精品解析：江苏扬州市新华中学2025-2026学年度第二学期第一阶段自主练习高二物理试题

2025~2026学年度第二学期第一阶段自主练习 高二物理 一、单选题 1. 如图，双边界的匀强磁场宽度为，若将一个边长的正方形导线框以速度匀速通过磁场区域，则导线框中有感应电流的时间为（　　） A. 2s B. 4s C. 8s D. 10s 【答案】A 【解析】 【详解】导线框进入磁场过程中，穿过导线框的磁通量增加，产生感应电流，该过程导线框运动的位移为； 导线框完全在磁场中运动时，穿过导线框的磁通量不变，不产生感应电流； 导线框穿出磁场过程中，穿过导线框的磁通量减小，产生感应电流，该过程导线框运动的位移为。 因此，导线框中有感应电流的总位移为。根据运动学公式，有感应电流的时间  。 故选A。 2. 图甲为某“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示。按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管：松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位。下列说法正确的有（　　） A. 按下按钮过程，螺线管端电势较低 B. 若更快按下按钮，则、两端的电势差更小 C. 按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势 D. 按下和松开按钮过程，螺线管对磁铁的力方向相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．按下按钮过程中，穿过线圈内向左的磁通量增大，根据楞次定律“增反减同”可知，感应电流的磁场的方向向右，此时螺线管Q端电势高，端电势较低，故A正确； B．根据法拉第电磁感应定律可知，产生的电动势的大小与穿过线圈的磁通量的变化率成正比，若更快按下按钮，穿过线圈的磁通量的变化率变大，则P、Q两端的电势差更大，故B错误； C．按住按钮不动，线圈内磁通量不变化，无感应电动势，故C错误； D．根据“来拒去留”可知，按下和松开按钮过程，螺线管对磁铁的力方向相反，故D错误。 故选A。 3. 如图，导体的长为，绕点以角速度匀速转动，长为，且、、三点在一条直线上，有一磁感应强度为的匀强磁场充满转动平面，且与转动平面垂直，则导体产生的感应电动势大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】导体产生的感应电动势大小为 故选C。 4. 甲、乙、丙原为三个相同的铝管，甲、乙两管的侧壁分别开有图示的横槽和竖槽，丙管未开槽，将一个磁性小球分别由甲、乙、丙上端管口处静止释放，对小球穿过三个铝管的时间进行比较，结果为（　　） A. 甲最长 B. 乙最长 C. 丙最长 D. 三者相同 【答案】C 【解析】 【详解】乙管（开竖槽），竖槽沿竖直方向，切断了水平方向的闭合环形电流回路，无法形成大范围的涡流，电磁阻尼极弱，小球下落很快，运动时间短。 甲管（开横槽），横槽沿水平方向，没有切断水平闭合环形电流回路，仍能形成涡流，存在较强的电磁阻尼，小球下落速度慢于乙，但阻尼弱于未开槽的丙。 丙管（未开槽），铝管完整，可以形成很强的涡流，电磁阻尼作用最强，小球下落加速度最小，速度最慢，因此穿过铝管的时间最长。 故选C。 5. 在图示电路中，两个灯泡和的规格相同，与线圈L串联，与可调电阻串联。闭合开关S，调节电阻和，使两个灯泡都正常发光，然后断开开关S。则（　　） A. 和都立即熄灭 B. 和都逐渐熄灭 C. 逐渐熄灭，立即熄灭 D. 先闪亮一下然后熄灭，立即熄灭 【答案】B 【解析】 【详解】闭合开关S，调节电阻和，两个灯泡的亮度相同，说明两支路电流相等。断开开关S，线圈L中产生自感电动势阻碍电流减小，L相当于电源，A1和A2与L、R1构成回路，因两支路电流相等，所以不会出现A1、A2闪亮一下再熄灭的现象，A1、A2都会逐渐变暗，且同时熄灭。 故选B。 6. 用同种材料制成两个大小相同的正方形导线框甲和乙，甲框所用导线的横截面积为，乙框所用导线的横截面积为。如图所示，水平边界以下存在垂直纸面向里的匀强磁场，甲、乙两框在上方同一高度处自由下落，不计空气阻力。甲、乙导线框通过边界的过程中产生的热量之比为（　　） A. 1∶1 B. 2∶3 C. 3∶2 D. 4∶9 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意，线圈甲和乙在进入磁场前均做自由落体运动，由于下落高度相同，因此两线圈刚进入磁场时的速度相等。由牛顿第二定律可得，线圈进入磁场时的加速度为 其中安培力F安=BIL 感应电流 线圈电阻 质量m=ρ0V，即m=4ρ0SL 综合以上各式可得 式中ρ为电阻率，ρ0为密度。