精品解析:山东聊城市莘县第一中学2025-2026学年第二学期第一次教学质量抽测高二物理试题
2026-09-15
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内容正文:
2025--2026学年第二学期第一次教学质量抽测
高二物理试题
(分值:100分钟,时间:90分钟)
注意事项:
1、本试卷为问答分离式试卷,共x页,其中问卷x页,答卷x页。答题前,请考生务必将自己的学校、姓名、座位号、准考证号等信息填写在机读卡上及答卷的密封区内。
2、作答非选择题时必须用黑色字迹0.5毫米签字笔书写在答卷的指定位置上,作答选择题必须用2B铅笔在机读卡上将对应题目的选项涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,请保持机读卡卡面清洁和答题纸清洁,不折叠、不破损。
3、考试结束后,请将答题纸和机读卡交回。
一、单选题(每题3分,共24分)
1. 电磁感应现象在科技和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,发射线圈接入恒定电流也能实现手机充电
B. 图乙中,电磁炉不能使用陶瓷锅,是因为陶瓷不能产生涡流
C. 图丙中,冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时,线圈产生大量热量,冶炼金属
D. 图丁中,电流表在运输时要用导线把两个接线柱连在一起,利用了电磁驱动原理
【答案】B
【解析】
【详解】A.充电设备中的发射线圈通恒定电流,其产生的磁场是恒定的,不能使手机产生感应电流,不能实现无线充电,故A错误;
B.电磁炉不能用陶瓷锅是因为陶瓷锅属于绝缘材料,不会产生涡流,故B正确;
C.真空冶炼炉,当炉外线圈通入高频交流电时,线圈产生交变磁场,被冶炼的金属产生涡流,产生大量的热从而冶炼金属,故C错误;
D.电流表在运输时要用导线把两个接线柱连在一起,这是为了保护电表指针,利用了电磁阻尼原理,故D错误。
故选B。
2. 如图所示为演示交变电流产生的装置图,关于这个实验,下列说法正确的是( )
A. 图示位置为中性面,线圈中无感应电流
B. 图示位置ab边的感应电流方向为b→a
C. 线圈平面与磁场方向平行时,磁通量变化率为零
D. 线圈每转动一周,电流方向改变两次
【答案】D
【解析】
【详解】A.线圈平面与磁场方向平行不是中性面,ab、cd边垂直切割磁感线,线圈产生的感应电动势最大,感应电流最大,A错误;
B.线圈处于题图所示位置时,ab边向右运动,由右手定则,ab边的感应电流方向为a→b,B错误;
C.线圈平面与磁场方向平行时,ab、cd边垂直切割磁感线,线圈产生的感应电动势最大,感应电流最大,可知线圈平面与磁场方向平行时,磁通量为零,但磁通量的变化率最大,C错误;
D.线圈在磁场中匀速转动时,在电路中产生呈周期性变化的交变电流,线圈经过中性面时电流方向改变,线圈每转动一周,有两次通过中性面,电流方向改变两次,D正确。
故选D。
3. 两个相同的电阻R1、R2和两个相同的灯泡A1、A2与两个线圈L连接成如下甲、乙两电路,在实验过程中灯泡均没有烧毁,线圈的直流电阻很小、自感系数很大.下列说法正确的是( )
A. 在电路甲中,S闭合,灯泡A1逐渐变亮,并能稳定发光
B. 在电路甲中,S先闭合待稳定后再断开,灯泡A1不亮
C. 在电路乙中,S闭合,灯泡A2逐渐变亮,直到稳定发光
D. 在电路乙中,S先闭合待稳定后再断开,灯泡A2将闪一下,再熄灭
【答案】C
【解析】
【详解】A. 在电路甲中,开关闭合瞬间,由于线圈自感系数很大,电流为零,A1灯立刻变亮;通过线圈的电流逐渐增大,由于线圈的直流电阻很小,最后线圈将灯泡A1短路,灯泡逐渐熄灭,故A错误;
B. 在电路甲中,S先闭合待稳定后再断开,由于自感作用,自感线圈中电流逐渐减小,线圈和灯泡A1、电阻R1组成回路,灯泡A1发光,故B错误;
C.在电路乙中,S闭合瞬间,由于磁能量增大,线圈产生自感电动势,这个自感电动势将阻碍电流的增大,所以通过A2灯的电流逐渐增大,灯泡A2逐渐变亮,直到稳定发光,故C正确;
D.在电路乙中,S先闭合待稳定后再断开的瞬间,线圈产生自感电动势,电路中的电流逐渐减小,所以此瞬间通过A2灯的电流不会比开关闭合稳定时大,灯泡A2不会闪一下再熄灭,故D错误.
