内容正文:
淮安市高中校协作体2025~2026学年度第二学期高二年级期中联考
物理 试卷
考试时间:75分钟 总分:100分
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 如图所示属于交变电流的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.电流数值总为正值,表示电流方向不变,是直流电,故ABD错误;
C.图中电流强度大小不随时间变化,但方向随时间做周期性改变,是交变电流,故C正确。
故选C。
2. 以下四种情况能产生感应电流的是( )
A. 在图1中,条形磁铁正在靠近开口的铝环
B. 在图2中,闭合线圈竖直向下运动并始终保持水平
C. 在图3中,在条形磁铁上绕制数匝线圈并保持静止不动
D. 在图4中,闭合线圈竖直向下运动并保持与条形磁铁在同一平面
【答案】B
【解析】
【分析】产生感应电流的条件为:闭合回路中磁通量发生变化。
【详解】A.开口的铝环,未构成闭合回路,故未产生感应电流,故A错误;
B.闭合线圈竖直向下运动过程中,磁通量先减小后增大,故闭合线圈中产生了感应电流,B正确;
C.在条形磁铁上绕制数匝线圈并保持静止不动,线圈中磁通量保持不变,故没有产生感应电流,C错误;
D.闭合线圈竖直向下运动并保持与条形磁铁在同一平面,闭合线圈中磁通量始终为0,故没有产生感应电流,D错误。
故选B。
【点睛】
3. 夜幕降临时,路边上的路灯就会自动亮起,是因为路灯上安装了下列哪种传感器( )
A. 温度传感器
B. 红外线传感器
C. 光敏传感器
D. 声音传感器
【答案】C
【解析】
【详解】夜幕降临时,路边上的路灯就会自动亮起,说明控制电路的是光敏元件,故是光敏传感器。
故选C。
4. 下列说法正确的是( )
A. 只有温度较高的物体才能向外辐射红外线
B. 红外线的荧光效应可用来检验纸币的真伪
C. 紫外线的主要作用是热作用
D. 射线穿透力强,可用来进行人体透视
【答案】D
【解析】
【详解】A.一切温度高于绝对零度的物体都在向外辐射红外线,并非只有温度较高的物体才能辐射,A错误;
B.荧光效应是紫外线的特性,可用于检验纸币真伪,红外线无荧光效应,B错误;
C.热作用是红外线的主要作用,紫外线的主要作用为化学作用、杀菌消毒、激发荧光等,C错误;
D.X射线波长短、穿透力强,医学上可利用其进行人体透视,D正确。
故选D。
5. 关于电磁波,下列说法中正确的是( )
A. 麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹最先用实验证实了电磁波的存在
B. 变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场
C. 电磁波和机械波都依赖于介质才能传播
D. 不同频率的电磁波在真空中传播的速度不同
【答案】A
【解析】
【详解】A.麦克斯韦建立电磁场理论时首先预言了电磁波的存在,赫兹最先通过实验证实了电磁波的存在,A正确;
B.根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场一定产生磁场,其中均匀变化的电场会产生恒定的磁场,只有周期性变化的电场才会产生变化的磁场,B错误;
C.机械波的传播依赖介质,电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,C错误;
D.所有频率的电磁波在真空中的传播速度均等于光速,与频率大小无关,D错误。
故选A。
6. 如图所示,把一铁块放入通电线圈内部、一段时间后,铁块就会“烧”得通红。下列说法中正确的是( )
A. 铁块中产生了涡流
B. 线圈接的是干电池
C. 如果是用木块放在线圈内部,木块可能会燃烧
D. 如果是将手指伸入线圈内部,手指可能被“烧”伤
【答案】A
【解析】
【详解】A.当线圈通入变化的电流时,会在线圈内部会产生变化的磁场,而铁块放在线圈内部,则在铁块内部会有变化的磁场,而变化的磁场能够产生电场,因此会在铁块内部形成涡流,而根据电流的热效应,铁块会被“烧”得通红,故A正确;
B.干电池提供的是直流电,当线圈接干电池时,线圈中的电流恒定,将产生恒定的磁场,不能产生变化的磁场,而根据电磁感应原理可知,恒定的磁场不能产生电场,则铁块中不能产生涡流,铁矿也不会被“烧”得通红,故B错误;
