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北京市第八十中学2025-2026学年高二下学期阶段性学习诊断
物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是( )
A. 有电场的空间一定存在磁场，有磁场的空间也一定能产生电场
B. 稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场产生稳定的电场
C. 周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场
D. 均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
2.隐身飞机通过运用多种隐形技术降低飞机的信号特征，使雷达难以发现、识别、跟踪和攻击。飞机隐身的途径主要有两种：一是改变飞机的外形和结构，减小回波；二是飞机表面采用能吸收雷达波的涂敷材料。雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、方位、高度等信息。常规雷达采用波长为之间的厘米波，隐形飞机在常规雷达上反射的能量几乎与一只麻雀反射的能量相同，因此在常规雷达的屏幕上几乎看不到隐身飞机的回波。而米波雷达采用波长为之间的米波，与隐身飞机的外形尺寸相匹配，从而发生谐振，大大增强了飞机回波信号的能量，从而使飞机的隐身效果下降。下列说法正确的是( )
A. 米波不能产生偏振现象 B. 米波的频率约为厘米波频率的倍
C. 米波的传播速度小于厘米波的传播速度 D. 常规雷达比米波雷达的分辨率更高
3.下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是( )
A. 甲图是水分子的分子势能随分子间距离的关系图象，点对应的位置水分子之间的相互作用总体上表现为引力
B. 乙图在模拟气体压强产生机理的实验中要尽可能保证每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等
C. 显微镜下微粒运动的位置连线就是微粒的运动轨迹
D. 丁图描述了氧气分子分别在和时的速率分布，实线对应时的速率分布
4.如图所示，在匀强磁场中有电阻为的单匝矩形线圈，线圈的两条边，，转轴垂直磁场且和线圈共面，从上往下看线圈绕转轴以角速度逆时针匀速旋转。从图中开始计时，下列说法正确的是( )
A. 线圈的磁通量与时间的变化规律为
B. 线圈由图中位置绕转轴旋转的过程中平均电动势为
C. 线圈的热功率
D. 线圈在图中位置时，电流方向为
5.如图所示，在恒压交流电源的两端接上电容、电感和光敏电阻，稳定后，电路中三个相同的灯泡均发光，且亮度相同。已知光敏电阻的阻值随着光照强度增加而减少，则( )
A. 若抽掉电感线圈内部的铁芯，则变亮
B. 若增大电容器两极板间距，则变亮
C. 若增大交流电源的频率，则比暗
D. 若增大照射在光敏电阻上的光强，则变暗
6.图是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图所示的正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为、。当变压器副线圈电压的瞬时值大于时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。取，下列说法正确的是( )
A. 开关闭合后电压表的示数为 B. 才能实现点火
C. 才能实现点火 D. 将钢针替换为钢球，更容易引发电火花
7.人们对电磁炮的研究不断深入。某高中科研兴趣小组利用学过的知识制造了一台电磁炮，其原理示意图如图甲所示，高压直流电源电动势为，大电容器的电容为。线圈套在中空的塑料管上，管内光滑，将直径略小于管的内径的金属小球静置于管口附近。首先将开关接，使电容器完全充电，然后立即将转接，此后电容器放电，通过线圈的电流随时间的变化如图乙所示，金属小球在的时间内被加速发射出去，时刻刚好运动到管口。下列关于该电磁炮的说法正确的是( )
A. 小球在塑料管中做匀变速直线运动
B. 在的时间内，小球中产生的涡流从左向右看是顺时针方向的
C. 在时刻，小球受到的线圈磁场对它的作用力为零
D. 在的时间内，电容器储存的电能全部转化为小球的动能
8.某同学根据查阅到的某种热敏电阻的特性曲线如图，设计了图所示的恒温箱温度控制电路。图中，为热敏电阻，为可变电阻，控制系统可视作的电阻，电源的电动势，内阻不计。当通过控制系统的电流小于时，加热系统将开启，为恒温箱加热；当通过控制系统的电流等于时，加热系统将关闭。下列说法正确的是( )
A. 若要使恒温箱内温度保持，应将调为
B. 若要使恒温箱内温度升高，应将增大
C. 若恒温箱内温度降低，通过控制系统的电流将增大
D. 保持不变，通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度均匀变化
二、多选题：本大题共2小题，共12分。
9.如图，为半圆形导线框，圆心为；是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为；两导线框在同一竖直面纸面内；两圆弧半径相等；过直线的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里。现使线框、在时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过和的轴，以相同的周期逆时针匀速转动，则( )
A. 两导线框中均会产生正弦交流电
B. 两导线框中感应电流的周期都等于
C. 在时，两导线框中产生的感应电动势相等
D. 两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等
10.麦克斯韦在前人研究的基础上，创造性地建立了经典电磁场理论，进一步揭示了电现象与磁现象之间的联系。他大胆地假设：变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场。以平行板电容器为例：圆形平行板电容器在充、放电的过程中，板间电场发生变化，产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以充、放电电流时所产生的磁场。若某时刻连接电容器和电阻的导线中电流的方向，及电容器极板间电场强度的方向如图中所示，则下列说法正确的是( )
A. 两平行板间的电场正在增强
B. 该变化电场产生逆时针方向俯视的磁场
C. 该变化电场产生的磁场越来越弱
D. 电路中的电流正比于板间的电场强度的大小
三、实验题：本大题共2小题，共24分。
11.在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：
