2025-2026学年江苏省徐州三中等校高二（下）期中物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2025-2026学年江苏省徐州三中等校高二（下）期中物理试卷一、单选题：本大题共11小题，共44分。1.闭合电路的部分电路在磁场中的运动情况如图，能产生感应电流的是(

)A. B. C. D.2.两位同学在赤道附近做如图所示的摇绳发电实验，把一条长约10m的电线两端与灵敏电流计连接形成闭合电路，迅速匀速摇动电线，以下说法正确的是(

)A.摇绳的两位同学沿东西方向站立时电流较大，且是交变电流

B.摇绳的两位同学沿东西方向站立时电流较大，且是直流电

C.摇绳的两位同学沿南北方向站立时电流较大，且是直流电

D.摇绳的两位同学沿南北方向站立时电流较大，且是交变电流

3.如图，有一铜盘轻轻拨动后会绕转轴自由转动，如果转动时把蹄形磁铁的两极放在铜盘的边缘，但不与铜盘接触。下列说法正确的是(

)A.铜盘匀速转动

B.铜盘中会产生涡流

C.铜盘由无数个同心圆环构成，不会发生电磁感应现象

D.上下交换磁极，铜盘会转得越来越快

4.如图为通过定值电阻R=1Ω的电流—时间图像，则该电流(

)A.是一种直流电

B.周期为0.5s

C.有效值约为2.8A

D.一个周期内通过定值电阻的电荷量为1.6C

5.如图所示，螺线管采用双线绕法．条形磁铁从上方插入的过程，关于电阻R上产生的感应电电流说法正确的是(

)A.感应电流的方向a流向b

B.感应电流的方向b流向a

C.没有感应电流产生

D.有感应电流产生，但方向无法确定6.如图所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图所示。已知线框内阻为1.0Ω，外接灯泡的电阻为9.0Ω，则(

)

A.线圈在图示位置时，线圈磁通量变化率为0

B.电路中的电流方向每秒改变10次

C.t=0时刻，线圈处于中性面

D.电动势的瞬时值表达式为e=207.如图所示，原线圈输入稳定交流电压，S开关处于断开状态。某时刻灯泡L1稍微暗了一些，则原因可能是(

)A.输入电压增大 B.S开关闭合 C.电阻R发生短路 D.电流表发生断路8.如图，T1、T2是测量高压交流电的两种互感器(均视为理想变压器)，假设T1、T2都接在交流高压输电线的前端，T1原、副线圈的匝数之比为n−1，T2原、副线圈的匝数之比为n，电表a的示数与电表b的示数乘积A.T1是电压互感器，且为升压变压器

B.T2是电流互感器，且为降压变压器

C.若a的示数为M，则交流高压输电线的输送电流为n−1M9.图中A1、A2、A3为三个相同的灯泡，D为二极管，R为定值电阻，L为自感系数很大且可自由伸缩的弹簧线圈，其直流电阻和电源内阻均忽略不计。下列说法正确的是(

)A.闭合开关S后，A2立刻亮起，再逐渐变暗

B.电路稳定后，断开开关S的瞬间，A1中的电流方向与原来相反

C.电路稳定后，断开开关S的瞬间，将看到弹簧线圈L突然变短

D.电路稳定后，断开开关S的瞬间，A2立即熄灭，A3闪亮一下后逐渐熄灭

10.如图，在光滑绝缘水平面上，三条相互平行、间距为d的虚线间存在图示方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，一直角三角形导体框放在水平面上，AB边与虚线平行，BC边长度为d，刚开始导体框的C点刚好在最左侧的虚线上。现给导体框施加一水平向右的外力F，使导体框向右做匀速直线运动。关于运动过程中产生的感应电流I的大小、外力F的大小随位移xA. B.

C. D.11.如图所示，导体棒ab横放在U形金属框架上，框架固定在绝缘水平面上，整个装置处于竖直向上的磁场中，磁感应强度B随时间变化。现垂直于ab棒施加水平外力，使棒从静止开始无摩擦地运动。某时刻撤去外力并记为t=0时刻，棒保持此时刻速度继续向右匀速运动，并与金属框接触良好，回路中无感应电流。则1B−t图线可能正确的是(

)

A. B.

C. D.二、实验题：本大题共1小题，共15分。12.某中学科学小组用可拆变压器探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”。

(1)下列仪器中需要的是______。(填写字母)

(2)下列说法正确的是______(选填字母代号)。

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.研究副线圈匝数对副线圈电压影响，应保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈匝数

C.测量电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量

D.变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈

(3)实验时，某同学听到变压器内部有轻微的“嗡嗡”声，他做出如下猜想，正确的是______。

A.“嗡嗡”声来自副线圈中电流流动的声音

B.“嗡嗡”声是由于铁芯中存在过大的涡流而发出的

C.交变电流的磁场对铁芯有吸、斥作用，使铁芯振动发声

D.若去掉铁芯，“嗡嗡”声马上消失，也能完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验

(4)该同学将原线圈接一学生电源的交流电压输出端，并使用交流电压表分别测量原、副线圈两端的电压，得到的实验数据如表所示。实验序号原线圈匝数n副线圈匝数n原线圈电压U副线圈电压U14002004.222.1024008004.228.36340016004.2216.83根据实验数据，得到的结论为：______。

(5)该同学利用(3)问中第2组数据时的副线圈给一标有“3.8V，0.3A”字样的小灯泡供电，发现小灯泡并没有被烧坏。测量此时小灯泡两端的电压约为3.00V，并不是8.36V，其原因主要是______。三、计算题：本大题共4小题，共41分。13.如图甲所示为边长a=40cm、匝数n=200，阻值r=2Ω的正方形线框，两端与阻值R0=10Ω的定值电阻以及电流表相连接，正方形线框内存在半径R=20cm的圆形磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，规定垂直纸面向里的方向为正，电流表和导线的电阻不计，回答以下问题：

(1)感应电动势的大小；

(2)0～0.2s的时间内流过定值电阻的电荷量。14.如图所示，在磁感应强度B=0.2T的水平匀强磁场中，有一边长为L=10cm，匝数N=100匝，总电阻r=1Ω的正方形线圈绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动，转速100πr/s，有一电阻R=9Ω，通过电刷与两滑环接触，R两端接有一理想交流电压表，求：

(1)线圈转到图示位置时电压表的示数；

(2)在1分钟内外力驱动线圈转动所做的功。

15.某工厂购买了发电机、升压变压器及降压变压器各一台。如图，发电机内阻为1Ω，升压变压器匝数比为1：10，降压变压器匝数比9：1，输电线总电阻R=5Ω。工厂共36个车间，每个车间有“220V，22W”灯10盏，若保证全部电灯正常发光，则：

(1)发电机输出功率多大？

(2)发电机电动势多大？

(3)输电的效率是多少？16.两根平行等长金属导轨弯折成正对的“”形固定在水平面上。水平段MN、M′N′光滑，竖直段NP、N′P′粗糙，导轨间距L=0.5m，空间存在竖直向上、磁感应强度B=2T的匀强磁场。质量m=0.2kg、电阻R=0.5Ω、长度也为L的金属棒ab放在水平导轨上，竖直段NP、N′P′外侧有一根与ab完全相同的金属棒cd，ab、cd始终与导轨垂直。给ab以向左的初速度v0=8m/s，同时由静止释放cd。cd与竖直导轨间动摩擦因数μ=0.5(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，两棒始终与导轨接触良好，导轨电阻不计，g取10m/s2。求：

(1)初始时，cd受到的摩擦力大小；

(2)cd刚要开始运动时，ab向左移动的位移；

(3)cd刚要开始运动时，已经通过ab的电荷量q和ab产生的焦耳热Qab。答案解析1.【答案】C

【解析】解：感应电流的产生条件：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流。

ABD、磁场方向与导体棒运动方向所在平面平行，没有做切割磁感应线运动，不产生感应电流，故ABD错误；

C、磁感线垂直纸面向外，导体斜向上运动，做切割磁感应线运动，能产生感应电流，故C正确。

故选：C。

判断产生感应电流的条件应注意的问题：

(1)磁通量有变化，但回路没闭合，不产生感应电流。

(2)闭合回路切割磁感线，但磁通量没变化，不产生感应电流。

(3)初、末位置磁通量相同，但过程中闭合回路磁通量有变化，产生感应电流。

(4)线圈有正、反两面，磁感线穿过的方向不同，磁通量不同，产生感应电流。

感应电流产生的条件细分有两点：一是电路要闭合；二是穿过电路的磁通量发生变化，即穿过闭合电路的磁感线的条数发生变化。2.【答案】A

【解析】解：摇绳过程中，向下切割和向上切割磁感线交替进行，由右手定则可知，电流方向交替改变，

由于地磁场由南极指向北极，因此摇绳的两位同学沿东西方向站立时电流较大，故A正确，BCD错误。

故选：A。

球的周围存在磁场，且磁感线的方向是从地理的南极指向地理的北极，当两个同学在迅速摇动电线时，总有一部分导线做切割磁感线运动，电路中就产生了感应电流，根据绳子转动方向与地磁场方向的关系，结合右手定则判断感应电流的方向。

本题要建立物理模型，与线圈在磁场中转动切割相似，要知道地磁场的分布情况，能熟练运用电磁感应的规律解题。3.【答案】B

【解析】解：A、安培力做负功，铜盘做减速转动，故A错误；

B、导体在磁场中转动切割磁感线，产生感应电流，形成涡流，故B正确；

C、会发生电磁感应，正是因此才产生涡流，故C错误；

D、磁极交换只会改变涡流和安培力方向，依然是阻碍转动，铜盘仍会减速，故D错误。

故选：B。

转动铜盘时，导致铜盘切割磁感线，从而产生感应电流，出现安培力，由楞次定律可知，产生安培力导致铜盘转动受到阻碍，据此分析即可。

本题考查楞次定律、法拉第电磁感应定律，知道感应电流的磁通量总阻碍引起感应电流的磁场变化，知道电磁阻尼的应用。4.【答案】C

【解析】解：根据i−t图像分析可知，电流的大小和方向均随时间呈周期性变化。

AB、由于图像中电流出现负值，表明电流方向发生了改变，因此该电流属于交变电流；图像每经过1.0s重复一次，故其周期T=1.0s，故AB错误；

C、根据有效值的定义，交流电在一个周期内产生的热量应等于直流电在相同时间内产生的热量，即I2RT=∑in2Rtn；取一个周期T=1.0s，代入数据有I2⋅R⋅1=12⋅R⋅0.2+22⋅R⋅0.3+(−2)2⋅5.【答案】C

【解析】解：穿过采用双线绕法的通电线圈，相邻并行的导线中电流方向相反，根据安培定则可知，它们产生的电动势方向相反，在空中同一点磁场抵消，则对线圈来说，磁通量为零，则不会产生感应电流，故C正确，ABD错误；

故选：C．

根据安培定则判断双线绕法的通电线圈产生的磁场方向关系，分析线圈磁通量的变化，再判断是否有感应电流．

本题中线圈采用双线并行绕法是消除自感的一种方式．可用安培定则加深理解．基础题．6.【答案】B

【解析】解：由图像可得，该交流电的周期T=0.2s，电动势最大值Em=202V。

AC、根据图像及左侧原理图分析，t=0时线圈平面与磁感线平行，感应电动势达到峰值，依据法拉第电磁感应定律，此时线圈磁通量的变化率最大；该位置与中性面垂直，故AC错误；

B、该交流电的频率f=5Hz，由于交流电每周期内电流方向改变2次，解得每秒钟电流方向改变的次数n=10次，故B正确；

D、该交流电的角速度ω=10πrad/s，因t=0时电动势为最大值，其瞬时值表达式应为e=202cos10πt(V)，故D错误。

故选：B。

已知电动势随时间变化的图像以及内外电阻。需要明确线圈在不同位置的磁通量变化率、电流方向变化频率、初始时刻线圈位置以及瞬时值表达式。分析的关键在于从图像中提取周期与最大值，判断初始时刻对应的电动势状态，从而确定线圈与中性面的关系以及磁通量变化率的大小。根据交流电频率与电流方向变化次数的关系可判断方向改变频率，结合初始条件确定瞬时值表达式应为余弦形式。7.【答案】B

【解析】解：A、如果输入电压U1变大，则U2变大，根据UL1=RL1R+RL1U2，可知L1两端电压变大，灯泡L1变亮，故A错误；

B、若S闭合，则并联电阻变小，副线圈总电阻变小，副线圈电流I2变大，则根据UL1=U2−I2R可知L1两端电压变小，灯泡L1变暗，故B正确；

C、若电阻R发生短路则UL1=U2，8.【答案】D

【解析】解：AB、电流表需要串联在电路中测量电流，电压表需要并联到电路中测量电压。T1串联在高压电线上用于测量电流，属于电流互感器，其原线圈电流大于副线圈电流，根据变压器电流与匝数关系可知，原线圈匝数小于副线圈匝数，因此变压器T1为升压变压器；T2并联在高压电线上用于测量电压，属于电压互感器，其原线圈电压大于副线圈电压，因此变压器T2为降压变压器，故AB错误；

C、若a的示数为M，根据变压器变流比可得IM=n，解得输送电流为I=nM，故C错误；

D、设b的示数为M′，根据变压器的变压比可得UM′=n，解得输送电压为U=nM′，则交流高压输电线的输送功率为P=UI=n2MM′，故D正确。

故选：D。

两种互感器测量高压交流电，需要明确T1和T2在电路中的连接方式以判断类型。T1串联在输电线中用于测电流，属于电流互感器，其原副线圈匝数比决定电流变换关系；T2并联在输电线两端用于测电压，属于电压互感器，其匝数比决定电压变换关系。已知两电表示数乘积为N9.【答案】D

【解析】解：A、闭合开关时，二极管D正向导通(电流方向与箭头一致，从右向左)，因此A2所在支路立即导通，A2立刻亮起。电路稳定后，A2的电流由电源电压和灯泡电阻决定，保持恒定，故亮度不会逐渐变暗，故A错误；

B、电路稳定后，断开开关S的瞬间，通过线圈L的电流减小，根据楞次定律，这时会出现感应电动势，产生感应电动势线圈L可以看作一个电源，它能向外供电，其电流方向与原来通过线圈L的电流方向相同，故A ​1中的电流方向与原来相同，故B错误；

C、稳定时，线圈L中电流方向不变，各匝线圈为同向电流，相互吸引，线圈处于收缩状态，断开开关瞬间，线圈电流大小不会突变(自感维持电流)，因此线圈各匝间的吸引力不会突变，线圈长度不会突然变短，故C错误；

D、电路稳定后，断开开关S的瞬间，因为二极管具有单向导电性，自感电流不能通过二极管，所以A2立即熄灭；电路稳定时，A1所在支路的电流I1大于A3所在支路的电流I3当断开开关S的瞬间，A3、A1、线圈L和定值电阻R组成回路，线圈L可以看作一个电源，向外供电，I大于I3，故A10.【答案】A

【解析】解：AB、在x∈[0,d]阶段，回路中的感应电流为i=B(xtanθ)vR，该电流随位移x线性增大，当x=d时达到i0=BdvtanθR；在x∈[d,2d]阶段，导体框同时跨越两个磁场区域，根据法拉第电磁感应定律可得i=2B(x−d)tanθvR，电流应从0开始线性增大至2i0；图A中该阶段电流随位移增加而减小，故A正确，B错误；

CD、导体框在水平面上做匀速运动，外力F与安培力平衡，即F=B2L2vR；由于各阶段有效切割长度L与位移x呈线性关系，因此外力F应与11.【答案】A

【解析】【分析】

回路中无感应电流，ΔΦ=0，根据磁通量定义列式，整理解析式，分析图像。

本题解题关键是分析出回路中无感应电流，闭合回路的磁通量不发生变化。

【解答】

要使回路中无感应电流，则闭合回路的磁通量不发生变化，即ΔΦ=0

设初始磁感应强度为B0，初始杆距MN边的距离为l0，轨道宽度为L

则B0l0L=BL(l0+vt)

化简得1B=1B012.【答案】CD

BC

C

在误差允许的范围内，变压器原、副线圈的电压比等于匝数比

副线圈有电阻，副线圈电阻的分压作用使得小灯泡两端的电压

测量值小于副线圈两端电压

【解析】解：(1)AC.变压器的工作原理是互感现象，不能对直流电进行变压，因此实验中应选择能提供交流电压的学生电源而不是干电池，故A错误，C正确；

B.变压器的原理是互感现象的应用，是原线圈磁场的变化引起副线圈感应电流的变化，所以不需要外界的磁场，故B错误；

D.本实验需要测量副线圈两端的电压，需要多用电表的交流电压挡，故D正确。

故选：CD。

(2)A.为确保实验安全，应该降低输出电压，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，故A错误；

B.要研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，应该保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，进而测得副线圈电压，找出相应关系，故B正确；

C.为了保护电表，测量副线圈电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量，故C正确；

D.变压器的工作原理是电磁感应现象，即不计各种损耗，在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到传递磁场能的作用，不是铁芯导电来传输电能，故D错误。

故选：BC；

(3)ABC.线圈中交变电流产生的磁场对铁芯有吸、斥作用，使铁芯振动发出“嗡嗡”声，故AB错误，C正确；

D.根据上述，若去掉铁芯，“嗡嗡”声马上消失，但是由于此时没有铁芯，会导致漏磁太多，穿过副线圈的磁通量比穿过原线圈的磁通量小得多，因此不能完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验，故D错误。

故选：C。

(4)第一阻数据的原、副线圈的匝数比为2：1，电压比约为2：1；第二阻数据的原、副线圈的匝数比为1：2，电压比约为1：2；第三阻数据的原、副线圈的匝数比为1：4，电压比约为1：4；根据表中实验数据可知：在误差允许范围内，变压器原、副线圈的电压比等于匝数比。

(5)副线圈与灯泡组成串联电路，由于副线圈有电阻，副线圈电阻有内电压，由于副线圈的分压作用，导致灯泡两端电压约为3.00V而不是8.36V。

故答案为：(1)CD；(2)BC；(3)C；(4)在误差允许的范围内，变压器原、副线圈的电压比等于匝数比；(5)副线圈有电阻，副线圈电阻的分压作用使得小灯泡两端的电压测量值小于副线圈两端电压。

(1)根据实验原理与实验器材分析答题；

(2)根据实验注意事项分析答题；

(3)根据变压器的结构根据实验现象分析答题；

(4)分析表格中的实验数据得出结论；

(5)根据电路结构结合实验现象分析答题。

本题主要考查了探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”的实验，掌握基础知识、理解实验原理是解题的前提，分析实验数据，根据实验数据分析即可解题。13.【答案】感应电动势的大小为40πV

0～0.2s的时间内流过定值电阻的电荷量为2π3【解析】解：(1)由楞次定律可得感应电动势大小为E=nΔBΔtS，解得：E=40πV。

(2)回路中的感应电流为I=Er+R0，解得：I=10π3A。在0−0.2s时间内通过定值电阻的电荷量q=It，解得：q=2π3C。

答：(1)感应电动势的大小为40πV。

(2)0～0.2s的时间内流过定值电阻的电荷量为2π3C。

(1)明确题目中磁场变化产生感应电动势。线框内圆形磁场面积恒定，磁感应强度随时间均匀变化，依据法拉第电磁感应定律，感应电动势大小由磁通量变化率决定，需计算匝数、磁感应强度变化率与有效磁场面积的乘积。

(2)14.【答案】电压表的示数为182V

1【解析】解：(1)根据角速度定义式，得ω=2πT，解得：ω=200rad/s。根据交变电流的电压公式得Em=NBSω=200×0.2×0.01×200V=40V。电压表示数为有效值，电动势有效值E=Em2，解得：E=402V=202V，电压表示数U=RER+r，解得：U=9×2