由该式可知，两线圈进入磁场时的任意时刻的加速度相同，因此它们完全进入磁场时的速度也相同，整个进入过程产生的热量（为线圈完全进入磁场时的速度） 则，可知甲、乙导线框通过边界的过程中产生的热量之比为3：2。 故选C。 7. 如图为一交流电压随时间变化的图像。每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定。根据图中数据可得此交流电压的有效值为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据有效值的概念可知 解得 故选D。 8. 如图，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，产生的电动势随时间变化的规律如下图所示。已知线框内阻为，外接灯泡的电阻为，则（　　） A. 电压表的示数为 B. 电路中的电流方向每秒改变2次 C. 时刻，线圈处于中性面 D. 电动势的瞬时值表达式为 【答案】A 【解析】 【详解】A．交流电的有效值为 电压表的示数为，A正确； B．交流电的周期为T=0.2s，一个周期内电流方向改变2次，则电路中的电流方向每秒改变10次，B错误； C．时刻，感应电动势最大，线圈处于与中性面垂直的位置，C错误； D．电动势的瞬时值表达式为，D错误。 故选A。 9. 如图甲为某小区理想变压器示意图，负载变化时变压器输入电压不变。变压器输出的电能通过输电线输送给用户。两条输电线的总电阻用表示，用户的总电阻用变阻器表示，变压器副线圈输出电压随时间变化的图像如图乙。下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为 B. 减小时电流表示数增大 C. 增大时电压表示数减小 D. 变压器输入交流电的频率为 【答案】B 【解析】 【详解】A．变压器次级电压有效值为220V，则电压表的示数小于，A错误； B．减小时，变压器的次级电阻减小，而次级电压不变，则次级电流变大，变压器的初级电流也变大，即电流表示数增大，B正确； C．增大时，次级电阻变大，则次级电流减小，电阻上的电压减小，则电压表示数变大，C错误； D．变压器输入交流电的频率等于次级交流电的频率，则为，D错误。 故选B。 10. “西电东送”采用高压输电，在保持输送功率及输电线路电阻不变的情况下，将输送电压提高到原来的5倍，则输电线路中电阻损耗的功率将减少到原来的（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】已知输送功率不变，由 得输电电流为 输电线路电阻损耗功率 当输送电压提升为原来的5倍时，损耗功率为 故选D。 二、实验题 11. 图甲为教学用的可拆变压器，、线圈均由材料和直径相同的导线绕制而成。 （1）为探究变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系，在图乙中该同学把线圈与学生电源连接，线圈与灯泡连接。其中线圈应连到学生电源的__________（选填“直流”或“交流”）输出端上。 （2）将与灯泡相连的线圈增加少部分匝数，其余装置不变，继续实验，则灯泡__________（选填“变亮”或“变暗”）。 （3）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__________。 A. 演绎法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 理想实验法 （4）某次实验时，变压器原、副线圈的匝数分别为220和110，学生电源输出端电压的有效值为，则灯泡两端电压的有效值可能是__________。 A. B. C. D. （5）导致实验误差的原因可能是__________。 A. 原线圈所加电压小 B. 变压器的铁芯漏磁 C. 变压器的铁芯产生涡流 【答案】（1）交流 （2）变亮 （3）B （4）A （5）BC 【解析】 【小问1详解】 变压器只能改变交流电压，则A线圈应连到学生电源的交流输出端上。 【小问2详解】 将与灯泡相连的B线圈增加少部分匝数，其余装置不变，根据可知，次级电压增大，则继续实验，则灯泡变亮。 【小问3详解】 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控制变量法。 故选B。 【小问4详解】 若为理想变压器，则 解得 考虑实际变压器有漏磁和发热因素，则输出电压小于3V，可能为2.8V。 故选A。 【小问5详解】 导致实验误差的原因可能是变压器的铁芯漏磁或者变压器的铁芯产生涡流。 故选BC。 三、解答题 12. 如图，空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度，两条光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距，左端接有阻值的电阻。一阻值的金属棒放置在导轨上。金属棒在水平向右的拉力作用下，沿导轨做速度的匀速直线运动。求： （1）通过电阻的电流； （2）两点间的电压大小。 【答案】（1）0.8A （2）0.32V 【解析】 【小问1详解】 金属棒产生的感应电动势为 由闭合电路欧姆定律可得通过电阻R的电流为 【小问2详解】 两点间的电压大小为 13. 如图，质量的金属圆环用细绳竖直悬挂于水平横梁上，虚线平分圆环，以上部分有垂直纸面向外的匀强磁场。磁感应强度随时间变化的关系满足，已知圆环的半径，电阻，取重力加速度大小，细绳能承受的最大拉力，从时刻开始计时，求： （1）感应电流的大小及方向； （2）细绳断裂瞬间的时刻。 【答案】（1），感应电流方向沿顺时针方向 （2） 【解析】 【小问1详解】 由楞次定律可知，感应电流方向沿顺时针方向；根据法拉第电磁感应定律有 其中 根据闭合电路欧姆定律有 解得 【小问2详解】 根据安培力公式有 细绳断裂瞬间，则有 其中， 解得 14. 一个小型应急交流发电机，内部为匝边长的正方形线圈，总电阻为。线圈在磁感应强度为的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴匀速转动。发电机对一电阻为的电灯供电，线路中其它电阻不计，若发电机的转动角速度为时，电灯正常发光。求： （1）电灯正常发光的功率； （2）从图示位置开始，线圈转过30°的过程中，通过电灯的电量。 （3）线圈每转动一分钟，外力所需做的功。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 电动势的最大值 电动势的有效值为 流过电灯的电流为 电灯正常发光的功率 【小问2详解】 通过灯泡的电荷量 【小问3详解】 整个回路上产生的热量为 根据能量守恒，外力所做的功等于回路所产生的热量可知 15. 如图，两根足够长的光滑直金属导轨、平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为，、两点间接有阻值为的电阻。一根质量为，电阻为的均匀直金属杆放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。导轨的电阻可忽略。让金属杆沿导轨由静止开始下滑，沿斜面下滑时，金属杆达到最大速度，导轨和金属杆接触良好，重力加速度为。求： （1）金属杆达到的最大速度； （2）在这个过程中，回路中产生的热量； （3）这一过程所用时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 金属杆在磁场中运动达到最大速度时，产生的感应电动势为 金属杆中的电流为 金属杆受到的安培力为 当速度最大时有 代入数据可得 【小问2详解】 在这个过程中，由能量守恒可得 【小问3详解】 在这个过程中，由动量定理有 其中，电量为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025~2026学年度第二学期第一阶段自主练习 高二物理 一、单选题 1. 如图，双边界的匀强磁场宽度为，若将一个边长的正方形导线框以速度匀速通过磁场区域，则导线框中有感应电流的时间为（　　） A. 2s B. 4s C. 8s D. 10s 2. 图甲为某“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示。按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管：松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位。下列说法正确的有（　　） A. 按下按钮过程，螺线管端电势较低 B. 若更快按下按钮，则、两端的电势差更小 C. 按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势 D. 按下和松开按钮过程，螺线管对磁铁的力方向相同 3. 如图，导体的长为，绕点以角速度匀速转动，长为，且、、三点在一条直线上，有一磁感应强度为的匀强磁场充满转动平面，且与转动平面垂直，则导体产生的感应电动势大小为（　　） A. B. C. D. 4. 甲、乙、丙原为三个相同的铝管，甲、乙两管的侧壁分别开有图示的横槽和竖槽，丙管未开槽，将一个磁性小球分别由甲、乙、丙上端管口处静止释放，对小球穿过三个铝管的时间进行比较，结果为（　　） A. 甲最长 B. 乙最长 C. 丙最长 D. 三者相同 5. 在图示电路中，两个灯泡和的规格相同，与线圈L串联，与可调电阻串联。闭合开关S，调节电阻和，使两个灯泡都正常发光，然后断开开关S。则（　　） A. 和都立即熄灭 B. 和都逐渐熄灭 C. 逐渐熄灭，立即熄灭 D. 先闪亮一下然后熄灭，立即熄灭 6. 用同种材料制成两个大小相同的正方形导线框甲和乙，甲框所用导线的横截面积为，乙框所用导线的横截面积为。如图所示，水平边界以下存在垂直纸面向里的匀强磁场，甲、乙两框在上方同一高度处自由下落，不计空气阻力。甲、乙导线框通过边界的过程中产生的热量之比为（　　） A. 1∶1 B. 2∶3 C. 3∶2 D. 4∶9 7. 如图为一交流电压随时间变化的图像。每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定。根据图中数据可得此交流电压的有效值为（　　） A. B. C. D. 8. 如图，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，产生的电动势随时间变化的规律如下图所示。已知线框内阻为，外接灯泡的电阻为，则（　　） A. 电压表的示数为 B. 电路中的电流方向每秒改变2次 C. 时刻，线圈处于中性面 D. 电动势的瞬时值表达式为 9. 如图甲为某小区理想变压器示意图，负载变化时变压器输入电压不变。变压器输出的电能通过输电线输送给用户。两条输电线的总电阻用表示，用户的总电阻用变阻器表示，变压器副线圈输出电压随时间变化的图像如图乙。下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为 B. 减小时电流表示数增大 C. 增大时电压表示数减小 D. 变压器输入交流电的频率为 10. “西电东送”采用高压输电，在保持输送功率及输电线路电阻不变的情况下，将输送电压提高到原来的5倍，则输电线路中电阻损耗的功率将减少到原来的（　　） A. B. C. D. 二、实验题 11. 图甲为教学用的可拆变压器，、线圈均由材料和直径相同的导线绕制而成。 （1）为探究变压器原、副线圈两端电压与匝数的关系，在图乙中该同学把线圈与学生电源连接，线圈与灯泡连接。其中线圈应连到学生电源的__________（选填“直流”或“交流”）输出端上。 （2）将与灯泡相连的线圈增加少部分匝数，其余装置不变，继续实验，则灯泡__________（选填“变亮”或“变暗”）。 （3）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__________。 A. 演绎法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 理想实验法 （4）某次实验时，变压器原、副线圈的匝数分别为220和110，学生电源输出端电压的有效值为，则灯泡两端电压的有效值可能是__________。 A. B. C. D. （5）导致实验误差的原因可能是__________。 A. 原线圈所加电压小 B. 变压器的铁芯漏磁 C. 变压器的铁芯产生涡流 三、解答题 12. 如图，空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度，两条光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距，左端接有阻值的电阻。一阻值的金属棒放置在导轨上。金属棒在水平向右的拉力作用下，沿导轨做速度的匀速直线运动。求： （1）通过电阻的电流； （2）两点间的电压大小。 13. 如图，质量的金属圆环用细绳竖直悬挂于水平横梁上，虚线平分圆环，以上部分有垂直纸面向外的匀强磁场。磁感应强度随时间变化的关系满足，已知圆环的半径，电阻，取重力加速度大小，细绳能承受的最大拉力，从时刻开始计时，求： （1）感应电流的大小及方向； （2）细绳断裂瞬间的时刻。 14. 一个小型应急交流发电机，内部为匝边长的正方形线圈，总电阻为。线圈在磁感应强度为的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴匀速转动。发电机对一电阻为的电灯供电，线路中其它电阻不计，若发电机的转动角速度为时，电灯正常发光。求： （1）电灯正常发光的功率； （2）从图示位置开始，线圈转过30°的过程中，通过电灯的电量。 （3）线圈每转动一分钟，外力所需做的功。 15. 如图，两根足够长的光滑直金属导轨、平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为，、两点间接有阻值为的电阻。一根质量为，电阻为的均匀直金属杆放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。导轨的电阻可忽略。让金属杆沿导轨由静止开始下滑，沿斜面下滑时，金属杆达到最大速度，导轨和金属杆接触良好，重力加速度为。求： （1）金属杆达到的最大速度； （2）在这个过程中，回路中产生的热量； （3）这一过程所用时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $