上海市东华大学附属奉贤致远中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测物理试卷

2026-2027学年致远中学高二年级物理10月月考试卷 1. 如图所示，放在U形磁体中的线圈A和线圈B用导线串联，且绕线方向相同。当用力使线圈A向右运动时，悬挂着的线圈B的____摆动（选填“向左”或“向右”），____（选填“线圈A”或“线圈B”）在原理上类似于电动机。 图1　线圈A与线圈B所在U形磁体示意图 【答案】向右；线圈B。 【解析】用力使线圈A向右运动时，线圈A切割磁感线产生感应电流，由右手定则判断（从右向左看）其电流沿逆时针方向，该电流流入线圈B；由左手定则判断，线圈B受到向右的安培力，故线圈B向右摆动。此过程中，线圈A将机械能转化为电能，在原理上类似于发电机；线圈B将电能转化为机械能，在原理上类似于电动机。 2. 在线圈上端放置一盛有冷水的铁质金属杯。接通交流电源一段时间后，杯内的水沸腾了起来。 （1）若要缩短上述加热时间，（　　） A．减少线圈的匝数　　B．增大交流电源的频率 C．减小交流电源的电压　　D．将金属杯换成塑料杯 （2）下列用电器的工作原理与此类似的是（　　） A．电饭煲　　B．电磁炉　　C．电水壶　　D．空调 图2　铁质金属杯置于线圈上端示意图 【答案】（1）B；（2）B。 【解析】金属杯在交变磁场中产生涡流而发热，属于涡流加热。（1）由法拉第电磁感应定律可知，增大交流电源的频率可加快磁通量的变化，使涡流增强，从而缩短加热时间，故B正确；减少线圈匝数、减小电源电压都会使涡流减弱，将金属杯换成塑料杯则不能产生涡流，均错误。（2）电磁炉利用电磁感应（涡流）原理工作，故B正确；电饭煲、电水壶利用电流热效应，空调主要依靠电动机工作。 3. 如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中绕OO′轴顺时针（沿OO′方向看）匀速转动时，线圈中产生正弦交流电。从线圈转过图示位置开始计时，设沿adcba方向为电流正方向，则线圈中产生的交流电图像是（　　） 图3　矩形线圈绕OO′轴转动及其交流电图像（a）（b）（c）（d） 【答案】（c）。 【解析】图示位置为中性面，穿过线圈的磁通量最大，此时感应电流为零。从该位置开始计时，由右手定则可判断ad边中感应电流方向为d→a，与规定的正方向（沿adcba，即a→d）相反，故刚开始一段时间内电流为负，i-t图像应从原点开始先向负方向变化，对应选项（c）。 4. 电阻R₁、R₂和交流电源按照如图（a）所示的方式连接，R₁＝10Ω，R₂＝20Ω。合上开关S后，通过电阻R₂的正弦交流电的电流i随时间t变化的情况如图（b）所示，则通过R₁的电流的有效值为____A，R₂两端的电压有效值为____V。 图4　题4电路图（a）与通过R₂的电流i随时间t变化图像（b） 【答案】0.6A；12V。 【解析】R₁与R₂串联，通过R₁的电流与通过R₂的电流相同。正弦式交变电流的有效值I＝Im/√2＝0.6√2/√2A＝0.6A，故通过R₁的电流有效值为0.6A。R₂两端的电压有效值U₂＝IR₂＝0.6×20V＝12V。 5. 如右图所示的电路中，开关S断开之前通过灯L的电流方向____，断开之后的瞬间通过灯L的电流方向____。（均选填“由a→b”或“由b→a”） 图5　灯L与开关S电路示意图 【答案】由a→b；由b→a。 【解析】开关S断开前，电路处于稳定状态，通过灯L的电流方向为由a到b。断开S的瞬间，线圈产生自感电动势阻碍电流减小，线圈与灯L构成闭合回路，通过灯L的电流方向变为由b到a。 6. 如图所示，用理想变压器给电灯L供电，如果只增加副线圈匝数，其他条件不变，则： （1）变压器输入电压（　　）和输出电压（　　） A．变大　变大　　B．变小　变小　　C．不变　不变　　D．不变　变大 （2）电灯亮度（　　），变压器输入功率（　　） A．变亮　变大　　B．变暗　变小　　C．变暗　不变　　D．不变　变小 图6　理想变压器电路示意图 【答案】（1）D；（2）A。 