广东佛山市高明区纪念中学2025-2026学年高二下学期中期供题训练物理试题
2026-05-07
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摘要:
**基本信息**
这份高二物理中期训练卷聚焦电磁学核心内容,通过传感器原理、电动汽车充电桩等真实情境,融合科学探究(如楞次定律实验设计)与模型建构(如电磁导轨运动分析),实现物理观念与科学思维的综合考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|7/28|传感器、电磁感应、振荡电路|基础概念辨析,如光敏电阻工作原理|
|多选题|3/18|电磁振荡、涡流、电磁波|综合应用,如变压器铁芯硅钢片作用分析|
|实验题|2/18|楞次定律、变压器电压关系|科学探究能力,如磁体下落电流图像判断|
|计算题|3/36|感应电动势、电磁导轨、带电粒子运动|模型建构与科学推理,如充电桩感应电动势计算|
内容正文:
2025-2026学年下学期中期供题训练
高二物理
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.下列关于传感器的说法中不正确的是( )
A. 传感器能将感受到的外部信息按照一定的规律通常转换为电信号
B. 话筒是一种将电信号转换为声信号的传感器
C. 光敏电阻是一种利用光敏元件将光信号转化为电信号的传感器
D. 热敏电阻是将温度信息转化为电信号的传感器
2.如图所示,一个闭合金属圆环用绝缘细线挂于点,将圆环拉离平衡位置并由静止释放,圆环摆动过程中经过有界的水平方向的匀强磁场区域,、为该磁场的竖直边界,磁场方向垂直于圆环所在平面向里,若不计空气阻力,则( )
A. 圆环向右穿过磁场后,还能摆到释放位置
B. 圆环离开磁场时具有收缩的趋势
C. 圆环将在磁场中不停地摆动
D. 圆环在磁场中运动时均有感应电流
3.如图所示,图像表示振荡电路的电流随时间变化的图像。在时刻,回路中电容器的板带正电,下列说法中正确的是( )
A. 阶段,电容器正在充电,电场能正在向磁场能转化
B. 阶段,电容器正在放电,磁场能正在向电场能转化
C. 阶段,电容器正在放电,回路中电流沿顺时针方向
D. 阶段,电容器正在充电,回路中电流沿逆时针方向
4.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移出过程中,线框的一边、两点间电势差的绝对值最大的是( )
A. B. C. D.
5.如图甲所示为发电机的构造示意图,产生的电动势随时间变化的图像如图乙所示.发电机线圈的内阻为,外接电阻的阻值为,下列说法正确的是( )
A. 电压表示数为220V
B. 电流表示数为2.2A
C. t=1x10-2s时,穿过线圈的磁通量最大
D. 电流方向每秒变化50次
6.如图所示为远距离输电的电路图,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电机输出的电压为,升压变压器的原、副线圈匝数比为,降压变压器的原、副线圈匝数比为,输电线上损耗的功率为输送功率的,用户得到的电压为,则为( )
A. B.
C. D.
7.如图所示,沿直线通过速度选择器的正离子、,从狭缝射入磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外的匀强磁场中,偏转后出现的对应轨迹半径之比为,不计离子重力及离子间的相互作用,下列说法正确的是( )
A. 离子、的速度大小之比为
B. 离子、的电荷量之比为
C. 离子、的质量之比为
D. 离子、的比荷之比为
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8.如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲图所示电路中,若在线圈中放入铁芯,稳定状态下灯泡会比没有铁芯时更暗
B. 乙图是真空冶炼炉,当炉外线圈通入高频交流电时,线圈产生大量热量从而冶炼金属
C. 丙图变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流
D. 丁图中,磁电式仪表线圈的铝框骨架在指针偏转时起到了电磁阻尼的作用
