内容正文:
吉林省延吉市第三高级中学2025-2026学年第二学期
高二年级4月阶段性考试物理学科试卷
一、单选题(4*8=32分)
1. 根据法拉第电磁感应定律,下列说法正确的是( )
A. 穿过回路的磁通量越大,回路中的感应电动势也越大
B. 磁通量的变化量越大,回路中的感应电动势越大
C. 穿过回路的磁通量的变化率为0,回路中的感应电动势一定为0
D. 某一时刻穿过回路的磁通量为0,回路中的感应电动势一定为0
【答案】C
【解析】
【详解】根据法拉第电磁感应定律可知,回路中感应电动势正比于磁通量的变化率,与某时刻磁通量大小及其变化量大小无直接关系。
故选C。
2. 一手摇交流发电机线圈在匀强磁场中匀速转动,内阻不计。转轴位于线圈平面内,并与磁场方向垂直。产生的电动势随时间变化的规律如图所示,下列说法正确的是( )
A. 该交变电流的周期是
B. 该交变电动势有效值是
C. 时刻,线圈恰好与中性面重合
D. 时刻,穿过线圈的磁通量最大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题图可知该交变电流周期为,A错误;
B.该交变电动势有效值为,B错误;
C.时,电动势最大,穿过线圈的磁通量为零,线圈恰好与中性面垂直,C错误;
D.时,电动势为零,线圈恰好与中性面重合,穿过线圈平面的磁通量最大,D正确。
故选D。
3. 一个质点做简谐运动的振动图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 在任意2s的时间内,质点经过的路程都是4cm
B. t=2s前后,质点速度方向改变
C. 在t=2s到t=3s时间内,质点的位移减小
D. t=0.5s和t=1.5s两个时刻,质点的加速度大小相等,方向相反
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,质点做简谐运动的周期是4s,在任意2s的时间内,质点经过的路程都是振幅的两倍,即4cm,A正确;
B.简谐运动的振动图像的斜率表示物体运动的速度,t=2s前后,质点的斜率方向不变,速度方向不变,B错误;
C.在t=2s到t=3s时间内,质点远离平衡位置,质点的位移增大,C错误;
D.t=0.5 s和t=1.5 s两个时刻,质点的加速度大小相等,方向相同,D错误。
故选A。
4. 如图所示,金属圆环水平固定,一根上端为N极、下端为S极的条形磁铁由圆环上方静止释放。则( )
A. 在磁铁穿过圆环过程中,环中磁通量一直增大
B. 在磁铁穿过圆环过程中,环中磁通量一直减小
C. 在S极靠近圆环过程中,环中产生逆时针(俯视)感应电流
D. 在S极靠近圆环过程中,环中产生顺时针(俯视)感应电流
【答案】D
【解析】
【详解】AB.在磁铁穿过圆环过程中,环中磁通量先增大后减小,AB错误;
CD.在S极靠近圆环过程中,穿过环的磁通量向上增加,根据楞次定律可知,环中的感应电流的磁场方向向下,则感应电流沿顺时针(俯视)方向,C错误,D正确。
故选D。
5. 如图所示,A、B是完全相同的两只小灯泡,是自感系数很大、直流电阻不计的线圈,下列说法正确的是( )
A. 闭合电键S瞬间A灯逐渐变亮,B灯立即亮
B. 电键闭合一段时间后A灯和B灯亮度相同
C. 断开电键S瞬间B灯立即熄灭
D. 断开电键S瞬间A灯逐渐熄灭
【答案】C
【解析】
【详解】AB.开关S闭合的瞬间,两灯同时获得电压,所以A、B同时发光。由于线圈的电阻可以忽略,灯A逐渐被短路,流过A灯的电流逐渐减小,A灯逐渐变暗,直至熄灭,而流过B的电流增大,所以B灯变亮。故AB错误;
CD.断开开关S的瞬间,B灯的电流突然消失,立即熄灭;流过线圈的电流将要减小,产生自感电动势,相当于电源,维持L中的电流逐渐减小,所以A灯突然闪亮一下再熄灭,故C正确,D错误。
故选C。
6. 如图,理想变压器原、副线圈匝数之比为。原线圈接入一电压的交流电源,副线圈接一个的负载电阻。则下述结论正确的是( )
A. 电压表的读数为
B. 电阻R中交流电的周期为0.01s
C. 电流表的读数为0.25A
D. 变压器输入、输出功率之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.原线圈电压有效值为
根据理想变压器电压与匝数成正比,有
可得副线圈中电压表的读数为,故A错误;
B.根据周期与角速度关系可知
变压器不改变交流电的频率,所以电阻R中交流电的周期为0.02s,故B错误;
C.副线圈的电流
根据理想变压器电流与匝数成反比,有
解得原线圈中电流表的读数,故C正确;
D.因为变压器均为理想变压器,所以变压器的输入、输出功率之比为1:1,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,小球在光滑的圆槽内做简谐振动,小球的半径很小,可将小球视为质点,为了使小球的振动周期变为原来的2倍,可采取的方法是( )
A. 使小球的质量减小为原来的一半
B. 使小球的振幅增大为原来的2倍
C. 使小球通过平衡位置的速度增大为原来的2倍
D. 将圆槽半径变为原来的4倍
【答案】D
【解析】
【详解】小球在光滑的圆槽内做简谐振动,可看作单摆,根据单摆的周期公式
可得小球在光滑的圆槽内做简谐振动时的周期为
由上式可得,小球的质量和振幅,以及通过平衡位置的速度均与周期无关,故ABC错误;将圆槽半径变为原来的4倍,周期变为原来的2倍,故D正确。
故选D。
8. 一弹簧振子中的小球做简谐运动的位移时间关系为。下列说法正确的是( )
A. 振幅是矢量,小球的振幅是3cm
B. 时刻,小球的动能最大
C. 时刻,弹簧的弹性势能最小,小球的动能最大
D. 时刻,小球受到的回复力最大,位移负方向最大值
【答案】D
【解析】
【详解】A.振幅是标量,根据,可知振幅为,故A错误;
B.时刻,代入,可得,可知此时小球处于正向最大位移处,速度为零,小球的动能最小,故B错误;
CD.时刻,代入,可得,可知此时小球处于负向最大位移处,此时弹簧的弹性势能最大,小球的动能最小;小球受到的回复力最大,故C错误,D正确。
故选D。
二、多选题(4*4=16分)
9. 关于教材中的四张图,下列说法中正确的是( )
A. 甲图,真空炉内待冶炼的金属中产生涡流,使金属自身熔化
B. 乙图,转动蹄形磁体,会观察到放在下方的铝框反向转动
C. 丙图,强磁铁从有竖直裂缝的铝管中下落,铝管内不会产生感应电动势
D. 丁图,磁铁向右平移,桌面上静止的金属圆环有向右运动的趋势
【答案】AD
【解析】
【详解】A.甲图,真空炉内通入高频电流后,则待冶炼的金属中产生涡流,使金属自身熔化,A正确;
B.乙图,转动蹄形磁体,根据电磁驱动可知,会观察到放在下方的铝框同向转动,B错误;
C.丙图,强磁铁从有竖直裂缝的铝管中下落,磁通量发生变化,铝管内也会产生感应电动势,C错误;
D.丁图,根据“来拒去留”,则磁铁向右平移,桌面上静止的金属圆环有向右运动的趋势,D正确。
故选AD。
10. 在小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图所示。此线圈与一个R=10 Ω的电阻构成闭合电路,电路中的其他电阻不计。下列说法正确的是( )
A. 交变电流的周期为0.125 s
B. 交变电流的频率为4Hz
C. 交变电流的有效值为
D. 交变电流的最大值为4 A
【答案】BC
【解析】
【详解】A.图可知,交流电周期T=0.250s,故A错误;
B.交流电周期T=0.250s,交变电流的频率为,故B正确;
CD.由图可知,交流电的最大电压Um=20V,所以交变电流的最大值为
所以交变电流的有效值为,C正确D错误。
故选BC。
11. 无线话筒是一个将声信号转化为电信号并发射出去的装置,其内部电路中有一部分是LC振荡电路。话筒使用时,某时刻话筒中的LC 振荡电路中电容器极板带电情况和线圈L 中电流产生的磁场方向如图所示,下列说法正确的是( )
A. 该时刻电容器处于放电状态
B. 该时刻线圈中的磁场能正在减少
C. 电容器两极板间的电场强度正在减小
D. 若把线圈中的铁芯抽出,电磁振荡的周期将减小
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据右手螺旋定则,可知线圈上电流的方向为逆时针(俯视),电容器正在充电,故A错误;
BC.电容器正在充电,电容器中电场能增加,则线圈中的磁场能正在减少,电容器两极板间的电场强度正在增加,故B正确,C错误;
D.电磁振荡的周期为,线圈中无铁芯,则其自感系数比有铁芯时小,故周期将减小,故D正确。
故选 BD。
12. 如图,轻弹簧上端固定,下端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向,物块简谐运动的表达式为。t=0时刻,一小球从距物块h高处自由落下;t=0.6s时,小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小g=10m/s2。以下判断正确的是( )
A. h=1.7m B. 简谐运动的周期是1.25s
C. 0.6s内物块运动的路程为0.3m D. t=0.4s时,物块与小球运动方向相反
【答案】AC
【解析】
【详解】A.小球做自由落体运动,小球下落0.6s时,下落的高度为
物块的位移为
所以,故A正确;
B.由振动方程可知,振动周期为,故B错误;
C.物块振动的时间为
通过的路程为,故C正确;
D.t=0时刻,物块开始向上振动,经过,物块回到平衡位置,且向下振动,与小球运动方向相同,故D错误。
故选AC。
三、实验题(2*7=14分)
13. 利用如图所示的装置可以探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系:
(1)除图中所示器材外,还需要的器材有( )
A. 干电池 B. 低压交流电源
C. 直流电压表 D. 交流电压表
(2)下列说法正确的是( )
A. 变压器工作时,通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈
B. 变压器工作时在原线圈上将电能转化为磁场能,在副线圈上将磁场能转化为电能
C. 理想变压器输入功率等于输出功率,没有能量损失
D. 变压器副线圈上不接负载时,原线圈两端电压为零
(3)实验中,图中变压器的原线圈接“0,800匝”接线柱,所接电源电压为交流10V,副线圈接“0,400匝”接线柱,则副线圈两端电压可能是( )
A. 20.0V B. 15.0V
C. 5.0V D. 4.0V
(4)由于变压器工作时有能量损失,实验测得的原、副线圈的电压比应当________(选填“>”、“=”或者“<”)原、副线圈的匝数比。
【答案】(1)BD (2)BC (3)D
(4)>
【解析】
【小问1详解】
AB.变压器利用互感现象工作,只有输入交流电才能产生变化的磁通量,使副线圈感应出电动势,因此需要低压交流电源,不能用直流干电池,故A错误,B正确;
CD.原线圈输入交流电压,副线圈输出交流电压,故应用交流电压表测量输入和输出电压,故C错误,D正确。
故选BD。
【小问2详解】
A.变压器的铁芯作用是导磁,依靠互感现象传输能量,不是通过铁芯导电输送电能,故A错误;
B.变压器工作时,原线圈将电能转化为磁场能,副线圈通过电磁感应将磁场能转化为电能,故B正确;
C.理想变压器不漏磁、无能量损失,输入功率等于输出功率,故C正确;
D.原线圈两端电压由外接电源决定,和副线圈是否接负载无关,故D错误。
故选BC。
【小问3详解】
对理想变压器,根据电压匝数关系,得理想副线圈电压
实际实验中变压器不是理想变压器,存在漏磁、铁芯发热等能量损失,副线圈实际电压一定小于理想值,只有符合。
