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山东省菏泽市第一中学2025-2026学年高二下学期4月阶段测试物理试题
一、单选题
1．如图所示，圆形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成闭合回路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（　　）
A．线圈a有扩张的趋势 B．穿过线圈a的磁通量变小
C．线圈a中将产生顺时针方向的感应电流（俯视） D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大
2．如图，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下．导线框以某一初速度向右运动．t＝0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域．下列v t图像中，可能正确描述上述过程的是(　　)
A． B．
C． D．
3．如图电路，L是线圈，A是灯泡。在此电路中观察到如下三个现象。a现象：闭合开关S，A发光；b现象：保持S闭合，A先变暗一些，然后亮度不变；c现象：断开S瞬间，A闪亮一下后熄灭。对这个电路及三个现象，下列说法正确的是（　　）
A．a现象中A没有闪亮，表明合上S瞬间，L没有自感电动势
B．b现象表明L的电阻远小于A的电阻
C．c现象表明断开S瞬间电源提供给A的功率瞬间增大
D．合上S瞬间，电源输出的电能大于灯泡A和线圈L产生的焦耳热之和
4．如图所示，假设“天宫一号”正以速度绕地球做匀速圆周运动，运动方向与其太阳帆板两端相距的的连线垂直，太阳帆板视为导体。飞经某处时地磁场磁感应强度垂直于所在平面的分量为，若此时在太阳帆板上将一只“”的小灯泡与相连构成闭合电路（图中未画出），太阳帆板内阻不可忽略。则（　　）
A．此时太阳帆板中电流流向
B．此时小灯泡恰好能正常发光
C．“天宫一号”绕行过程中受到电磁阻尼
D．“天宫一号”在南、北半球水平飞行时端的电势始终高于端
5．如图所示，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根足够长的平行光滑金属轨道 MN、PQ固定在水平面内，相距为L。一质量为m的导体棒 ab垂直于 MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好。轨道左端MP间接一电动势为E、内阻为r的电源，并联电阻的阻值为 R。不计轨道和导体棒的电阻，闭合开关S 后导体棒从静止开始，经t秒以v匀速率运动， 则下列判断正确的是（　　）
A．速率
B．从秒电源消耗的电能
C．t秒后通过电阻R的电流为零
D．t秒末导体棒 ab两端的电压为E
6．一交变电流的电压随时间变化的规律如图所示，周期为T，其电压的有效值为（　　）
A． B． C． D．
7．一理想变压器的原、副线圈的匝数比为4：1，原线圈通过电阻R1接在电压为220V的正弦交流电源上，副线圈接有电阻R2，如图所示。电路接通后R1与R2的功率之比为1：2，则R1:R2为（ ）
A．2:1 B．4:1 C．8:1 D．16:1
8．边长为的单匝正方形金属框，电阻为，在磁感应强度为的匀强磁场中以恒定角速度绕垂直磁场的轴转动，外接电阻为。如图甲所示，第一次在发电机的矩形线框处加水平向右的匀强磁场开始计时；如图乙所示，第二次在矩形线框处加竖直向下的匀强磁场开始计时。下列说法正确的是（　　）
A．甲输出是交流电，转动一周的过程中电流的有效值为
B．甲输出是直流电，转动一周的过程中流过电阻的电荷量
C．乙输出是交流电，转动一周的过程中电阻上电压最大值为
D．乙输出是直流电，转动一周的过程中电路的总功率为
二、多选题
9．如图，一输出电压为U的恒压交流电源和理想变压器原线圈间接有一光敏电阻R，光敏电阻的阻值随光照强度变强而减小，副线圈接有一电阻为RL的灯泡L，已知变压器原、副线圈的匝数之比，当光照强度由强变弱时，下列说法正确的是（　　）
A．灯泡的亮度由亮变暗
B．流过光敏电阻和灯泡的电流之比为1∶3
C．当时，光敏电阻消耗的功率最大，最大功率为
D．当时，光敏电阻消耗的功率最大，最大功率为
10．如图，理想变压器原线圈与定值电阻串联后接在电压为的交流电源上，副线圈接理想电压表、理想电流表和滑动变阻器，原、副线圈匝数比为。已知，R的最大阻值为。下列说法正确的是（　　）

A．当P向下移动时，电压表示数不变，电流表示数变大
B．副线圈交变电流频率为
C．当时，电压表示数为
D．当时，获得的功率最大
11．一个电阻为R的单匝闭合矩形线框，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量与时间t的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．t=0时刻，线框平面与磁感线垂直
B．时刻，线框中的电流为零
C．转一个周期线框的感应电动势有效值为
D．从t=0时刻转过60°的过程中，通过线框某截面的电荷量为
12．某电厂对用户进行供电的原理如图所示。发电机的输出电压为，输电线的总电阻，为了减小损耗采用了高压输电。变压器视为理想变压器，其中升压变压器的匝数比为，用户获得的电压为，如果某次输电时发电厂的输出功率为，则下列说法中正确的有（ ）

A．输电线上的电流为100A B．降压变压器的输入电压为6100V
C．用户获得的功率为 D．降压变压器的匝数比为
三、实验题
13．在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图甲所示。
（1）下列说法正确的是______。
A．变压器工作时副线圈电压频率与原线圈不相同
B．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法
C．为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源，电压不要超过12V
D．绕制降压变压器原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些好
（2）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间（接入匝数为800匝），用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱（接入匝数为400匝）之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压可能为______。
A．1.5V B．3.5V C． 5.5V D．7.0V
（3）实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别，原因不可能为______。
A．原、副线圈上通过的电流发热 B．铁芯在交变磁场作用下发热
C．原线圈输入电压发生变化 D．变压器铁芯漏磁
（4）图乙为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻R0可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为n1、n2，在交流电源的电压有效值U0不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当______时，R获得的功率最大。
14．传感器在科研、生产和生活中有着广泛的应用。
(1)关于传感器，下列说法中正确的是________（填正确答案的标号）
A．传感器通常是将非电学量转化为电学量的装置
B．光敏电阻在光照增强时电阻值通常会变大
C．金属热电阻和热敏电阻的阻值都随温度升高而减小
(2)某实验小组的同学为了研究某保温式自动电饭锅中用于监测温度的热敏电阻的特性。设计了如图甲所示的电路，电路中的电压表均可看成理想电压表，定值电阻。
①开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应置于最________（填“左”或“右”）端；
②通过多次实验，得出热敏电阻的阻值随温度变化的规律图像如图乙所示，某次实验时，图甲中的电压表、的示数分别为4.0V、3.6V，则热敏电阻所处环境的温度约为________℃（保留两位有效数字）；
③该种保温式自动电饭锅，采用电磁开关控制加热电路，电磁开关可等效为定值电阻，通过电磁开关的电流小于某一值时加热电路的开关闭合。当锅内米饭温度低于60℃时，加热电路开始工作，则下列电路图可能是该电饭锅中电路的是________（选填“图丙”或“图丁”）；
④为了实现锅内米饭温度低于65℃时，加热电路开始工作，应将电阻更换为阻值更________（填“大”或“小”）的电阻。
四、解答题
15．如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为a=10cm和b=20cm，内阻为r=5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以ω=rad/s的角速度匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行，线圈通过电刷和外部R=20Ω的电阻相接．求电键S合上后，
（1）写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式；
（2）电压表和电流表示数；
（3）从计时开始，线圈转过的过程中，通过外电阻R的电量．
16．如图所示是某同学模拟远距离输电的实验示意图，矩形线圈abcd电阻不计，面积，匝数，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动。已知磁感应强度大小，输电线路等效电阻，输电功率保持不变，电压表是理想交流电压表，升压变压器和降压变压器均为理想变压器。从图示位置开始计时，求：
(1)写出感应电动势随时间变化的关系式；
(2)电压表的示数；
(3)若用户得到的功率为396 W，升压变压器原、副线圈的匝数比
17．如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨固定于同一水平面内，导轨电阻不计，其间距为。左端通过导线连接一个的定值电阻，整个导轨处在磁感应强度大小，方向竖直向下的匀强磁场中，质量、电阻、长度为的匀质金属杆垂直导轨放置，且与导轨接触良好。在杆的中点施加一个垂直杆的水平拉力，使杆由静止开始运动，拉力的功率保持不变，当杆的速度时撤去拉力。求：
（1）杆的速度为时，杆的加速度的大小；
（2）从撤去拉力F到杆停下整个过程中，杆上产生的热量；
（3）从撤去拉力F到杆停下整个过程中，杆滑动的位移大小。

18．如图甲所示，倾角为足够长的倾斜导体轨道与光滑水平轨道平滑连接。轨道宽度，电阻忽略不计。在水平轨道平面内有水平向右的匀强磁场，倾斜轨道平面内有垂直于倾斜轨道向下的匀强磁场，大小都为B，现将质量、电阻的两个相同导体棒ab和cd，垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道的顶端，同时由静止释放。导体cd下滑过程中加速度a和速度v的关系如图乙所示。cd棒从开始运动到最大速度的过程中流过cd棒的电荷量（，，），则：
（1）cd和倾斜轨道之间的动摩擦因数是多少；
（2）ab和水平轨道之间的最大压力是多少；
（3）cd棒从开始运动到速度最大的过程中ab棒上产生的焦耳热是多少。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D D C A C C B AD BD
题号 11 12
答案 CD AB
13． BD/DB D C
14．(1)A
(2) 左 40 图丙 大
15．（1）e=cost（V）（2）40V，2A（3）0.04C
【分析】（1）根据感应电动势最大值Em=nBSω，从垂直于中性面开始计时，则可确定电动势的瞬时表达式；（2）根据交流电的最大值与有效值的关系，结合闭合电路欧姆定律，即可确定电流表与电压表示数；（3）根据电量表达式，与感应电动势结合，得出q=I△t=公式，从而可求得．
【详解】（1）线圈从平行磁场开始计时，感应电动势最大值：Em=nBSω=V．
故表达式为：e=Emcosωt=cost（V）；
（2）根据正弦式交变电流最大值和有效值的关系可知，有效值：，
代入数据解得E=50V．
电键S合上后，由闭合电路欧姆定律得：，U=IR．
联立解得I=2A，U=40V；
（3）由图示位置转过90°的过程中，通过R上的电量为：q=I△t=，
代入数据解得，q=0.04C．
【点睛】本题主要考查了交流电的产生及其表达式与相关物理量的求解，较为简单．
16．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）由题意，得
则感应电动势随时间变化的关系式为
（2）因为线圈内阻不计，所以发电机输出的有效值U即为感应电动势的有效值，所以
即电压表的示数为。
（3）由题意，设升压变压器原线圈的电流为 I1，升压变压器负线圈的电流为I（即输电线中的电流），由，解得
则
升压变压器原、副线圈的匝数比
17．（1）或；（2）；（3）
【详解】（1）根据题意可知，杆加速阶段，当杆的速度为时，感应电动势为
感应电流为
杆受到的安培力为
由公式可得，此时拉力为
由牛顿第二定律可得，杆的加速度的大小为
当杆的速度时撤去拉力之后，杆做减速运动，杆的速度减小到时，杆受到的安培力为，由牛顿第二定律可得，杆的加速度的大小为
（2）根据题意可知，撤去拉力F到杆停下整个过程中，由能量守恒定律可知，杆的动能转化为电路中产生的总热量，则有
则杆上产生的热量为
（3）根据题意，撤去拉力F到杆停下整个过程中，由动量定理有
由，和可得
则有
可得
解得
18．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）刚释放时，加速度
对棒受力分析，由牛顿第二定律得
解得
（2）由图像可知，时棒速度达到最大，此时电路中的电流最大，此时速度
安培力达到最大，对地面压力也达到最大
对受力分析
对棒受力分析
解得
，
（3）安培力大小
解得
由
解得
从开始到速度最大的过程中，根据动能定理得
产生的总焦耳热
棒上产生的焦耳热

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