江苏徐州市第三中学等校2025-2026学年高二下学期4月期中考试物理试题（含解析）

这是一份江苏徐州市第三中学等校2025-2026学年高二下学期4月期中考试物理试题（含解析），共13页。试卷主要包含了5s， 如图所示，螺线管采用双线绕法等内容，欢迎下载使用。
2026.4
一、单项选择题：共11小题，每题4分，共44分.每题只有一个选项最符合题意.
1. 如图示闭合电路的部分电路在磁场中的运动情况，产生感应电流的为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】ABD．磁场方向与导体棒运动方向所在平面平行，没有做切割磁感应线运动，不产生感应电流，ABD错误；
C．磁感线垂直纸面向外，导体斜向上运动，做切割磁感应线运动，能产生感应电流，C正确。
故选C。
2. 两位同学在赤道附近做如图所示的摇绳发电实验，把一条长约10m的电线两端与灵敏电流计连接形成闭合电路，迅速匀速摇动电线，以下说法正确的是
A. 摇绳的两位同学沿东西方向站立时电流较大，且是交变电流
B. 摇绳的两位同学沿东西方向站立时电流较大，且是直流电
C. 摇绳的两位同学沿南北方向站立时电流较大，且是直流电
D. 摇绳的两位同学沿南北方向站立时电流较大，且是交变电流
【答案】A
【解析】
【详解】在赤道附近的磁感线的方向是从地理的南极指向地理的北极，与地面平行，摇绳的两位同学沿东西方向站立时，匀速摇动电线过程切割磁感线产生感应电流，绳摇到最高点和最低点时，绳子的速度方向都是南北方向，与磁感线方向平行，没有切割磁感线，感应电流等于0，根据右手定则可知电流方向发生改变，产生是交变电流；摇绳的两位同学沿南北方向站立时，匀速摇动电线过程，几乎没有产生感应电流，故A正确，BCD错误；
故选A．
3. 如图，有一铜盘轻轻拨动后会绕转轴自由转动，如果转动时把蹄形磁铁的两极放在铜盘的边缘，但不与铜盘接触。下列说法正确的是（ ）
A. 铜盘匀速转动
B. 铜盘中会产生涡流
C. 铜盘由无数个同心圆环构成，不会发生电磁感应现象
D. 上下交换磁极，铜盘会转得越来越快
【答案】B
【解析】
【详解】铜盘在磁场中转动时，铜盘的一部分导体切割磁感线，发生电磁感应现象，铜盘内会产生感应电流，即涡流。根据楞次定律，感应电流受到的安培力会阻碍铜盘的相对运动，即产生电磁阻尼，所以铜盘会做减速运动。上下交换磁极，磁场方向反向，感应电流方向也会反向，但根据楞次定律，安培力的方向依然是阻碍铜盘的转动，铜盘依然会减速，不会越转越快。
故选B。
4. 如图为通过定值电阻的电流-时间图像，则该电流（ ）
A. 是一种直流电
B. 周期为0.5s
C. 有效值约为
D. 一个周期内通过定值电阻的电荷量为1.6C
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图像可知，电流的大小和方向都随时间做周期性变化，所以该电流是交流电，故A错误；
B．由图像可知，该电流的周期为，故B错误；
C．根据电流有效值的定义有I2RT=I12Rt1+I22Rt2+I32Rt3+I42Rt4
代入数据，即I2R×1=12×R×0.2+22×R×0.3+(−2)2×R×0.3+(−1)2×R×0.2
解得I=2.8A，故C正确；
D．图像与时间轴围成的面积表示电荷量，一个周期内通过定值电阻的电荷量q=(1×0.2+2×0.3)C+[(−2)×0.3+(−1)×0.2]C=0，故D错误。
故选C。
5. 如图所示，螺线管采用双线绕法。条形磁铁从上方插入的过程，关于电阻R上产生的感应电电流说法正确的是（ ）
A. 感应电流的方向a流向b
B. 感应电流的方向b流向a
C. 没有感应电流产生
D. 有感应电流产生，但方向无法确定
【答案】C
【解析】
【详解】穿过采用双线绕法的通电线圈，相邻并行的导线中电流方向相反，根据安培定则可知，它们产生的电动势方向相反，在空中同一点磁场抵消，则对线圈来说，磁通量为零，则不会产生感应电流，故ABD错误，C正确。
故选C。
根据安培定则判断双线绕法的通电线圈产生的磁场方向关系，分析线圈磁通量的变化，再判断是否有感应电流。
6. 如图所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如下图所示。已知线框内阻为1.0Ω，外接灯泡的电阻为9.0Ω，则（ ）
A. 线圈在图示位置时，线圈磁通量变化率为0
B. 电路中的电流方向每秒改变10次
C. t=0时刻，线圈处于中性面
D. 电动势的瞬时值表达式为（V）
【答案】B
【解析】
【详解】A．图示位置线圈平面与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为0，但此时切割磁感线的有效速度最大，感应电动势最大，根据法拉第电磁感应定律可知，磁通量的变化率最大，故A错误；