取油酸注入的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到的刻度为止。摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液；
用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到为止，恰好共滴了滴；
在边长约的浅水盘内注入约深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；
待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状；
将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为的方格纸上，如图。
利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为 ，求得的油酸分子直径为 。计算结果均保留位有效数字
若阿伏加德罗常数为，油酸的摩尔质量为。油酸的密度为。则下列说法正确的是 。
A.油酸所含有分子数为
B.油酸所含分子数为
C.个油酸分子的质量为
D.油酸分子的直径约为
某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据都偏大。对于出现这种结果的原因，可能是由于 。
A.在求每滴溶液体积时，溶液的滴数多记了滴
B.计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理
C.水面上石膏粉撒得较多，油酸膜没有充分展开
D.做实验之前油酸溶液搁置时间过长
12.某实验小组用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”，可拆变压器如图所示。
以下给出的器材中，本实验需要用到的是 ；
A.干电池
B.学生电源
C.实验室用电压表
D.多用电表
关于本实验，下列说法正确的是 ；
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.因为使用的电压较低，通电时可直接用手接触裸露的导线进行连接
C.实验时可以保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，探究副线圈匝数对副线圈电压的影响
D.变压器开始正常工作后，通过铁芯导电将电能从原线圈传递到副线圈
某同学用如图所示的可拆变压器完成“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验，可拆变压器上各接线柱对应的数字表示倍率为“”的匝数。将原线圈的“””和“”接线柱与学生电源连接，将副线圈的“”和“”接线柱与电压表连接，测得副线圈的输出电压为。下列说法正确的是
A.原线圈接的是学生电源的直流电压挡
B.原线圈的输入电压可能是
C.原、副线圈之间靠铁芯导电来传输能量
D.若将电源改接原线圈的“”和“”接线柱，则副线圈的输出电压将大于
为了减小能量传递过程中的损失，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。作为横挡的铁芯的硅钢片应按照下列哪种方法设计 。
A. ． ． ．
四、计算题：本大题共2小题，共32分。
13.矩形线圈匝，，，在磁感强度为的匀强磁场中以为转轴匀速转动，角速度为。线圈的电阻为，外接电阻。从图所示位置开始计时。
推导电动势的最大值；
写出电流的瞬时值表达式；
求电动势、电流、路端电压有效值；
如果线圈转速提高倍，写出感应电动势随时间变化表达式；
当线圈从图示位置转过的过程中，求：
通过电阻的电量；
电阻产生的焦耳热。
14.如图所示匝数的线圈绕在变压器的闭合铁芯上，通过、两端在线圈内通有随时间变化的电流．有两个互相连接的金属环，细环的电阻是粗环的倍，将细环套在铁芯的另一端．已知某一时刻细环和粗环的连接处间的电压，并知道粗环的电阻，求
此时刻线圈的感应电动势．间距很小；可认为磁感线都集中在铁芯内
变压器的线圈是由金属线绕制成的，若在短时间内吸热过多来不及散热就会损坏．现对粗细均匀的电阻线通以直流电的情况进行讨论：设通电产生的焦耳热与电阻线升高的温度之间满足如下关系：，其中表示物体的比热，为物体的质量，表示升高的温度，为大于的常数．请你选择一些物理量，通过论述和计算证明“为避免升温过快，若电流越大，电阻线应该越粗”说明自己所设物理量的含义
下面请根据以下微观模型来研究焦耳热，设有一段横截面积为，长为的直导线，单位体积内自由电子数为，每个电子电量为，质量为在导线两端加电压时，电子定向运动，在运动过程中与金属离子碰撞，将动能全部传递给离子，就这样将由电场得到的能量变为相撞时产生的内能．“金属经典电子论”认为，电子定向运动是一段一段加速运动的接替，各段加速都是从定向速度为零开始．根据统计理论知，若平均一个电子从某一次碰撞后到下一次碰撞前经过的时间为，一秒钟内一个电子经历的平均碰撞次数为，请利用以上叙述中出现的各量表示这段导体发热的功率．
参考答案
1.
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13.【详解】线圈转动到与图示位置垂直时，电动势最大，、两边切割磁感线产生的感应电动势的大小均为
所以电动势的最大值
从图示位置计时，感应电动势的瞬时表达式为
则电流的瞬时值表达式为
根据正弦交流电有效值和最大值的关系可知电动势的有效值为
则电流的有效值为
路端电压有效值
如果线圈转速提高倍，则感应电动势随时间变化表达式
当线圈从图示位置转过的过程中，通过电阻的电量
电阻产生的焦耳热

14.【详解】
当间电压为时，粗环中的电流
设此刻细环中的感应电动势为，则对细环和粗环组成的回路满足
由法拉第电磁感应定律 ，及题设闭合铁芯磁通量处处相等可知：
同一时刻线圈中的感应电动势为
设有一小段长为 的电阻线，其横截面积为，电阻率为 ，密度为 ，通过它的电流为 ，因为通电产生焦耳热使这段电阻线经过时间 温度升高 ，电流流过电阻线产生的焦耳热 ，其中
此热量的一部分被电阻线吸收，温度升高，此过程满足： ，其中
联立得：
由于、、 、 都是常数，所以 与 成正比
表示单位时间内升高的温度； 与 成正比表明：
当电流越大时，若想让单位时间内升高的温度少一些，则要求电阻线的横截面积大一些．
导线两端电压为，所以导线中的电场强度
导线中的一个电子在电场力 的作用下，经过时间获得的定向运动速率为
，由电能转化为的动能为
已知平均一秒钟内一个电子经历的碰撞次数为
所以一秒钟内一个电子获得的动能为
整条导线在一秒钟内获得的内能为
一秒钟内由电能转化为的内能即这段导线的发热功率，因此

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