C.由于木块不是导体,因此木块放在线圈内部时木块中不会有感应电流产生,木块也不可能会燃烧,故C错误;
D.人的手指虽然是导体,但手指在变化的磁场中不能形成闭合的电流,也就不能产生涡流,因此手指不可能被“烧”伤,故D错误。
故选A。
7. 如图所示的电路中,、是完全相同的灯泡,线圈的自感系数较大,它的电阻可以忽略。下列说法正确的是( )
A. 闭合开关S,先亮、后亮
B. 闭合开关S,、始终一样亮
C. 断开开关S,立刻熄灭、过一会才熄灭
D. 断开开关S,、都要过一会才熄灭
【答案】D
【解析】
【详解】AB.闭合开关S,所在支路不会产生感应电动势,所以马上亮,由于线圈产生自感电动势阻碍电流的增大,所以逐渐亮起来;稳定后,由于线圈的电阻可以忽略,可知所在支路的电流大于所在支路的电流,则比更亮,故AB错误;
CD.断开开关S,由于线圈产生自感电动势阻碍电流的减小,且与、构成回路,所以、都要过一会才熄灭,故C错误,D正确。
故选D。
8. 要使某LC回路的周期增大到原来的2倍,下列方法可行的是( )
A. 保持电感L不变,使电容C增大到原来的2倍
B. 保持电容C不变,使电感L增大到原来的2倍
C. 使电感L和电容C都增大到原来的2倍
D. 使电感L和电容C都增大到原来的4倍
【答案】C
【解析】
【详解】A.LC振荡回路的周期公式为
可知周期与成正比,保持不变,增大为原来的2倍,则变为原来的倍,A错误;
B.保持不变,增大为原来的2倍,则变为原来的倍,B错误;
C.、都增大为原来的2倍,则变为原来的2倍,C正确;
D.、都增大为原来的4倍,则变为原来的4倍,D错误。
故选C。
9. 如图为一交流发电机的示意图,已知线圈转动的周期为,当线圈绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动时,下列说法正确的是( )
A. 图示位置磁通量最大
B. 图示位置磁通量的变化率最大
C. 图示位置电流最大,方向为
D. 从图示位置开始经过,电流方向将发生改变
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.由图可知,图示位置线圈平面与磁感线的方向垂直,穿过线圈的磁通量最大,磁通量变化率为零,感应电流为零,故A正确,BC错误;
D.从图示位置开始经过时,线圈平面与磁感线的方向平行,穿过线圈的磁通量为零,磁通量变化率最大,感应电动势达到最大值,感应电流最大,电流方向没有发生改变,故D错误。
故选A。
10. 如图1所示,无线充电技术是近年发展起来的新技术,充电原理可近似看成理想变压器,如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 两个线圈中电流大小一定相同
B. 两个线圈中电流的频率可能不同
C. 充电基座线圈接的电源是恒定的直流电
D. 充电基座线圈接的电源必须是交流电且,都闭合才能充电
【答案】D
【解析】
【详解】A.理想变压器原、副线圈电流满足
仅当两线圈匝数相等时电流大小才相同,匝数未知的情况下电流大小不一定相同,A错误;
B.理想变压器利用互感现象传输能量,不会改变交流电的频率,两线圈中电流频率一定相同,B错误;
C.若充电基座接恒定直流电,基座线圈产生的磁场恒定,接收线圈的磁通量不发生变化,不会产生感应电动势,无法实现充电,C错误;
D.充电基座接交流电才能产生变化的磁场,使接收线圈产生感应电动势;且S1闭合时原线圈才有电流,S2闭合时接收线圈形成闭合回路才有感应电流,满足这两个条件才能充电,D正确。
故选D。
11. 如图,“”形导线框置于磁感应强度大小为B、水平向右的匀强磁场中。线框相邻两边均互相垂直,各边长均为l。线框绕 b、e所在直线以角速度顺时针匀速转动,be与磁场方向垂直。t=0时,abef与水平面平行,则( )
A. t=0时,电流方向为afedcba
B. t=0时,感应电动势为
C. 时,感应电动势为0
D. t=0到过程中,感应电动势平均值为0
【答案】B
【解析】
【详解】AB.线框旋转切割磁场产生电动势的两条边为cd 和af,t = 0时刻cd边速度与磁场方向平行,不产生电动势,因此此时只有af 边切割产生电动势,由右手定则可知电流方向为 abcdefa,电动势为,故A错误,B正确;
