河北唐山市迁安市第四高级中学（迁安市第一中学西校区）2025-2026学年高二下学期4月考试物理试卷含答案

这是一份河北唐山市迁安市第四高级中学（迁安市第一中学西校区）2025-2026学年高二下学期4月考试物理试卷含答案，共18页。试卷主要包含了3% 降压变压器的输出功率为等内容，欢迎下载使用。
物理试卷
考生须知
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
一、单项选择题（本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分，每题只有一个选项正确）
1 ．下列关于电磁波的说法正确的是( )
A ．电磁波无法在真空中传播
B ．赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦的电磁理论
C ．只要有电场和磁场，就能产生电磁波
D ．电磁波可以携带信息，但是不具有能量
2 ．一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动。穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如甲图所示，则以下说法中正确的是( )
A ．t = 0.03s 时刻，交变电流的电动势达到最大
B ．t = 0.01s 时刻，交变电流的电动势为零
C ．t = 0.03s 时刻，线圈平面位于中性面
D ．该线圈产生的交变电流的电动势随时间变化的图像如图乙
3 ．下列关于分子动理论，说法正确的是 ( )
A ．用显微镜就可以直接观察到分子的布朗运动
B ．某气体的温度升高，则其每一个分子的速率都变大
C ．水凝结成冰的过程可以说明分子间有间隙
D ．扩散现象是由于分子间斥力的作用
4 ．下列说法正确的是( )
A ．分子的速率大小与温度有关，温度越高，所有分子的速率都越大
B ．质量不同、温度相同的氢气和氧气，分子平均动能相同
C ． 自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体分子间相互排斥的原因
D ．只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积
5 ．如图甲所示为一无线充电装置，图乙为其模拟示意图，供电线圈和受电线圈匝数比为n1 : n2 = 10 :1 。当供电线圈通上如图丙所示的正弦交流电后，下列说法正确的是( )
A ．受电线圈的输出电压为 22V
B ．受电线圈断开时，供电线圈无电流
C ．受电线圈的电流方向每秒改变 50 次
D ．减小两线圈间的距离，受电线圈两端电压将增大
6 ．若某种实际气体分子间的作用力表现为引力，则一定质量的该气体内能的大小与气体体积和温度的关系是( )
A ．如果保持其体积不变，温度升高，内能增大
B ．如果保持其体积不变，温度升高，内能减少
C ．如果保持其温度不变，体积增大，内能不变
D ．如果保持其温度不变，体积增大，内能减少
7．一电阻 R 接到如图甲所示的正弦交流电源上，两端电压的有效值为U1 ，消耗的电功率为P1 ；若该电阻接到如图乙所示的方波交流电源上，两端电压的有效值为U2 ，消耗的电功率为P2 。若甲、乙两图中的U0 、T 所表示的电压值、周期值是相同的，则下列说法正确的是( )
A ．UU0 B ．U2 = 2U0 C ． D ．P1 : P2 = 1: 5
二、多项选择题（共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分，全选对者每题得 6 分，选不全得 3 分，选错或不答得 0 分）
8 ．LC 振荡电路中，某时刻振荡电流i 的方向如图中箭头所示。下列判断正确的是( )
A ．若电路中电流i 正在增大，则该电路中电容器两端的电压必定在增大
B ．若电路中电流i 正在增大，则该电路中电容器两极板间的电场方向必定向下
C ．若电路中电流i 正在减小，则该电路中线圈周围的磁场必定在增强
D ．若电路中电流i 正在减小，则该电路中电容器的电场方向必定向上
9 ．观察布朗运动的实验过程中，每隔 5 s 记录下颗粒的位置，最后将这些位置用直线依次连接，如图所示，则下列说法正确的是( )
A ．由图可以看出布朗运动是无规则的
B ．图中轨迹就是颗粒无规则运动的轨迹
C ．若对比不同温度下的轨迹，可以看出温度高时布朗运动显著
