山东省菏泽第一中学等校2025-2026学年高二下学期期中学情检测物理试题（含答案）

这是一份山东省菏泽第一中学等校2025-2026学年高二下学期期中学情检测物理试题（含答案），共95页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.传感器是把非电学量(如位移、速度、压力、角度等)转换成电学量(如电压、电流、电阻等)的一种元件或装置。如图所示，是4种传感器，图1是“液位监测仪”用来监测不导电液体液面高度的变化，图2是某电子秤的电路图，图3是霍尔元件的示意图，图4是安装在汽车上的加速度计，它们的基本工作原理是把非电学量转换为电学量，从而方便进行测量、传输和控制。下列说法正确的是( )
A. 由图1可知，当数字电容表示数增大时，可知液面高度下降了
B. 由图2可知，当重物放到托盘上时，在重物重力作用下使滑片P下移，则电路中电流增大，所以电路中电流I与重物的重量G成正比
C. 由图3可知，磁场沿x轴正方向，若自由移动的电荷是电子，则UMN为负值
D. 由图4可知，输出信号电压U与装置的加速度a成正比
2.对于一定质量的气体，下列说法正确的是( )
A. 如果压强增大且温度不变，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大
B. 气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间内作用在器壁上的平均作用力
C. 气体分子热运动的平均速率减小，气体的压强一定减小
D. 如果温度升高，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大
3.如图为理想LC振荡电路工作中的某时刻，电容器两极板间的电场强度方向与线圈内的磁感应强度方向如图所示，下列说法中正确的是( )
A. 电路中电流正在增大
B. 电容器正在充电
C. 该振荡电路向外发射电磁波的频率为2π LC
D. 增大电容器的两板间距，电流的振荡频率减小
4.如图所示，在水平桌面上有一金属圆环，在它圆心正上方有一条形磁铁(下端为N极)，当条形磁铁下落时(未到达桌面)，下列说法正确的是( )
A. 环中将产生俯视顺时针的感应电流B. 环对桌面的压力小于自身重力
C. 磁铁下落时的加速度大于gD. 金属圆环有收缩的趋势
5.在图示电路中，两个灯泡A1和A2的规格相同，A1与线圈L串联，A2与可调电阻R串联。闭合开关S，调节电阻R1和R2，使两个灯泡都正常发光，然后断开开关S。则( )
A. A1和A2都立即熄灭B. A1和A2都逐渐熄灭
C. 通过A2的电流方向不发生变化D. A1先闪亮一下然后熄灭，A2立即熄灭
6.如图所示，一矩形线圈垂直匀强磁场放置，MN边与磁场边界重合，从图示位置开始计时，线圈绕MN边以角速度ω绕图示方向匀速转动，下列图像能反映线圈中电流的变化情况的是( )
A. B.
C. D.
7.如图甲所示，匝数为2000，横截面积为10cm2的螺线管与定值电阻R连接，螺线管内磁场的磁感应强度大小B随时间t变化的图像如图乙所示(以向右为正方向)。已知螺线管导线的电阻为2Ω，定值电阻R=8Ω，下列说法正确的是( )
A. 通过电阻R的电流方向A→R→CB. 螺线管中产生的感应电动势为2V
C. 0∼6s通过电阻R的电荷量为0.6CD. 电阻R上的电功率为0.1W
8.电磁炮是利用电磁力对弹体加速的新型武器。某小组用图示装置模拟研究电磁炮的原理。间距为L=0.5m的两条平行金属导轨固定在水平面上，导轨左端与直流电源相连，电源电动势和内阻分别为E=4V，r=1Ω，质量为m=0.5kg，电阻为R=1Ω的金属杆垂直放在导轨上，它们之间接触良好，动摩擦因数为μ=0.1，导轨足够长，电阻不计，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=1T，闭合开关后，金属杆由静止开始向右加速运动。已知重力加速度g取10m/s2。则下列说法正确的是( )
A. 闭合开关瞬间，金属杆的加速度大小a=2m/s2
B. 能达到的最大速度为4m/s
C. 金属杆两端的电压始终为2V
D. 达到最大速度时，金属杆两端的电压为2V
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.关于下列四幅图，说法正确的是( )
A. 图甲是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，炉内的金属会产生涡流，涡流产生大量的热，从而冶炼金属
B. 图乙中两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场的相互作用来实现的
C. 图丙中穿过金属圆环1和2的磁通量大小分别为Φ1和Φ2，则Φ1>Φ2
D. 图丁中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
10.如图甲所示，将单匝一正方形金属线框abcd放置在水平桌面上，线框的总电阻R=1Ω空间存在方向竖直向下的磁场，若线框中的磁通量随时间变化的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. 0∼3s内线框中的感应电流为俯视顺时针
B. 0∼3s内线框有面积收缩的趋势
C. 0∼3s内线框中产生的电动势大于3∼8s内产生的电动势，且方向相反
D. 0∼3s内线框的ab边受到的安培力不变
11.某电动汽车充电桩的供电系统视作理想变压器，如图所示。原线圈匝数为n1，电流为I1，输入电压为U1。当两区同时工作时，两个副线圈分别作为快充区和慢充区为电动车供电，线圈匝数分别为n2和n3，电流分别为I2和I3，输出电压分别为U2和U3。下列关系正确的是( )
A. U1I1=U2I2+U3I3B. n1I1=n2I2
C. U1=U2+U3D. n2U3=n3U2
