上海市松江一中2025-2026学年高二（上）期末物理试卷（等级考）（含答案）

上海市松江一中2025-2026学年高二（上）期末物理试卷（等级考）
本卷共5小题，共100分。
1.“风光互补”是一套发电应用系统，该系统是利用太阳能电池方阵、风力发电机将发出的电能存储到蓄电池组中，当用户需要用电时，逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电，通过输电线路送到用户负载处。
如图所示是新型“风光互补”景观照明灯，它由：风轮、太阳能电池、照明灯以及蓄电池组成，灯规格为，。
照明灯的额定功率为______。
如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为，要想使太阳能电池的最大输出功率达到。太阳能电池板的面积至少要为______太阳能电池板的效率取。
风轮是将空气的动能转化成风轮自身机械能的装置，其机械能再通过发电机组转化成电能。已知风轮的迎风面积为，空气的密度为，整个装置的能量转化效率为。若此时风速为，那么单位时间内通过风轮的空气质量为______，风力发电机的输出功率为______。
夜晚，照明灯调用蓄电池内储存的电能进行供电假定此时太阳能电池与风轮均不发电，其电路图如图所示，定值电阻的阻值未知。蓄电池两端的电压与电流的曲线如图所示，则：
该蓄电池的电动势 ______和内阻 ______。
为确保规格为，的照明灯可以正常工作，定值电阻的阻值为______。
2.当今人类生存的环境是一个“电的世界”，我们的生活离不开电。电流既有稳恒电流，又有变化的电流。
图中不属于交流电的是______。
如图，为交流发电机原理示意图。
发电机是将______转化为电能的装置。当线框转至和中性面______时选填“平行”，“垂直”，感应电动势达最大值。
若交流发电机电动势的瞬时值为，当线圈的匝数及转速都增加一倍时，其电动势的瞬时值为______。
如图甲，为线圈获得的正弦交流电的电压随时间变化规律。
此交流电电压随时间变化的方程为 ______。
如图乙，为另一矩形交流电的电压随时间变化规律，则其电压的有效值为______。
A.
B.
C.
D.
在研究交流的功率时，通常用有效值表示交流电的效果。有效值的引入体现了______。
A.控制变量的思想
B.极限的思想
C.微小量放大的思想
D.等效替代的思想
如图所示，一理想变压器原线圈的匝数匝，副线圈的匝数匝，交流电源的电压，为负载电阻，电压表、电流表均为理想电表，则下列说法中正确的是______。
A.交流电的频率为
B.变压器的输入功率大于输出功率
C.电流表的示数大于电流表的示数
D.电压表的示数为
3.电子在电场和磁场中都能发生偏转，通过对这两种偏转情况的研究，有助于我们更好地了解电子在电场和磁场中的运动规律。
如图，虚线表示某电场中的三个等势面，相邻面间的电势差相等。一重力不计、带负电的粒子从左侧进入电场，运动轨迹与三个等势面分别交于、、三点，则不正确的是______。
A.点的电势比点的电势高
B.粒子从到电势能不断增加
C.粒子在点的加速度为零
D.粒子从到克服电场力做功等于从到克服电场力做功
下列关于磁场的相关知识说法正确的是______。
A.图甲图中，通电螺线管内部小磁针静止时极水平向左
B.图乙图中，小磁针正上方的直导线中通有电流时，小磁针极会垂直纸面向里转动
C.图丙图中，面积为的矩形线框置于磁感应强度为的匀强磁场中，线框平面与磁场方向平行，此时通过线框的磁通量为
D.图丁图中，同向通电直导线之间的作用力是相互吸引的
质量为电量为的电子，以水平速度从左侧垂直进入宽度为的局部匀强电场，如图所示，电场强度大小为、方向竖直向上。
电子在电场中所做的运动是______。
A.匀加速直线运动
B.匀加速曲线运动
C.变加速曲线运动
电子在电场中运动时间为______。
电子在电场中向______偏移，离开电场时偏移的距离是______。
如果将上题中宽度为的局部匀强电场换成匀强磁场，如图，磁感应强度大小为、方向水平向里。
电子在磁场中所做的运动是______。
A.匀加速直线运动
B.匀加速曲线运动
C.变加速曲线运动
要使电子能从右侧离开磁场，应满足什么关系用、、、表示：______。
若电子不能从右侧离开磁场，它在磁场中运动的时间为______。
如图所示是磁流体发电机的装置，、组成一对长为、宽为的平行电极，两板间距为，内有磁感应强度为的匀强磁场。发电通道内有电阻率为的高温等离子持续垂直喷入磁场，每个离子的速度为，负载电阻的阻值为，电离气体沿导管高速流动，运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势，电离气体以不变的流速通过发电通道。电容器的电容为，不计电离气体所受的摩擦阻力。根据提供的信息完成下列问题。
板的电势比板______“高”或“低”，发电机的电动势 ______；
开关闭合，当发电机稳定发电时，求、两端的电压 ______；
开关断开，求稳定后电容器所带的电荷量 ______。
4.法拉第发明了世界上第一台发电机圆盘发电机，其发明利用了电磁感应定律。
某实验装置如图所示，在铁芯上绕着两个线圈和。如果线圈中电流与时间的关系有甲、乙、丙、丁四种情况，那么在这段时间内，哪种情况可以观察到线圈中有变化的感应电流______。
A.甲图
B.乙图
C.丙图
D.丁图
如图所示，交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中顺时针匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间变化的规律如图所示。已知线圈匝数为匝。
该发电机线圈的角速度为______，产生电动势最大值为______。
A.；
B.；
C.；
D.；
图中流经负载上电流方向为______。
A.
B.
由图可知，线圈中的感应电流改变方向的时刻为______。
A.
B.
若发电机的最大电动势为，负载为最大阻值为的滑动变阻器，线圈总内阻为，则流经负载的电流有效值的最小值为 ______，发电机的最大输出功率为 ______。
如图甲所示，倾角、宽度、电阻不计的光滑金属轨道足够长，在轨道的上端连接阻值的定值电阻，金属杆的电阻，质量，整个装置处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中。将金属杆由静止开始释放，在计算机屏幕上同步显示出电流和时间的关系如图乙所示，已知之后电流渐近于恒定的数值，杆与轨道始终保持垂直，内金属杆下滑的距离。求：
磁感应强度的大小？
时金属棒的加速度大小？
求时金属杆的速度大小？
求内电阻上产生的焦耳热？
5.电磁感应的发现，是电磁学领域最伟大的成就之一，它不仅揭示了电与磁之间的内在联系，还为电与磁之间的相互转化奠定了实验基础，为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路。
、
下列现象属于电磁感应现象的是______。
A.电磁炮发射出膛
B.通电导线在磁场中受到力的作用
C.一些物体在磁体或电流的作用下会显现磁性
D.当交变电流通过变压器的原线圈，能使副线圈中产生感应电动势
石锅鱼味道鲜美，不仅保留了食物的自然味道，还含有多种微量元素和矿物质。某种铁合金复合石锅在电磁炉上也能使用。已知电磁炉只能加热含有磁性材料的锅具。下列相关说法正确的是______。
A.将该石锅换成陶瓷锅后也一定能通过电磁炉加热食物
B.电磁炉接电压合适的直流电源后也能正常加热该石锅内的食物
C.该石锅放置在电磁炉上能加热食物的原理是电磁感应现象
D.该石锅放置在电磁炉上能加热食物的原理是电流的磁效应
如图所示，是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为。和是两个相同的小灯泡。实验过程中两灯泡均未烧坏，下列说法正确的是______。
A.开关由断开变为闭合时，灯保持亮度不变
B.开关由断开变为闭合时，灯保持亮度不变
C.开关由闭合变为断开时，灯泡逐渐变暗
D.开关由闭合变为断开时，灯先变亮再逐渐变暗，直到熄灭
如图所示，某水电站发电机的输出功率，发电机的输出电压，经变压器升压后向远处输电，在用户端用降压变压器将电压降为。已知输电电流，两条输电线路总电阻，变压器均视为理想变压器，则______。
A.用户得到电功率为
B.升压变压器的匝数比：：
C.降压变压器的匝数比：：
D.发电机的输出的电流
某模型小组用小车探究电磁阻拦的效果。如图所示俯视，在遥控小车底面安装有单匝矩形金属线框线框与水平地面平行，小车以初速度向右通过竖直向下的有界磁场。已知小车总质量，金属框宽为、长为，电阻，磁场宽度，磁感应强度，不计摩擦。
线框穿过磁场的过程中，感应电流的方向______。
A.均为
B.均为
C.先再
D.先再
求线框在进入磁场的过程中，通过导线截面的电量 ______。
A.
B.
C.
D.
答案
1.。。，。，。
2. 机械能
3. 向下 低
4. ；；；
解：甲图：电流恒定，磁通量变化率为，中无感应电流。故A错误。
B.乙图：电流均匀变化，磁通量变化率恒定，中感应电流恒定。故B错误。
C.丙图：电流均匀减小，磁通量变化率恒定，中感应电流恒定。故C错误。
D.丁图：电流变化率变化曲线斜率变化，磁通量变化率变化，中感应电流变化。故D正确。
交流发电机问题
周期，角速度；
电动势最大值。故A正确。
线圈顺时针转动，时磁通量为线圈与磁场平行，用右手定则判断电流方向为到。故B正确。
感应电流方向改变在中性面磁通量最大，对应半周期时刻。故A正确。
电动势有效值电流最小值；
最大输出功率在时，。
金属杆电磁感应问题
稳定时受力平衡：
代入，，，，
得
时，由牛顿第二定律：
得，解得
即保留两位小数
稳定时匀速，，代入，，：
能量守恒：
代入，：
，解得
电阻的焦耳热
故答案为：；，；；；，；；；；；
5.；；；；；；