【解析】（1）变压器输入电压由电源决定，只增加副线圈匝数时输入电压不变；由U₁/U₂＝n₁/n₂知，输出电压U₂增大，故（1）选D。（2）电灯亮度由实际功率决定，P＝U₂²/R，U₂增大故电灯变亮；理想变压器输入功率等于输出功率，输出功率增大，故输入功率变大，（2）选A。 7. 如图所示，A、B是两盏完全相同的白炽灯，L是电阻不计的电感线圈。如果断开开关S₁，闭合S₂，A、B两灯都能同样发光。如果最初S₁是闭合的，S₂是断开的，那么，闭合S₂以后，A灯和B灯亮度如何变化？此时如果断开S₂，A灯和B灯亮度又将如何变化？ 图7　白炽灯A、B与电感线圈L电路示意图 【答案】闭合S₂后的瞬间，A、B两灯同时亮起且亮度相同；随后B灯逐渐变暗，最后被电感线圈L短路而熄灭，A灯变得更亮。此时断开S₂，A灯立即熄灭，B灯闪亮一下后慢慢熄灭。 【解析】闭合S₂的瞬间，线圈L产生自感电动势阻碍电流增大，L可视为断路，电流全部通过B灯，故A、B两灯同时亮起且亮度相同。随后线圈L中电流逐渐增大，B灯逐渐变暗，最后L将B灯短路（L电阻不计），B灯熄灭，A灯变得更亮。断开S₂时，干路断开，A灯立即熄灭；线圈L中电流不能突变，L与B灯构成闭合回路，B灯闪亮一下后电流逐渐减小，灯慢慢熄灭。 ⑧. 一电热器接在10V的直流电源上，产生一定大小的热功率。现把它改接到交流电源上，要使它产生的热功率是原来的2倍，则交流电压的有效值为____V，交流电压的最大值为____V。（不考虑电阻随温度的变化） 【答案】10√2V；20V。 【解析】直流电功率P₁＝U₁²/R＝10²/R＝100/R。改接交流电源后要使热功率为原来的2倍，则P₂＝U有效²/R＝200/R，得U有效＝√200V＝10√2V。交流电压最大值U最大＝√2U有效＝√2×10√2V＝20V。 9. 如图所示，交流电的电压u＝311sin314t（V），加在一个“220V，1000W”的电饭煲上。试问： （1）这个电饭煲能正常工作吗？请写出判断过程。 （2）通过这个电饭煲内部电路的电流多大？ （3）电流瞬时值的表达式是怎样的？ 图8　交流电压u随时间t变化的图像 【答案】（1）能正常工作；（2）约4.55A；（3）i＝4.55√2sin314t（A）。 【解析】（1）交流电压的有效值U＝Um/√2＝311/√2V≈220V，等于电饭煲的额定电压，故能正常工作。（2）通过电饭煲的电流I＝P/U＝1000/220A≈4.55A。（3）电流最大值Im＝√2I＝4.55√2A，故电流瞬时值表达式为i＝4.55√2sin314t（A）。 10. 一小型水电站交流发电机的输出功率为1000kW，输出电压为1000V。在输电过程中，要求输电线能量损耗不大于4%，已知输电线电阻为16Ω，用户处的降压变压器输出电压为240V。求送电线路中升压变压器与降压变压器各自的匝数比。（设升压变压器、降压变压器均为理想变压器） 【答案】升压变压器匝数比n₁∶n₂＝1∶20；降压变压器匝数比n₃∶n₄＝80∶1。 【解析】输电线上允许的损耗功率P损≤4%P＝0.04×1000×10³W＝4×10⁴W。由P损＝I₂²R线得最大输电电流I₂＝√（P损/R线）＝√（4×10⁴/16）A＝50A。发电机输出电流I₁＝P/U₁＝10⁶/1000A＝1000A。升压变压器n₁∶n₂＝I₂∶I₁＝50∶1000＝1∶20。升压后电压U₂＝P/I₂＝10⁶/50V＝2×10⁴V，输电线电压损失ΔU＝I₂R线＝50×16V＝800V，降压变压器输入电压U₃＝U₂－ΔU＝2×10⁴V－800V＝1.92×10⁴V，故n₃∶n₄＝U₃∶U₄＝19200∶240＝80∶1。 11. 若某种电磁波在真空中的频率为600MHz，试回答下列问题： （1）该电磁波的波长为____m。 （2）若该电磁波从真空射入水中，判断电磁波的频率、传播速度及波长分别如何变化。 【答案】（1）0.5m；（2）频率不变，传播速度变小，波长变短。 【解析】（1）由λ＝c/f得λ＝3×10⁸/（600×10⁶）m＝0.5m。（2）频率由波源决定，电磁波从真空射入水中后频率不变；由v＝c/n知传播速度变小；由λ＝v/f知波长变短。 12. 如图所示，一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱连接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动，R为滑动变阻器，E₁和E₂为直流电源，S为单刀双掷开关。则： （1）在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间，金属环N向木质圆柱的哪一端运动？ （2）在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间，金属环N向木质圆柱的哪一端运动？ （3）在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向c端移动时，金属环N向木质圆柱的哪一端运动？ （4）在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向d端移动时，金属环N向木质圆柱的哪一端运动？ 图9　铁芯线圈M与金属环N实验装置示意图 【答案】（1）右边；（2）右边；（3）左边；（4）右边。 【解析】（1）S向a（或b）闭合的瞬间，线圈M中电流均由无到有，磁场由无到有增强，穿过金属环N的磁通量增大，由楞次定律“来拒去留”可知，金属环N向右运动（远离线圈M）。（2）S已向a闭合时，滑片向c端移动，R接入电阻增大，电流减小，磁场减弱，磁通量减小，金属环N向左运动；滑片向d端移动，R接入电阻减小，电流增大，磁场增强，磁通量增大，金属环N向右运动。 13. 如图所示，虚线框内存在大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于匀强磁场中。线框以同样大小的速度v沿四个不同方向平移出磁场，则在正方形线框移出的过程中，线框的一边a、b两点间电势差的绝对值Uab分别为多大？ 图10　题13的四种平移情形（a）（b）（c）（d） 【答案】（a）BLv/4；（b）3BLv/4；（c）BLv/4；（d）BLv/4。 【解析】线框切割磁感线产生感应电动势E＝BLv，切割边相当于电源，其余三边电阻相等、串联构成外电路。图（a）（c）（d）中，a、b两点为外电路相邻两个顶点，其间电阻为总电阻的1/4，故Uab＝E/4＝BLv/4；图（b）中，a、b两点分别位于电源两端，其电势差为路端电压，外电路为三个电阻串联，故Uab＝3E/4＝3BLv/4。 14. 一单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示。则： （1）在0～2s内线圈中感应电动势随时间的变化情况是____； （2）0～2s内线圈中感应电动势的平均值为____。 图11　磁通量Φ随时间t变化图像 【答案】（1）感应电动势大小恒定不变（始终为2×10⁻³V）；（2）2×10⁻³V。 【解析】Φ-t图像为直线，磁通量随时间均匀变化，斜率不变，由E＝|ΔΦ/Δt|知感应电动势大小恒定。磁通量变化量ΔΦ＝（－2×10⁻³）－（2×10⁻³）Wb＝－4×10⁻³Wb，平均感应电动势E平均＝|ΔΦ|/Δt＝4×10⁻³/2V＝2×10⁻³V。 15. 如图所示，abcd是光滑水平放置的金属框，PQ为导体棒，静止在框架上；一条形磁体绕金属框平面内的OO′轴转过90°。在此过程中，闭合回路QPbc内磁通量____（选填“变大”、“变小”或“不变”），导体棒将____运动（选填“向左”或“向右”）。 图12　金属框abcd、导体棒PQ与条形磁体示意图 【答案】变大；向左。 【解析】条形磁体绕OO′轴转过90°前位于金属框平面内，穿过闭合回路QPbc的磁通量为零；转过90°后磁体垂直于平面，磁通量由零增大。由楞次定律可知，为阻碍磁通量增大，导体棒PQ向左运动，使回路所围面积减小。 16. 如图所示，匀强磁场中有一个用软导线制成的N匝闭合线圈，线圈平面与磁场垂直。已知线圈的面积为S、电阻为R，磁场的磁感应强度为B。现同时向两侧拉动线圈，线圈的两边在Δt时间内合到一起。则线圈在上述过程中感应电动势的平均值为____，感应电流的平均值为____，感应电流的方向为____（选填“顺时针”或“逆时针”），通过导线横截面的电荷量为____。 图13　软导线N匝闭合线圈在匀强磁场中示意图 【答案】NBS/Δt；NBS/（RΔt）；顺时针；NBS/R。 【解析】向两侧拉动线圈使线圈面积减小到零，穿过线圈的磁通量（垂直纸面向里）减小。平均感应电动势E平均＝N|ΔΦ|/Δt＝NBS/Δt；平均感应电流I平均＝E平均/R＝NBS/（RΔt）；由楞次定律，感应电流的磁场方向垂直纸面向里，以阻碍磁通量减小，由安培定则判断感应电流方向为顺时针；通过导线横截面的电荷量q＝I平均·Δt＝NBS/R。 17. 一根长40cm的直导线在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中向垂直于磁场的方向匀速运动。如果导线中的感应电动势为0.8V，直导线的运动速度多大？如果该直导线连接成的回路总电阻为2.0Ω，则沿着直导线运动速度方向的拉力为多大？ 【答案】（1）10m/s；（2）0.032N。 【解析】（1）由E＝BLv得v＝E/（BL）＝0.8/（0.2×0.4）m/s＝10m/s。（2）回路电流I＝E/R＝0.8/2.0A＝0.4A；导线匀速运动时拉力F与安培力平衡，F＝F安＝BIL＝0.2×0.4×0.4N＝0.032N。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年致远中学高二年级物理10月月考试卷 班级：____________　　姓名：____________　　学号：____________ 1. 如图所示，放在U形磁体中的线圈A和线圈B用导线串联，且绕线方向相同。当用力使线圈A向右运动时，悬挂着的线圈B的____摆动（选填“向左”或“向右”），____（选填“线圈A”或“线圈B”）在原理上类似于电动机。 图1　线圈A与线圈B所在U形磁体示意图 2. 在线圈上端放置一盛有冷水的铁质金属杯。接通交流电源一段时间后，杯内的水沸腾了起来。 （1）若要缩短上述加热时间，（　　） A．减少线圈的匝数　　B．增大交流电源的频率 C．减小交流电源的电压　　D．将金属杯换成塑料杯 （2）下列用电器的工作原理与此类似的是（　　） A．电饭煲　　B．电磁炉　　C．电水壶　　D．空调 图2　铁质金属杯置于线圈上端示意图 3. 如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中绕OO′轴顺时针（沿OO′方向看）匀速转动时，线圈中产生正弦交流电。从线圈转过图示位置开始计时，设沿adcba方向为电流正方向，则线圈中产生的交流电图像是（　　） 图3　矩形线圈绕OO′轴转动及其交流电图像（a）（b）（c）（d） 4. 电阻R₁、R₂和交流电源按照如图（a）所示的方式连接，R₁＝10Ω，R₂＝20Ω。合上开关S后，通过电阻R₂的正弦交流电的电流i随时间t变化的情况如图（b）所示，则通过R₁的电流的有效值为____A，R₂两端的电压有效值为____V。 图4　题4电路图（a）与通过R₂的电流i随时间t变化图像（b） 5. 如右图所示的电路中，开关S断开之前通过灯L的电流方向____，断开之后的瞬间通过灯L的电流方向____。（均选填“由a→b”或“由b→a”） 图5　灯L与开关S电路示意图 6. 如图所示，用理想变压器给电灯L供电，如果只增加副线圈匝数，其他条件不变，则： （1）变压器输入电压（　　）和输出电压（　　） A．变大　变大　　B．变小　变小　　C．不变　不变　　D．不变　变大 （2）电灯亮度（　　），变压器输入功率（　　） A．变亮　变大　　B．变暗　变小　　C．变暗　不变　　D．不变　变小 图6　理想变压器电路示意图 7. 如图所示，A、B是两盏完全相同的白炽灯，L是电阻不计的电感线圈。如果断开开关S₁，闭合S₂，A、B两灯都能同样发光。如果最初S₁是闭合的，S₂是断开的，那么，闭合S₂以后，A灯和B灯亮度如何变化？此时如果断开S₂，A灯和B灯亮度又将如何变化？ 图7　白炽灯A、B与电感线圈L电路示意图 ⑧. 一电热器接在10V的直流电源上，产生一定大小的热功率。现把它改接到交流电源上，要使它产生的热功率是原来的2倍，则交流电压的有效值为____V，交流电压的最大值为____V。（不考虑电阻随温度的变化） 9. 如图所示，交流电的电压u＝311sin314t（V），加在一个“220V，1000W”的电饭煲上。试问： （1）这个电饭煲能正常工作吗？请写出判断过程。 （2）通过这个电饭煲内部电路的电流多大？ （3）电流瞬时值的表达式是怎样的？ 图8　交流电压u随时间t变化的图像 10. 一小型水电站交流发电机的输出功率为1000kW，输出电压为1000V。在输电过程中，要求输电线能量损耗不大于4%，已知输电线电阻为16Ω，用户处的降压变压器输出电压为240V。求送电线路中升压变压器与降压变压器各自的匝数比。（设升压变压器、降压变压器均为理想变压器） 11. 若某种电磁波在真空中的频率为600MHz，试回答下列问题： （1）该电磁波的波长为____m。 （2）若该电磁波从真空射入水中，判断电磁波的频率、传播速度及波长分别如何变化。 12. 如图所示，一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱连接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动，R为滑动变阻器，E₁和E₂为直流电源，S为单刀双掷开关。则： （1）在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间，金属环N向木质圆柱的哪一端运动？ （2）在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间，金属环N向木质圆柱的哪一端运动？ （3）在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向c端移动时，金属环N向木质圆柱的哪一端运动？ （4）在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向d端移动时，金属环N向木质圆柱的哪一端运动？ 图9　铁芯线圈M与金属环N实验装置示意图 13. 如图所示，虚线框内存在大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于匀强磁场中。线框以同样大小的速度v沿四个不同方向平移出磁场，则在正方形线框移出的过程中，线框的一边a、b两点间电势差的绝对值Uab分别为多大？ 图10　题13的四种平移情形（a）（b）（c）（d） 14. 一单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示。则： （1）在0～2s内线圈中感应电动势随时间的变化情况是____； （2）0～2s内线圈中感应电动势的平均值为____。 图11　磁通量Φ随时间t变化图像 15. 如图所示，abcd是光滑水平放置的金属框，PQ为导体棒，静止在框架上；一条形磁体绕金属框平面内的OO′轴转过90°。在此过程中，闭合回路QPbc内磁通量____（选填“变大”、“变小”或“不变”），导体棒将____运动（选填“向左”或“向右”）。 图12　金属框abcd、导体棒PQ与条形磁体示意图 16. 如图所示，匀强磁场中有一个用软导线制成的N匝闭合线圈，线圈平面与磁场垂直。已知线圈的面积为S、电阻为R，磁场的磁感应强度为B。现同时向两侧拉动线圈，线圈的两边在Δt时间内合到一起。则线圈在上述过程中感应电动势的平均值为____，感应电流的平均值为____，感应电流的方向为____（选填“顺时针”或“逆时针”），通过导线横截面的电荷量为____。 图13　软导线N匝闭合线圈在匀强磁场中示意图 17. 一根长40cm的直导线在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中向垂直于磁场的方向匀速运动。如果导线中的感应电动势为0.8V，直导线的运动速度多大？如果该直导线连接成的回路总电阻为2.0Ω，则沿着直导线运动速度方向的拉力为多大？ 学科网（北京）股份有限公司 $