B．由图像可知，交流电的周期
频率f=1T=5Hz
交流电在一个周期内电流方向改变2次，所以电路中的电流方向每秒改变次，故B正确；
C．时刻，感应电动势最大，线圈平面与磁感线平行，垂直于中性面，故C错误；
D．角速度ω=2πT=10πrad/s
电动势最大值Em=202V
由于时电动势最大，故瞬时值表达式应为，故D错误。
故选B。
7. 如图所示，原线圈输入稳定交流电压，S开关处于断开状态。某时刻灯泡L1稍微暗了一些，则原因可能是（ ）
A. 输入电压增大B. S开关闭合
C. 电阻R发生短路D. 电流表发生断路
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．如果输入电压U1变大，则U2变大，根据
可知L1两端电压变大，灯泡L1变亮，故A错误；
B．若S闭合，则并联电阻变小，副线圈总电阻变小，副线圈电流I2变大，则根据
可知L1两端电压变小，灯泡L1变暗，故B正确；
C．若电阻R发生短路则UL1=U2，L1两端电压变大，灯泡L1变亮，故C错误；
D．电流表发生断路，则原线圈电流为零，副线圈电流为零；等L1应熄灭，故D错误。
故选B。
8. 如图所示，、是测量高压交流电的两种互感器（均视为理想变压器），假设、都接在交流高压输电线的前端，原、副线圈的匝数之比为，原、副线圈的匝数之比为n，电表a的示数与电表b的示数乘积为N，则下列说法正确的是（ ）
A. 是电压互感器，且为升压变压器
B. 是电流互感器，且为降压变压器
C. 若a的示数为M，则交流高压输电线的输送电流为
D. 交流高压输电线的输送功率为
【答案】D
【解析】
【详解】A．串联在高压电线上测量电流，是电流互感器，原线圈电流大于副线圈电流，根据变压器电流与匝数关系可知，原线圈匝数小于副线圈匝数，则变压器为升压变压器，故A错误；
B．并联在高压电线上测量电压，是电压互感器，原线圈电压大于副线圈电压，所以变压器为降压变压器，故B错误；
C．若a的示数为M，根据变压器电流比等于匝数比的反比可得
解得交流高压输电线的输送电流为，故C错误；
D．设b的示数为，根据变压器电压比等于匝数比可得
可得交流高压输电线的输送电压为
则交流高压输电线的输送功率为，故D正确。
故选D。
9. 图中、、为三个相同的灯泡，D为二极管，R为定值电阻，L为自感系数很大且可自由伸缩的弹簧线圈，其直流电阻和电源内阻均忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A. 闭合开关S后，立刻亮起，再逐渐变暗
B. 电路稳定后，断开开关S的瞬间，中的电流方向与原来相反
C. 电路稳定后，断开开关S的瞬间，将看到弹簧线圈L突然变短
D. 电路稳定后，断开开关S的瞬间，立即熄灭，闪亮一下后逐渐熄灭
【答案】D
【解析】
【详解】A．闭合开关S后，由于线圈L的自感作用，阻碍电流增加，支路电流逐渐增大，故逐渐变亮；、支路无电感，立刻亮起。故A错误；
B．电路稳定后，断开开关S的瞬间，线圈L产生自感电动势，维持原电流方向（向右）。中的电流方向与原来相同，电流流至右侧节点，需经并联支路回流。由于二极管D具有单向导电性（正向向右），此时反向截止，故支路不通，中无电流，立即熄灭。故B错误；
C．电路稳定时，线圈L中有电流，各匝间同向电流相互吸引，线圈处于收缩状态。断开S瞬间，电流减小，吸引力减弱，线圈应恢复原长，即变长。故C错误；
D．由B项分析可知，断开S瞬间，因二极管反向截止而立即熄灭。此时L、、、R构成闭合回路。稳定时，因L直流电阻忽略不计，支路电阻小于支路电阻，故。断开S后，流过的电流从突变为，因，故会闪亮一下后逐渐熄灭。故D正确。
故选D。
10. 如图所示，在光滑绝缘水平面上，三条相互平行、间距为的虚线间存在图示方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为，一直角三角形导体框放在水平面上，边与虚线平行，边长度为，刚开始导体框的点刚好在最左侧的虚线上。现给导体框施加一水平向右的外力，使导体框向右做匀速直线运动。关于运动过程中产生的感应电流的大小、外力的大小随位移的变化规律正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB．设，导体框的电阻为，速度为；在第一阶段，导体框向右运动的位移为时，可得切割磁感线的有效长度为
导体框产生的感应电动势为
可知感应电动势的大小与成正比，感应电流的大小也与成正比。
在第二阶段，导体框向右运动的位移为时，根据几何关系可得线框在左边磁场的有效长度为
产生的感应电动势大小为
在右边磁场的有效长度也为
