精品解析：安徽合肥市肥西宏图中学2025-2026学年度高二下学期第一次段考物理试卷

2025—2026学年度（下）高二年级物理学科 第一次段考试卷 考试时间：75分钟 试卷分值：100分 一、单选题（每题4分共32分） 1. 考试时，监考教师使用手持金属探测器对进入考场的考生进行检查，如题图所示，该探测器涉及的基本原理是（　　） A. 涡流 B. 静电感应 C. 电磁阻尼 D. 电磁驱动 【答案】A 【解析】 【详解】金属探测器是通过交流电产生的变化磁场在金属处产生涡流的基本原理。 故选A。 2. 如图所示，A、B都是质量很轻的铝环，环A是闭合的，环B是断开的，横梁可以绕中间的支点自由转动。若用磁铁分别按图示方式靠近这两个圆环，则下面说法正确的是（ ） A. 磁铁N极靠近A环时，A环内部产生顺时针方向的感应电流（图示视角） B. 磁铁N极靠近B环时，B环内部产生逆时针方向的感应电流（图示视角） C. 磁铁N极靠近B环时，B环内没有感应电动势产生 D. 磁铁的任意磁极靠近A环时，A环均会被排斥 【答案】D 【解析】 【详解】A．磁铁N极靠近A环时，A环有增大的磁通量和垂直于A环向里的磁感应强度，由楞次定律可知，将产生垂直于A环向外的感应磁场，由右手定则，产生图示视角逆时针的电流，故A错误； B．磁铁N极靠近B环时，由于没有闭合回路，故不能产生感应电流，故B错误； C．磁铁N极靠近B环时，由于有磁通量的变化，因此会产生感应电动势，故C错误； D．磁铁的任意磁极靠近A环时，环内磁通量变大，根据楞次定律，圆环受到的安培力的效果总是阻碍磁通量的变化（来拒）可知闭合圆环中会产生感应电流，A环被排斥，故D正确。 故选D。 3. 如图1所示，水平桌面上固定的闭合金属线圈处于磁场中，磁感应强度B随时间t变化的图像如图2所示，垂直桌面向上为正方向。从上向下看，金属线圈中（　　） A. 的时间内电流为逆时针方向 B. 的时间内电流为顺时针方向 C. 与的时间内，电流方向相同 D. 的时间内，电流逐渐减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．的时间内，磁场方向向上，磁感应强度增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，从上向下看，金属线圈中感应电流为顺时针方向，故A错误； B．的时间内，磁感应强度一定，穿过线圈的磁通量不变，线圈之中没有产生感应电流，故B错误； C．的时间内，磁场方向向上，磁感应强度减小，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，从上向下看，金属线圈中感应电流为逆时针方向，的时间内，磁场方向向下，磁感应强度增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，从上向下看，金属线圈中感应电流为逆时针方向，则与的时间内，电流方向相同，故C正确； D．根据图像可知，的时间内，磁感应强度的变化率逐渐增大，线圈面积一定，则穿过线圈的磁通量的变化率增大，根据法律的电磁感应定律可知，电流逐渐增大，故D错误。 故选C。 4. 下列说法正确的是（　　） A. 为了纪念韦伯在电磁领域做出的贡献，磁通密度的单位定义为韦伯 B. 奥斯特发现了电流的磁效应 C. 伽利略制造出了人类历史上的第一台发电机 D. 安培发现了电磁感应定律 【答案】B 【解析】 【详解】A．为了纪念韦伯在电磁领域做出的贡献，磁通量的单位定义为韦伯，A错误； B．1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，证明了“电能生磁”，B正确； C．法拉第制造出了人类历史上的第一台发电机，C错误； D．纽曼与韦伯发现了电磁感应定律，D错误。 故选B。 5. 下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（　　） A. 图甲是微安表的表头，运输时把两个正、负接线柱用导线连接，可以减小电表指针摆动角度 B. 图乙是铜盘靠惯性转动，手持磁铁靠近铜盘，铜盘转动加快 C. 图丙中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快 D. 图丁是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属 【答案】A 【解析】 【详解】A．图甲是微安表的表头，根据电磁阻尼原理可知，运输时把两个正、负接线柱用导线连接，可以减小电表指针摆动角度，故A正确； B．图乙是铜盘靠惯性转动，手持磁铁靠近铜盘，由于电磁阻尼作用，铜盘转动变慢，故B错误； C．图丙中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，这属于电磁驱动作用，根据楞次定律可知，且铝框比磁铁转得要慢，故C错误； D．图丁是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，在金属中产生涡流，金属中产生大量热量，从而冶炼金属，故D错误。 故选A。 6. 如图所示的电路中，电感L的自感系数很大，电阻可忽略，D为理想二极管，则下列说法正确的有（　　） A. 当闭合时，和立即变亮 B. 当闭合时，立即变亮，逐渐变亮 C. 