故选C
点睛:当通过线圈的电流发生变化时,会产生感应电动势去阻碍线圈中电流的变化.但阻碍不等于阻止,只能使其慢慢的变化.以次判断电流的大小,确定灯泡亮度的变化.
4. 如图所示,铁芯左边悬挂一个轻质金属环,铁芯上有两个线圈和,线圈和电源、开关、热敏电阻相连,线圈与电流表相连。已知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,保持开关闭合,下列说法正确的是( )
A. 当电流从经电流表到时,可知温度升高
B. 当温度不变时,电流表示数不为0
C. 当温度升高时,金属环向右摆动
D. 当电流表示数增大时,可知温度升高
【答案】A
【解析】
【详解】A.当电流从a经电流表到b时,可知感应电流产生的磁场水平向左,与原磁场方向相反,根据楞次定律知原磁场的磁通量增大,故电流增大,的阻值减小,说明温度升高,故A正确;
B.当温度不变时,电流不变,穿过螺旋管的磁通量不变,无感应电流产生,电流表示数为0,故B错误;
C.保持开关闭合,当温度升高时,热敏电阻的阻值减小,电流增大,由右手螺旋定则可得电流产生的磁场方向向右穿过螺旋管,如图所示
穿过小金属环的磁通量向右增大,由楞次定律可得穿过小金属环的感应电流I3的方向,从而使得小金属环在原磁场中受安培力而阻碍磁通量的增大,故小金属环有缩小的趋势和向左摆动,故C错误;
D.当电流表示数增大,根据法拉第电磁感应定律知,是穿过线圈的磁通量的变化率增大,故电流的变化率变大,故的阻值变化的快,温度变化的快,温度并不一定升高,故D错误。
故选A。
5. 如图所示,有一等腰直角三角形的区域,其斜边长为2L,高为L。在该区域内分布着如图所示的磁场,左侧磁场方向垂直纸面向外,右侧磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小均为B。一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd,从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。取沿顺时针的感应电流方向为正,则下列表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】首先根据楞次定律判断出感应电流的方向。再分段确定线框有效的切割长度,分析线框中感应电动势的大小与位置坐标的关系。线框的电阻一定,感应电流与感应电动势成正比。
【详解】边的位置坐标在过程,线框边有效切线长度为
感应电动势为
感应电流
根据楞次定律判断出来感应电流方向沿,为正值。
在过程,边和边都切割磁感线,产生感应电动势,穿过线框的磁通量增大,总的磁感线方向向里,根据楞次定律判断出来感应电流方向沿,为负值,线框有效切线长度为,感应电动势为
感应电流
在过程,线框边有效切线长度为
感应电动势为
感应电流
根据楞次定律判断出来感应电流方向沿,为正值。
由图示图象可知,D正确,ABC错误。
故选D。
【点睛】本题关键确定线框有效的切割长度与x的关系,再结合数学知识选择图象。
6. 如图所示为一理想自耦式变压器,原线圈两端加220V交流电,V1、V2为理想电压表。下列说法正确的是( )
A. 若P不动,F向下滑动,V1、V2示数都变小
B. 若P不动,F向上滑动,灯泡消耗的功率变小
C. 若F不动,P向上滑动,V1示数不变、V2示数增大
D. 若F不动,P向下滑动,灯泡消耗的功率变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.若P不动,F向下滑动,原线圈电压U1由交流电源决定,故V1示数不变,根据原、副线圈电压比等于匝数比有
由于副线圈匝数n2减小,可知副线圈两端电压U2减小,由于副线圈电阻都不变,可知V2示数变小,故A错误;
B.若P不动,F向上滑动,根据
可知副线圈两端电压U2增大,由于副线圈电阻都不变,可知副线圈电流增大,灯泡消耗的功率变大,故B错误;
C.若F不动,P向上滑动,根据
可知原线圈电压U1、副线圈两端电压U2不变,滑动变阻器接入电路电阻减小,可知副线圈电流增大,可知灯泡两端电压增大,滑动变阻器两端电压减小,即V2示数变小,故C错误;
D.若F不动,P向下滑动,根据
可知原线圈电压U1不变,副线圈两端电压U2不变,滑动变阻器接入电路电阻增大,副线圈电流减小,故灯泡消耗的功率变小,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,绝缘水平面上固定一足够长且间距为的光滑水平导轨,其左端连有一阻值为的电阻,整个装置处于磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场中。质量为的导体棒垂直导轨放置,且与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均忽略不计。在水平向右的恒定外力的作用下,导体棒由静止开始运动且始终与导轨垂直,则( )
