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江苏南京新联盟校2025-2026学年高二下学期4月阶段检测
物理试卷
一、选择题
1.小明同学，发现自家小区的楼道灯需要天黑且有声音时才会亮起来，这种控制装置需要用到的传感器是( )
A. 霍尔元件和干簧管 B. 干簧管和光控开关
C. 光控开关和霍尔元件 D. 声控开关和光控开关
2.“中国天眼”位于贵州的大山深处，是口径的球面射电望远镜，它通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。关于电磁波，下列说法正确的是( )
A. 在真空中，射线的传播速度比无线电波的传播速度大
B. 电磁波谱中，射线的波长最长，穿透能力最强
C. 所有的物体都在不停地辐射红外线，电磁波谱中红外线的热效应最显著
D. 用于安全检查的射线的穿透本领最强，电磁波谱中射线的频率最大
3.如图所示电路，为一自感线圈，为电灯，的直流电阻比的电阻小得多，接通，待电路稳定再断开，断开时( )
A. 通过灯的电流方向为从左向右 B. 灯将比原来更亮一些后再逐渐熄灭
C. 灯将立即熄灭 D. 通过的电流方向为从右向左
4.如图所示，平行长直金属导轨水平固定放置，导轨处在竖直向上的匀强磁场中，各处材质相同、粗细均匀的金属棒垂直放在导轨上保持静止，在导轨左端、加上恒定电压，金属棒受到的安培力大小为；若仅将金属棒绕点在导轨所在平面内转过至图中虚线位置并保持静止，此时金属棒受到的安培力大小为。导轨电阻不计，则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
5.在振荡电路中，某时刻线圈中的磁场方向和电容器中的电场方向如图所示，下列说法正确的是( )
A. 电路中的电流正在减小 B. 电容器两极板间的电场强度正在增大
C. 电容器所带电荷量正在增大 D. 线圈磁场能正在增大
6.图与图所示为两个交流电的电压随时间的变化关系图像，已知图前后半个周期都是正弦曲线的周期图像，则图与图交流电电压的有效值之比为( )
A. B. C. D.
7.如图甲所示，在，的区域中存在垂直平面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场用阴影表示磁场的区域，边长为的正方形线圈与磁场边界重合。线圈以轴为转轴匀速转动时，线圈中产生的交变电动势如图乙所示。若仅磁场的区域发生了变化，线圈中产生的电动势变为图丙所示实线部分，则变化后磁场的区域可能为( )
A. B. C. D.
8.如图所示，半径为、粗细均匀的单匝圆形金属线圈内有一半径为的圆形区域存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于线圈平面向外，磁感应强度随时间的变化关系为，、为正的常量，线圈电阻为，则磁感应强度从增大到时间内( )
A. 线圈中电子沿逆时针方向定向移动 B. 线圈面积有缩小的趋势
C. 线圈中产生的焦耳热为 D. 通过导线横截面的电荷量为
9.一个质量为、电荷量为的带电粒子不计重力，从轴上的点以速度水平向右射入第一象限的匀强磁场磁场方向垂直纸面向外，粒子射出磁场时，速度方向与轴正方向成角，且。下列说法正确的是( )
A. 粒子在磁场中运动的轨道半径为
B. 匀强磁场的磁感应强度大小为
C. 粒子穿过第一象限的时间为
D. 若仅将粒子速度增大为，则粒子在磁场中运动轨迹的圆心角不变
10.如图所示，在空间中存在两个相邻的有界匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，其宽度均为。正方形导体线框的对角线长也为，线框在外力作用下从图示位置沿垂直于磁场方向匀速经过磁场区域，若规定逆时针方向为感应电流的正方向，则能正确反映线圈经过磁场区域过程中产生的感应电流随时间变化的图像是( )
A. B. C. D.
11.如图所示，和是两根互相平行竖直放置的足够长光滑金属导轨，导轨间距为且电阻不计，质量为、电阻为的金属杆与导轨垂直且始终与导轨接触良好，开始时，将开关断开，让杆由静止开始自由下落时间后闭合开关，再经一段时间后匀速下落。不计空气阻力，重力加速度为，金属杆在运动时间内，下列说法正确的是( )
A. 闭合开关后流过杆的感应电流方向从到
B. 闭合开关后金属杆一定做加速度减小的加速运动
C. 杆所受安培力的冲量大小为
D. 杆下落的高度小于