C.时,线框旋转180°,此时依旧只有af 边切割磁场产生电动势,感应电动势仍为,故C错误;
D.t=0到时,线框abef的磁通量变化量为零,线框bcde的磁通量变化量为
由法拉第电磁感应定律,可得平均电动势为,故D错误。
故选B。
二、非选择题:共5题,共56分,其中第13~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 在“探究变压器原、副线圈的电压与匝数的关系”实验中,某同学利用“教学用的可拆变压器”进行探究。图甲为教学用的可拆变压器,A、B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A线圈与学生电源连接,B线圈与灯泡连接。其中A线圈应连到学生电源的_______ (选填“直流”或“交流”)输出端上。
(2)该同学认真检查电路无误后,先保证原线圈匝数不变,改变副线圈匝数;再保证副线圈匝数不变,改变原线圈匝数。分别测出相应的原、副线圈两端的电压值。由于交变电流的电压是变化的,所以,我们实际上测量的是电压的____________(选填“有效值”或“最大值”)。
(3)某次实验操作,副线圈所接多用电表的读数如图所示,其对应的选择开关是交流电压10 V挡,则此时多用电表读数为_____V。
(4)某次实验时,变压器原、副线圈的匝数分别为400和200,学生电源输出端电压的有效值为6V,则灯泡两端电压的有效值可能是_______ 。
A. 12V B. 6V C. 4V D. 2.8V
(5)灯泡两端实际电压小于理论电压,导致该实验误差的原因可能是_______。
A. 学生电源接的是直流电压
B. 原线圈所加电压不稳定
C. 变压器的铁芯产生涡流导致发热
【答案】(1)交流 (2)有效值
(3)4.8 (4)D (5)C
【解析】
【小问1详解】
变压器依靠互感现象工作,只有输入交流电才能产生变化的磁通量,使副线圈感应出感应电动势,因此原线圈需接交流输出端。
【小问2详解】
交流电表测量交变电压时,测量的是交变电压的有效值。
【小问3详解】
选择交流10V量程,该量程分度值为0.2V,由图可知,读数为。
【小问4详解】
根据理想变压器电压匝数关系
代入、、
解得理论电压
实际变压器存在漏磁、铜损、涡流损耗,副线圈实际电压一定小于理论值3V,选项中只有2.8V符合。
故选D。
【小问5详解】
A.若学生电源接直流,副线圈没有电压输出,A错误;
B.原线圈电压不稳定只会造成电压波动,不会使电压持续小于理论值,B错误;
C.铁芯的涡流发热会损耗能量,造成感应电压降低,使得副线圈实际电压小于理论值,C正确。
故选C。
13. 有一个n=1000匝的线圈,在t=0.2s内穿过它的磁通量从Φ1=0.02Wb均匀增加到Φ2=0.04Wb,如果线圈的电阻r=10Ω,把一个电阻R=90Ω的电热器连接在它的两端,求:
(1)线圈中的感应电动势E;
(2)通过电热器的电流I的大小。
【答案】(1)100V
(2)1A
【解析】
【小问1详解】
根据法拉第电磁感应定律
其中、、、
解得
【小问2详解】
线圈相当于有内阻的电源,根据闭合电路欧姆定律,总电流
解得
14. 某理想变压器如图甲,原副线圈匝数比4:1,输入电压随时间的变化图像如图乙,其中R1=R2=6Ω,求:
(1)电压表示数;
(2)流过原线圈的电流
【答案】(1)12V (2)1A
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,原线圈输入正弦交流电压的最大值
因此原线圈电压的有效值为
根据理想变压器电压比规律
其中
代入得副线圈电压
电压表测量副线圈电压有效值,因此电压表示数为。
【小问2详解】
副线圈侧、并联,总电阻为
副线圈总电流
根据理想变压器电流比规律
解得原线圈电流
15. 如图所示,水平放置的两平行金属导轨相距l=0.50m,左端接一电阻R=0.2Ω,磁感应强度B=0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,导体棒ac(长为l)垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。当棒ac以v=4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:
(1)ac棒中感应电动势的大小;
(2)回路中感应电流的大小;
(3)维持ac棒做匀速运动的水平外力的大小。
【答案】(1)0.8V;(2)4A;(3)0.8N
【解析】
【详解】(1)ac棒垂直切割磁感线,产生的感应电动势的大小为
E=Blv=0.40×0.50×4.0V=0.80V
(2)回路中感应电流的大小为
由右手定则知,ac棒中的感应电流由c流向a。
(3)ac棒受到的安培力大小为
F安=BIl=0.40×4.0×0.50 N=0.80N
由左手定则知,安培力方向向左。由于导体棒匀速运动,水平方向受力平衡,则
F外=F安=0.80N
方向水平向右。
16. 风力发电作为新型环保能源,近年来得到了快速发展,图1所示的风车阵中发电机输出功率100kW,输出电压250V,用户需要的电压是220V,输电线总电阻为10Ω。若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%,图2为此输电线路的示意图。
(1)求输电导线中的电流;
(2)求在输电线路中设置的升压变压器原、副线圈的匝数比;
(3)求降压变压器原线圈的输入电压U3。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
已知输送总功率
输电损失功率
由输电线发热功率公式
其中
解得
【小问2详解】
升压变压器原线圈输入功率
可得
理想变压器电流与匝数成反比
解得
【小问3详解】
根据
升压变压器副线圈电压
输电线电压损失
因此降压变压器原线圈输入电压
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淮安市高中校协作体2025~2026学年度第二学期高二年级期中联考
物理 试卷
考试时间:75分钟 总分:100分
一、单项选择题:共11题,每题4分,共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 如图所示属于交变电流的是( )
A. B.
C. D.
2. 以下四种情况能产生感应电流的是( )
A. 在图1中,条形磁铁正在靠近开口的铝环
B. 在图2中,闭合线圈竖直向下运动并始终保持水平
C. 在图3中,在条形磁铁上绕制数匝线圈并保持静止不动
D. 在图4中,闭合线圈竖直向下运动并保持与条形磁铁在同一平面
3. 夜幕降临时,路边上的路灯就会自动亮起,是因为路灯上安装了下列哪种传感器( )
A. 温度传感器
B. 红外线传感器
C. 光敏传感器
D. 声音传感器
4. 下列说法正确的是( )
A. 只有温度较高的物体才能向外辐射红外线
B. 红外线的荧光效应可用来检验纸币的真伪
C. 紫外线的主要作用是热作用
D. 射线穿透力强,可用来进行人体透视
5. 关于电磁波,下列说法中正确的是( )
A. 麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹最先用实验证实了电磁波的存在
B. 变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场
C. 电磁波和机械波都依赖于介质才能传播
D. 不同频率的电磁波在真空中传播的速度不同
6. 如图所示,把一铁块放入通电线圈内部、一段时间后,铁块就会“烧”得通红。下列说法中正确的是( )
A. 铁块中产生了涡流
B. 线圈接的是干电池
C. 如果是用木块放在线圈内部,木块可能会燃烧
D. 如果是将手指伸入线圈内部,手指可能被“烧”伤
7. 如图所示的电路中,、是完全相同的灯泡,线圈的自感系数较大,它的电阻可以忽略。下列说法正确的是( )
A. 闭合开关S,先亮、后亮
B. 闭合开关S,、始终一样亮
C. 断开开关S,立刻熄灭、过一会才熄灭
D. 断开开关S,、都要过一会才熄灭
8. 要使某LC回路的周期增大到原来的2倍,下列方法可行的是( )
A. 保持电感L不变,使电容C增大到原来的2倍
B. 保持电容C不变,使电感L增大到原来的2倍
C. 使电感L和电容C都增大到原来的2倍
D. 使电感L和电容C都增大到原来的4倍
9. 如图为一交流发电机的示意图,已知线圈转动的周期为,当线圈绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动时,下列说法正确的是( )