A. 导体棒上点电势高于点电势
B. 导体棒能达到的最大速度为
C. 导体棒的速度从0增加到最大的过程中,外力对导体棒做功的大小为
D. 导体棒的速度从0增加到最大的过程中,通过电阻的电荷量为
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据右手定则,流过导体棒的电流方向为,则d点电势高于e点电势,故A错误;
B.对导体棒受力分析,其在水平方向受到水平向右的恒力F和水平向左的安培力作用,根据法拉第电磁感应定律和牛顿第二定律,导体棒先做加速度减小的加速运动,当安培力增大到与F相等时,速度达到最大值,则有
解得
故B正确;
C.导体棒速度从0增加到最大的过程中,根据动能定理可得
则有
故C错误;
D.导体棒速度从0增加到最大的过程中,根据动量定理可得
又
因t未知,所以无法计算出q的大小,故D错误。
故选B。
8. 如图所示,一理想变压器的原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上,原、副线圈的匝数比为9∶1,原线圈串联定值电阻R1,副线圈接滑动变阻器R2。当滑动变阻器滑片P位于某一位置时,R1、R2消耗的功率之比为2∶9。则下列说法正确的是( )
A. 副线圈回路中滑动变阻器两端的电压为22V
B. 此时定值电阻R1与滑动变阻器接入电路的阻值之比为18∶1
C. 若滑动变阻器滑片向上移动,电阻R1的功率增大
D. 若原线圈匝数可调,现原、副线圈的匝数比变为3∶1,滑动变阻器滑片处于原位置不动,电阻R1的功率减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.原副线圈的功率总是相等,则R2消耗的功率也就等于原线圈的功率,所以R1、原线圈消耗的功率之比为,而流过R1和原线圈的电流相等,根据,可知R1、原线圈的电压之比也是,则原线圈电压为
则副线圈电压为
可知副线圈回路中滑动变阻器两端的电压为20V,故A错误;
B.R1电压为
根据电功率公式,可得此时定值电阻与滑动变阻器接入的阻值之比为,故B正确;
C.将变压器与滑动变阻器看成一个等效电阻,则有
若滑动变阻器滑片向上移动,滑动变阻器接入电路阻值增大,则等效电阻阻值增大;等效电阻与R1串联,则通过R1的电流减小,电阻R1的功率减小,故C错误;
D.若原线圈匝数可调,现原、副线圈的匝数比变为3∶1,根据
可知等效电阻阻值减小;等效电阻与R1串联,则通过R1的电流增大,电阻R1的功率增大,故D错误。
故选B。
二、多选题(每题4分,部分2分,共16分)
9. 如图甲所示为LC振荡电路,乙图为该振荡电路中电容器上极板M的电荷量q随时间t变化的关系图像,下列说法正确的是( )
A. a时刻,电容器的电场能最大
B. b时刻,线圈中的电流最小
C. b~c过程中,线圈中电流逐渐减小
D. 若在电容器内插入电介质,振荡电路的频率变大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由图乙可知,a时刻,电容器所带电荷量最大,电容器C的电场能最大,故A正确;
B.由图乙可知,b时刻,电容器刚放电完成,回路中的电流最大,故B错误;
C.b~c过程中,电容器所带电荷量逐渐增大,电容器充电,回路中的电流减小,故C正确;
D.若在电容器内插入电介质,根据
可知,电容器的电容增大,由振荡频率公式
可知,荡频率会减小,故D错误。
故选AC。
10. 如图甲所示,先后用不同的交流电源给同一个灯泡供电。第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化,如图乙所示;第二次灯泡两端的电压变化规律如图丙所示。若图乙、丙中的U0、T所表示的电压、周期值是相等的,则以下说法正确的是( )
A. 第一次灯泡两端的电压有效值是U0
B. 第二次灯泡两端的电压有效值是U0
C. 第一次和第二次灯泡的电功率之比是2∶9
D. 第一次和第二次灯泡的电功率之比是1∶5
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.第一次灯泡两端的电压有效值为
设第二次电压的有效值为U2,根据有效值的定义,则有
解得
故A正确,B错误。
CD.由功率的公式得,灯泡的电功率之比是