12.学习了变压器知识后，小雨同学网购了硅钢片、导线利用假期自行绕制了一个变压器，如图甲所示，并从学校实验室借来多用电表、学生电源进行探究实验。
小雨同学网购时应选择下面哪种导线
A.表面刷有绝缘漆的铜导线
B.表面没有绝缘漆的裸铜导线
C.表面刷有绝缘漆的铁导线
D.表面没有绝缘漆的裸铁导线
绕制完成后，小雨同学用一欧姆表的同一倍率先后测量了、线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的、位置，由此可推断 选填“”或“”线圈的匝数较多。
铁芯横梁的硅钢片的设计和摆放，下列最合理的是
A. ．
C. ．
利用图丙的电路图进行实验时，变压器的左侧两接线柱应分别与学生电源的 填“、”、“、”端连接。
小雨同学在某次实验中发现，电路接通后，灯泡始终不亮，但却在电路接通或断开的瞬间，灯泡会闪亮一下，原因可能是 。
13.如图所示，间距为的粗糙平行金属导轨与水平方向的夹角为，导轨间充满垂直于导轨平面向下的匀强磁场。垂直导轨放置一质量为的导体棒，当通过的电流大小为时，可以保持静止且所受摩擦力为零；当通过从到的电流大小为时，导体棒亦可恰好保持静止状态。已知重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
匀强磁场的磁感应强度；
导体棒与导轨间的动摩擦因数。
14.如图所示，在磁感应强度为，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，两个带电量分别为、的带电粒子、同时从点以初速度射出，速度方向与水平方向夹角均为。已知、的质量均为，不计重力及粒子间的相互作用力，磁场区域足够大。求：
第一次运动到最高点的时间；
运动到最高点时，、间的距离。
15.如图所示，某个小水电站发电机的输出功率为，发电机的输出电压为。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为，用户端需求为、。为满足发电机与用户需求的匹配，请你计算：
降压变压器输出的电流多大；
升压变压器输出的电流多大；
升压变压器的匝数比应等于多少？
16.如图所示，在竖直平面内有间距为的足够长的平行金属导轨，在之间连接有阻值为的电阻，导轨其余电阻不计。磁感应强度为的足够大的匀强磁场与导轨平垂直。其上方有一光滑的定滑轮，绕有轻质柔软不可伸长细线，线的一端系一质量为的重物，另一端系一质量为、接入导轨间电阻为的金属杆。开始时金属杆置于导轨下端处，由静止释放，当重物下降时恰好达到稳定速度而匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，忽略所有摩擦，重力加速度为，求：
重物匀速下降的速度；
重物从释放到下降的过程中，电流通过电阻产生的热量；
若将重物下降时的时刻记作，速度记为，从此时刻起，磁感应强度逐渐减小，若此后金属杆中恰好不产生感应电流，则磁感应强度怎样随时间变化写出与的关系式
参考答案
1.
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8.
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10.
11.
12.
、
原线圈错接在了直流电源上

13.【详解】当通过的电流大小为时，根据平衡条件可得
解得
当通过从到的电流大小为时，导体棒受重力、安培力 、最大静摩擦力 ，根据平衡条件可得
其中 ，
解得

14.解：粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示
设运动到最高点时转过的圆心角为，做圆周运动半径为，
由几何关系可得，
运动到最高点的时间，
洛伦兹力提供圆周运动向心力，，
代入解得：。
运动到最高点时，恰好运动至最低点，由几何关系可得，
由得，，
代入解得：。
15.解：根据题意可得
代入数据，解得
损失的功率为
又因为
代入数据，解得
根据
解得
则升压变压器的匝数比为

16.解：设重物匀速下降时速度为 ，金属杆受到的安培力为 ，对系统由平衡关系得
又
解得
设电阻中产生的总焦耳热为，则由能量守恒关系得：减少的重力势能等于增加的动能和焦耳热即
所以电阻中产生的焦耳热为
金属杆中恰好不产生感应电流，即磁通量不变
式中
又
解得
。

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