁波在真空中的传播速度比手机通信的电磁波速度小 C．盒装牛奶内壁有铝箔，不能放入微波炉中加热 D．某同学自制收音机来收听广播时，其接收电台的过程称为调制 2．下列关于教材中四幅插图的说法，正确的是（　　） A．图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会反向转动，且和磁铁转得一样快 B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中会产生大量热量，从而冶炼金属 C．图丙中，当人对着话筒讲话时线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电磁感应原理 D．图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁驱动原理 3．两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向如图所示。左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是（　　） A．当金属棒向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点 B．当金属棒向右匀速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点 C．当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点 D．当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点 4．如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度匀速转动，在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态，已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（    ） A．棒产生的电动势为 B．微粒的电荷量与质量之比为 C．微粒带负电 D．电容器所带的电荷量为 5．如图甲所示为某小区进口处的智能道闸系统，其简化示意图如图乙所示，两个车辆检测器的电感线圈分别铺设在自动栏杆前、后的地面下，检测器内部的电容器与电感线圈构成LC振荡电路，振荡电流如图丙所示，当汽车接近或离开线圈时，使线圈的自感系数发生变化，从而引起振荡电路中的电流频率发生变化，车辆检测器检测到这个变化就发出电信号，“通知”车牌识别器对车辆身份进行鉴别。然后控制自动栏杆抬起或落下，在图丙中，下列说法正确的是（　　） A．时刻电容器两端电压为最大值 B．时间内，电场能转化为磁场能 C．若汽车靠近线圈时线圈自感系数增大，则振荡电流的频率升高 D．时间内，电容器上的电荷量增加 6．如图甲所示，李辉用多用电表的欧姆挡测量变压器线圈的电阻，为方便操作，刘伟用两手分别握住线圈裸露的两端，完成读数后，李辉把多用电表的表笔与被测线圈脱离，此时刘伟觉得有电击感。测线圈电阻时的电路如图乙所示。则（   ） A．测量线圈电阻时，通过刘伟的电流从右手到左手 B．发生电击瞬间，变压器线圈中的电流变大 C．发生电击前后，通过刘伟的电流方向相同 D．刘伟有电击感时，其右手比左手电势高 7．根据国家能源局统计，截止到2023年9月，我国风电装机4亿千瓦，连续13年居世界第一位，湖南在国内风电设备制造领域居于领先地位。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。已知发电机转子以角速度匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻。当用户端接一个定值电阻R时，上消耗的功率为P。不计其余电阻，下列说法正确的是（    ） A．风速增加，若转子角速度增加一倍，则上消耗的功率为4P B．输电线路距离增加，若阻值增加一倍，则消耗的功率为4P C．若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则上消耗的功率为8P D．若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则上消耗的功率为6P 8．电蚊拍利用高压电击网来击杀飞近的蚊虫．如图所示，将直流电压通过转换器转变为正弦交变电压，再将其加在理想变压器的原线圈上，副线圈两端接电击网，电压峰值达到时可击杀蚊虫，正常工作时（    ） A．交流电压表的示数为 B．电击网上的高频电压的频率为 C．副线圈与原线圈匝数比需满足 D．将直流电压连接在变压器的原线圈两端电蚊拍也可以正常工作 9．在光滑绝缘的水平面上有两相互平行的边界MN、PQ，边界内有竖直向下的匀强磁场。紧靠MN有一材料相同、粗细均匀的正方形线框abcd，如图所示（俯视图）。已知线框边长为L，磁场宽度为2L。从时刻起线框在水平向右外力作用下从图示位置由静止水平向右匀加速直线运动。则从线框ab边进磁场到cd边出磁场的过程中，以下关于线框中的磁通量、ab边电压U、外力F和电功率P随位移x变化的规律图像正确的是（　　） A． B．C．D． 10．如图所示，在以水平线段AD为直径的半圆形区域内有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场。现有一个闭合导线框ACD由细软弹性电阻丝制成），端点A、D固定。在竖直面内，将导线与圆周的接触点C点以恒定角速度（相对圆心O）从A点沿圆弧移动至D点，使导线框上产生感应电流。设导线框的电阻恒为，圆的半径为，从A点开始计时，下列说法正确的是（　　） A．导线框中感应电流的方向先逆时针，后顺时针 B．在C从A点移动到D的过程中，穿过ACD回路的磁通量与时间的关系为 C．在C从A点移动到图中位置的过程中，通过导线截面的电荷量为 D．若以AD为轴，保持，将导线框以恒定的角速度转，回路中的电动势逐渐减小 二、非选择题（11题8分，12题8分，13题11分，14题13分，15题14分，共54分） 11．某同学用如图甲所示的可拆变压器进行实验研究。 (1)研究线圈电阻：如图乙，用“伏安法”测量200匝线圈的电阻（约几欧姆），电压表内阻约，电流表内阻约，为了减小实验误差，右端应该接至图中的______（选填“a”或“b”）位置。 (2)研究电磁感应：按图丙连接电路后，接通直流电源开关瞬间，发现灵敏电流计指针向右偏转一下；保持开关接通，将滑动变阻器的滑片快速向右滑动，灵敏电流计指针向______（选填“左”或“右”）偏转。 (3)研究变压器：将400匝原线圈与交流电相接，200匝副线圈与交流电压表相接，通电后交流电压表示数为。再将额定电压为的小灯泡与交流电压表并联，电压表示数减为，原因是______。 12．某实验小组欲探究金属热敏电阻随温度变化的关系。小组同学从实验室取来相关器材，若已知热敏电阻的常温阻值在200左右，其他可选用的器材如下： A．电源，内阻不计；B．电压表V（0~3V，内阻约为3） C．电流表A（0~30，）；D．滑动变阻器（0~1） E．滑动变阻器（0~10）；F．开关和导线若干 (1)为提高测量精确度且测量范围广，滑动变阻器应选用_________（选填“”或“”），应采用的电路为_________（填“甲”或“乙”），选用正确的电路所测量得到的热敏电阻的测量值_________真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 (2)选用正确的电路后，测出的热敏电阻与摄氏温度t的关系图像如图丙所示，则通过该实验你能得到的结论是：__________________。 (3)小组同学利用该金属热敏电阻设计一个温度报警装置，其内部电路如图丁所示。已知图中电源电动势为，内阻。选用的灵敏电流表，内阻为，当电流表的电流小于2.5时该装置便会发出警报。为了使金属热敏电阻超过在50时装置发出警报，则电阻箱R应该调成_________。 13．图甲为某品牌共享单车第一代产品，单车的内部有一个小型发电机，通过骑行者的骑行踩踏，不断地给单车里的蓄电池充电，蓄电池再给智能锁供电。单车内小型发电机发电原理可简化为图乙所示，矩形线圈abcd的面积为，共有匝，线圈总电阻为，线圈处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴转动，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路阻值为电阻连接，不计交流电流表的内阻。在外力作用下线圈以的转速绕轴匀速转动，求： （1）从图乙中位置开始计时，线圈产生电动势的瞬时值表达式； （2）线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量； （3）外力对线圈做功的功率。 14．如图所示，在倾角为的粗糙斜面上静置一个质量为、半径为、电阻为、匝数为的金属圆形线圈，虚线为直径且与斜面底边平行，在与斜面上边间有垂直斜面向上的磁场，当磁感应强度的大小随时间按如图乙所示规律变化时，线圈在（未知）时刻恰好能相对斜面滑动。已知线圈与斜面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，g取。求：（计算结果可以保留） (1)线圈在未发生滑动前的感应电流的大小和方向； (2)时线圈受到的安培力； (3)的大小。 15．