12.如图所示，边长为L、总电阻为R的正方形线框abcd放在光滑水平面上，其右边有一磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外的有界匀强磁场，磁场宽度为L，磁场左边界与线框的ab边相距为L。现给线框一水平向右的恒力F，ab边进入磁场时线框恰好做匀速运动。下列说法正确的是( )
A. 线框进入磁场时，感应电流沿逆时针方向
B. 线框进入磁场时的速度大小为v=FRB2L2
C. 线框进入磁场区域过程中ab间电压Uab=−3FR4BL
D. 线框通过磁场区域的过程中通过某横截面的电荷量q=2BL2R
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
13.如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)按图甲连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转，此实验操作的目的是 。
A.测量灵敏电流表能够承受电流的最大值
B.检测灵敏电流表指针偏转方向与电流流向的关系
C.检查灵敏电流表测量电流的大小是否准确
(2)连接好电路，在闭合开关S时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，接着将滑动变阻器滑片向左迅速移动一段距离的过程中，电流计指针将 偏转(填“向左”或“向右”)。再将A线圈从B线圈中迅速拔出，电流计指针将 偏转(填“向左”、“向右”或“不”)。
(3)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图甲中所示，即电流从电流表G的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，根据灵敏电流表指针的偏转方向，可判断图乙中的条形磁铁的运动方向是向 (填“上”或“下”)，图丙中的条形磁铁向下运动，则其下端为 极(填“N”或“S”)。
14.某研究小组开展了“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
如图所示为乙同学描出的油膜轮廓，
(1)已知每个正方形小方格的边长为1cm，则油膜的面积约为 m2；已知每104mL油酸酒精溶液中含有纯油酸2mL，测出50滴溶液的体积为1mL，估算油酸分子的直径约为 m(计算结果均保留两位有效数字)。
(2)(多选)实验中丙同学对油酸分子直径的计算结果明显偏大，其原因可能有 (填写选项前字母)。
A.水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开
B.油酸中含有大量酒精
C.油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大
D.求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液的滴数误少记了10滴
E.计算轮廓范围内正方形的个数时舍去了所有不足一格的方格
(3)丁同学利用上述方法测量出了油酸的直径为d，已知油酸的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数可用上述字母表示为NA= 。
四、计算题：本大题共4小题，共42分。
15.如图所示，MN和PQ是两根互相平行、竖直放置的光滑金属导轨固定在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向里，磁感应强度大小为B=1T，定值电阻的阻值为R=4Ω已知导轨足够长，间距L=1m，且电阻不计。ab是一根与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属杆，ab杆质量m=0.1kg、电阻r=1Ω。开始时，将开关S断开，让杆ab由静止开始自由下落，经时间t=2s，将S闭合。重力加速度g取10m/s2。试求：
(1)闭合开关瞬间ab杆两端的电压Uab；
(2)闭合开关S后，ab杆下落的最终速度。
16.如图所示，ab=50cm，ad=20cm，匝数为100匝的矩形线圈。线圈电阻r=1Ω。外电路电阻R=9Ω，磁感应强度B=0.2T。线圈绕垂直于磁感线的OO′轴以转速25πr/s匀速转动。从图示位置开始计时，求：
(1)线圈感应电动势的瞬时值表达式；
(2)电阻R上的热功率；
(3)线圈由图示位置转过90 ∘的过程中，通过R的电量。
17.如图甲为某中小型水力发电站远距离输送单相交流电示意图，每根导线电阻为4Ω，远距离输电线的输送电流为100A，若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为720kW，若用户得到的电压为220V，求：
(1)升压变压器原副线圈匝数比和降压变压器原副线圈匝数比；
(2)若用户端全是照明用电，能使多少盏“220V、20W”的节能灯正常发光？
18.如图所示为两根相距L=1m且电阻不计的足够长光滑金属导轨，导轨左端为弧形导轨，右端为水平导轨，弧形导轨与水平导轨在虚线处平滑连接(虚线与导轨垂直)，水平导轨处于方向竖直向下、磁感应强度大小为B=1T的匀强磁场中。金属棒a、b的接入电阻分别为Ra=1Ω、Rb=3Ω，质量均为m=0.1kg，均与导轨垂直且接触良好，金属棒b静止在水平导轨上离虚线距离为3h，金属棒a在弧形导轨上从距离水平导轨高度为h=0.2m处由静止释放，a、b棒始终未相碰，重力加速度g取10m/s2，不计一切阻力。求：
(1)a棒刚进入磁场时，b棒的加速度大小；
(2)全过程b棒中产生的焦耳热；
(3)稳定时a、b棒间的距离d。
1.【答案】D
2.【答案】A
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】B
6.【答案】B
7.【答案】C
8.【答案】B
9.【答案】AC
10.【答案】BC
11.【答案】AD
12.【答案】BD
13.【答案】B
向右
向左
下
N

14.【答案】5.5×10−3m2
7.3×10−10m
ADE
6Mπρd3

15.【答案】【详解】(1)闭合开关前，金属杆ab做自由落体运动，闭合开关瞬间金属杆ab的速度为 v=gt
解得 v=20m/s
闭合开关瞬间，根据法拉第电磁感应定律有 E=BLv=20V
感应电流 I=ER+r=4A
ab 相当于电源， Uab 是路端电压，根据右手定则可知，感应电流从 a 流向 b ，则 Uab=−IR=−16V
(2)闭合开关后，金属杆ab做变速运动，最终金属杆ab所受重力和安培力合力为0，做匀速直线运动，设最终速度为 v1 ，则有 mg=BI1L
根据法拉第电磁感应定律 E1=BLv1
根据闭合电路欧姆定律有 I1=BLv1R+r
金属杆ab所受安培力 F=BI1L=B2L2v1R+r
联立解得 v1=5m/s

16.【答案】【详解】(1)线圈从磁通量最小位置开始转动，因此感应电动势的瞬时值表达式为
e=NBSωcsωt
代入题中数据，可得 e=100cs(50t)V
(2)电动势的有效值 E=EM 2
电路中电流有效值 I=ER+r
电阻上的热功率 P=I2R=450W
(3)线圈转过 90 ∘ 的过程中，通过电阻的电量 q=It
其中 I=ER+r ， E=NΔΦΔt
解得 q=0.2C

17.【答案】【详解】(1)由题图可知，升压变压器的输入电压的有效值为 U1=240V
由于变压器为理想变压器，所以升压变压器的副线圈的功率也为 720kW ，有 U2=P2I2
升压变压器的原副线圈之比为 U1U2=n1n2
解得 n1n2=130
由于远距离输电线每根电阻为 4Ω ，而远距离输电需要两根输电线，所以输电线的总电阻为 r=8Ω
降压变压器输入电压为 U3=U2−I2r
由于降压变压器，有 U3U4=n3n4
解得 n3n4=32011
(2)输电线上损耗功率为 P损=I22r
降压变压器输出功率为 P4=P1−P损
设共能点亮N盏节能灯，有 P4=NP节
得 N=32000 盏

18.【答案】【详解】(1)a棒由静止到进入磁场过程中，由动能定理得 mgh=12mv 02
进入磁场时有 v0=2m/s
由 E=BLv0
由闭合电路的欧姆定律 I=ERa+Rb
对b棒 BIL=ma
联立解得 a=5m/s2
(2)稳定时a、b棒共速，回路电流为零
则由动量守恒定律 mv0=2mv共
产生的总热量 Q总=12mv02−12×2mv共2
得 Qb=RbRa+RbQ总
Qb=0.075J
(3)对b棒由动量定理有 BILt=mv共
即 BLq=mv02
可得 q=mv02BL
又 q=BLΔxRa+Rb
解得 Δx=0.4m
故最终a、b棒间距为 d=3h−Δx
d=0.2m