内容正文:
2025—2026 学年第二学期高二物理中段考试试卷
一、单选题 (本题共7小题,每小题4分,共28分,每小题只有一个正确选项)
1. “中国天眼”位于贵州的大山深处,是500m口径球面射电望远镜。它通过接收来自宇宙深处的电磁波,探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是( )
A. 电磁波在任何介质中传播速度均为
B. 红外线的波长比紫外线大
C. 麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场,空间将产生电磁波
D. 法拉第通过实验捕捉到电磁波,证实了麦克斯韦的电磁场理论
2. 关于电磁感应,下列说法正确的是( )
A. 只要磁通量发生了变化就会产生感应电动势
B. 只要导体切割磁感线就会产生感应电流
C. 感应电动势与磁通量的变化量成正比
D. 感应电流的磁场总是与原来磁场的方向相反
3. 下图中关于各个物理量之间的方向关系正确的是( )
A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④
4. 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
5. 交流发电机正常工作时,电动势的变化规律为,如果把发电机转子的转速减小一半,并且把电枢线圈的匝数增加一倍,其他条件不变,则( )
A. 只是电动势的最大值增加一倍
B. 电动势的最大值和周期都增加一倍
C. 电动势的最大值和周期都减小一半
D. 只是频率减小一半,周期增加一倍
6. 如图甲所示为考场安检场景,安检时所用手柄式金属探测仪的核心部件为线圈与电容器组成的LC振荡电路,如图乙所示。某次,电路中电容器极板的带电量随时间的变化规律如图丙所示。下列说法正确的是( )
A. 时,线圈L中磁场能达到最大值
B. 时,电感线圈自感电动势最大
C. 若减小线圈自感系数,电路振荡频率降低
D. 在时间内,LC电路中电流在减小
7. 将如图所示的交流电加在电阻两端,横轴上方为按正弦规律变化的电流,下方为三角形脉冲电流,已知三角形脉冲电流的峰值为有效值的倍,则该交变电流的有效值为( )
A. 3A B. C. D.
二、多选题 (本题共 3小题,每小题 6分,共18分,每小题有多个选项符合题目要求,全部全对得 6分,选对但不全得 3分,有选错的得 0分)
8. 手机无线充电以其便捷性和美观性受到很多手机用户喜欢。无线充电是利用变化的电流在送电线圈中产生变化的磁场,变化的磁场通过手机中的受电线圈感应出电流为手机充电。关于无线充电,下列说法正确的是( )
A. 无线充电底座可以给所有手机进行无线充电
B. 无线充电过程发生的是互感现象
C. 当穿过受电线圈的磁通量增加时,受电线圈有收缩的趋势
D. 在无线充电底座和手机之间放一块金属板有利于提高手机充电效率
9. 关于调制器的作用,下列说法正确的是( )
A. 调制器的作用是把低频声音信号加载到高频信号上去
B. 调制器的作用可以是把低频信号的信息加载到高频信号的振幅上去
C. 调制器的作用可以是把低频信号的信号加载到高频信号的频率上去
D. 调制器的作用是将低频声音信号变成高频信号,再放大后直接发射出去
10. 如图所示,某小型发电站发电机输出的交流电压为500V,输出的电功率为50kW,用总电阻为3Ω的输电线向远处送电,要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%,则发电站要安装一升压变压器,到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)。对整个送电过程,下列说法正确的是( )
A. 输电线上的损失功率为300W
B. 升压变压器的匝数比为1∶100
C. 降压变压器的输入电压为4970V
D. 降压变压器的匝数比为100∶1
三、实验题 (本题共 2 小题,共16分)
11. 在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中:
(1)为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系,除灵敏电流计、导线、定值电阻和开关这些器材之外,还需要___________
A. B. C.
(2)实验得出,电流由“+”接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转;如图甲所示,该同学将条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中,发现指针___________(选填“向左”或“向右”)偏转。
(3)如图乙所示,将第(2)问中的螺线管置于电子秤上,在条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中,电子秤的示数会___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)多次实验发现:感应电流产生的磁场,总是要___________引起感应电流的磁通量的变化。
12. 热敏电阻经常用于温控电路中,图甲为某科技小组探究热敏电阻温度特性的探究电路,热敏电阻处在虚线所示的温控室中。
(1)实验前,将电阻箱的阻值调到___________(选填“最大”或“最小”);实验时,记录温控室的温度,将S2拨到1,闭合S1,调节电阻箱,使电流表的示数为,此时电阻箱示数为;将S2拨到2,调节电阻箱,使电流表的示数仍为,记录此时电阻箱的示数,则热敏电阻的阻值__________;
(2)上述测量过程中,由于电流表内阻不可忽略,会导致热敏电阻的测量值_________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值;
(3)多次改变温控室的温度,重复上述实验过程,测得多组热敏电阻在不同温度下对应的电阻值,作出图像,如图乙所示,由图像可知,该热敏电阻的阻值随温度的升高而__________(选填“增大”或“减小”);
(4)该小组又利用此热敏电阻设计一个测量温度的仪器,实验电路如图丙所示,步骤如下:①将粗细均匀的电阻丝紧贴量角器圆弧边弯曲成型,依量角器直径端点裁剪好,并按图丙所示的电路图连接好各元件;
②将电阻箱的阻值调至,闭合开关,并使金属夹K从端沿弧形电阻丝向端移动,当灵敏电流计G的示数为零时,停止移动金属夹,此时与间的夹角为;
③根据图乙中热敏电阻阻值与温度的数量关系,在圆弧的刻度上标注相应的温度值,便制成了一个可以测量温度的仪器。
若电阻箱的阻值为500Ω,某次实验与间的夹角为45°,则测得的温度为_________℃。(结果保留两位有效数字)
四、解答题 (本题共 3 小题,共38分,要有必要文字说明)
13. 如图所示,一质量为、带电荷量为的粒子以速度垂直射入一有界匀强磁场区域内,速度方向跟磁场左边界垂直,从右边界离开磁场时速度方向偏转角,磁场区域的宽度为,求:
(1)判断带电粒子的电性和带电粒子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)磁感应强度的大小;
(3)粒子在磁场中运动的时间。
14. 如图所示,圆形线圈面积为0.4m²。匝数N=150匝。线圈中磁感应强度B随时间t的变化如图所示,线圈的电阻r=1Ω,框架电阻不计,电阻R₁=R₂=4Ω,电容器电容(),0时刻闭合开关,求:
(1)稳定时线圈中产生的感应电动势大小E:
(2)稳定时流过线圈的电流大小和电容器的带电量q;
(3)2s内整个回路产生的热量Q。
15. 如图所示,在与水平方向成θ=30°角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道,其电阻可忽略不计。空间存在着匀强磁场,磁感应强度B=0.20T,方向垂直轨道平面向上。导体棒ab、cd垂直于轨道放置,且与金属轨道接触良好构成闭合回路,每根导体棒的质量m =2.0×10-2kg、电阻r =5.0×10-2Ω,金属轨道宽度l=0.50m。现对导体棒ab施加平行于轨道向上的拉力,使之沿轨道匀速向上运动。在导体棒ab运动过程中,导体棒cd始终能静止在轨道上。g取10m/s2,求:
(1)导体棒cd受到的安培力大小;
(2)导体棒ab运动的速度大小;
(3)拉力对导体棒ab做功的功率。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2025—2026 学年第二学期高二物理中段考试试卷
一、单选题 (本题共7小题,每小题4分,共28分,每小题只有一个正确选项)
1. “中国天眼”位于贵州的大山深处,是500m口径球面射电望远镜。它通过接收来自宇宙深处的电磁波,探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是( )
A. 电磁波在任何介质中传播速度均为
B. 红外线的波长比紫外线大
C. 麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场,空间将产生电磁波
D. 法拉第通过实验捕捉到电磁波,证实了麦克斯韦的电磁场理论
【答案】B
【解析】
【详解】A.电磁波仅在真空中的传播速度为,在介质中传播速度为(为介质折射率,),小于,故A错误;
B.按电磁波谱波长从长到短的排序:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线,可知红外线波长比紫外线大,故B正确;
C.根据麦克斯韦电磁场理论,均匀变化的电场会激发出恒定的磁场,恒定磁场无法再激发电场,不能产生电磁波,故C错误;
D.赫兹通过实验捕捉到电磁波,证实了麦克斯韦的电磁场理论,故D错误。
故选B。
2. 关于电磁感应,下列说法正确的是( )
A. 只要磁通量发生了变化就会产生感应电动势