故选D。
【小问4详解】
实际变压器存在漏磁,副线圈的磁通量变化小于原线圈,因此实际副线圈电压
整理可得
14. 晓宇在用单摆测量当地的重力加速度时,利用了如图所示的实验装置。两根等长摆线将一小球拴接在铁架台的横梁上,用刻度尺测量出摆线的长度L,并测量出摆线与水平横梁的夹角,用螺旋测微器测得小球的直径为d,将摆球拉离平衡位置一个小角度后由静止释放,通过秒表测量小球的摆动周期T。
请回答下列问题:
(1)为了减小实验误差,实验时应从摆球摆到_______(选填“最低点”或“最高点”)开始计时。
(2)该单摆的摆长为_______,当地的重力加速度为_______。(均用题中物理量符号表示)
【答案】(1)最低点 (2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
为了减小实验误差,实验时应从摆球摆到最低点开始计时。
【小问2详解】
[1]该单摆的摆长为
[2]根据
解得当地的重力加速度为
四、解答题
15. 如图所示,A、B两木块质量分别是mA=0.2 kg,mB=0.3 kg,弹簧的劲度系数k=50 N/m,A和B间最大静摩擦力是0.6 N,B与水平面的摩擦力不计.求:
(1)若两物体一起做简谐运动的位移是2 cm时,A与B间的摩擦力是多大?
(2)在A和B之间没有相对滑动的条件下,它们的最大振幅是多大?
【答案】(1)0.4 N;(2)3cm。
【解析】
【分析】
【详解】(1)以A、B整体为研究对象,有
kx=(mA+mB)a
对物体A,有
f静=mAa
所以A、B间摩擦力为
当x=0.02 m时
f静=20×0.02 N=0.4 N
(2)A与B没有相对滑动时,物体A的最大加速度
所以
a最大=
对A、B整体
a最大=
所以A、B不发生滑动的最大振幅为
x最大=
16. 如图所示,匀强磁场磁感应强度B=0.1T,所用矩形线圈的匝数N=100,边长lab=0.2m,lbc=0.5m,线圈电阻为2,以角速度ω=100πrad/s绕OO′轴匀速转动,试求:
(1)感应电动势的峰值;
(2)若从线圈平面垂直磁感线时开始计时,线圈中瞬时感应电动势表达式;
(3)若从线圈平面平行磁感线时开始计时,求线圈在t=时刻的感应电动势大小;
(4)若从线圈平面平行磁感线时开始计时,转过过程中通过线圈某一截面的电荷量为多少?
【答案】(1)314V
(2)
(3)157V (4)0.5C
【解析】
【小问1详解】
感应电动势的最大值
【小问2详解】
若从线圈平面垂直磁感线时开始计时,线圈中瞬时感应电动势表达式
【小问3详解】
若从线圈平面平行磁感线时开始计时,线圈中瞬时感应电动势表达式
线圈在t=时刻的感应电动势大小
【小问4详解】
若从线圈平面平行磁感线时开始计时,转过过程中通过线圈某一截面的电荷量
17. 现有一小型风力发电机通过如图甲所示输电线路向北京赛区某场馆1万个额定电压为220V、额定功率为22W的LED灯供电。当发电机输出如图乙所示的电压时,赛区的LED灯全部可以正常工作。已知输电导线损失的功率为赛区获得总功率的4%,输电导线的等效电阻为R=22Ω。
(1)风力发电机的转速。
(2)降压变压器原、副线圈匝数比。
(3)升压变压器原、副线圈匝数比。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由图乙可得,发电机产生的交流电周期,频率
风力发电机的转速
【小问2详解】
降压变压器输出功率
降压变压器副线圈电压,可得降压变压器副线圈电流
输电线上损失的功率
根据,可得输电线上的电流
降压变压器原副线圈匝数比
【小问3详解】
降压变压器原线圈两端电压
输电线上损失的电压
升压变压器副线圈两端电压
由图可得升压变压器原线圈两端电压,可得升压变压器原副线圈匝数比
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吉林省延吉市第三高级中学2025-2026学年第二学期
高二年级4月阶段性考试物理学科试卷
一、单选题(4*8=32分)
1. 根据法拉第电磁感应定律,下列说法正确的是( )
A. 穿过回路的磁通量越大,回路中的感应电动势也越大
B. 磁通量的变化量越大,回路中的感应电动势越大
C. 穿过回路的磁通量的变化率为0,回路中的感应电动势一定为0
D. 某一时刻穿过回路的磁通量为0,回路中的感应电动势一定为0
2. 一手摇交流发电机线圈在匀强磁场中匀速转动,内阻不计。转轴位于线圈平面内,并与磁场方向垂直。产生的电动势随时间变化的规律如图所示,下列说法正确的是( )
A. 该交变电流的周期是
B. 该交变电动势有效值是
C. 时刻,线圈恰好与中性面重合
D. 时刻,穿过线圈的磁通量最大
3. 一个质点做简谐运动的振动图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 在任意2s的时间内,质点经过的路程都是4cm
B. t=2s前后,质点速度方向改变
C. 在t=2s到t=3s时间内,质点的位移减小
D. t=0.5s和t=1.5s两个时刻,质点的加速度大小相等,方向相反
4. 如图所示,金属圆环水平固定,一根上端为N极、下端为S极的条形磁铁由圆环上方静止释放。则( )
A. 在磁铁穿过圆环过程中,环中磁通量一直增大
B. 在磁铁穿过圆环过程中,环中磁通量一直减小
C. 在S极靠近圆环过程中,环中产生逆时针(俯视)感应电流
D. 在S极靠近圆环过程中,环中产生顺时针(俯视)感应电流
5. 如图所示,A、B是完全相同的两只小灯泡,是自感系数很大、直流电阻不计的线圈,下列说法正确的是( )
A. 闭合电键S瞬间A灯逐渐变亮,B灯立即亮
B. 电键闭合一段时间后A灯和B灯亮度相同
C. 断开电键S瞬间B灯立即熄灭
D. 断开电键S瞬间A灯逐渐熄灭
6. 如图,理想变压器原、副线圈匝数之比为。原线圈接入一电压的交流电源,副线圈接一个的负载电阻。则下述结论正确的是( )
A. 电压表的读数为
B. 电阻R中交流电的周期为0.01s
C. 电流表的读数为0.25A
D. 变压器输入、输出功率之比为
7. 如图所示,小球在光滑的圆槽内做简谐振动,小球的半径很小,可将小球视为质点,为了使小球的振动周期变为原来的2倍,可采取的方法是( )
A. 使小球的质量减小为原来的一半
B. 使小球的振幅增大为原来的2倍
C. 使小球通过平衡位置的速度增大为原来的2倍
D. 将圆槽半径变为原来的4倍
8. 一弹簧振子中的小球做简谐运动的位移时间关系为。下列说法正确的是( )
A. 振幅是矢量,小球的振幅是3cm
B. 时刻,小球的动能最大
C. 时刻,弹簧的弹性势能最小,小球的动能最大
D. 时刻,小球受到的回复力最大,位移负方向最大值
二、多选题(4*4=16分)
9. 关于教材中的四张图,下列说法中正确的是( )
A. 甲图,真空炉内待冶炼的金属中产生涡流,使金属自身熔化
B. 乙图,转动蹄形磁体,会观察到放在下方的铝框反向转动
C. 丙图,强磁铁从有竖直裂缝的铝管中下落,铝管内不会产生感应电动势
D. 丁图,磁铁向右平移,桌面上静止的金属圆环有向右运动的趋势
10. 在小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图所示。此线圈与一个R=10 Ω的电阻构成闭合电路,电路中的其他电阻不计。下列说法正确的是( )
A. 交变电流的周期为0.125 s
B. 交变电流的频率为4Hz
C. 交变电流的有效值为
D. 交变电流的最大值为4 A
11. 无线话筒是一个将声信号转化为电信号并发射出去的装置,其内部电路中有一部分是LC振荡电路。话筒使用时,某时刻话筒中的LC 振荡电路中电容器极板带电情况和线圈L 中电流产生的磁场方向如图所示,下列说法正确的是( )
A. 该时刻电容器处于放电状态
B. 该时刻线圈中的磁场能正在减少
C. 电容器两极板间的电场强度正在减小
D. 若把线圈中的铁芯抽出,电磁振荡的周期将减小
12. 如图,轻弹簧上端固定,下端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向,物块简谐运动的表达式为。t=0时刻,一小球从距物块h高处自由落下;t=0.6s时,小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小g=10m/s2。以下判断正确的是( )
A. h=1.7m B. 简谐运动的周期是1.25s
C. 0.6s内物块运动的路程为0.3m D. t=0.4s时,物块与小球运动方向相反
三、实验题(2*7=14分)
13. 利用如图所示的装置可以探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系:
(1)除图中所示器材外,还需要的器材有( )
A. 干电池 B. 低压交流电源
C. 直流电压表 D. 交流电压表
(2)下列说法正确的是( )
A. 变压器工作时,通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈
B. 变压器工作时在原线圈上将电能转化为磁场能,在副线圈上将磁场能转化为电能
C. 理想变压器输入功率等于输出功率,没有能量损失
D. 变压器副线圈上不接负载时,原线圈两端电压为零
(3)实验中,图中变压器的原线圈接“0,800匝”接线柱,所接电源电压为交流10V,副线圈接“0,400匝”接线柱,则副线圈两端电压可能是( )
A. 20.0V B. 15.0V
C. 5.0V D. 4.0V
(4)由于变压器工作时有能量损失,实验测得的原、副线圈的电压比应当________(选填“>”、“=”或者“<”)原、副线圈的匝数比。
14. 晓宇在用单摆测量当地的重力加速度时,利用了如图所示的实验装置。两根等长摆线将一小球拴接在铁架台的横梁上,用刻度尺测量出摆线的长度L,并测量出摆线与水平横梁的夹角,用螺旋测微器测得小球的直径为d,将摆球拉离平衡位置一个小角度后由静止释放,通过秒表测量小球的摆动周期T。
请回答下列问题:
(1)为了减小实验误差,实验时应从摆球摆到_______(选填“最低点”或“最高点”)开始计时。
(2)该单摆的摆长为_______,当地的重力加速度为_______。(均用题中物理量符号表示)
四、解答题
15. 如图所示,A、B两木块质量分别是mA=0.2 kg,mB=0.3 kg,弹簧的劲度系数k=50 N/m,A和B间最大静摩擦力是0.6 N,B与水平面的摩擦力不计.求:
(1)若两物体一起做简谐运动的位移是2 cm时,A与B间的摩擦力是多大?
(2)在A和B之间没有相对滑动的条件下,它们的最大振幅是多大?
16. 如图所示,匀强磁场磁感应强度B=0.1T,所用矩形线圈的匝数N=100,边长lab=0.2m,lbc=0.5m,线圈电阻为2,以角速度ω=100πrad/s绕OO′轴匀速转动,试求:
(1)感应电动势的峰值;
(2)若从线圈平面垂直磁感线时开始计时,线圈中瞬时感应电动势表达式;
(3)若从线圈平面平行磁感线时开始计时,求线圈在t=时刻的感应电动势大小;
(4)若从线圈平面平行磁感线时开始计时,转过过程中通过线圈某一截面的电荷量为多少?
17. 现有一小型风力发电机通过如图甲所示输电线路向北京赛区某场馆1万个额定电压为220V、额定功率为22W的LED灯供电。当发电机输出如图乙所示的电压时,赛区的LED灯全部可以正常工作。已知输电导线损失的功率为赛区获得总功率的4%,输电导线的等效电阻为R=22Ω。
(1)风力发电机的转速。
(2)降压变压器原、副线圈匝数比。
(3)升压变压器原、副线圈匝数比。
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