间距为的两平行金属导轨由水平部分和倾斜部分平滑连接而成，如图所示，倾角为θ的导轨处于大小为，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间Ⅰ中，水平导轨上的无磁场区间静止放置一质量为3的“联动双杆”（由两根长为的金属杆，和，用长度为L的刚性绝缘杆连接而成），在“联动双杆”右侧存在大小为，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场区间Ⅱ，其长度大于L，质量为，长为的金属杆，从倾斜导轨上端释放，达到匀速后进入水平导轨（无能量损失），杆与“联动双杆”发生碰撞后杆和合在一起形成“联动三杆”，“联动三杆”继续沿水平导轨迹入磁场区间Ⅱ并从中滑出，运动过程中，杆、和与导轨始终接触良好，且保持与导轨垂直。已知杆、和电阻均为。不计摩擦阻力和导轨电阻，忽略磁场边界效应。求： （1）杆在倾斜导轨上匀速运动时的速度大小； （2）联动三杆进入磁场区间II前的速度大小； （3）联动三杆滑过磁场区间II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 参考答案 1．C【详解】A．根据麦克斯韦电磁理论，均匀变化的磁场产生恒定的电场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，A错误； B．蓝牙耳机的电磁波在真空中的传播速度等于手机通信的电磁波速度，B错误； C．盒装牛奶内壁有铝箔，这属于金属材料，金属能聚集能量产生高频电流，进而出现发热产生电火花的现象，不能放入微波炉中加热，C正确； D．某同学自制收音机来收听广播时，其接收电台的过程称为调谐，D错误。故选C。 2．C【详解】A．图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，根据电磁驱动原理，则铝框会同向转动，且比磁铁转得慢，A错误； B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，金属块中产生涡流，金属块中会产生大量热量，从而冶炼金属，B错误； C．图丙中，当人对着话筒讲话时，线圈振动切割磁感线会产生强弱变化的电流，这利用了电磁感应原理，C正确； D．图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理，D错误。故选C。 3．D【详解】AB．当金属棒向右匀速运动时，根据右手定则可知ab棒中感应电流方向从，ab相当于电源，则b点电势高于a点，线圈中产生的感应电流是恒定的，原线圈中的磁场是恒定的，穿过副线圈的磁通量不变，没有感应电动势产生，cd中没有电流流过，故c点与d点电势相等，故AB错误； CD．当金属棒向右加速运动时，根据右手定则可知ab棒中感应电流方向从，ab相当于电源，则b点电势高于a点，线圈中产生的感应电流逐渐增大，根据安培定则可知原线圈中的向下磁场逐渐增大，副线圈中有向上的磁场逐渐增大，根据楞次定律可知副线圈中感应电流从d通过电阻到c，d点电势高于c点，故C错误，D正确。 故选D。 4．B【详解】A．金属棒随轴转动，切割磁感线，棒产生的电动势为故A错误； B．电容器两极板间电压等于电源电动势E，带电微粒在两极板间处于静止状态，则 微粒的电荷量与质量之比为故B正确； C．由右手定则可知，金属棒中电流指向轴，所以电容器下极板为正极板，带电微粒在电容器极板间处于静止状态，则所受电场力向上，所以微粒带正电，故C错误； D．电容器所带电荷量故D错误。故选B。 5．D【详解】A．时刻振荡电流最大，说明电容器放电完毕，电容器不带电，两端电压为零，故A错误； B．时间内，电流逐渐减小，电容器充电，磁场能转化为电场能，故B错误； C．汽车靠近线圈；相当于给线圈加铁芯，自感系数增大，由，知频率减小，故C错误； D．时间内电流在减小，说明电容器在充电，电荷量增加，故D正确。故选D。 6．D【详解】A．由于黑表笔与多用电表内部电源的正极相连，因此测量线圈电阻时，电流从刘伟的左手到右手，故A错误； BC．表笔与线圈脱离瞬间，线圈中的电流减小，根据楞次定律可知，线圈自感作用产生感应电动势，阻碍线圈中的电流减小，所以感应电流方向与线圈中原来的电流方向相同，由于刘伟与线圈并联，一开始两者电流方向相同，表笔与线圈脱离后，线圈相当于电源，电流从线圈流入刘伟，使得表笔与线圈脱离前后通过刘伟的电流方向发生改变，即此时电流从刘伟的右手到左手，故BC错误； D．当回路断开时电流要立即减小到零，但由于线圈的自感现象会产生感应电动势，该自感电动势较大，所以刘伟觉得有电击感，结合上述分析可知，此时电流从刘伟的右手流到左手，故D正确。故选D。 7．A 【详解】 如图为等效电路图，设降压变压器的原副线圈匝数比为，则输电线上的电流为 转子在磁场中转动时产生的电动势为 A．