内容正文:
2025-2026学年高二第二学期第一次阶段检测
物理 试卷
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. 越来越多的汽车配备了自动大灯功能,当外部环境光线较暗时大灯将自动开启。此功能主要使用的传感器为( )
A. 光传感器 B. 声传感器
C. 位移传感器 D. 红外线传感器
【答案】A
【解析】
【详解】A.自动大灯通过检测环境光线强度变化来工作,光传感器可直接感知外界光照强度,故A正确;
B.声传感器用于检测声音信号,与光线控制无关,故B错误;
C.位移传感器用于测量位置或运动状态,与光线无关,故C错误;
D.红外线传感器主要检测红外辐射(如人体或热量),并非直接用于环境光线检测,故D错误。
故选A。
2. 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。
3. 如图,水平面上有一固定的U形金属框架,竖直向下的匀强磁场穿过框架,要使框架上的金属杆ab产生由a到b的电流,则杆ab( )
A. 向右移动 B. 向左移动
C. 左右移动 D. 不动
【答案】B
【解析】
【详解】根据右手定则可知,当杆ab向左移动时,金属杆ab产生由a到b的电流。
故选B。
4. 如图所示,使一个铜盘绕竖直的轴匀速转动,且假设摩擦等阻力不计,现把一个蹄形磁铁移近铜盘,则下列说法正确的是( )
A. 铜盘的转动将变慢 B. 铜盘的转动将变快
C. 铜盘仍以原来的转速转动 D. 无法判断铜盘的转动情况
【答案】A
【解析】
【详解】当一个蹄形磁铁移近铜盘时,铜盘转动切割磁感线,产生感应电流,由楞次定律可知感应电流受的安培力阻碍其相对运动,所以铜盘的转动将变慢。也可以从能量守恒的角度去分析,因为铜盘转动切割磁感线,产生感应电流,铜盘的机械能不断转化成电能,铜盘转动会逐渐变慢。
故选A。
5. 一根直导线放在的足够大的匀强磁场中,如图所示,导线,当导线以5m/s垂直边的速度做切割磁感线运动时产生的感应电动势的值为( )
A. 0.6伏 B. 0.8伏 C. 1.0伏 D. 1.4伏
【答案】C
【解析】
【详解】感应电动势
故选C。
6. 如图甲所示,面积始终不变的圆形铜线圈固定在纸面内,处于垂直纸面向外的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小B随时间t变化的规律如图乙所示。在B变化的时间内,线圈中的感应电动势为( )
A. 0 B. 随B增大而增大 C. 定值,但不为0 D. 随B增大而减小
【答案】C
【解析】
【详解】由于磁感应强度随时间均匀增大,所以感应电动势大小始终为
其中k代表图像斜率,S代表线圈面积。
故选C。
7. 某一交流电电压的表达式为,则该电压的有效值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据交流电电压的表达式为
可知该交流电电压的最大值为
则该电压的有效值为
故选A。
8. 麦克斯韦系统地总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果,最终建立了经典电磁场理论。下列说法正确的是( )
A. 可见光不是电磁波 B. 电磁波的传播需要介质
C. 变化的磁场能够产生电场 D. 电磁波只能传播信息,不能传递能量
【答案】C
【解析】
【详解】A. 可见光是电磁波的一种,波长范围为400-700 nm,属于电磁波谱,故A错误;
B. 电磁波可在真空中传播,不需要介质,故B错误;
C. 变化的磁场产生电场是法拉第电磁感应定律的核心内容,为麦克斯韦方程组所描述,故C正确;
D. 电磁波既能传播信息(如无线电通信),也能传递能量(如微波加热食物),故D错误。
故选C。
9. 如图所示,线圈L的电阻值与电阻R的阻值相等、两个灯泡和规格相同。下列说法正确的是( )
A. 在闭合开关K瞬间,比先亮
B. 在断开开关K瞬间,与立即同时熄灭
C. 断开开关K的瞬间,比先熄灭
D. 闭合开关K,稳定后与一样亮
【答案】D
【解析】
【详解】A.在闭合开关瞬间,含有电阻的支路电流瞬间达到最大,灯泡瞬间变亮,而含有线圈的支路由于线圈产生自感电动势阻碍电流的增加,电流只能逐渐增大,故灯泡比先亮,故A错误;
D.闭合开关稳定后,由于线圈的电阻值与电阻的阻值相等,且两个灯泡规格相同,则两条并联支路的总电阻相等,根据欧姆定律可知流过两支路的电流相等,即有 所以稳定后与一样亮,故D正确;
B.在断开开关瞬间,线圈产生自感电动势阻碍电流的减小,此时线圈相当于电源,与电阻以及灯泡、构成闭合回路,所以与都不会立即熄灭,故B错误;
C.由对B选项的分析可知,断开开关的瞬间,线圈与两个灯泡串联,流过与的电流始终相等,所以两灯泡同时逐渐熄灭,故C错误。
故选D。
10. 如图为理想LC振荡电路工作中的某时刻,电容器两极板间的电场强度方向与线圈内的磁感应强度方向如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 电路中电流正在增大
B. 电容器正在充电
C. 电场能和磁场能的变化周期与电流的相同
D. 增大电容器的电容C,电流的振荡频率增大
【答案】B
【解析】
【详解】B.由线圈内磁感应强度方向可知电路中的电流为逆时针方向,由极板间电场强度方向可知,下极板带正电,所以电容器正处于充电状态,故B正确;
A.电容器正处于充电状态,电容器所带电荷量增大,电容器中的电场能增大,则线圈中的磁场能减小,所以电路中电流正在减小,故A错误;
C.电场能和磁场能没有负值,所以电场能和磁场能的变化周期是电流变化周期的一半,故C错误;
D.增大电容器的电容,由和
可知振荡周期变大,振荡频率减小,故D错误。
故选B。
11. 特高压直流输电工程支撑国家“西电东送”战略和“双碳”目标。保持直流线路输电功率不变,采用和远距离输电时,输电线上损失功率分别为、,输电线的电阻不变,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设输电电压分别为和,因输电功率不变,根据可知,输电电流与电压成反比,故对应电流与之比为
又因输电线电阻不变,损失功率
可知损失功率与电流的平方成正比,则
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. 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__________(选填“控制变量法”或“等效法”) 。
(2)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。
(3)将与灯泡相连的B线圈拆掉部分匝数,其余装置不变,继续实验,则灯泡_______ (选填“变亮”或“变暗”)。
(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)控制变量法
(2)交流 (3)变暗 (4)D (5)C
【解析】
【小问1详解】
本题中,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,这种在研究多个因素影响某一物理量时,控制其他因素不变,只改变其中一个因素来研究其对物理量的影响的方法,叫做控制变量法。
【小问2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3详解】
将与灯泡相连的B线圈拆掉部分匝数,其余装置不变,根据
可知次级电压减小,继续实验,则灯泡变暗。
【小问4详解】
若为理想变压器,则次级电压为
考虑实际变压器有漏磁和发热因素,则输出电压应该小于3V,可能为2.8V
故选D。
【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=0.04Wb均匀增加到Φ2=0.08Wb,求:
(1)线圈中的感应电动势E;
(2)如果线圈的总电阻r=10Ω,把它跟一个电阻R=90Ω的电热器串联组成闭合电路时,通过电热器的电流I的大小。
【答案】(1)200 V
(2)2 A
【解析】
【小问1详解】
根据法拉第电磁感应定律有
代入数据解得
【小问2详解】
根据闭合电路欧姆定律可得通过电热器的电流大小为
代入已知数据解得
14. 电动汽车刹车时利用储能装置储蓄能量,其原理如图所示,矩形金属框部分处于匀强磁场中,磁场方向垂直金属框平面向里,磁感应强度大小为B,金属框的电阻为r,ab边长为L。刹车过程中ab边垂直切割磁感线,某时刻ab边产生的动生电动势大小为E,金属框中的电流为I。求此时刻:
(1)ab边相对磁场运动的速度大小v;
(2)金属框的输出电功率P。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
ab边产生的动生电动势大小为E,根据
解得
【小问2详解】
金属框的输出电功率
15. 如图所示,电阻为的正方形单匝线圈的边长为,边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长,磁感应强度大小为。在水平拉力作用下,线圈以的速度向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中:
(1)感应电动势的大小E;
(2)所受拉力的大小F;
(3)感应电流产生的热量Q。
【答案】(1)0.8V;(2)0.8N;(3)0.32J
【解析】
【详解】(1)由题意可知当线框切割磁感线是产生的电动势为
(2)因为线框匀速运动故所受拉力等于安培力,有
根据闭合电路欧姆定律有
结合(1)联立各式代入数据可得F=0.8N;
(3)线框穿过磁场所用的时间为
故线框穿越过程产生的热量为
16. 如图所示,ab=50cm.ad=20cm,匝数为100匝的矩形线圈。线圈电阻r=1.外电路电阻R=9,磁感应强度B=0.2T。线圈绕垂直于磁感线的轴以角速度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;
(3)线圈由如图位置转过30°的过程中,通过R的电量为多少。
【答案】(1);(2)27000J;(3)0.1C
【解析】
【详解】(1)线框从磁通量最小位置开始转动,因此感应电动势的瞬时值表达式为
(V)
(2)电动势有效值为
1min内R上消耗的电能为
(3)线圈由如图位置转过30°的过程中
通过R的电量为
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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. 越来越多的汽车配备了自动大灯功能,当外部环境光线较暗时大灯将自动开启。此功能主要使用的传感器为( )
A. 光传感器 B. 声传感器
C. 位移传感器 D. 红外线传感器
2. 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
3. 如图,水平面上有一固定的U形金属框架,竖直向下的匀强磁场穿过框架,要使框架上的金属杆ab产生由a到b的电流,则杆ab( )
A. 向右移动 B. 向左移动
C. 左右移动 D. 不动
4. 如图所示,使一个铜盘绕竖直的轴匀速转动,且假设摩擦等阻力不计,现把一个蹄形磁铁移近铜盘,则下列说法正确的是( )
A. 铜盘的转动将变慢 B. 铜盘的转动将变快
C. 铜盘仍以原来的转速转动 D. 无法判断铜盘的转动情况
5. 一根直导线放在的足够大的匀强磁场中,如图所示,导线,当导线以5m/s垂直边的速度做切割磁感线运动时产生的感应电动势的值为( )
A. 0.6伏 B. 0.8伏 C. 1.0伏 D. 1.4伏
6. 如图甲所示,面积始终不变的圆形铜线圈固定在纸面内,处于垂直纸面向外的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小B随时间t变化的规律如图乙所示。在B变化的时间内,线圈中的感应电动势为( )
A. 0 B. 随B增大而增大 C. 定值,但不为0 D. 随B增大而减小
7. 某一交流电电压的表达式为,则该电压的有效值为( )
A. B. C. D.
8. 麦克斯韦系统地总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果,最终建立了经典电磁场理论。下列说法正确的是( )
A. 可见光不是电磁波 B. 电磁波的传播需要介质
C. 变化的磁场能够产生电场 D. 电磁波只能传播信息,不能传递能量
9. 如图所示,线圈L的电阻值与电阻R的阻值相等、两个灯泡和规格相同。下列说法正确的是( )
A. 在闭合开关K瞬间,比先亮
B. 在断开开关K瞬间,与立即同时熄灭
C. 断开开关K的瞬间,比先熄灭
D. 闭合开关K,稳定后与一样亮
10. 如图为理想LC振荡电路工作中的某时刻,电容器两极板间的电场强度方向与线圈内的磁感应强度方向如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 电路中电流正在增大
B. 电容器正在充电
C. 电场能和磁场能的变化周期与电流的相同
D. 增大电容器的电容C,电流的振荡频率增大
11. 特高压直流输电工程支撑国家“西电东送”战略和“双碳”目标。保持直流线路输电功率不变,采用和远距离输电时,输电线上损失功率分别为、,输电线的电阻不变,则( )
A. B.
C. D.
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. 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__________(选填“控制变量法”或“等效法”) 。
(2)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。
(3)将与灯泡相连的B线圈拆掉部分匝数,其余装置不变,继续实验,则灯泡_______ (选填“变亮”或“变暗”)。
(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=0.04Wb均匀增加到Φ2=0.08Wb,求:
(1)线圈中的感应电动势E;
(2)如果线圈的总电阻r=10Ω,把它跟一个电阻R=90Ω的电热器串联组成闭合电路时,通过电热器的电流I的大小。
14. 电动汽车刹车时利用储能装置储蓄能量,其原理如图所示,矩形金属框部分处于匀强磁场中,磁场方向垂直金属框平面向里,磁感应强度大小为B,金属框的电阻为r,ab边长为L。刹车过程中ab边垂直切割磁感线,某时刻ab边产生的动生电动势大小为E,金属框中的电流为I。求此时刻:
(1)ab边相对磁场运动的速度大小v;
(2)金属框的输出电功率P。
15. 如图所示,电阻为的正方形单匝线圈的边长为,边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长,磁感应强度大小为。在水平拉力作用下,线圈以的速度向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中:
(1)感应电动势的大小E;
(2)所受拉力的大小F;
(3)感应电流产生的热量Q。
16. 如图所示,ab=50cm.ad=20cm,匝数为100匝的矩形线圈。线圈电阻r=1.外电路电阻R=9,磁感应强度B=0.2T。线圈绕垂直于磁感线的轴以角速度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;
(3)线圈由如图位置转过30°的过程中,通过R的电量为多少。
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