当断开时，突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭 D. 当断开时，突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由于D为理想二极管，具有单向导电性，根据图像可知，电源与二极管的负极连接，可知当S闭合时，L1一直不亮，由于线圈的自感作用，L2将逐渐变亮，故AB错误； CD．当S断开时，由于线圈的自感作用，线圈相当于一个电源，线圈中的电流将在新的回路中由原来的稳定值逐渐减小为0，可知当S断开时，L2逐渐熄灭，L1突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭，故C正确，D错误。 故选C。 7. 交流发电机的示意图如图甲所示，两磁极间的磁场可视为匀强磁场，矩形线圈ABCD绕垂直于磁场方向的轴沿逆时针方向匀速转动，发电机的电动势随时间按正弦函数的规律变化，如图乙所示。发电机线圈电阻为，外电路接的定值电阻，电流表可视为理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 理想电流表的示数为2.2A B. 电动势的瞬时值表达式为 C. 产生的交变电流的频率为100Hz D. 线圈经过图示位置时，产生的电动势为220V 【答案】A 【解析】 【详解】B．电动势的瞬时值表达式为，故B错误； C．周期为0.02s，则产生的交变电流的频率，故C错误； D．线圈经过图示位置时，线圈平面与磁场方向平行，电动势达到最大值，则产生的电动势为，故D错误； A．电动势的有效值 则理想电流表的示数，故A正确。 故选A。 8. 如图所示，A、B两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，半径rA=2rB，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小。A、B线圈中产生的感应电动势和感应电流之比分别为（ ） A. 4：1，2：1 B. 2：1，1：1 C. 4：1，1：2 D. 1：2，1：1 【答案】A 【解析】 【详解】感应电动势 所以 所以 故选A。 二、多选题（每题5分，共10分，选对得5分，选不全得3分，选错不得分） 9. 穿过固定不动的线框的磁通量随时间变化的规律如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 第1s末感应电动势的大小等于2V B. 第1s内和第2s内，感应电动势一样大 C. 2s末到第4s末这段时间内，感应电动势最大 D. 第5s内感应电动势比最初2s内感应电动势大，且方向相反 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图线的斜率表示磁通量变化率的大小，由 可知，第1s内和第2s内的斜率相同，感应电动势 故A错误； B．图线的斜率表示磁通量变化率的大小，由 可知，第1 s内和第2 s内的斜率相同，故B正确； C．第2s末到第4s末这段时间内，磁通量不变，感应电动势为零，故C错误。 D．第5s内感应电动势 则在第5s内的斜率是最初2s内的2倍，并且斜率符号相反，说明感应电动势的方向也是相反的，故D正确； 故选BD。 【点睛】通过图象运用数学知识结合物理规律解决问题，其中我们要知道图象斜率的意义：斜率的大小等于电动势，斜率的符号反映电动势的方向。对于图象问题，我们也从图象的斜率和截距结合它的物理意义去研究。 10. 如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头来调节，在副线圈两端连接了定值电阻和滑动变阻器为滑动变阻器的滑动触头，在原线圈上加一电压为的正弦交流电，则（ ） A. 保持的位置不动，将向上滑动时，电流表读数变小 B. 保持的位置不动，将向上滑动时，电流表读数变大 C. 保持的位置不动，将向上滑动时，电流表读数变小 D. 保持的位置不动，将向上滑动时，电流表读数变大 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据 保持Q的位置不动，则不变，将P向上滑动时，R接入电路的电阻变大 根据 可知变小，根据 可得也变小，即电流表读数变小，A正确，B错误； CD．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，变大，则根据 可知副线圈输出功率变大，则变压器原线圈输入功率变大 根据，而输入电压一定，变大，即电流表读数变大，C错误，D正确。 故选AD。 三、实验题（每空2分，共14分） 11. 利用如图所示的实验装置进行“探究感应电流方向”的实验。 （1）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放置在______（填“a”或“b”）位置。 （2）下列操作不能产生感应电流的是______。 A. 开关闭合瞬间 B. 开关闭合后，滑动变阻器滑片不动 C. 开关断开瞬间 D. 开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片 （3）将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关S闭合，以下操作中也能使电流计指针右偏的是______。 