当转子角速度增加一倍时，升压变压器原副线圈两端电压都增加一倍，输电线上的电流变为，故上消耗的电功率变为原来的4倍，故A正确； C．升压变压器副线圈匝数增加一倍，副线圈两端电压增加一倍，输电线上的电流增加一倍，故上消耗的电功率变为原来的4倍，故C错误； B．若阻值增加一倍，输电线路上的电流 消耗的功率故B错误； D．若在用户端并联一个完全相同的电阻R，用户端电阻减为原来的一半，输电线上的电流为 消耗的功率，故D错误。故选A。 8．C【详解】A．正弦交变电压的有效值为交流电压表的示数为，故A错误； B．电击网上的高频电压的周期为 则电击网上的高频电压的频率为故B错误； C．根据变压器原、副线圈电压比等于匝数比，可知副线圈与原线圈匝数比需满足 故C正确； D．将直流电压连接在变压器的原线圈两端，副线圈不会产生感应电动势，电蚊拍不可以正常工作，故D错误。 故选C。 9．AD【详解】A．线框中的磁通量，可知：，，随x均匀增大；，不变；， 随x均匀减小，故A正确； B．根据法拉第电磁感应定律结合欧姆定律，， 完全进入磁场的瞬间 完全进入磁场后在磁场中加速运动，此时 线圈的ab边出磁场的瞬间 线圈完全出磁场后速度减速为零，此时故B错误； C．，线圈的ab边开始进入磁场的安培力 F与x不是线性关系，故C错误； D．，电功率 ，线圈完全进入磁场，，电功率为0 ，ab离开磁场，电功率故D正确。故选AD。 10．ABC 【详解】A．依题意，回路中的磁通量先增大后减小，且磁场方向一直向里，根据楞次定律，感应电流产生的磁场方向先是向外然后再向里，则根据右手螺旋定则，感应电流的方向先是逆时针后是顺时针，故A正确； B．依题意，C点在旋转过程中，有 故B正确； C．依题意有，解得 故Ｃ正确； D．若以AD为轴，保持， AC、CD边速度方向边与磁场方向夹角从零逐渐变大，依题意，其回路中的电动势与时间t的关系式为 将导线框以恒定的角速度转的过程中，其电动势逐渐变大，故D错误。故选ABC。 11．(1)a(2)左 (3)可拆变压器不是理想变压器，存在电阻，接负载后副线圈产生电流，副线圈存在电阻分压，导致输出电压降低。 【详解】（1）待测电阻约几欧姆，电流表内阻，电压表内阻，满足，属于小电阻，应采用电流表外接法减小误差，因此电压表右端接。 （2）接通开关瞬间，原线圈电流从零增大，穿过副线圈的磁通量增加，灵敏电流计向右偏转；滑片快速向右滑动时，滑动变阻器接入电阻变大，原线圈电流减小，穿过副线圈的磁通量减小，磁通量变化趋势与接通开关时相反，因此感应电流方向相反，灵敏电流计向左偏转。 （3）理想变压器电压比满足，本题中可拆变压器线圈导线存在电阻，空载时损耗较小，电压接近理论值；接带额定电压的小灯泡后，副线圈有工作电流，线圈电阻的电压降带来的能量损耗明显增大，因此副线圈输出电压大幅降低。 12．(1) 甲 等于(2)热敏电阻阻值随摄氏温度t增加呈线性增加(3)95 【详解】（1）[1][2][3]为实验方便，滑动变阻器应选用，由于电流表内阻已知，故应采用电流表内接法可消除系统误差，电路为甲；由于电流表的电阻已知，所测量得到的热敏电阻的测量值等于真实值。 （2）[1]通过该实验得到的结论是：热敏电阻阻值随摄氏温度t增加呈线性增加。 （3）[1]根据图丙，50时 根据代入数据得 13．（1）；（2）；（3）0.9W 【详解】（1）线圈产生的最大感应电动势为 又 线圈从垂直中性面位置开始转动，电动势的瞬时表达式为 （2）线圈从图示位置转过90°的过程中，感应电动势的平均值 感应电流的平均值为 又解得 （3）电动势的有效值为 电流的有效值为 电路的热功率为 由能量的转化关系，可知外力对线圈做功的功率为 14．(1)0.01A，顺时针方向；(2)；(3) 【详解】(1)由法拉第电磁感应定律可得 则感应电流大小为       由楞次定律可得，方向为垂直于斜面向下看，为顺时针方向 (2)假设时线圈未滑动，则此时有效长度为线圈直径，即 由图乙可得时磁感应强度大小为       此时安培力大小为 由于 故线圈未滑动则此时线圈所受安培力大小即为       (3)由图乙可得时刻的磁感应强度大小为， 由于线圈在时刻恰好能相对斜面滑动，则此时线圈与斜面间的摩擦力恰好达到最大静摩擦力，则有 代入数据解得 15．（1）；（2）1.5m/s ；（3）0.25J 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律有 根据闭合电路欧姆定律可知 安培力 匀速运动条件 代入数据解得 （2）由动量守恒定律解得 （3）进入B2磁场区域的过程，根据动量定理有 其中 穿出B2磁场区域的过程，根据动量定理有 联立可得 根据能量守恒求得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $