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泰安英雄山中学 2024－2025学年度第二学期高二物理第一次学情调研
注意事项：
1. 答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2. 请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题（本题共8 小题，每小题3 分，共 24 分。每小题只有一个选项符合题目要求。）
1. 关于电磁波，下列说法中正确的是
A. 电磁波的传播需要介质
B. 电磁波在真空中传播时，频率和波长的乘积是一个恒量
C. 根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围也一定产生变化的
电场
D. 振荡电路的频率越低，发射电磁波的本领越大
2 ．如图所示，放置在水平面上的条形磁铁上方，以 O点所在竖直线为轴可以水平自由旋转的轻弹簧悬挂
了一直导 体棒，某一时刻给该导线通以由 a 向 b 方向的电流（作为计时起点）。磁铁始
终保持静止，下列说法正确的是 ( )
A ．在计时起点时，a 端向里转动，b 向外转动
B ．从计时起点开始转过 90 °时，条形磁铁受到地面的支持力不变
C ．从计时起点开始转过 90 °时，弹簧的弹力变大
D ．从计时起点开始转过 90 °时，弹簧可能被压缩
3．如图所示，交流电电压u =311sin100πt(V) ，滑动变阻器R2 （阻值0 ~ 100Ω ) 的滑片处于某一位置
时，理想交流电压表示数U1 = 200V，灯泡L1（ 100V ，100W）、L2 （50V ，50W）均恰好正常发光。变压
器为理想变压器，下列 说法正确的是 ( )
A ．变压器输出电压频率为 100Hz
B ．电阻R1 = 20Ω
C ．变压器原副线圈匝数比n 1 : n 2 = 1：2
D ．若将滑动变阻器R2触头向b 端移动，灯泡L1将会变暗
4．如图，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L 是一个自感系数较大的线圈，其直流
电阻可忽略不计，则 ( )
A ．S 闭合时，B 、C 灯立即亮，A 灯缓慢亮
B ．电路接通稳定后，B 、C 灯亮度不同
C ．电路接通稳定后断开 S ，A 灯闪一下后逐渐熄灭
D ．电路接通稳定后断开 S ，b 点的电势高于 a 点
5. 如图甲所示为某种车辆智能道闸系统，图乙为其简
化原理图，预埋在地面下的地感线 圈L 和电容器 C
构成LC 振荡电路，当车辆靠近地感线圈时，线圈自感
系数变大，使得振 荡电流的频率发生变化，检测器将
该信号发送至车牌识别器，从而向闸机发送起杆或 落
杆指令。某段时间该电路的电流如图丙所示。下列说法
正确的是（ ）
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A. t 1 ~t2 时间内电场能转化为磁场能
B. t3 时刻，线圈中的自感电动势最小
C. 车辆远离地感线圈时，振荡电路的周期变大
D. 车辆靠近地感线圈时，振荡电流的频率变大
6 ．如图所示，足够长的固定在水平面上的光滑 U 形金属框架宽为L ，左端连有一不带电的电容为 C 的电
容器（金 属框架电阻忽略不计）。在框架的两平行导轨上放一质量为 m 、长为L 、电阻为R 的金属棒ab ，
棒始终垂直于两导 轨且接触良好。整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现给棒 ab 一
个向右的水平初速度v0 使 棒始终沿导轨运动，则下列关于金属棒从开始运动到达稳定状态的过程中的说
法中正确的是 ( )
A ．杆的速度越来越小，直到减小为零
B ．杆的速度越来越小，稳定后速度v=
C ．电容的电荷量越来越大，最大值为 q =
D ．电流强度越来越大
7. 如图甲所示为一单匝闭合矩形线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过 线框的磁通量 Φ
与时间t 的关系图像如图乙所示。已知线圈的电阻为R 。下列说法正确的是（ ）
A. 线框的感应电动势有效值为
B. 线框的感应电动势有效值为
C. 线框转一周外力所做的功为
D. 线框转一周外力所做的功为
8 ．春夏秋冬、昼夜之间，工作日与节假日，对电力需求量差异
很大，会形成用电高峰和低谷之间的峰谷负荷差。 如图所示，
为某节能储能输电网络示意图，可以在用电低谷时段把电能储存
起来，高峰时段输出，填补用电缺口。发电机的输出电压 U1=500V
，输出功率为P1=800kW 。降压变压器的匝数比 n3:n4=50:1 ，输
电线总电阻R=62.5Ω 。其 余线路电阻不计，用户端电压 U4=220V
，功率为P4=44kW，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确
的是 ( )
A ．发电机的输出电流为 160A B ．升压变压器的匝数比 n1:n2= 1:400
C ．输送给储能站的功率为 756kW D ．输电线上损失的功率为 1kW
二、多选题（本题共4 小题，每小题 4 分，共 16 分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4 分，选对
但不全 的得2 分，有选错的得 0 分。）
9. 如图(a)所示，理想变压器原、副线圈匝数比
n1∶n2＝66∶5，原线圈接有交流电流表A1，副
线圈电路接有交流电压表V、交流电流表A2、滑
动变阻器R 等，所有电表都是理想电表， 二极
管D 正向电阻为零，反向电阻无穷大，灯泡L
的阻值恒定。原线圈接入的交流电压 的变化规
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律如图(b)所示，下列说法正确的是
A. 由图(b)可知交流发电机转子的角速度为100 rad/s
B. 灯泡L 两端电压的有效值为 V
C. 交流电压表V 的读数为
D. 当滑动变阻器的触头P 向上滑动时，电流表A2 示数减小，A1 示数减小
10 ．如图所示为交流发电机的示意图。一矩形线圈在两磁极间的匀强磁场中绕轴OO
’ 逆时针匀速转动，线圈匝数n = 30 ，线圈电阻r = 2Ω , 定值电阻R = 8Ω , 其余电
阻不计。线圈绕垂直于磁场的轴OO’ 以角速度① = 5兀rad / s 逆 时针匀速转动，线圈转
动过程中最大磁通量Φm = 0.2 Wb 。从图示位置（线圈平面与磁场方向平行）开始
计时，下列说法正确的是 ( )
A ．t = 0.2 s 时，线圈位于中性面位置
B ．该交流电电流的有效值为3兀A
C ．线圈转动一周，通过电阻R 的电流方向改变两次
D ．在0 ~ 0. 1 s 内，通过电阻R 的电荷量为0.6C
11．在光滑绝缘的水平面上有两相互平行的边界MN、PQ，边界内有竖直向下的匀强磁 场
。紧靠 MN 有一材料相同、粗细均匀的正方形线框abcd，如图所示（俯视图）。已知 线
框边长为L ，磁场宽度为 2L 。从t = 0 时刻起线框在水平向右外力作用下从图示位置 由
静止水平向右匀加速直线运动。则从线框 ab 边进磁场到 cd 边出磁场的过程中，以下 关
于线框中的磁通量Φ 、ab 边电压 U、外力F 和电功率P 随位移x 变化的规律图像正 确
的是 ( )
A． B ． C． D．
12 ．如图，固定的足够长平行光滑双导轨由水平段和弧形段在 CD处相切构成，导轨的间距为 L，区域CDEF
内存在方向竖直向下、磁感应强度为 B 的匀强磁场，ED间距也为 L。现将多根长度也为 L的相同导体棒依次
从弧形轨道上高为 h的 PQ处由静止释放（释放前棒均未接触导轨），释放第 n(n 1)根棒时，第 n 1根棒刚好
穿出磁场。已知每根棒的质量均为m，电阻均为 R ，重力加速度大小为 g ，FE∥CD∥PQ且与导轨垂直，导
轨电阻不计，棒与导轨接触良好。则（ ）
2 3
A．第2根棒刚穿出磁场时的速度大小为 2 gh B L 2R
2B2L2 2gh
B．第3根棒刚进入磁场时的加速度大小为
3mR
2ghB2L2
C．第 n根棒刚进入磁场时，第1根棒的热功率为
n2R
2
nm 2 3
D．从开始到第 n根棒刚穿出磁场过程中，回路产生的焦耳热为 nmgh 2gh
B L

2 2mR
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三、实验题：本题共 2 小题，共 14 分。
13.（6 分）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，某同学采用了如图所示的可拆式变压器
进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。
(1)对于实验过程，下列说法正确的是_____；
A ．本探究实验采用了控制变量法
B ．测量副线圈电压时应当用多用电表的“直
流电压挡”
C ．使用多用电表测电压时，先用最大量程挡
试测，再选用适当的挡位进行测量
D ．因为实验所用电压较低，通电情况下可用
手接触裸露的导线、接线柱
(2)若变压器是理想变压器，电源接变压器原线圈“0” 、“8”接线柱，副线圈接“0” 、“4”接线柱，
当副线圈所接电表的 示数为 6.0V ，则原线圈的输入电压应为_____；
A ．18.0V B ．12.0V C ．5.0V D ．3.0V
(3) 该同学组装变压器时忘记将铁芯闭合进行实验，当原副线圈匝数比为 8 ∶1 ，原线圈接 12.0V 交流电压
，则测量 副线圈的交流电压表的实际读数可能是_____；
A ．0V B ．9.60V C ．1.50V D ．0.65
14.（8 分）探究影响感应电流方向的因素，同学们做了如下的实验。
(1)小明同学用如图甲的实验装置“探究影响感应电流方向的因素”，所用电流
表指针偏转方向与电流方向间的关系为： 当电流从“+”接线柱流入电流表时
，指针向右偏转。
将条形磁铁按如图甲方式 S 极向下插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转
。螺线管的绕线方向如图乙所示。关 于该实验，下列说法正确的是______。
A ．必须保证磁体匀速运动，灵敏电流计指针才会向右偏转
B ．将磁体向下插入或向上抽出的速度越大，灵敏电流计指针偏转幅度越小
C ．将磁体的N 、S 极对调，并将其向上抽出，灵敏电流计指针仍向右偏转
D ．将磁体的N 、S 极对调，并将其向下插入，灵敏电流计指针仍向右偏转
(2)小宁同学用如图所示的器材研究感应电流的方向。将线圈 A 插入线圈 B
中，闭合开关 S 瞬间，发现电流计指针 右偏，则保持开关闭合，以下操作中
也能使电流计右偏的是______。
A ．插入铁芯 B ．拔出线圈A
C ．将滑动变阻器的滑片向左移动
D ．将滑动变阻器的滑片向右移动
(3)实验结束后，该同学又根据教材结合自感实验做了如下改
动。在两条支路上将电流计换成电流传感器，接通电路 稳定
后，再断开电路，并记录下两支路的电流情况如图所示，由
图可知：
①流过灯泡的电流是 （选填“i1 ”或“i2 ”）
②在不改变线圈电阻等其他条件的情况下，只将铁芯拔出后
重做上述实验，可观察到灯泡在断电后处于亮着的时间 将 。（选填“变长” 、“变短”或“不变”）
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四、解答题（共4个小题，46分）
15.（10）将太阳能直接转换为电能的技术称为光伏发电技术，原理是将太阳能直接转 换为电能（直流电
）后，再利用逆变器转换为交流电供用户使用。某部队为解决高山 哨所用电问题，在山脚下建立“太阳
能板田”，如图1所示，电能输送到哨所原理简图如 图2 所示，已知太阳能电池板组件经逆变器后输出的
交流电压 U1= 50V 保持不变，升 压变压器的匝数比为 1∶40，降压变压器的匝数比为 96∶11，最终
用电器获得的电压 U4 = 220V，两个变压器均为理想变压器。
（1）输电线上损耗的功率占逆变器输出的电功率的百分比为多少？
（2）若逆变器输出的电功率P1= 10kW求输电线的总电阻；
16 ．（10分）如图所示为一交流发电机和外接负载的示意图，线圈的面积是0.05 m2 ，线圈的一半面积在
磁场内，共有 100 匝，线圈电阻为1Ω ,外接电阻R = 9Ω ,匀强磁场的磁感应强度为B=1/兀当线圈以300r / min
的转速匀速旋转时，若从线圈处于中性面开始计时，求：
(1)线圈中感应电动势的瞬时表达式；
(2)线圈每转过一周，外力所做的功；
(3)线圈转过 0. 1s 的过程中流过电阻R 的电量。
17 ．（ 10分）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ相距为
L 0.1m，导轨平面与水平面的夹角为 30 ，导轨上端连接一定值电阻
R 0.3 ，导轨的电阻不计，整个装置处于方向垂直于导轨平面向上的匀强磁
场B中，长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，且与导轨保持良好的
接触，金属棒的质量为m 0.8kg，电阻为 r 0.1 。现将金属棒从紧靠NQ处
由静止释放，滑行一段距离后速度达到最大值 vm 10m/s，此过程中金属棒克
服安培力做功W 16J克安 。（重力加速度g取10m/s2），求：
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小；
(2)金属棒从静止释放到达到最大速度的过程所需要的时间t；
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' ' ' ' ' '
18 ．（16 分）桌面上有不等间距平行金属导轨MN、M N 和PQ、PQ 如图水平放置(桌面未画出)，MN和M N
' ' ' ' ' '
相连，PQ和 PQ 相连，导轨宽度分别为 d1 0.1m， d2 0.2m，M N 和 PQ 上左端都涂有长度为2m的绝缘漆
，图中用较粗部分表示，金属棒 a和金属棒 b分别垂直导轨放置，金属棒 b开始位置与M 'P '位置重合，它们质
量分别为ma 0.1kg ，mb 0.2kg， b用绝缘细线绕过光滑定滑轮和一小物块 c相连， c的质量mc 0.2kg， c开
始时距地面高度 h 2m，整个空间充满垂直导轨向上的匀强磁场。已知绝缘漆部分和棒的动摩擦因数 ＝0.2，
导轨其余部分均光滑且和金属棒接触良好，开始用手托着 c使系统保持静止。现放手使其开始运动，物体 c触
地后不再反弹，设整个过程中导轨足够长，g＝10m/s2，
求：(1)金属棒b在导轨上涂有绝缘漆部分运动时绳子的拉力大小；
(2)从开始运动到金属棒a的速度为2m/s时系统产生的热量；
(3)求金属棒a的最大速度.
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物理试卷答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C B C A B C D CD CD
题号 11 12
答案 AD BC
13.（6 分，每空 2 分）(1)AC (2)B (3)D
14. i（8 分，每空 2 分）(1)C (2)AC (3) 1 变短
评分参考：①④每式 1分，②③⑤⑥⑦每式2分，共 12分。
15.解：（1）降压变压器
①
U3 = 1920V
升压变压器的匝数比
②
解得 U2 = 2000V
U线 = U2 - U3 = 80V
③
升压变压器输出功率P2 = U2 I2 = P 1 ④
输电线的功率损失 ΔP = U线I2 ⑤
输电线上损耗的功率占逆变器输出的电功率的百分比 ⑥
（2）①升压变压器次级电流 ⑦
输送线路的总电阻 ⑧
16.（8 分）（1）根据题意可得
① =2兀n=10兀rad / s
1
分 e= 25sin10兀t(V)
1 分
（2） E有 I有 1 分
线圈每转过一周，外力所做的功等于整个回路产生的焦耳热，则有
W= Q= I2
有 (R+ r)T 1 分
W= 6.25 J 1 分
（3） q = IΔt 1 分
3
{#{QQABIYyAogAAAhAAARgCEQUYCEKQkAACCQoGQEAcIAIBARFABAA=}#}
-
1分
1 分
(1)4T
17、
(2)3.4s
【详解】（1）当金属棒所受合外力为零时，下滑的速度达到最大，受力分析如下图所示
由平衡条件得mgsin BIL
E BLv
根据法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律得 I m
R r R r
联立解得B 4T
1
（2 2）金属棒从静止释放到达到最大速度的过程，根据动能定理得mgx sin W = mvm 0克安 2
解得 x 14m
以沿斜面向下为正方向，根据动量定理得mg sin t BILt mvm 0
I E

其中 ， E ， BLx
R r t
联立解得 t 3.4s
8
18.(1)1.2N；(2)1.8J；(3) m/s
3
【详解】(1)金属棒b在导轨,上涂有绝缘漆部分运动时未形成闭合电路，导体棒不受安培力。对b和c这个系统，由
牛顿第二定律得
a mcg mbg
mb mc
解得
a 4m/s2
对c物体受力分析，由牛顿第二定律得
mcg T mca
解得绳子的拉力为
T 1.2N
(2)在摩擦过程摩擦力大小为
f mbg 0.2 0.2 10N 0.4N
摩擦生热产生的热量为
Q1 fL 0.4 2J 0.8J
c落地过程应用运动学规律得
v2c 2ah
解得
vc vb 4m/s
此时离开绝缘漆，金属棒b开始切割磁感线，回路产生感应电流，b做减速运动，a做加速运动，它们的电流时刻相
等，所以a和b受到的安培力大小之比为1:2，质量之比为1:2，所以加速度之比为1:1，即二者速度变化量时刻相等
。
当a的速度从0变为2m/s时，变化量为2m/s，则
v a 2m/s
此时b的速度为
v b 2m/s
3
{#{QQABIYyAogAAAhAAARgCEQUYCEKQkAACCQoGQEAcIAIBARFABAA=}#}
根据能量关系得系统产生的焦耳热为
Q 1 m v2 1 12 b b m
/2
bvb mav
/2
2 2 2 a
解得
Q2 1.0J
所以总共产生的热量为
Q Q1 Q2 1.8J
(3)金属棒a和b运动方向相同，磁场方向相同，切割产生的感应电动势方向相反，即电动势相减为回路总电动势。a
做加速运动，b做减速运动，只要二者的电动势不相等，则回路有电流，即b减速、a加速。当两者的感应电动势相
等时，回路的感应电流为0，两棒不受安培力，做匀速运动，金属棒a的速度达到最大。设此时a、b两棒的速度分
别为 v1和 v2，则有
Bd1v1 Bd2v2
可得
v1 2v2
因为a、b加速度大小相等，则有
v1 0 vb v2
v 2 8解得 1 vb m/s3 3
3
{#{QQABIYyAogAAAhAAARgCEQUYCEKQkAACCQoGQEAcIAIBARFABAA=}#}

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