故C错误,D正确。
故选AD。
11. 如图所示,用粗细均匀的铜导线制成半径为r、电阻为4R的圆环,PQ为圆环的直径,在PQ的左右两侧均存在垂直圆环所在平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,但方向相反。一根长为2r、电阻不计的金属棒MN绕着圆心O以角速度ω顺时针匀速转动,金属棒与圆环紧密接触。下列说法正确的是( )
A. 金属棒MN两端的电压大小为Bωr2
B. 金属棒MN中的电流大小为
C. 图示位置金属棒中电流方向为从M到N
D. 金属棒MN在转动一周的过程中电流方向不变
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】A.金属棒MO和NO都切割磁感线,产生感应电动势,由右手定则可知两端产生的感应电动势方向相同,所以MN产生的感应电动势为
又因为MN的电阻不计,所以MN两端的电压就等于MN棒产生的电动势Bωr2,A正确;
B.MN棒把圆环分为相等的两部分,每部分的电阻为2R,且两部分是并联的,所以电路中的总电阻为R,由闭合电路欧姆定律可知MN中的电流为,B错误;
C.由右手定则可知图示位置金属棒中电流方向为从M到N,C正确;
D.由右手定则可知MO转到右侧磁场时,金属棒中电流方向为从N到M,D错误。
故选AC。
12. 如图所示,足够长的水平放置的光滑平行导轨,宽轨道的间距为窄轨道的2倍,轨道处于竖直方向的匀强磁场中,甲、乙两导体棒垂直导轨放置,质量分别为2m、m,电阻分别为2R、R。某时刻甲以速度v0向右滑动,若甲始终在宽轨道上运动,最终( )
A. 甲的速度为
B. 甲的速度为
C. 乙产生的热量为
D. 乙产生的热量为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.最终状态两棒均做匀速运动,此时两棒切割产生的电动势大小相等,则有
解得
对甲棒,根据动量定理可得
对乙棒,根据动量定理可得
联立解得,,故A正确,B错误;
CD.根据能量守恒可知,回路中产生的总热量为
结合上述结论,
解得
则乙棒产生的热量为,故C正确,D错误。
故选AC。
三、实验题(每空2分,共14分)
13. 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,利用可拆变压器能方便地改变原、副线圈的匝数比。
(1)为实现探究目的,保持原线圈输入电压一定,通过改变原、副线圈匝数,测量副线圈上的电压,并记录相关数据,这个探究过程采用的科学探究方法是______。
A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 演绎法 D. 理想实验法
(2)某次实验中,用匝数匝和匝的线圈做实验,测量的数据如下表所示,下列说法中正确的是______。
1.80
2.80
3.80
4.90
4.00
6.01
8.02
9.98
A. 原线圈的匝数为,用较粗导线绕制 B. 副线圈的匝数为,用较细导线绕制
C. 原线圈的匝数为,用较细导线绕制 D. 副线圈的匝数为,用较粗导线绕制
(3)该同学在分析数据时发现上述实验数据没有严格遵从,下列原因可能正确的是______。
A. 在交变电流产生的过程中,副线圈中电流的频率比原线圈中电流的频率低
B. 变压器副线圈的磁通量变为原线圈的磁通量的两倍,使线圈的电阻增加
C. 铁芯在交变磁场的作用下会发热
D. 原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失
【答案】(1)A (2)C (3)CD
【解析】
【小问1详解】
本实验通过改变原副线圈匝数,探究原副线圈的电压比与匝数比的关系,实验中要运用控制变量法。
故选A。
【小问2详解】
由表格数据可知
考虑到实验中所用变压器并非理想变压器,即存在功率损失,使得原、副线圈电压之比大于匝数比,所以原线圈的匝数为,副线圈的匝数为;原线圈电压较大,电流较小,所以原线圈用较细导线绕制,而副线圈电压较小,电流较大,所以副线圈用较粗导线绕制。
故选C。
【小问3详解】
A.变压器不改变交变电流的频率,原、副线圈电流频率相同,故A错误;
B.理想情况下原、副线圈磁通量变化率相同,且线圈电阻由材料、长度、横截面积决定,与磁通量无关,故B错误;
C.铁芯在交变磁场中会产生涡流,导致铁芯发热,这是铁损的一种,会造成能量损失,使实际输出电压偏离理想值,故C正确;
D.原线圈磁场能向副线圈转移时,存在漏磁(部分磁场未穿过副线圈),这是磁损,会导致副线圈感应电压降低,偏离理想电压比,故D正确。
故选CD。
14. 某同学使用如图所示的三组器材探究电磁感应现象。
(1)在甲图中,闭合开关S后,将滑片P向右迅速移动的过程中,线圈B中的磁通量_________(选填“增大”或“减小”)。
(2)在乙图中,将导体棒上下运动的过程中,电表指针_________(选填“偏转”或“不偏转”)。
(3)在丙图中,将条形磁铁向下插入线圈的过程中,感应电流从_________(选填“正”或“负”)极接线柱流入电表。如果线圈两端取下电流计不接任何原件,则线圈中将_________
A.仍然有感应电流 B.无感应电流,只有感应电动势
C.不能用楞次定律判断感应电动势方向 D.可以用楞次定律判断感应电动势方向。
【答案】 ①. 增大 ②. 不偏转 ③. 正 ④. BD##DB
【解析】
【详解】(1)[1]在甲图中,闭合开关S后,将滑片P向右迅速移动的过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,由闭合电路欧姆定律可知,电路中的电流变大,线圈A产生的磁场增强,线圈B中的磁通量增大。
(2)[2]在乙图中,将导体棒上下运动的过程中,导棒不切割磁感线,没有感应电流产生,电表指针不偏转。
(3)[3]在丙图中,将条形磁铁向下插入线圈的过程中,线圈中的磁场方向向上,磁通量增加,闭合电路中有感应电流产生,由楞次定律可知,感应电流从电表的正极接线柱流入电表。
[4]如果线圈两端取下电流计不接任何原件,在线圈中磁通量发生变化时,即使线圈不闭合,线圈中也有电磁感应现象,但无感应电流,只有感应电动势,同样可以利用楞次定律判断感应电动势方向,BD正确,AC错误。
故选BD。
四、解答题
15. 如图所示,正方形线圈绕对称轴在匀强磁场中匀速转动,转速。已知,匝数匝,磁感应强度,图示位置线圈平面与磁感线平行。线圈总电阻,外接电阻,交流电压表为理想电表。
(1)从如图位置开始计时,写出感应电动势的瞬时值表达式。
(2)求从如图位置开始,转过30°时交流电压表的示数。
(3)求从如图位置开始,转过60°的过程中通过线圈某横截面的电荷量。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由题意可得
则感应电动势的最大值为
感应电动势的瞬时值表达式为
(2)感应电动势的有效值为
电压表测量路端电压,则电压表的示数为
(3)从图示位置开始,转过60°的过程中通过线圈某横截面的电量为
其中
解得
16. 某发电机输电电路的简图如图所示,发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中,线框面积为S=0.5m2,匝数为100匝,电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω=100πrad/s匀速转动,并与升压变压器的原线圈相连,升压变压器原、副线圈的匝数之比1:10 ,降压变压器的副线圈接入若干“220V,100W”的灯泡,两变压器间的输电线等效电阻R=10Ω,变压器均为理想变压器。当发电机输出功率为时,灯泡正常发光。求:
(1)输电线上损失的功率;
(2)降压变压器原、副线圈的匝数之比。
【答案】(1)1000W
(2)245:11
【解析】
【小问1详解】
发电机产生的感应电动势最大值
线框电阻不计,升压变压器原线圈电压等于电动势有效值
升压变压器原线圈的电流
设输电线上的电流为,则有
输电线上损失的功率
【小问2详解】
设升压变压器的副线圈电压为,则有
输电线上的电压损失
则降压变压器的原线圈电压
由题意知,降压变压器的副线圈的电压,则有
联立解得降压变压器原、副线圈的匝数之比
17. 如图(a)所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间一段被弯成 半径为H的四分之一圆弧,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场,右段区域存在磁场B0,左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B(t),如图(b)所示,两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,从金属棒下滑开始计时,经过时间t0滑到圆弧底端。设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g。
(1)问金属棒在圆弧内滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?
(2)求0到时间t0内,回路中感应电流产生的焦耳热量。
(3)探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间,回路中感应电流的大小和方向。
【答案】(1)不发生改变,见解析;(2);(3)见解析
【解析】
【详解】(1)感应电流的大小和方向均不发生改变。因为金属棒滑到圆弧任意位置时,回路中磁通量的变化率相同。
(2)0~t0时间内,设回路中感应电动势大小为E0,感应电流为I,感应电流产生的焦耳热为Q,由法拉第电磁感应定律
根据闭合电路的欧姆定律
由焦耳定律
(3)设金属进入磁场B0的瞬间,速度为v,金属棒在圆弧区域下滑的过程中,机械能守恒
根据法拉第电磁感应定律,金属棒进入磁场B0区域瞬间产生的感应电动势大小为E,则
,方向为
而左端磁场的感应电动势为
方向为。
由闭合电路欧姆定律,求得感应电流
讨论:
I.当时,I=0;
II.当时
,方向为
III.当时
,方向为
18. 如图甲所示,两根足够长的光滑金属导轨在水平面内平行放置,其间距为,处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。、两根导体棒长度略大于,质量均为电阻均为,垂直导轨放置,两棒之间的距离为。水平细线的一端固定于墙面,另一端与棒连接,能承受的最大拉力,细线的水平部分左端与棒连接,右端跨过光滑的定滑轮竖直连接质量为2kg的重物,0~2s内使棒始终保持静止,2s时刻释放棒,当下落高度时恰好断开,导轨电阻不计,运动过程中棒始终与导轨垂直且接触良好,重力加速度为。求:
(1)时刻棒所受安培力;
(2)刚断开时,棒的速度大小;
(3)从释放棒到恰好断开,经历的时间和棒产生的热量。
【答案】(1),水平向右
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
0~2s,磁场均匀变化,感应电动势
感应电流
安培力(其中时)
解得
方向水平向右。
【小问2详解】
2s后,磁场恒定,b棒与物体c运动,当M恰好要断裂时,对a棒(其中)
感应电动势
b棒切割磁感线,则
解得
【小问3详解】
从释放b棒到M恰好断开,对导体棒,由动量定理
对重物c,由动量定理有
其中
联立解得
从释放b棒到M断开的过程,对整个系统,由能量守恒定律可得
则
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2025--2026学年第二学期第一次教学质量抽测
高二物理试题
(分值:100分钟,时间:90分钟)
注意事项:
1、本试卷为问答分离式试卷,共x页,其中问卷x页,答卷x页。答题前,请考生务必将自己的学校、姓名、座位号、准考证号等信息填写在机读卡上及答卷的密封区内。
2、作答非选择题时必须用黑色字迹0.5毫米签字笔书写在答卷的指定位置上,作答选择题必须用2B铅笔在机读卡上将对应题目的选项涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,请保持机读卡卡面清洁和答题纸清洁,不折叠、不破损。
3、考试结束后,请将答题纸和机读卡交回。
一、单选题(每题3分,共24分)
1. 电磁感应现象在科技和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是( )
A. 图甲中,发射线圈接入恒定电流也能实现手机充电
B. 图乙中,电磁炉不能使用陶瓷锅,是因为陶瓷不能产生涡流
C. 图丙中,冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时,线圈产生大量热量,冶炼金属
D. 图丁中,电流表在运输时要用导线把两个接线柱连在一起,利用了电磁驱动原理
2. 如图所示为演示交变电流产生的装置图,关于这个实验,下列说法正确的是( )
A. 图示位置为中性面,线圈中无感应电流
B. 图示位置ab边的感应电流方向为b→a
C. 线圈平面与磁场方向平行时,磁通量变化率为零
D. 线圈每转动一周,电流方向改变两次
3. 两个相同的电阻R1、R2和两个相同的灯泡A1、A2与两个线圈L连接成如下甲、乙两电路,在实验过程中灯泡均没有烧毁,线圈的直流电阻很小、自感系数很大.下列说法正确的是( )
A. 在电路甲中,S闭合,灯泡A1逐渐变亮,并能稳定发光
B. 在电路甲中,S先闭合待稳定后再断开,灯泡A1不亮
C. 在电路乙中,S闭合,灯泡A2逐渐变亮,直到稳定发光
D. 在电路乙中,S先闭合待稳定后再断开,灯泡A2将闪一下,再熄灭
4. 如图所示,铁芯左边悬挂一个轻质金属环,铁芯上有两个线圈和,线圈和电源、开关、热敏电阻相连,线圈与电流表相连。已知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,保持开关闭合,下列说法正确的是( )
A. 当电流从经电流表到时,可知温度升高
B. 当温度不变时,电流表示数不为0
C. 当温度升高时,金属环向右摆动
D. 当电流表示数增大时,可知温度升高
5. 如图所示,有一等腰直角三角形的区域,其斜边长为2L,高为L。在该区域内分布着如图所示的磁场,左侧磁场方向垂直纸面向外,右侧磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小均为B。一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd,从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。取沿顺时针的感应电流方向为正,则下列表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是( )
A. B. C. D.
6. 如图所示为一理想自耦式变压器,原线圈两端加220V交流电,V1、V2为理想电压表。下列说法正确的是( )
A. 若P不动,F向下滑动,V1、V2示数都变小
B. 若P不动,F向上滑动,灯泡消耗的功率变小
C. 若F不动,P向上滑动,V1示数不变、V2示数增大
D. 若F不动,P向下滑动,灯泡消耗的功率变小
7. 如图所示,绝缘水平面上固定一足够长且间距为的光滑水平导轨,其左端连有一阻值为的电阻,整个装置处于磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场中。质量为的导体棒垂直导轨放置,且与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均忽略不计。在水平向右的恒定外力的作用下,导体棒由静止开始运动且始终与导轨垂直,则( )
A. 导体棒上点电势高于点电势
B. 导体棒能达到的最大速度为
C. 导体棒的速度从0增加到最大的过程中,外力对导体棒做功的大小为
D. 导体棒的速度从0增加到最大的过程中,通过电阻的电荷量为
8. 如图所示,一理想变压器的原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上,原、副线圈的匝数比为9∶1,原线圈串联定值电阻R1,副线圈接滑动变阻器R2。当滑动变阻器滑片P位于某一位置时,R1、R2消耗的功率之比为2∶9。则下列说法正确的是( )
A. 副线圈回路中滑动变阻器两端的电压为22V
B. 此时定值电阻R1与滑动变阻器接入电路的阻值之比为18∶1
C. 若滑动变阻器滑片向上移动,电阻R1的功率增大
D. 若原线圈匝数可调,现原、副线圈的匝数比变为3∶1,滑动变阻器滑片处于原位置不动,电阻R1的功率减小
二、多选题(每题4分,部分2分,共16分)
9. 如图甲所示为LC振荡电路,乙图为该振荡电路中电容器上极板M的电荷量q随时间t变化的关系图像,下列说法正确的是( )
A. a时刻,电容器的电场能最大
B. b时刻,线圈中的电流最小
C. b~c过程中,线圈中电流逐渐减小
D. 若在电容器内插入电介质,振荡电路的频率变大
10. 如图甲所示,先后用不同的交流电源给同一个灯泡供电。第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化,如图乙所示;第二次灯泡两端的电压变化规律如图丙所示。若图乙、丙中的U0、T所表示的电压、周期值是相等的,则以下说法正确的是( )
A. 第一次灯泡两端的电压有效值是U0
B. 第二次灯泡两端的电压有效值是U0
C. 第一次和第二次灯泡的电功率之比是2∶9
D. 第一次和第二次灯泡的电功率之比是1∶5
11. 如图所示,用粗细均匀的铜导线制成半径为r、电阻为4R的圆环,PQ为圆环的直径,在PQ的左右两侧均存在垂直圆环所在平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,但方向相反。一根长为2r、电阻不计的金属棒MN绕着圆心O以角速度ω顺时针匀速转动,金属棒与圆环紧密接触。下列说法正确的是( )
A. 金属棒MN两端的电压大小为Bωr2
B. 金属棒MN中的电流大小为
C. 图示位置金属棒中电流方向为从M到N
D. 金属棒MN在转动一周的过程中电流方向不变
12. 如图所示,足够长的水平放置的光滑平行导轨,宽轨道的间距为窄轨道的2倍,轨道处于竖直方向的匀强磁场中,甲、乙两导体棒垂直导轨放置,质量分别为2m、m,电阻分别为2R、R。某时刻甲以速度v0向右滑动,若甲始终在宽轨道上运动,最终( )
A. 甲的速度为
B. 甲的速度为
C. 乙产生的热量为
D. 乙产生的热量为
三、实验题(每空2分,共14分)
13. 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中,利用可拆变压器能方便地改变原、副线圈的匝数比。
(1)为实现探究目的,保持原线圈输入电压一定,通过改变原、副线圈匝数,测量副线圈上的电压,并记录相关数据,这个探究过程采用的科学探究方法是______。
A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 演绎法 D. 理想实验法
(2)某次实验中,用匝数匝和匝的线圈做实验,测量的数据如下表所示,下列说法中正确的是______。
1.80
2.80
3.80
4.90
4.00
6.01
8.02
9.98
A. 原线圈的匝数为,用较粗导线绕制 B. 副线圈的匝数为,用较细导线绕制
C. 原线圈的匝数为,用较细导线绕制 D. 副线圈的匝数为,用较粗导线绕制
(3)该同学在分析数据时发现上述实验数据没有严格遵从,下列原因可能正确的是______。
A. 在交变电流产生的过程中,副线圈中电流的频率比原线圈中电流的频率低
B. 变压器副线圈的磁通量变为原线圈的磁通量的两倍,使线圈的电阻增加
C. 铁芯在交变磁场的作用下会发热
D. 原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失
14. 某同学使用如图所示的三组器材探究电磁感应现象。
(1)在甲图中,闭合开关S后,将滑片P向右迅速移动的过程中,线圈B中的磁通量_________(选填“增大”或“减小”)。
(2)在乙图中,将导体棒上下运动的过程中,电表指针_________(选填“偏转”或“不偏转”)。
(3)在丙图中,将条形磁铁向下插入线圈的过程中,感应电流从_________(选填“正”或“负”)极接线柱流入电表。如果线圈两端取下电流计不接任何原件,则线圈中将_________
A.仍然有感应电流 B.无感应电流,只有感应电动势
C.不能用楞次定律判断感应电动势方向 D.可以用楞次定律判断感应电动势方向。
四、解答题
15. 如图所示,正方形线圈绕对称轴在匀强磁场中匀速转动,转速。已知,匝数匝,磁感应强度,图示位置线圈平面与磁感线平行。线圈总电阻,外接电阻,交流电压表为理想电表。
(1)从如图位置开始计时,写出感应电动势的瞬时值表达式。
(2)求从如图位置开始,转过30°时交流电压表的示数。
(3)求从如图位置开始,转过60°的过程中通过线圈某横截面的电荷量。
16. 某发电机输电电路的简图如图所示,发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中,线框面积为S=0.5m2,匝数为100匝,电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω=100πrad/s匀速转动,并与升压变压器的原线圈相连,升压变压器原、副线圈的匝数之比1:10 ,降压变压器的副线圈接入若干“220V,100W”的灯泡,两变压器间的输电线等效电阻R=10Ω,变压器均为理想变压器。当发电机输出功率为时,灯泡正常发光。求:
(1)输电线上损失的功率;
(2)降压变压器原、副线圈的匝数之比。
17. 如图(a)所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间一段被弯成 半径为H的四分之一圆弧,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场,右段区域存在磁场B0,左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B(t),如图(b)所示,两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,从金属棒下滑开始计时,经过时间t0滑到圆弧底端。设金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g。
(1)问金属棒在圆弧内滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变?为什么?
(2)求0到时间t0内,回路中感应电流产生的焦耳热量。
(3)探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间,回路中感应电流的大小和方向。
18. 如图甲所示,两根足够长的光滑金属导轨在水平面内平行放置,其间距为,处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。、两根导体棒长度略大于,质量均为电阻均为,垂直导轨放置,两棒之间的距离为。水平细线的一端固定于墙面,另一端与棒连接,能承受的最大拉力,细线的水平部分左端与棒连接,右端跨过光滑的定滑轮竖直连接质量为2kg的重物,0~2s内使棒始终保持静止,2s时刻释放棒,当下落高度时恰好断开,导轨电阻不计,运动过程中棒始终与导轨垂直且接触良好,重力加速度为。求:
(1)时刻棒所受安培力;
(2)刚断开时,棒的速度大小;
(3)从释放棒到恰好断开,经历的时间和棒产生的热量。
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