2024-2025學年江蘇省江陰市六校高二（下）期中考試物理試卷一、單選題：本大題共11小題，共44分。1.“神舟號”系列飛船的成功發射及其后續的平穩運行，在很大程度上得益于載人航天測控通信系統的高效運作。該系統利用電磁波確保了地面指揮人員能夠實時、準確地與飛船保持通訊聯系。關于電磁波下列說法正確的是(

)A.麥克斯韋預言了電磁波的存在，并通過實驗捕捉到了電磁波

B.穩定的電場周圍產生磁場，穩定的磁場周圍產生電場

C.電磁波可以傳遞信息，聲波不能傳遞信息

D.電磁波的速度等于光速2.在長直通電螺線管中通入變化的電流i(如圖所示電流的方向周期性改變)，并沿著其中心軸線OO'的方向射入一顆速度為v的電子，則此電子在螺線管內部空間的運動情況是(

)

A.變速直線運動 B.來回往復運動 C.勻速直線運動 D.曲線運動3.如圖甲所示是LC振蕩電路，設順時針方向的電流為正方向，電路中的電流隨時間變化規律如圖乙所示。那么(

)

A.在0～t1時間內，電容器C在充電

B.在t1～t2時間內，電容器C的上極板帶正電

C.在t4.如圖所示，在豎直向下的勻強磁場中，將一水平放置的金屬棒ab從距地面高為h處，以水平初速度v0拋出。設運動的整個過程中棒的取向不變，且不計空氣阻力，則落地時金屬棒a、b兩端產生的感應電動勢和電勢高低，判斷正確的是(

)

A.E=BLv0，φa>φb B.E=BLv02+2gh，φ5.如圖所示，L為自感系數很大的線圈，但線圈的電阻幾乎為零，A和B是兩個完全相同的燈泡，下列說法正確的是(

)

A.開關S閉合，A燈先亮，B燈后亮 B.開關S閉合，B燈先亮，A燈后亮

C.開關S斷開，A燈和B燈同時熄滅 D.開關S斷開，流過B燈的電流方向從右至左6.某種回旋加速器示意圖如圖所示，A、C板間有恒定電場，兩個D形盒內有相同的勻強磁場，兩條平行虛線之間沒有電場和磁場。帶電粒子(重力不計)從小孔P進入電場，加速后進入D形盒內做勻速圓周運動，回到P孔后再次加速，依次類推，則

A.粒子每次在D形盒內運動的時間不相等

B.D形盒的半徑越大，粒子所能獲得的最大速度越大

C.磁感應強度越小，粒子所能獲得的最大速度越大

D.粒子每次在A、C板間加速過程增加的動能不同7.如圖所示，固定的通電長直導線與固定的圓形閉合金屬線框位于同一豎直面(紙面)內，長直導線中通以水平向右且隨時間均勻增加的電流。下列說法中正確的是(

)

A.圓形線框所受安培力的合力方向豎直向下

B.垂直紙面向里觀察，圓形線框中產生順時針方向的電流

C.圓形線框所圍的面積有擴大的趨勢

D.通電長直導線不會受到圓形線框的相互作用8.如圖所示，空間區域內存在垂直紙面向里的勻強磁場，其磁感應強度大小B=1T，OO'為磁場的右邊界。磁場內一匝數n=10的正方形閉合金屬導線框平行于紙面放置，線框的邊長L=1m，其右邊與磁場邊界重合。t=0時刻線框從圖示位置開始逆時針(俯視)繞OO'以角速度ω=20rad/s勻速轉動，此過程中感應電動勢E隨時間t變化的圖像可能正確的是

A. B.

C. D.9.為了使在磁場中轉動的絕緣輪快速停下來，小明同學設計了以下四種方案：圖甲、乙中磁場方向與輪子的轉軸平行，圖甲中在輪上固定閉合金屬線圈，圖乙中在輪上固定未閉合金屬線圈;圖丙、丁中磁場方向與輪子的轉軸垂直，圖丙中在輪上固定閉合金屬線框，圖丁中在輪上固定一些細金屬棒。四種方案中效果最好的是(

)

A.甲 B.乙 C.丙 D.丁10.如圖所示，兩個半徑相同的半圓形軌道分別豎直放在勻強電場和勻強磁場中，軌道端在同一高度上，軌道是光滑的，兩個相同的帶正電小球同時從兩軌道最高點由靜止釋放，M、N為軌道的最低點，則