A. 拔出线圈A B. 将滑动变阻器的滑片向左移动 C. 将滑动变阻器的滑片向右移动 （4）某同学第一次将滑动变阻器的滑片慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的滑片快速向右移动，发现第二次电流计指针的摆动幅度较大，原因是线圈B中的______（填“磁通量”“磁通量的变化”或“磁通量的变化率”）第二次比第一次的大。 【答案】（1）a （2）B （3）C （4）磁通量的变化率 【解析】 【小问1详解】 滑动变阻器采用限流接法，为了确保安全，开关闭合前，滑动变阻器接入电阻应为最大值，即滑动变阻器的滑片应放置在a端。 【小问2详解】 A．开关闭合瞬间，线圈A电流发生变化，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中能够产生感应电流，A不符合题意； B．开关闭合后，滑动变阻器滑片不动，线圈A电流不发生变化，穿过线圈B的磁通量没有发生变化，线圈B中不能够产生感应电流，B符合题意； C．开关断开瞬间，线圈A电流发生变化，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中能够产生感应电流，C不符合题意； D．开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片，线圈A电流发生变化，穿过线圈B的磁通量发生变化，线圈B中能够产生感应电流，D不符合题意。 故选B。 【小问3详解】 A．将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，线圈A电流增大，穿过线圈B的磁通量增大，线圈B中产生感应电流，此时发现电流计指针右偏，表明当穿过线圈B的磁通量增大时，电流计指针将向右偏，当拔出线圈A时，穿过线圈B的磁通量减小，则电流计指针将向左偏，故A错误； B．将滑动变阻器的滑片向左移动，滑动变阻器接入电阻增大，通过线圈A的电流减小，则穿过线圈B的磁通量减小，结合上述可知，电流计指针将向左偏，故B错误； C．将滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电阻减小，通过线圈A的电流增大，则穿过线圈B的磁通量增大，结合上述可知，电流计指针将向右偏，故C正确。 故选C。 【小问4详解】 电流计指针的摆动幅度较大，表明B中产生的感应电流较大，B中的感应电动势较大，第一次将滑动变阻器的滑片慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的滑片快速向右移动，发现第二次电流计指针的摆动幅度较大，原因是线圈B中的磁通量的变化率第二次比第一次的大。 12. 某学习小组在探究变压器原、副线圈电压和匝数关系的实验中，采用了可拆式变压器，铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯，将原、副线圈套在铁芯A的两臂上，如图所示。 （1）除图中的器材外，下列器材中还需要的是______（填仪器前的字母）； A. 干电池 B. 磁铁 C. 低压交流电源 D. 多用电表 E. 直流电压表 F. 直流电流表 （2）下列说法正确的是______。 A. 为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数 B. 变压器中的铁芯都是由柱状硅钢块制成 C. 变压器正常工作后，电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈 D. 保持原线圈电压及匝数不变，可改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数对输出电压的影响 （3）实验中发现原、副线圈匝数的比值与电压之比有微小差别，出现这种情况的原因是______。 【答案】（1）CD （2）D （3）实验中发现原、副线圈匝数的比值与电压之比有微小差别，出现这种情况的原因是变压器工作时有能量损失，导致原、副线圈匝数的比值与电压之比有微小差别。 【解析】 【小问1详解】 变压器的工作原理是互感现象，需要使用低压交流电源，不需要磁铁与干电池。实验中，产生的是交流电，测量电压与电流需要用交流电表，即需要多用表，不需要直流电压表与直流电流表。 故选CD。 【小问2详解】 A．根据电压匝数关系有 可知，为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，即变压器起到降压作用，故A错误； B．为了减小涡流影响，变压器中的铁芯是由彼此绝缘的块状硅钢片叠加制成，故B错误； C．变压器正常工作后，电路中的能量并非由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈，而是通过空间的电磁场，从导体的原线圈传递给副线圈，故C错误； D．根据电压匝数的关系可知，保持原线圈电压及匝数不变，可通过改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数对输出电压的影响，故D正确。 故选D。 【小问3详解】 略 四、解答题（13题12分，14题14分，15题18分，共44分） 13. 