B. 只要导体切割磁感线就会产生感应电流
C. 感应电动势与磁通量的变化量成正比
D. 感应电流的磁场总是与原来磁场的方向相反
【答案】A
【解析】
【详解】A.感应电动势的产生条件为穿过回路的磁通量发生变化,与回路是否闭合无关,因此只要磁通量发生变化就会产生感应电动势,故A正确;
B.只有闭合回路的部分导体做切割磁感线运动时才会产生感应电流,若回路不闭合,仅导体切割磁感线不会产生感应电流,故B错误;
C.根据法拉第电磁感应定律,感应电动势与磁通量的变化率成正比,与磁通量的变化量无直接正比关系,故C错误;
D.根据楞次定律,感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化:原磁通量增大时感应磁场与原磁场方向相反,原磁通量减小时感应磁场与原磁场方向相同,并非总与原磁场方向相反,故D错误。
故选A。
3. 下图中关于各个物理量之间的方向关系正确的是( )
A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④
【答案】A
【解析】
【详解】①通电直导线电流方向向上,根据安培定则可知导线周围的磁场俯视图为逆时针,故①正确;
②由图可知,通电螺线管的电流从右旋转到左,由安培定则可知螺线管内部磁场方向由右向左,故②错误;
③磁场方向垂直纸面向内,电流方向向上,根据左手定则判定,安培力方向垂直电流方向向左,故③正确;
④磁场方向垂直纸面向内,负电荷运动方向上,根据左手定则判定,运动正电荷受力方向是向右,故④错误。
故①③正确,②④错误。
故选A。
4. 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。
5. 交流发电机正常工作时,电动势的变化规律为,如果把发电机转子的转速减小一半,并且把电枢线圈的匝数增加一倍,其他条件不变,则( )
A. 只是电动势的最大值增加一倍
B. 电动势的最大值和周期都增加一倍
C. 电动势的最大值和周期都减小一半
D. 只是频率减小一半,周期增加一倍
【答案】D
【解析】
【详解】发电机转子的转速n减小一半,根据
可知角速度变为原来的一半,根据
可知周期增加一倍,根据
可知频率减小一半;如果把发电机转子的转速减小一半,并且把电枢线圈的匝数增加一倍,其他条件不变,交流发电机工作时的电动势最大值表达式
可知电动势的最大值不变,故D正确,ABC错误。
故选D。
6. 如图甲所示为考场安检场景,安检时所用手柄式金属探测仪的核心部件为线圈与电容器组成的LC振荡电路,如图乙所示。某次,电路中电容器极板的带电量随时间的变化规律如图丙所示。下列说法正确的是( )
A. 时,线圈L中磁场能达到最大值
B. 时,电感线圈自感电动势最大
C. 若减小线圈自感系数,电路振荡频率降低
D. 在时间内,LC电路中电流在减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.时,由图丙可知电容器所带电荷量最大,此时电容器中的电场能最大,线圈中的磁场能最小,故A错误;
B.时,由图丙可知电容器所带电荷量为0,电容器极板间的电压为0,此时电感线圈自感电动势最小,故B错误;
C.若减小线圈自感系数,根据可知,电路振荡频率升高,故C错误;
D.在时间内,根据图丙可知,电容器所带电荷量在增大,则电容器中的电场能在增大,线圈中的磁场能在减小,所以LC电路中电流在减小,故D正确。
故选D。
7. 将如图所示的交流电加在电阻两端,横轴上方为按正弦规律变化的电流,下方为三角形脉冲电流,已知三角形脉冲电流的峰值为有效值的倍,则该交变电流的有效值为( )
A. 3A B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】相同时间(一个周期)内,交变电流和恒定电流通过相同电阻,若产生热量相等,该恒定电流值即为交变电流的有效值,满足
由图可知,该交变电流的周期,分两段计算一个周期内的热量,0~1s(正弦段),电流峰值
正弦交流电的有效值为
这段产生的热量
1~2s(三角形段),电流峰值绝对值
题目给出三角形脉冲电流的峰值是有效值的倍,即
得
这段产生的热量
总热量
代入有效值定义,
得
约去后得
即
故选B。
二、多选题 (本题共 3小题,每小题 6分,共18分,每小题有多个选项符合题目要求,全部全对得 6分,选对但不全得 3分,有选错的得 0分)
8. 手机无线充电以其便捷性和美观性受到很多手机用户喜欢。无线充电是利用变化的电流在送电线圈中产生变化的磁场,变化的磁场通过手机中的受电线圈感应出电流为手机充电。关于无线充电,下列说法正确的是( )
A. 无线充电底座可以给所有手机进行无线充电
B. 无线充电过程发生的是互感现象
C. 当穿过受电线圈的磁通量增加时,受电线圈有收缩的趋势
D. 在无线充电底座和手机之间放一块金属板有利于提高手机充电效率
【答案】BC
【解析】
【详解】A.被充电手机内部,有一类似金属线圈的部件与手机电池相连,当有交变磁场时,出现感应电动势,普通手机不能利用无线充电设备进行充电,A错误;
B.无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是互感现象,B正确;
C.当穿过接收线圈的磁通量增加时,根据楞次定律可知,线圈会收缩阻碍磁通量的改变,C正确;
D.在底座和手机之间放金属板会产生额外的涡流损耗,反而降低传输效率,D错误。
故选BC。
9. 关于调制器的作用,下列说法正确的是( )
A. 调制器的作用是把低频声音信号加载到高频信号上去
B. 调制器的作用可以是把低频信号的信息加载到高频信号的振幅上去
C. 调制器的作用可以是把低频信号的信号加载到高频信号的频率上去
D. 调制器的作用是将低频声音信号变成高频信号,再放大后直接发射出去
【答案】ABC
【解析】
【详解】调制器的作用是把低频声音信号加载到高频振荡信号上去,如果高频信号的振幅随低频信号的变化而变化,则是调幅;如果高频信号的频率随低频信号的变化而变化,则是调频.由于低频信号不利于直接从天线发射,所以需要将低频信号加载到高频信号上去.
思路分析:调制器的作用是把低频声音信号加载到高频振荡信号上去,如果高频信号的振幅随低频信号的变化而变化,则是调幅;如果高频信号的频率随低频信号的变化而变化,则是调频.由于低频信号不利于直接从天线发射,所以需要将低频信号加载到高频信号上去
试题点评:本题考查了调制器的作用, 是把低频声音信号加载到高频振荡信号上去
10. 如图所示,某小型发电站发电机输出的交流电压为500V,输出的电功率为50kW,用总电阻为3Ω的输电线向远处送电,要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%,则发电站要安装一升压变压器,到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)。对整个送电过程,下列说法正确的是( )
A. 输电线上的损失功率为300W
B. 升压变压器的匝数比为1∶100
C. 降压变压器的输入电压为4970V
D. 降压变压器的匝数比为100∶1
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】A.输电线上的损失功率为
P损=P×0.6%=50kW×0.6%=300W
故A正确;
B.输电线上的电流为
升压变压器副线圈两端的电压为
由
可得
故B错误;
C.输电线上损失的电压为
U损=I2R=10×3V=30V
降压变压器输入电压为
U3=5000V-30V=4970V
故C正确;
D.由
可得
故D错误。
故选AC。
三、实验题 (本题共 2 小题,共16分)
11. 在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中:
(1)为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系,除灵敏电流计、导线、定值电阻和开关这些器材之外,还需要___________
A. B. C.
(2)实验得出,电流由“+”接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转;如图甲所示,该同学将条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中,发现指针___________(选填“向左”或“向右”)偏转。
(3)如图乙所示,将第(2)问中的螺线管置于电子秤上,在条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中,电子秤的示数会___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)多次实验发现:感应电流产生的磁场,总是要___________引起感应电流的磁通量的变化。
【答案】 ①. C ②. 向右 ③. 变小 ④. 阻碍
【解析】
【详解】(1)[1] 为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系,除题中器材外,还需要直流电源确定电流的方向,故选C。
(2)[2] 将条形磁铁的N极从螺线管拔出时,由楞次定律可知,螺线管中感应电流沿顺时针方向,即电流由“+”接线柱流入灵敏电流计,则指针向右偏转。
(3)[3]根据楞次定律“来拒去留”的结论可知,电子秤的示数会变小。
(4)[4]多次实验发现:感应电流产生的磁场,总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
12. 热敏电阻经常用于温控电路中,图甲为某科技小组探究热敏电阻温度特性的探究电路,热敏电阻处在虚线所示的温控室中。
(1)实验前,将电阻箱的阻值调到___________(选填“最大”或“最小”);实验时,记录温控室的温度,将S2拨到1,闭合S1,调节电阻箱,使电流表的示数为,此时电阻箱示数为;将S2拨到2,调节电阻箱,使电流表的示数仍为,记录此时电阻箱的示数,则热敏电阻的阻值__________;
(2)上述测量过程中,由于电流表内阻不可忽略,会导致热敏电阻的测量值_________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值;
(3)多次改变温控室的温度,重复上述实验过程,测得多组热敏电阻在不同温度下对应的电阻值,作出图像,如图乙所示,由图像可知,该热敏电阻的阻值随温度的升高而__________(选填“增大”或“减小”);
(4)该小组又利用此热敏电阻设计一个测量温度的仪器,实验电路如图丙所示,步骤如下:①将粗细均匀的电阻丝紧贴量角器圆弧边弯曲成型,依量角器直径端点裁剪好,并按图丙所示的电路图连接好各元件;
②将电阻箱的阻值调至,闭合开关,并使金属夹K从端沿弧形电阻丝向端移动,当灵敏电流计G的示数为零时,停止移动金属夹,此时与间的夹角为;
③根据图乙中热敏电阻阻值与温度的数量关系,在圆弧的刻度上标注相应的温度值,便制成了一个可以测量温度的仪器。
若电阻箱的阻值为500Ω,某次实验与间的夹角为45°,则测得的温度为_________℃。(结果保留两位有效数字)
【答案】(1) ①. 最大 ②.
(2)等于 (3)减小
(4)30
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验前,将电阻箱的阻值调到最大;前后两次电路中的电流相等,可知电路中总电阻相等,则
解得
【小问2详解】
设电流表内阻为,则
可知热敏电阻的测量值等于真实值,不会产生误差。
【小问3详解】
由图像可知,该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
【小问4详解】
灵敏电流计G的示数为零时,设电阻丝单位长度的电阻为,量角器的半径为,则
解得
根据图乙可知测得的温度为30℃。
四、解答题 (本题共 3 小题,共38分,要有必要文字说明)
13. 如图所示,一质量为、带电荷量为的粒子以速度垂直射入一有界匀强磁场区域内,速度方向跟磁场左边界垂直,从右边界离开磁场时速度方向偏转角,磁场区域的宽度为,求:
(1)判断带电粒子的电性和带电粒子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)磁感应强度的大小;
(3)粒子在磁场中运动的时间。
【答案】(1)负电,
(2)
(3)
【解析】
【详解】(1)由左手定则得粒子带负电
粒子运动的轨迹如图,由几何知识得
(2)根据洛伦兹力提供向心力有
可得磁感应强度
(3)粒子做圆周运动的周期
粒子在磁场中的运动时间
14. 如图所示,圆形线圈面积为0.4m²。匝数N=150匝。线圈中磁感应强度B随时间t的变化如图所示,线圈的电阻r=1Ω,框架电阻不计,电阻R₁=R₂=4Ω,电容器电容(),0时刻闭合开关,求:
(1)稳定时线圈中产生的感应电动势大小E:
(2)稳定时流过线圈的电流大小和电容器的带电量q;
(3)2s内整个回路产生的热量Q。
【答案】(1)6V (2)2A,
(3)24J
【解析】
【小问1详解】
根据电磁感应定律
解得
【小问2详解】
外电路中、并联后的总电阻为
流过线圈的感应电流为
解得
电容器极板间电压为,电容器带电量为
解得
【小问3详解】
2s内整个回路产生的焦耳热
解得
15. 如图所示,在与水平方向成θ=30°角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道,其电阻可忽略不计。空间存在着匀强磁场,磁感应强度B=0.20T,方向垂直轨道平面向上。导体棒ab、cd垂直于轨道放置,且与金属轨道接触良好构成闭合回路,每根导体棒的质量m =2.0×10-2kg、电阻r =5.0×10-2Ω,金属轨道宽度l=0.50m。现对导体棒ab施加平行于轨道向上的拉力,使之沿轨道匀速向上运动。在导体棒ab运动过程中,导体棒cd始终能静止在轨道上。g取10m/s2,求:
(1)导体棒cd受到的安培力大小;
(2)导体棒ab运动的速度大小;
(3)拉力对导体棒ab做功的功率。
【答案】(1)0.10N
(2)1.0m/s (3)0.20W
【解析】
【小问1详解】
导体棒cd静止时受力平衡,设所受安培力为F安,则F安=mgsinθ
解得F安=0.10N
【小问2详解】
设导体棒ab的速度为v时,产生的感应电动势为E,通过导体棒cd的感应电流为I,则E=Blv,,F安=BIl
联立上述三式解得
代入数据得v=1.0m/s
【小问3详解】
设对导体棒ab的拉力为F,导体棒ab受力平衡,则F=F安+mgsinθ
解得F=0.20N
拉力的功率P=Fv
解得P=0.20W
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$