A. 图示位置磁通量最大
B. 图示位置磁通量的变化率最大
C. 图示位置电流最大,方向为
D. 从图示位置开始经过,电流方向将发生改变
10. 如图1所示,无线充电技术是近年发展起来的新技术,充电原理可近似看成理想变压器,如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 两个线圈中电流大小一定相同
B. 两个线圈中电流的频率可能不同
C. 充电基座线圈接的电源是恒定的直流电
D. 充电基座线圈接的电源必须是交流电且,都闭合才能充电
11. 如图,“”形导线框置于磁感应强度大小为B、水平向右的匀强磁场中。线框相邻两边均互相垂直,各边长均为l。线框绕 b、e所在直线以角速度顺时针匀速转动,be与磁场方向垂直。t=0时,abef与水平面平行,则( )
A. t=0时,电流方向为afedcba
B. t=0时,感应电动势为
C. 时,感应电动势为0
D. t=0到过程中,感应电动势平均值为0
二、非选择题:共5题,共56分,其中第13~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
12. 在“探究变压器原、副线圈的电压与匝数的关系”实验中,某同学利用“教学用的可拆变压器”进行探究。图甲为教学用的可拆变压器,A、B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A线圈与学生电源连接,B线圈与灯泡连接。其中A线圈应连到学生电源的_______ (选填“直流”或“交流”)输出端上。
(2)该同学认真检查电路无误后,先保证原线圈匝数不变,改变副线圈匝数;再保证副线圈匝数不变,改变原线圈匝数。分别测出相应的原、副线圈两端的电压值。由于交变电流的电压是变化的,所以,我们实际上测量的是电压的____________(选填“有效值”或“最大值”)。
(3)某次实验操作,副线圈所接多用电表的读数如图所示,其对应的选择开关是交流电压10 V挡,则此时多用电表读数为_____V。
(4)某次实验时,变压器原、副线圈的匝数分别为400和200,学生电源输出端电压的有效值为6V,则灯泡两端电压的有效值可能是_______ 。
A. 12V B. 6V C. 4V D. 2.8V
(5)灯泡两端实际电压小于理论电压,导致该实验误差的原因可能是_______。
A. 学生电源接的是直流电压
B. 原线圈所加电压不稳定
C. 变压器的铁芯产生涡流导致发热
13. 有一个n=1000匝的线圈,在t=0.2s内穿过它的磁通量从Φ1=0.02Wb均匀增加到Φ2=0.04Wb,如果线圈的电阻r=10Ω,把一个电阻R=90Ω的电热器连接在它的两端,求:
(1)线圈中的感应电动势E;
(2)通过电热器的电流I的大小。
14. 某理想变压器如图甲,原副线圈匝数比4:1,输入电压随时间的变化图像如图乙,其中R1=R2=6Ω,求:
(1)电压表示数;
(2)流过原线圈的电流
15. 如图所示,水平放置的两平行金属导轨相距l=0.50m,左端接一电阻R=0.2Ω,磁感应强度B=0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,导体棒ac(长为l)垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。当棒ac以v=4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:
(1)ac棒中感应电动势的大小;
(2)回路中感应电流的大小;
(3)维持ac棒做匀速运动的水平外力的大小。
16. 风力发电作为新型环保能源,近年来得到了快速发展,图1所示的风车阵中发电机输出功率100kW,输出电压250V,用户需要的电压是220V,输电线总电阻为10Ω。若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%,图2为此输电线路的示意图。
(1)求输电导线中的电流;
(2)求在输电线路中设置的升压变压器原、副线圈的匝数比;
(3)求降压变压器原线圈的输入电压U3。
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