产生的感应电动势大小也为
根据右手定则可知，两个电源产生的电流方向相同，两个电源相互叠加增强，则总的电动势为
可知感应电动势的大小与成正比，感应电流的大小也与成正比，斜率是第一阶段的2倍。
在第三阶段，导体框向右运动的位移为时，根据几何关系可得线框在右边磁场的有效长度为
产生的感应电动势大小为
可知感应电动势的大小与成正比，感应电流的大小也与成正比，斜率与第一阶段相同。
故A正确，B错误；
CD．导体框向右运动的位移为过程中，导体框所受的安培力大小与外力相等，为
导体框向右运动的位移为过程中，导体框所受的安培力大小与外力相等，为
导体框向右运动的位移为过程中，导体框所受的安培力大小与外力相等，为
综上分析可知，外力与不是正比关系，故CD错误。
故选A。
11. 如图所示，导体棒ab横放在U形金属框架上，框架固定在绝缘水平面上，整个装置处于竖直向上的磁场中，磁感应强度B随时间变化。现垂直于ab棒施加水平外力，使棒从静止开始无摩擦地运动。某时刻撤去外力并记为t=0时刻，棒保持此时刻速度继续向右匀速运动，并与金属框接触良好，回路中无感应电流。则图线可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】要使回路中无感应电流，则闭合回路的磁通量不发生变化，即
设初始磁场强度为，初始杆距MN边的距离为，轨道宽度为
则
化简得
所以是一条不过原点的倾斜向上的直线
故选A。
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、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位.
12. 某中学科学小组用可拆变压器探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”。
（1）下列仪器中需要的是 。填写字母
A. 干电池B. 磁铁
C. 低压交流电源D. 多用电表
（2）下列说法正确的是 选填字母代号
A. 为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数
B. 研究副线圈匝数对副线圈电压影响，应保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈匝数
C. 测量电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量
D. 变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈
（3）实验时，某同学听到变压器内部有轻微的“嗡嗡”声，他做出如下猜想，正确的是 。
A. “嗡嗡”声来自副线圈中电流流动的声音
B. “嗡嗡”声是由于铁芯中存在过大的涡流而发出的
C. 交变电流的磁场对铁芯有吸、斥作用，使铁芯振动发声
D. 若去掉铁芯，“嗡嗡”声马上消失，也能完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验
（4）该同学将原线圈接一学生电源的交流电压输出端，并使用交流电压表分别测量原、副线圈两端的电压，得到的实验数据如下表所示。
根据实验数据，得到的结论为：________________。
（5）该同学利用（3）问中第2组数据时的副线圈给一标有“，”字样的小灯泡供电，发现小灯泡并没有被烧坏。测量此时小灯泡两端的电压约为，并不是，其原因主要是____________________________。
【答案】（1）CD （2）BC （3）C
（4）在误差允许的范围内，变压器原、副线圈的电压比等于匝数比
（5）见解析
【解析】
【小问1详解】
变压器的工作原理是互感现象，需要变化的电流产生变化的磁场，因此电源必须是交流电，实验需要测量原、副线圈两端的交流电压，多用电表具有交流电压挡，可以完成测量。干电池提供直流电，变压器无法工作；磁铁不是本实验器材。
故选CD。
【小问2详解】
A．若原线圈匝数小于副线圈匝数，则为升压变压器，副线圈电压高于原线圈电压，若原线圈接学生电源低压档，副线圈电压可能较高，存在安全隐患，为确保安全，通常原线圈匝数应大于副线圈匝数，故A错误；
B．根据控制变量法，研究副线圈匝数对副线圈电压影响，应保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈匝数，故B正确；
C．测量电压时，为保护电表不被烧坏，应先用最大量程试测，大致确定电压范围后再选用适当的挡位进行精确测量，故C正确；
D．变压器通过磁场传输能量，铁芯是导磁材料，且由绝缘硅钢片叠成以减小涡流，铁芯不导电，故D错误。
故选BC。
【小问3详解】
A．电流在导线中流动本身不会产生明显的“嗡嗡”声，故A错误；
B．涡流主要产生热量，不是声音的主要来源，故B错误；
C．变压器原线圈通入交变电流，产生交变磁场，铁芯被磁化，磁极间存在相互作用力，且力的大小和方向随电流周期性变化，使铁芯发生振动从而发声，故C正确；
D．若去掉铁芯，漏磁将非常严重，原副线圈耦合极差，变压器无法正常工作，不能完成实验，故D错误。
故选C。
【小问4详解】
根据实验数据，得到的结论为：在误差允许的范围内，变压器原、副线圈的电压比等于匝数比。
【小问5详解】
理想变压器假设无漏磁、无电阻。实际的可拆变压器铁芯闭合不紧密，存在严重的漏磁现象，导致磁通量损失；同时线圈导线有电阻，当副线圈接负载有电流通过时，线圈电阻会产生内电压降，导致路端电压明显小于空载时的感应电动势。
13. 如图甲所示为边长、匝数，阻值的正方形线框，两端与阻值的定值电阻以及电流表相连接，正方形线框内存在半径的圆形磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，规定垂直纸面向里的方向为正，电流表和导线的电阻不计，回答以下问题
（1）感应电动势的大小；
（2）0-0.2s的时间内流过定值电阻的电荷量。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
根据楞次定律可知，感应电动势大小为
【小问2详解】
电路中的感应电流为
0-0.2s的时间内流过定值电阻的电荷量
14. 如图所示，在磁感应强度B=0.2T的水平匀强磁场中，有一边长为L=10cm，匝数N=100匝，总电阻r=1Ω的正方形线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动，转速，有一电阻R=9Ω，通过电刷与两滑环接触，R两端接有一理想交流电压表，求：
（1）线圈转到图示位置时电压表的示数；
（2）在1分钟内外力驱动线圈转动所做的功；
【答案】（1）
（2）4800J
【解析】
【小问1详解】
根据角速度定义式，得
根据交变电流的电压公式得= 200×0.2×0.01×200 V = 40V
电压表示数为有效值；电动势有效值
电压表示数
【小问2详解】
在1分钟内外力驱动线圈转动所做的功
解得
15. 为了防止停电耽误生产，工厂购买了一台应急发电机及升压变压器及降压变压器各一台。如图，发电机内阻为1，升压变压器匝数比为1：10，降压变压器匝数比9：1，输电线总电阻R＝5。工厂共36个车间，每个车间有“220V，22W”灯10盏，若保证全部电灯正常发光，则：
（1）发电机输出功率多大？
（2）发电机电动势多大？
（3）输电的效率是多少？
【答案】（1）8000W；（2）240V；（3）99%
【解析】
【详解】根据题意，所有灯都正常工作的总功率为
用电器都正常工作时的总电流为
两个变压器之间输电线上的电流为
故输电线上损耗的电功率
升压变压器的输出功率为
而发电机输出功率即为升压变压器的输入功率
降压变压器上的输入电压
输电线上的电压损失为
因此升压变压器的输出电压为
升压变压器的输入电压为
升压变压器的输入电流为
发电机的电动势
输电的效率
16. 两根平行等长金属导轨弯折成正对的“”形固定在水平面上。水平段MN、光滑，竖直段NP、粗糙，导轨间距，空间存在竖直向上、磁感应强度的匀强磁场。质量、电阻、长度也为L的金属棒ab放在水平导轨上，竖直段NP、外侧有一根与ab完全相同的金属棒cd，ab、cd始终与导轨垂直。给ab以向左的初速度，同时由静止释放cd。cd与竖直导轨间动摩擦因数（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），两棒始终与导轨接触良好，导轨电阻不计，取。求：
（1）初始时，cd受到的摩擦力大小；
（2）cd刚要开始运动时，ab向左移动的位移
（3）cd刚要开始运动时，已经通过ab的电荷量q 和 ab产生的焦耳热Qab
【答案】（1）2N （2）0.8m
（3）0.8 C，2.4 J
【解析】
【小问1详解】
初始时，根据法拉第电磁感应定律，有
根据欧姆定律，有
受力分析，金属棒cd与导轨间的弹力，满足
金属棒cd与导轨间的最大静摩擦力，满足
在竖直方向上，有
则金属棒cd受到的摩擦力大小
【小问2详解】
设cd刚要开始运动时，ab棒的速度为，则必有
解得
从开始到cd棒刚要开始运动过程中，根据动量定理，有
其中
则有
对时间求和，即
联立解得
【小问3详解】
通过ab的电荷量q，则
回路产生的总的焦耳热Q，根据功能关系
ab的焦耳热为Qab，则Qab = Q = 2.4J实验序号
原线圈匝数
副线圈匝数
原线圈电压
副线圈电压
1
400
200
2
400
800
3
400
1600