如图所示，ab=50cm，ad=20cm，匝数为100匝的矩形线圈。线圈电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，磁感应强度B=0.2T。线圈绕垂直于磁感线的OO'轴以角速度50rad/s匀速转动。 （1）从此位置开始计时，它的感应电动势的瞬时值表达式； （2）1min内R上消耗的电能。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）从此位置开始计时，它的感应电动势的瞬时值 （2）电路中电流的有效值为 1min内R上消耗的电能为 14. 如图所示，某小型水电站发电机的输出功率，发电机的输出电压，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均是理想变压器，求： （1）发电机输出的电流； （2）输电线上的电流； 【答案】（1）400A （2）25A 【解析】 【小问1详解】 根据电功率可得 则发电机输出的电流为 【小问2详解】 输电线上损失功率，由 可得输电线上的电流为 15. 如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度为L，一端连接阻值为R的定值电阻。导轨所在空间存在竖直向下磁感应强度B的匀强磁场。导体棒MN放在导轨上，其电阻为r，长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好，导轨电阻可忽略不计，导体棒在平行于导轨的拉力作用下沿导轨向右以速度v做匀速直线运动。求： （1）电阻R两端的电压U； （2）在t时间内，拉力做的功W； （3）请证明：此过程拉力的功率P1等于电路消耗的功率P2。 【答案】（1） （2） （3）拉力的功率 解得 电路消耗的功率 ，其中 解得 所以 【解析】 【小问1详解】 MN棒产生的感应电动势 根据闭合电路欧姆定律 电阻R两端的电压 解得 【小问2详解】 匀速运动，导体棒所受合力为0，则拉力 拉力做的功 解得 【小问3详解】 略 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度（下）高二年级物理学科 第一次段考试卷 考试时间：75分钟 试卷分值：100分 一、单选题（每题4分共32分） 1. 考试时，监考教师使用手持金属探测器对进入考场的考生进行检查，如题图所示，该探测器涉及的基本原理是（　　） A. 涡流 B. 静电感应 C. 电磁阻尼 D. 电磁驱动 2. 如图所示，A、B都是质量很轻的铝环，环A是闭合的，环B是断开的，横梁可以绕中间的支点自由转动。若用磁铁分别按图示方式靠近这两个圆环，则下面说法正确的是（ ） A. 磁铁N极靠近A环时，A环内部产生顺时针方向的感应电流（图示视角） B. 磁铁N极靠近B环时，B环内部产生逆时针方向的感应电流（图示视角） C. 磁铁N极靠近B环时，B环内没有感应电动势产生 D. 磁铁的任意磁极靠近A环时，A环均会被排斥 3. 如图1所示，水平桌面上固定的闭合金属线圈处于磁场中，磁感应强度B随时间t变化的图像如图2所示，垂直桌面向上为正方向。从上向下看，金属线圈中（　　） A. 的时间内电流为逆时针方向 B. 的时间内电流为顺时针方向 C. 与的时间内，电流方向相同 D. 的时间内，电流逐渐减小 4. 下列说法正确的是（　　） A. 为了纪念韦伯在电磁领域做出的贡献，磁通密度的单位定义为韦伯 B. 奥斯特发现了电流的磁效应 C. 伽利略制造出了人类历史上的第一台发电机 D. 安培发现了电磁感应定律 5. 下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（　　） A. 图甲是微安表的表头，运输时把两个正、负接线柱用导线连接，可以减小电表指针摆动角度 B. 图乙是铜盘靠惯性转动，手持磁铁靠近铜盘，铜盘转动加快 C. 图丙中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快 D. 图丁是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属 6. 如图所示的电路中，电感L的自感系数很大，电阻可忽略，D为理想二极管，则下列说法正确的有（　　） A. 当闭合时，和立即变亮 B. 当闭合时，立即变亮，逐渐变亮 C. 当断开时，突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭 D. 当断开时，突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭 7. 交流发电机的示意图如图甲所示，两磁极间的磁场可视为匀强磁场，矩形线圈ABCD绕垂直于磁场方向的轴沿逆时针方向匀速转动，发电机的电动势随时间按正弦函数的规律变化，如图乙所示。发电机线圈电阻为，外电路接的定值电阻，电流表可视为理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 理想电流表的示数为2.2A B. 电动势的瞬时值表达式为 C. 产生的交变电流的频率为100Hz D. 线圈经过图示位置时，产生的电动势为220V 8. 