D ．若对比不同颗粒大小时的轨迹，可以看出颗粒小时布朗运动显著
10．如图所示，理想变压器原线圈接入交流电源，电源电压保持不变。副线圈电路中R1 、R2 为定值电阻，R 是滑动变阻器，V1 和V2 是交流电压表，示数分别用U1 和U2 表示；A 1 和A2是交流电流表，示数分别用I1 和I2 表示；电表均为理想电表，则在滑片P 向下滑动过程中，下列说法正确的是( )
A ．U1 和U2 均保持不变
B ．I1 增大，I2 变小
C ．电源的输出功率变小
D ．通过滑动变阻器R 的电流变大
实验题：（本题共 18 分）
11 ．如图所示，（a）→（b）→（c）→（d）→（e）过程是交流发电机发电的示意图，线圈的 ab 边连在金属滑环 K 上，cd 边连在金属滑环 L 上，用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。
(1)图（b）中，线圈平面与磁感线方向平行，磁通量 ，磁通量变化率 （均填“最大”或“为零”）
(2)从图（a）开始计时，线圈中电流 i 随时间 t 变化的关系是 （填“ i = Im sin wt ”或
“ i = Im cs wt ”）；
(3)当线圈转到图（d）的瞬间，线圈中感应电流方向 （填“ 改变”或“不变”）。
12 ．（1）“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的科学依据是 ；
A ．将油膜看成是单层油酸分子铺成的
B ．不考虑各油酸分子间的间隙
C ．考虑了各油酸分子间的间隙
D ．将油酸分子看成球形
在用油膜法估测油酸分子的大小的实验中，具体操作如下：
①取油酸1.0mL 注入250mL 的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL 的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL 为止，恰好共滴了 100 滴；
②往边长约为40cm 的浅盘里倒入约2cm 深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
③用注射器将配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油酸膜形状稳定。
④将画有油膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm 的方格纸上，算出完整的方格有 67 个，大于半格的有 14 个，小于半格的有 19 个。
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
（2）上述步骤中，正确的顺序是
（3）利用上述具体操作中的有关数据可求得的油膜分子直径为 m 。（结果取 2 位
有效数字）
（4）在用油膜法估测分子直径的实验中，会使测算结果偏大的操作是
A ．撒的痱子粉过多
B ．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
C ．求每滴体积时，1mL 的溶液的滴数误多记了 10 滴
D ．将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
四、解答题（本题共 36 分，13 题 10 分，14 题 12 分，15 题 14 分，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）
13 ．如图所示为交流发电机示意图，匝数n = 100 匝的矩形线圈，边长分别为 10cm 和 20cm，内阻为 5Ω, 在磁感应强度B = 0.5T 的匀强磁场中绕 OO9 轴以502rad/s的角速度匀速转动，线圈和外部 20Ω 的电阻 R 相连接，已知线圈绕OO9 轴转动，求：
(1)开关 S 闭合后，电压表和电流表示数；
(2)电阻 R 上所消耗的电功率是多少？
14．如图，四个完全相同的电灯分别接在理想变压器的原副线圈。当原线圈接正弦式交变电压 U，四个电灯均正常发光。求：
（1）原副线圈的匝数比为多少？
（2）U 与电灯的电压比值是多少？
15．有一台内阻为 1 Ω 的发电机，供给一学校照明用电，如图所示。升压变压器原、副线圈匝数比为 1 ∶4，降压变压器原、副线圈匝数比为 4∶ 1，输电线的总电阻为 4 Ω。全校共有 22个班，每班有“220 V 40 W”灯 6 盏，若保证全部电灯正常发光，则