A.兩小球均能到達軌道右側的等高點

B.兩小球經過軌道最低點的速度vM>vN

C.11.如圖所示，固定在絕緣水平面上的光滑平行金屬導軌，間距為L，右端接有阻值為R的電阻，空間存在方向豎直向上、磁感應強度為B的勻強磁場．質量為m、電阻為2R的導體棒ab與固定絕緣彈簧相連，放在導軌上，并與導軌接觸良好．初始時刻，彈簧處于自然長度．給導體棒水平向右的初速度v0，導體棒往復運動一段時間后靜止．不計導軌電阻，下列說法中正確的是

A.導體棒每次向右運動的過程中受到的安培力均逐漸減小

B.導體棒速度為v0時其兩端的電壓為23BLv0

C.導體棒開始運動后速度第一次為零時，彈簧的彈性勢能為12二、實驗題：本大題共1小題，共9分。12.某同學用可拆變壓器探究“變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系”。(1)下列儀器中需要的是________。(填寫字母)A.干電池

B.磁鐵C.低壓交流電源

D.多用表(2)下列說法正確的是_____________(選填字母代號)A.為確保實驗安全，實驗中要求原線圈匝數小于副線圈匝數B.要研究副線圈匝數對副線圈電壓的影響，應該保持原線圈電壓、匝數不變，改變副線圈的匝數C.測量電壓時，先用最大量程試測，大致確定電壓后再選用適當的擋位進行測量D.變壓器開始正常工作后，鐵芯導電，把電能由原線圈輸送到副線圈(3)該同學將原線圈接一學生電源的交流電壓輸出端，并使用交流電壓表分別測量原、副線圈兩端的電壓，得到的實驗數據如下表所示。實驗序號原線圈匝數n副線圈匝數n原線圈電壓U副線圈電壓U14002004.222.1024008004.228.36340016004.2216.83根據實驗數據，得到的結論為：在誤差允許的范圍內，_______________________。(4)該同學利用(3)問中第2組數據時的副線圈給一標有“3.8V，0.3A”字樣的小燈泡供電，發現小燈泡并沒有被燒壞。測量此時小燈泡兩端的電壓約為3.00V，并不是8.36V，其原因主要是____________。(5)實驗時，某同學聽到變壓器內部有輕微的“嗡嗡”聲，他做出如下猜想，正確的是______。A.“嗡嗡”聲來自副線圈中電流流動的聲音B.“嗡嗡”聲是由于鐵芯中存在過大的渦流而發出的C.交變電流的磁場對鐵芯有吸、斥作用，使鐵芯振動發聲D.若去掉鐵芯，“嗡嗡”聲馬上消失，也能完成“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系”實驗三、計算題：本大題共4小題，共40分。13.如圖所示，有一連接電源且水平放置的金屬導軌處在磁感應強度為B=0.5?T的勻強磁場中，磁場方向與導軌平面為θ=60°角斜向上。將金屬桿ab垂直導軌放置，結果ab靜止在導軌上，已知：金屬棒質量為m=1?kg，接入導軌的長度為L=2?m，通過的電流為I=2?A，重力加速度g=10?m/(1)金屬桿ab受到的摩擦力；(2)金屬桿ab對導軌的壓力大小。14.如圖所示，一單匝矩形閉合線圈abcd的質量m，總電阻R，ab邊的長L1，bc邊的長L2，置于光滑的絕緣水平桌面(紙面)上，虛線右側存在范圍足夠大、方向垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B。現使線圈以初速度v

(1)線圈的ab邊剛進入磁場時，ab邊受到的安培力大小；(2)線圈全部進入磁場過程中，流過ab的電荷量；(3)線圈全部進入磁場時的速度大小。15.如圖所示，用一小型交流發電機向遠處用戶供電，已知發電機線圈abcd匝數N=100匝，面積S=0.03m2，線圈勻速轉動的角速度ω=100πrad/s，勻強磁場的磁感應強度B=2πT，輸電時先用升壓變壓器將電壓升高，到達用戶區再用降壓變壓器將電壓降下來后供用戶使用，輸電導線的總電阻為R=10Ω，變壓器都是理想變壓器，降壓變壓器原、副線圈的匝數比為n3:n4=10:1(1)發電機產生電動勢的有效值；(2)輸電線路上損耗的電功率ΔP；(3)若升壓變壓器原、副線圈匝數比為n1:n216.如圖所示，平面直角坐標系xOy的第一象限存在垂直于xOy平面向外的有界勻強磁場，磁場區域沿x軸方向的寬度為L，沿y軸方向足夠大，第二象限整個區域存在沿x軸正方向的勻強電場，電場強度大小為E=mv02qL，一質量為m、電荷量為q的帶正電粒子在軸上的A-(1)粒子第一次經過y軸的位置離原點O的距離y0和速度大小v(2)若粒子進入磁場區域后，能夠剛好回到電場區域，磁感應強度B大小為多少和在第一次在磁場中的運動時間？(3)若粒子進入磁場區域后，能夠再次回到電場區域，求粒子第二次從電場到磁場時經過y軸時離原點O的距離y的范圍。