9.关于电磁振荡与电磁波,下列说法中正确的是( )
A. 变化的电场一定产生变化的磁场,从而产生电磁波
B. 在振荡电路中,仅增大线圈的电感,电磁振荡的频率减小
C. 可利用红外线的荧光作用进行信号分析,从而探知物体的特征
D. 可见光是一种电磁波,其中红光的波长大于紫光的波长
10.如图所示,在水平桌面上放置一周长为、质量为的近超导体导体仍有微小电阻圆环,圆环的截面面积为,电阻率为一磁铁在外力作用下,从圆环正上方缓慢下移至离桌面高处撤去外力,磁铁恰好平衡,此时圆环中的感应电流大小为,其所在处磁场的磁感应强度大小为,方向与水平成角,经过一段时间后,磁铁会缓慢下移至离桌面高为的位置处再次平衡,下移过程圆环的电流可认为保持不变,已知重力加速度为,则( )
A. 超导圆环的电流方向从上往下看为顺时针方向
B. 磁铁在处平衡时,桌面对超导圆环的支持力为
C. 磁铁从处下移到过程中,超导圆环产生的热量为
D. 磁铁下移过程中,通过超导圆环导体横截面的电荷量为
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11.某同学想应用楞次定律判断线圈缠绕方向,设计的实验装置原理图如图甲所示。选用的器材有:一个磁性很强的条形磁铁,两个发光二极管电压在至都可发光且保证安全,一个多用电表,导线若干。操作步骤如下:
用多用电表的电阻挡测出二极管的正、负极;
把二极管、线圈按如图甲所示电路用导线连接成实验电路;
把条形磁铁插入线圈时,二极管发光;拔出时,二极管发光;
根据楞次定律判断出线圈的缠绕方向。
请回答下列问题:
线圈缠绕方向如图乙中的 选填“”或“”。
条形磁铁运动得越快,二极管发光的亮度就越大,这说明感应电动势随 的增大而增大。
为进一步研究,他又做了如图丙所示实验:磁体从线圈上方靠近线圈的位置由静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中,传感器显示的电流随时间变化的图像应该是下图中的 。填字母序号
A. . . .
实验结束后,该同学又对教材中断电自感实验做了如下改动。在两条支路上分别串联电流传感器,再按教材要求,断开电路并记录下两支路的电流情况如图戊所示,由图可知:
断电瞬间,灯泡电流瞬间 。选填“增大”“减小”或“不变”
12.某学习小组用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。
本实验要通过改变原、副线圈匝数,探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系,实验中需要运用的科学方法是 ;
A.控制变量法 等效替代法 整体隔离法 微元求和法
学习小组中小明先将图中的零件组装成图中的变压器,再将原线圈接在交流电源上,之后再将副线圈接在电压传感器可视为理想电压表上,观察到副线圈输出电压随时间变化的图像如图所示,在保证安全的前提下,小明可能在时间内进行的操作是 ;
A.减少了原线圈的匝数 。 B.拔掉了变压器铁芯。
C.减小了交流电源的频率。 D.增大了原线圈的输入电压。
学习小组中的小华在实验过程中,选择不同的变压器的原、副线圈匝数,利用电压传感器测量相应电压、上电压分别为、,记录如图所示,由数据可知一定是 线圈的匝数填“原”或“副”;
(4) 学习小组中的小文在实验室中找到了一只标有“”的变压器,如图所示。他看到这个变压器上有、、、四个引出线头,且、引线比、引线粗。在没有相应的说明书情况下,他应该把引线 接交流“”选填“、”或“、”;
学习小组中的小雨拆开一理想变压器后,如图所示,把一个定值电阻与变压器的原线圈连接,把一可变电阻与该变压器的副线圈连接,原、副线圈的匝数分别为、在交流电源的电压有效值不变的情况下,调节可变电阻的过程中,当 时,获得的功率最大。
四、计算题:本大题共3小题,共36分。
13.(12分)随着科技的发展,电动汽车大有取代燃油车的趋势,因此大量设置充电桩势在必行,热爱钻研的李明同学,设计了如图甲所示的充电装置,线圈匝数为匝,面积为,匀强磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度随时间按正弦规律变化,如图乙所示理想变压器副线圈接充电器,已知额定电压为的充电器恰能正常工作,不计线圈电阻求:
线圈中的最大感应电动势 变压器原、副线圈匝数比.
14.(12分)如图所示,光滑平行金属导轨、固定在倾角为的绝缘斜面上,、为水平放置的平行且足够长的光滑金属导轨,导轨在、两点处平滑连接,水平部分处在磁感应强度为、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨间距均为。两金属棒、的质量分别为、,接入电路的电阻均为,初始时,金属棒垂直放置在水平导轨上,金属棒垂直固定在倾斜导轨上距底端距离为处,某时刻将由静止释放,不计导轨电阻。重力加速度为,求:
金属棒的最大加速度和最大速度;
流过金属棒的电荷量和金属棒上产生的热量;
15.(12分)如图所示是具有弹性绝缘内壁、半径为的圆柱形装置的横截面图,装置内有磁感应强度为的匀强磁场,一质量为、带电荷量为的电子,以一定的初速度从小孔进入装置,电子初速度指向圆心,它与内壁先后碰撞两次能量无损失又恰好从孔射出,试求:
电子的初速度大小;
电子在磁场内运动的时间。
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高二下期中考物理
1.【答案】 【解析】解:、传感器能将感受到的外部信息按照一定的规律转换成电信号,担负着信息采集的任务,故A正确。
B、话筒是一种将声音信号转换为电信号的传感器,故B错误;
C、光敏电阻利用光敏元件可以将光信号转化为电信号的传感器,故C正确;
D、热敏电阻是利用热敏元件将温度的变化转化为电信号的传感器,故D正确;
2.【答案】 【解析】A.当圆环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化,会产生电流,机械能向电能转化,所以机械能不守恒,因此环向右穿过磁场后,不能摆到释放位置,故A错误;
B.圆环离开磁场时磁通量减少,由楞次定律增缩减扩可知:圆环离开磁场时具有扩张的趋势,故B错误;
C.在圆环不断经过磁场,机械能不断损耗过程中圆环越摆越低,最后整个圆环只会在磁场区域来回摆动,因为在此区域内没有磁通量的变化一直是最大值,所以机械能守恒,即圆环最后的运动状态为在磁场区域来回摆动,而不是静止在平衡位置,故C正确;
D.圆环整体在磁场中运动时,因穿过其磁通量不变,不会产生感应电流,故D错误。
3.【答案】 【解析】解:由图可知,阶段电流增大,说明电容器正在放电,电场能正在向磁场能转化,故A错误;
B.阶段电流减小,说明电容器正在反向充电,磁场能正在向电场能转化,故B错误;
阶段电流增大,电容器正在放电;因为阶段是放电且板带正电,表明电流方向沿逆时针方向放电,阶段电流方向沿逆时针方向充电,阶段电流方向沿顺时针方向放电,阶段电流方向沿顺时针方向充电,故C正确,D错误。
4.【答案】 【解析】磁场中切割磁感线的边相当于电源,外电路可看成由三个相同电阻串联形成,、、选项中、两点间电势差的绝对值为外电路中一个电阻两端的电压,选项中、两点间电势差的绝对值为路端电压,故 B正确。
5.【答案】 【解析】交流电的电压有效值为,则电流的有效值为,则电流表示数为,B正确;电压表示数为,A错误;
时,感应电动势最大,此时穿过线圈的磁通量为零,C错误;
交流电的频率为,则电流方向每秒变化次,D错误.
6.【答案】 【解答】解:根据变压器变压原理有,;设输送功率为,则,,,故B正确,ACD错误。
7.【答案】 【解析】离子在速度选择器中做直线运动,根据平衡条件有,解得,故离子、的速度大小之比为, A错误;离子在磁感应强度大小为的匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,则有,解得离子的比荷,又,则离子、的比荷之比为, D正确;由于电荷量与质量关系不明确,故离子、的质量之比和电荷量之比不能确定,、C错误.
8.【答案】 【解析】A.甲图所示电路中,若在线圈中放入铁芯,线圈的感抗变大,通过灯泡的电流变小,灯泡会比没有铁芯时更暗,故A正确;
B.乙图是真空冶炼炉,当炉外线圈通入高频交流电时,金属中产生涡流,金属中产生大量热量从而冶炼金属,故B错误;
C.丙图中变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流,故C正确;
D.丁图中,磁电式仪表线圈的铝框骨架在指针偏转时,铝框的磁通量发生变化,从而产生感应电流,出现安培阻力,使其很快停止摆动,起到了电磁阻尼的作用,故D正确。
9.【答案】 【解析】均匀变化的电场产生稳定的磁场,不会产生电磁波,选项A错误;根据可知,在振荡电路中,仅增大线圈的电感,电磁振荡的频率减小,选项B正确;可利用紫外线的荧光作用进行信号分析,从而探知物体的特征,选项C错误;可见光是一种电磁波,其中红光的波长大于紫光的波长,选项D正确。
10.【答案】 【解答】A.根据楞次定律可知,从上往下看,电流为逆时针方向,故A错误;
B.圆环所受到的安培力其竖直方向的分量以圆环为研究对象,由平衡条件,得,故B正确;
C.设永磁体的质量为,以永磁铁为研究对象,由平衡条件,可知,由能量守恒,永磁铁减少的重力势能等于圆环中产生的焦耳热,故C对;
D.由,解得,由电流定义式可得,,故D错误。
11.【答案】磁通量变化率 增大
【解析】条形磁铁插入线圈时二极管发光,说明回路中产生顺时针方向的感应电流,拔出时二极管发光,说明回路中产生逆时针方向的感应电流,而在条形磁铁插入线圈时,线圈中的磁通量向上且增加,拔出时线圈中的磁通量向上且减小,根据楞次定律结合安培定则可知,线圈的缠绕方向如图乙中的。
条形磁铁从初始位置到完全插入,磁通量的变化量相同,磁铁运动越快,则穿过线圈的磁通量就变化得越快,二极管发光的亮度越大,说明回路中产生的感应电流越大,线圈两端产生的感应电动势越大,因此该实验说明感应电动势随磁通量变化率的增大而增大。
磁体从线圈的上方静止下落,完全进入线圈前穿过线圈的磁通量向上且增大,根据楞次定律可知,感应电流产生的磁场方向向下;磁体离开线圈的过程中,穿过线圈的磁通量向上且减小,根据楞次定律可知,感应电流产生的磁场方向向上,所以磁体在进入和离开线圈时感应电流方向相反。而当磁体完全进入线圈时穿过线圈的磁通量不变,不会产生感应电流,因此磁体加速运动,当穿出线圈时,穿过线圈的磁通量的变化率大于刚进入线圈时穿过线圈的磁通量的变化率,根据法拉第电磁感应定律可知穿出线圈时线圈中的感应电流相较于进入线圈过程中的更大。故选B。
由图可知,断电前通过灯泡和电感线圈的电流均恒定,且通过电感线圈的电流大于通过灯泡的电流,断电瞬间,线圈产生自感电动势阻碍其电流减小,而此时灯泡和线圈构成闭合回路,从而使通过灯泡的电流瞬间增大。
12.【答案】原 、
【解析】根据实验原理可知,实验中需要运用的科学方法是控制变量法;
由图知,时刻前的电压值大于时刻后的电压值,而周期不变,根据减少了原线圈的匝数,副线圈输出电压增大,若增大了原线圈的输入电压,副线圈输出电压增大,故AD错误;
B.拔掉了变压器铁芯,副线圈磁通量减小,则输出电压减小,故B正确;
C.只减小交流电源的频率,不能改变副线圈输出电压,故C错误;
根据变压器电压与线圈匝数之比可知,结合变压器中存在漏磁现象可知,一定是原线圈的匝数。
理想变压器的输入功率等于输出功率,因为是降压变压器,所以副线圈的电压小于原线圈的电压,而功率又相等,所以副线圈的电流大于原线圈的电流,为了减少功率损失,根据电阻定律可知副线圈应用较粗的铜导线绕制,故应将较细的线圈作为原线圈,他应该把引线、接交流“”;
把变压器和等效为一个电阻,当做电源内阻,当内、外电阻相等时,即
此时输出功率最大,根据,得,将公式代入上式,可得
从而得出,此时获得的功率最大。
13、 由题图乙可知磁场变化的周期为,则
线圈中的最大感应电动势为
变压器原线圈电压的有效值为
变压器原、副线圈匝数比为
14.【答案】设棒下滑到斜面底端时速度为,由机械能守恒定律有
,解得
棒刚进入磁场时产生的感应电动势为,通过的电流为
棒所受安培力为,则最大加速度为,
联立解得。
当、棒共速时,棒速度最大,由动量守恒定律得,
解得。
设棒中平均电流为,对棒由动量定理得,又有,联立解得。由能量守恒定律得,两棒产生的总热量,解得
棒与棒电阻相同且串联,所以。
15、 解:由题意可知,要使电子与内壁碰撞两次后又从点飞出,电子在磁场中的运动轨迹为三段相等的圆弧,如图所示
每一段圆弧对应的圆心角为,由几何关系可知,电子的运动轨迹的半径满足 可得:,
根据洛伦兹力提供向心力有 可得
电子在磁场中做圆周运动的周期, 由图可知,电子在磁场中运动的时间:
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