（1）发电机的输出功率多大？
（2）发电机的电动势多大？
（3）输电效率为多少？
1 ．B
A ．电磁波传播不需要介质，所以可以在真空中传播，故 A 错误；
B ．赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦的电磁理论，故 B 正确；
C ．周期性变化的电场和磁场，才能产生电磁波，故 C 错误；
D ．电磁波可以携带信息，同时具有能量，故 D 错误。
故选 B。
2 ．A
由图甲可得， t = 0.01s 和t = 0.03s 时，Φ = 0 ，线圈平面与中性面垂直，此时交变电流的电动势 e 达到最大，而图乙中，t = 0.01s 和t = 0.03s 时，交变电流的电动势 e 为 0，故选 A。
3 ．C
A ．用显微镜就可以观察到液体中悬浮颗粒的布朗运动，间接说明了液体分子的运动，A 错误；
B ．根据分子动理论可知，温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，但不是每个分子的动能都增大，B 错误；
C ．水凝结成冰时，在冰的晶格结构中，水分子之间的距离比液态水中的要远，这意味着分子间存在间隙，C 正确；
D ．扩散现象并不是由于分子间的斥力作用，而是由于分子的热运动导致的，D 错误。故选 C。
4 ．B
A ．分子的速率大小与温度有关，温度越高，分子的平均动能越大，不是所有分子的速率都越大，故 A 错误；
B ．温度是分子平均动能的标志，所以质量不同、温度相同的氢气和氧气， 分子平均动能相同，故 B 正确；
C ． 自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体压强逐渐增大的原因，故 C 错误；
D．只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，可以算出每个气体分子所占据的平均空间，不是气体分子的体积，故 D 错误。
故选 B。
5 ．D
AB ．供电线圈的电压有效值为UV 二 220V ，若为理想变压器，则受电线圈 的输出电压为UV=22V ，但因该装置不是理想变压器，可知受电线圈的输 出电压小于 22V；当受电线圈断开时，虽然无向外输出功率，此时供电线圈仍有较小的电流， AB 错误；
C ．交流电的周期为 0.02s，频率为 50Hz，则电流方向在一个周期内改变 2 次，可知受电线圈的电流方向每秒改变 100 次，C 错误；
D ．减小两线圈间的距离，漏磁现象减小，则穿过受电线圈的磁通量会变大，则受电线圈产生的感应电动势会变大，两端电压将增大，D 正确。
故选 D。
6 ．A
AB ．若保持气体的体积不变，则分子势能不变，温度升高，分子的平均动能变大，故气体的内能增大，A 正确，B 错误；
CD ．若保持气体的温度不变，气体分子的平均动能不变，体积增大，分子间的引力做负功，分子势能增大，故气体的内能增大，选项 CD 错误。
故选 A。
7 ．D
A ．由于甲图是正弦式交变电，所以其有效值为
故 A 项错误；
B ．由乙图，结合有效值的定义有
解得
故 B 项错误；
C ．甲图电功率为
故 C 项错误；
D ．乙图的电功率为
则有
P1 : P2 = 1: 5
故 D 项正确。
故选 D。
8 ．BD
AB．如果i 正在增大，则线圈周围磁场一定在增强，说明电容器放电，电容器两端电压减小，对于题图，电流从上极板流向下极板，则上极板带正电，进而可判断极板间电场方向必向下，A 错误，B 正确；
CD．若i 正在减小，则线圈周围的磁场一定在减弱，是充电过程，在题图中，电流从上极板流向下极板，故下极板必带正电，上极板带负电，电容器中电场强度方向向上，C 错误，D正确；
故选 BD。
9 ．ACD
A ．从连线的无规则性可知布朗运动是无规则的，A 正确；
B ．由于是每隔 5 s 记录下颗粒的位置，最后将这些位置用直线依次连接，但并不知道这 5 s时间内颗粒的运动轨迹(其实这 5 s 内的轨迹也是无规则的)，所以记录下的并不是颗粒的实际运动轨迹，B 错误；
CD ．温度越高，颗粒越小，布朗运动越显著，C 、D 正确。
故选 ACD。
10 ．BD
A ．由理想变压器可得U1 = U ,所以U1 保持不变；设副线圈电压为U20 ，则有
可得副线圈电压U20 保持不变，滑片P 向下滑动，则R 电阻减小，则副线圈总电阻减小，由
总
可得副线圈总电流增大，则由U2 = U20 - I20R1
可得U2 示数变小，故 A 错误； BC ．由I
可得I2 变小，由
可得I1 增大，则电源的输出功率为P = UI1 增大，故 B 正确，C 错误；
D ．通过滑动变阻器R 的电流为IR = I20 - I2
因为I20 增大，I2 变小，则IR 增大，故 D 正确。
故选 BD。
11 ．(1) 为零 最大
(2)i = Im sin wt
(3)不变
（1）[ \l "bkmark1" 1][ \l "bkmark2" 2] 图（b）中，线圈平面与磁感线方向平行，磁通量为零，磁通量变化率最大。
（2）从图（a）开始计时，即从中性面开始计时，线圈中电流 i 随时间 t 变化的关系i = Im sin wt 。
（3）当线圈转过中性面时感应电流方向改变，当线圈转到图（d）的瞬间，线圈中感应电流方向不变。
12 ． ABD ①②③⑤④ 4.9 × 10-9 ABD
（1）[ \l "bkmark3" 1]在“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验的基本原理是：①让油膜尽可 能散开，形成单分子层；②把油酸分子看成球形；③不考虑分子之间空隙，故 ABD 正确， C 错误，故选 ABD。
（2）[ \l "bkmark4" 2]“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：要先配制油酸酒精溶液，测量出 1 滴油酸酒精溶液的体积，再计算出 1 滴溶液中纯油酸的体积 V；向浅盘中倒入约 2cm 深的水，
然后把爽身粉均匀地撒在水面上，然后用注射器将一滴油酸酒精溶液滴在水面上,待油滴散开；油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜形状描画在玻璃板上，将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，用数学方法估算出油膜的面积，故正确顺序应为
①②③⑤④。
（3）[ \l "bkmark5" 3]一滴油酸酒精溶液中油酸的体积
油膜面积为
S = (67 +14)´ 1.0cm2 = 8.1 ´ 10-3m2
油膜分子直径为
（4）[ \l "bkmark6" 4]A ．撒的痱子粉过多，油酸未完全散开，面积偏小，则得到的分子直径将偏大，故A 正确；
B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，面积偏小，则得到的分子直径将偏大，故B 正确；
C ．求每滴体积时，1mL 的溶液的滴数误多记了 10 滴，体积偏小，则得到的分子直径将偏小，故 C 错误；
D．将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，体积偏大，则得到的分子直径将偏大，故 D 正确。
故选 ABD。
13 ．(1)40V ，2A
(2)80W
（1）感应电动势最大值为 Em = nBSw = 100 ´ 0.5 ´ 0.1 ´ 0.2 ´ 502V = 502V电动势有效值为EV
开关 S 闭合后，由闭合电路欧姆定律得IA = 2A电阻 R 两端电压为U = IR = 2 ´ 20V = 40V
可知电压表的示数为 40V，电流表的示数为 2A。
（2）电阻 R 上所消耗的电功率为P = I2R = 22 ´ 20W = 80W
14 ．（1）3 ：1；（2）4 ：1
（1灯泡均正常发光，所以有
I2 = 3I灯
I1 = I灯根据变压器原理，可知
（2）设灯的电压为U0 ，则有
U2 = U0
解得
U = U0 +U1 = 4U0
15 ．（1）5 424 W；（2）250 V；（3）97.3% （1）降压变压器的输出功率为
P=40×22×6 W=5 280 W降压变压器副线圈的电流
降压变压器原线圈的电流
输电线损失的功率
ΔP=I32R=144 W所以输入功率
P=5 280 W＋144 W=5 424 W
（2）降压变压器原线圈电压为
输电线上损失的电压为
ΔU=I3R=24 V升压变压器的输出电压为
U2=880 V＋24 V=904 V
所以发电机原线圈电压
发电机原线圈中电流为
发电机内阻分压
Ur=24×1 V=24 V电动势为
E=226 V＋24 V=250 V
（3）用户获得的实际功率
P 用=22×40×6 W=5 280 W
则输电效率