答案和解析1.【答案】D

【解析】A.麥克斯韋預言了電磁波的存在，赫茲通過實驗捕捉到了電磁波，故A錯誤；B.穩定的電場周圍不能產生磁場，穩定的磁場周圍也不能產生電場，故B錯誤；C.電磁波和聲波都可以傳遞信息，故C錯誤；D.電磁波的速度等于光速，故D正確。故選D。2.【答案】C

【解析】電流周期性變化，所產生的磁場周期性變化，根據右手螺旋定則，可知螺線管內的磁場與電子運動方向平行，電子不受洛倫茲力，因此電子做勻速直線運動。故選C。3.【答案】B

【解析】A.由乙圖可知，在0～t1時間內，電流增大，電容器電荷量減小，電容器C在放電。故B.同理在t1～tC.同理在t2～tD.根據T=2πLC可知在線圈中插入鐵芯，線圈的自感系數增大，振蕩電流的周期將變大。故D故選B。4.【答案】C

【解析】金屬棒拋出后做平拋運動，其水平分速度恒為vx=v0，產生的感應電動勢恒為E=BLv5.【答案】D

【解析】AB.開關S閉合，由于線圈L的自感作用，故A、B同時亮，故AB錯誤；CD.在斷開開關S前，在并聯電路中，隨著線圈L自感作用不斷減小，流過線圈L的電流越來越大，因線圈的電阻幾乎為零，故穩定后，B燈被短接，即B燈不亮，由于外電路的總電阻減小，故回路的電流更大，故A燈更亮；開關S斷開，B燈與線圈形成閉合回路，故B燈不會立即熄滅，斷開開關S前流過線圈L的電流是從左向右，故斷開開關S后，根據楞次定律，可知線圈L產生從左向右的感應電流，該電流從右至左流過B燈，而A燈不處在閉合回路中，故斷開開關S后，A燈立即熄滅，故C錯誤，D正確。故選D。6.【答案】B

【解析】解：A、由題意可知，粒子每次在D形盒內偏轉半個周期，即運動時間相等，為t=12T=12×2πmBq=πmBq

故A錯誤；

D、根據動能定理，可知粒子每次在A、C板間加速過程增加的動能為ΔEk=qU

故D錯誤；

BC、當粒子從D形盒中出來時，速度最大，設D形盒半徑為R，則有Bqv=mv7.【答案】A

【解析】AB.當直導線內電流增大時，金屬線框所在處水平向里的磁感應強度變大，根據楞次定律，圓形線框中會產生逆時針方向的電流阻礙穿過線圈磁通量的變化，直導線下方有水平向里的磁場，越靠近通電直導線，磁感應強度越大，所以線圈上半部分受力大于下半部分，上半部分受力由左手定則可知向下，故圓形線框所受安培力的合力方向垂直于直導線向下，A正確，B錯誤；C.由楞次定律“增縮減擴”可知，磁感應強度增加，線圈有收縮的趨勢，C錯誤；D.由牛頓第三定律可知，通電直導線會受到圓形線框的相互作用，D錯誤。故選A。8.【答案】D

【解析】線圈產生的電動勢最大值為

E線圈轉動的周期為

T=在0～

T4

內，即0～

π40s

在

T4～3T4

內，即

π40～3π40s

時間內，線圈處于磁場外部，產生的電動勢一直為0，在

故選D。9.【答案】C

【解析】【分析】根據感應電流產生的條件，分析所給的圖像中電路中是否有感應電流，是否存在動能和電能的轉化，由此得解。【解答】

AB、圖甲和圖圖乙中，車輪轉動時線圈內的磁通量不發生變化，回路中不產生感應電流，動能和電能之間不存在轉化情況;

D、丁圖中雖然金屬棒切割磁感應線運動，但沒有構成閉合回路，動能和電能之間不存在轉化情況;

C、圖丙中，車輪轉動時線圈內的磁通量發生變化，回路中產生感應電流，能有效地借助磁場的作用，讓轉動的輪子停下，故C正確、ABD錯誤。

故選：C。10.【答案】B

【解析】解：A、由于小球在磁場中運動，洛倫茲力對小球不做功，整個過程中小球的機械能守恒，所以小球可以到達軌道右側的等高點，而小球在電場中運動時，電場力做小球做負功，小球在達到軌道另一端之前速度就減為零了，故不能到達最右端，故A錯誤；

BD、由于小球在磁場中運動時機械能守恒；而小球在電場中運動受到的電場力對小球做負功，到達最低點時的速度的大小較小，所以vM>vN，由于整過程中在電場中的速率均偏小，在電場中運動的時間也長，兩球不會同時到達最低點．故B正確，D錯誤；

C、小球在磁場中運動，在最低點進行受力分析可知：

FM-mg-Bqv1=mvM2r

解得：FM=mvM2r+mg+Bqv111.【答案】D

【解析】【分析】根據彈簧彈力和安培力的大小關系，判斷出導體棒的運動規律，分析安培力的大小變化；根據切割產生的感應電動勢公式求出電動勢，結合閉合電路歐姆定律求出導體棒兩端的電壓；根據能量守恒分析導體棒速度為零時彈簧的彈性勢能；根據能量守恒得出整個回路產生的熱量，從而得出電阻R上產生的熱量。

對于電磁感應問題研究思路常常有兩條：一條從力的角度，重點是分析安培力作用下導體棒的平衡問題，根據平衡條件列出方程；另一條是能量，分析涉及電磁感應現象中的能量轉化問題，根據動能定理、功能關系等列方程求解。【解答】

A.導體棒向右運動過程中，當彈簧處于壓縮時，彈力大于安培力，向右加速，安培力增大，故A錯誤；

B.當導體棒速度為v0時，感應電動勢E=BLv0，ab棒兩端的電壓等于電阻R兩端的電壓，則

U=ER+2RR=13E=13BLv0，故B錯誤；

C.導體棒第一次向右運動過程中，當速度為零時，根據能量守恒知，12mv0=12.【答案】(1)CD；

(2)BC；

(3)變壓器原、副線圈的電壓比等于匝數比；

(4)副線圈有電阻，副線圈有內壓；

(5)C。

【解析】(1)AC.變壓器的工作基礎是互感現象，所以不能對直流電進行變壓，因此實驗中應選擇能提供交流電壓的學生電源而不是干電池，故A不符合題意，C符合題意；

B.變壓器的原理是互感現象的應用，是原線圈磁場的變化引起副線圈感應電流的變化，所以不需要外界的磁場，故B不符合題意；

D.本實驗需要測量副線圈兩端的電壓，所以需要多用電表，故D符合題意。

(2)A.為確保實驗安全，應該降低輸出電壓，實驗中要求原線圈匝數大于副線圈匝數，故A錯誤；

B.要研究副線圈匝數對副線圈電壓的影響，應該保持原線圈電壓、匝數不變，改變副線圈的匝數，進而測得副線圈電壓，找出相應關系，故B正確；

C.為了保護電表，測量副線圈電壓時，先用最大量程試測，大致確定電壓后再選用適當的擋位進行測量，故C正確；

D.變壓器的工作原理是電磁感應現象，即不計各種損耗，在原線圈上將電能轉化成磁場能，在副線圈上將磁場能轉化成電能，鐵芯起到傳遞磁場能的作用，不是鐵芯導電來傳輸電能，故D錯誤。

故選BC；

(3)根據實驗數據，得到的結論為：在誤差允許范圍內，變壓器原、副線圈的電壓比等于匝數比；

(4)副線圈與燈泡組成串聯電路，由于副線圈有電阻，副線圈電阻有電壓，由于副線圈的分壓作用，導致燈泡兩端電壓約為3.00V而不是8.36V；

(5)ABC.線圈中交變電流產生的磁場對鐵芯有吸、斥作用，使鐵芯振動發出“嗡嗡”聲，故AB錯誤，C正確；

D.根據上述，若去掉鐵芯，“嗡嗡”聲馬上消失，但是由于此時沒有鐵芯，會導致漏磁太多，穿過副線圈的