如图所示，A、B两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，半径rA=2rB，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小。A、B线圈中产生的感应电动势和感应电流之比分别为（ ） A. 4：1，2：1 B. 2：1，1：1 C. 4：1，1：2 D. 1：2，1：1 二、多选题（每题5分，共10分，选对得5分，选不全得3分，选错不得分） 9. 穿过固定不动的线框的磁通量随时间变化的规律如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 第1s末感应电动势的大小等于2V B. 第1s内和第2s内，感应电动势一样大 C. 2s末到第4s末这段时间内，感应电动势最大 D. 第5s内感应电动势比最初2s内感应电动势大，且方向相反 10. 如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头来调节，在副线圈两端连接了定值电阻和滑动变阻器为滑动变阻器的滑动触头，在原线圈上加一电压为的正弦交流电，则（ ） A. 保持的位置不动，将向上滑动时，电流表读数变小 B. 保持的位置不动，将向上滑动时，电流表读数变大 C. 保持的位置不动，将向上滑动时，电流表读数变小 D. 保持的位置不动，将向上滑动时，电流表读数变大 三、实验题（每空2分，共14分） 11. 利用如图所示的实验装置进行“探究感应电流方向”的实验。 （1）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放置在______（填“a”或“b”）位置。 （2）下列操作不能产生感应电流的是______。 A. 开关闭合瞬间 B. 开关闭合后，滑动变阻器滑片不动 C. 开关断开瞬间 D. 开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片 （3）将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关S闭合，以下操作中也能使电流计指针右偏的是______。 A. 拔出线圈A B. 将滑动变阻器的滑片向左移动 C. 将滑动变阻器的滑片向右移动 （4）某同学第一次将滑动变阻器的滑片慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的滑片快速向右移动，发现第二次电流计指针的摆动幅度较大，原因是线圈B中的______（填“磁通量”“磁通量的变化”或“磁通量的变化率”）第二次比第一次的大。 12. 某学习小组在探究变压器原、副线圈电压和匝数关系的实验中，采用了可拆式变压器，铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯，将原、副线圈套在铁芯A的两臂上，如图所示。 （1）除图中的器材外，下列器材中还需要的是______（填仪器前的字母）； A. 干电池 B. 磁铁 C. 低压交流电源 D. 多用电表 E. 直流电压表 F. 直流电流表 （2）下列说法正确的是______。 A. 为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数 B. 变压器中的铁芯都是由柱状硅钢块制成 C. 变压器正常工作后，电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈 D. 保持原线圈电压及匝数不变，可改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数对输出电压的影响 （3）实验中发现原、副线圈匝数的比值与电压之比有微小差别，出现这种情况的原因是______。 四、解答题（13题12分，14题14分，15题18分，共44分） 13. 如图所示，ab=50cm，ad=20cm，匝数为100匝的矩形线圈。线圈电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，磁感应强度B=0.2T。线圈绕垂直于磁感线的OO'轴以角速度50rad/s匀速转动。 （1）从此位置开始计时，它的感应电动势的瞬时值表达式； （2）1min内R上消耗的电能。 14. 如图所示，某小型水电站发电机的输出功率，发电机的输出电压，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均是理想变压器，求： （1）发电机输出的电流； （2）输电线上的电流； 15. 如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度为L，一端连接阻值为R的定值电阻。导轨所在空间存在竖直向下磁感应强度B的匀强磁场。导体棒MN放在导轨上，其电阻为r，长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好，导轨电阻可忽略不计，导体棒在平行于导轨的拉力作用下沿导轨向右以速度v做匀速直线运动。求： （1）电阻R两端的电压U； （2）在t时间内，拉力做的功W； （3）请证明：此过程拉力的功率P1等于电路消耗的功率P2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $