山东省日照市莒县第一中学2025-2026学年高二下学期学情调研物理试题（含答案）

莒县一中高二物理开学考试
一、单选题，共 24 分。
1 ．通过对法拉第电磁感应定律的学习，请判断下列的说法正确的是( )
A ．在电磁感应现象中，有感应电动势，就一定有感应电流
B ．穿过闭合回路的磁通量增大，闭合回路中产生的感应电流可能减少
C ．闭合回路置于磁场中，当磁感应强度为零时，感应电动势也为零
D ．感应电动势的大小跟穿过闭合回路的磁通量的变化量成正比
2 ．如图所示，竖直平面内有三条水平虚线 a 、b 、c，其中 a 与 b 、b 与c 之间的距离均为 L，三条虚线之间存在两个磁感应强度大小均为 B，但方向相反的磁场，现将一宽度为 L 的正方形线框从磁场上方由静止释放，在线框的底边（始终与虚线平行）刚进入磁场到底边即将离开磁场的过程中，线框磁通量的变化情况，下列说法正确的是( )
A ．磁通量一直增大 B ．磁通量先增大后减小
C ．磁通量先增大后不变 D ．磁通量先增大后减小再增大
3 ．如图所示，CDEF 是金属框，框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体棒 MN向右移动时，关于回路中的感应电流，下列说法正确的是( )
A ．导体棒 MN中的电流方向由 M 流向 N
B ．电流表甲的电流方向由 E 流向 F
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C ．电流表乙的电流方向由 C 流向 D
D ．导体棒 MN中的电流大小等于单个电流表的电流大小
4 ．如图所示四个演示实验中，能够说明电磁感应现象的是( )
A ． 如图所示，通电后磁场中的导体棒会运动起来
B ． 如图所示，磁场中的线圈转动后，灯泡会发光
C ． 如图所示，通电线圈在磁场中会转动
D ． 如图所示，给导线通电后，附近的小磁针会发生偏转
5 ．用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素，将磁体的 S 极从线圈中向上抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。关于本实验，下列说法正确的是( )
A ．磁体放置在线圈中静止不动，灵敏电流计指针会向左偏
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B ．将磁体 N 极从线圈中向上抽出，灵敏电流计指针会向右偏转
C ．将磁体 N 极向下插入线圈中，灵敏电流计指针会向右偏转
D ．将磁体 S 极向下插入线圈中，灵敏电流计指针会向右偏转
6 ．如图所示，把一个闭合线框放在蹄形磁体的两磁极之间，蹄形磁体可以绕竖直轴转动，闭合线框也可以绕竖直轴转动，当蹄形磁体逆时针（从上往下看）转动时，有关线圈的运动下列说法正确的是( )
A ．线圈将顺时针方向转动
B ．线圈仍保持静止
C ．线圈将逆时针方向转动，转速与磁铁相同
D ．线圈将逆时针方向转动，转速比磁铁小
7 ．篮球比赛中，运动员将迎面飞来的篮球（速度方向水平向左）推回，推回后篮球速度方向水平向右，且速度大小不变。若篮球质量为 0.6kg，速度大小为 8m/s，推球时间为 0.02s，下列说法正确的是( )
A ．篮球的动量变化量为零
B ．运动员对篮球的平均作用力方向水平向左
C ．篮球的动量变化量大小为9.6kg . m/s
D ．运动员对篮球的平均作用力大小为 240N
8 ．将 A 、B 两单匝闭合圆形导线环如图所示放置，导线环 B 恰好与正方形的匀强磁场区域边界内切，磁场方向垂直于两导线环的平面，A 、B 导线环的半径之比 rA:rB=2:1。若磁感应强度均匀增大，则 A 、B 导线环中感应电动势之比为( )
A ．1:1 B ．4:1 C ．4 ：τ D ．2:τ
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二、多选题，共 16 分。
9 ．如图所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈 abcd，则( )
A ．若线圈向右平动，其中感应电流方向是 a→b→c→d
B ．若线圈竖直向下平动，无感应电流产生
C ．当线圈以 ab 边为轴转动时，其中感应电流方向是 a→b→c→d
D ．当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是 a→b→c→d
10．如图所示的电路中，两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，由于某种原因灯泡 L 的灯丝突然烧断，其余用电器均不会损坏，开关 S 始终处于闭合状态，则下列说法正确的是( )
A ．液滴将向上运动 B ．电源的输出功率变大
C ．电源内阻消耗的功率变大 D ．电流表、电压表的读数均变大
11 ．如图所示，宽为L = 0.5m 的平行光滑金属导轨所在平面与水平面的夹角θ = 53° ,导轨的一端与电动势为E （未知）、内阻 r =0.5Ω 的直流电源相连接，空间分布着磁感应强度
B = 0.4T 、方向竖直向上的匀强磁场。 一质量为m = 1.5 × 10-2 kg 的金属杆水平放置在导轨上恰好保持静止，已知金属杆接入电路的有效电阻R = 1Ω ,导轨电阻不计， g 取10m/s2 ，
sin53° = 0.8 ，cos53° = 0.6 ，则下列说法正确的是( )
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A ．电源的电动势E = 1V
B ．电源的电动势E = 1.5V
C ．若匀强磁场的磁感应强度大小和方向都可调整，为使金属杆保持静止，磁感应强度的最小值B1 = 0.24T
D ．若匀强磁场的磁感应强度大小和方向都可调整，为使金属杆保持静止，磁感应强度方向不能调整为水平方向
12．如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向如图所示，左线圈连接着平行直导轨 M 和 N，M、N 置于绝缘水平面上，导轨电阻不计，在垂直于导轨方向上放置着金属棒 ab ，金属棒和导轨处于垂直于水平面向上的匀强磁场中，金属棒和导轨始终接触良好。下列说法正确的是( )
A ．当金属棒向左匀速运动时，c 点的电势低于 d 点的电势
B ．当金属棒向左减速运动时，c 点的电势低于 d 点的电势
C ．当金属棒向右加速运动时，c 点的电势高于 d 点的电势
D ．当金属棒向右减速运动时，c 点的电势高于 d 点的电势
三、实验题，共 12 分。
13 ．如图所示，（a）→（b）→（c）→（d）→（e）过程是交流发电机发电的示意图，线圈的 ab 边连在金属滑环 K 上，cd 边连在金属滑环 L 上，用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。
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(1)图（a）中，线圈平面与磁感线垂直，磁通量______________，磁通量变化率______________。 （均填“最大”或“为零”）
(2)从图（b）开始计时，线圈中电流 i 随时间 t 变化的关系是______________。（填“i = Im sin wt ”或“i = Im cos wt ”）
(3)当线圈转到图（c）位置时，感应电流______________。（填“最小”或“最大”）
(4)当线圈转到图（d）位置时，感应电动势______________。（填“最小”或“最大”）
(5)当线圈由图（d）转到图（e）过程中，ab 边感应电流方向为______________。（填“a→b”或“b→a”）
14 ．有一根条形磁铁脱了漆，分不清哪头是 N 极，哪头是 S 极。为了弄清楚这个条形磁铁的极性，小明和小华在该条形磁铁的两头标记上P 、Q ，如图甲所示，并分别做了如下实验：
（1）小明按图乙连好线圈和检流表，将条形磁铁的 P 端向下插入线圈，发现检流表指针向右边偏转（已知检流表零刻线在正中间，电流从正接线柱流入时其指针往右偏）。
（2）小华将一个铝环用细线静止悬挂，如图丙所示，并将条形磁铁的Q 端从左往右靠近铝环，发现铝环向右边摆起。
（3）分析上述操作，可知谁的实验可以判断条形磁铁的极性_____；
A.小明 B.小华 C.都可以
（4）通过实验结果，我们可知 P 端为条形磁铁的_____（选填“N 极”或“S 极”）；
（5）丙图中，当条形磁铁从左往右靠近铝环时，铝环有_____（选填“扩张”或“收缩”）的趋势。
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四、解答题，共 48 分。
15 ．如图甲所示，在光滑水平面上，轻质弹簧右端固定在竖直挡板上，给质量m1 = 0.8kg 的物体 A 施加大小I = 0.8kg . m / s 、水平向右的瞬时冲量， 一段时间后物体 A 撞上弹簧，弹簧的最大压缩量为x （大小未知）。现让弹簧右端连接质量m2 = 0.1kg 的物体 B ，如图乙所示，物体 A 以另一大小未知、水平向右的初速度向右撞上弹簧，弹簧的最大压缩量仍为x 。弹 簧始终在弹性限度内，物体 A 、B 均可视为质点。求：
(1)图甲中弹簧的最大弹性势能Ep ；
(2)图乙中物体 A 的初速度大小v 。
16 ．如图所示，交流发电机的矩形金属线圈 abcd 处于磁感应强度B = 0.05T 的匀强磁场中，其边长ab = cd = 50 cm ，bc = ad = 20 cm ，匝数 n = 100 （图中只画出 1 匝），线圈的总电阻 r = 10Ω ,线圈可绕垂直于磁场且过bc 和ad 边中点的转轴OO 以角速度 w = 400rad / s 匀速 转动。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F （集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值R = 90Ω 的定值电阻连接。电路中其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计。
(1)从线圈平面与磁场方向垂直位置开始计时，写出线圈中感应电流i 随时间t 变化的关系式；
(2)求线圈转动过程中，电阻R 上的发热功率P 。
17 ．如图所示，足够长的平行光滑 U 形导轨倾斜放置，所在平面的倾角θ =37°,导轨间的距离 L ＝1.0 m，下端连接 R ＝1.6 Ω 的电阻，导轨电阻不计，所在空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度 B ＝1.0 T。质量 m ＝0.5 kg、电阻 r ＝0.4 Ω 的金属棒 ab 垂直置于导轨上，现用沿导轨平面且垂直于金属棒、大小为 F＝5.0 N 的恒力使金属棒 ab 从静止开始沿导轨向上滑行，当金属棒滑行 s ＝2.8 m 后速度保持不变。求：（sin 37° =0.6 ，cos 37°
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=0.8 ，g ＝10 m/s2）
（1）金属棒匀速运动时的速度大小 v；
（2）金属棒从静止到刚开始匀速运动的过程中，电阻 R 上产生的热量 QR；
（3）金属棒从静止到刚开始匀速运动的过程中，通过电阻 R 的电荷量 q。
18 ．如图甲所示的电路中，R1 、R2 为定值电阻，且R1 = 100Ω , R2 阻值未知，R3 为一滑动变阻器，当其滑片P 从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A 、B 两点是滑片P 在变阻器的两个不同端点得到的，求：
(1)电源的电动势和内阻；
(2)定值电阻R2 的阻值；
(3) R3 接入电路的阻值为多少时，电源的输出功率最大，最大功率是多少；
(4) R3 接入电路的阻值为多少时，R2 的功率最大，最大功率是多少；
(5) R3 接入电路的阻值为多少时，并联电路R1 和R3 的总功率最大，R1 和R3 的总功率最大是多少；
(6) R3 接入电路的阻值为多少时，R3 的功率最大，最大功率是多少。
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1 ．B
A ．在电磁感应现象中，有感应电动势，不一定有感应电流，选项 A 错误；
B ．穿过闭合回路的磁通量增大，但是磁通量的变化率可能减小，则闭合回路中产生的感应电流可能减少，选项 B 正确；
C ．闭合回路置于磁场中，当磁感应强度为零时，磁通量的变化率不一定为零，则感应电动势不一定为零，选项 C 错误；
D ．感应电动势的大小跟穿过闭合回路的磁通量的变化率成正比，选项 D 错误。故选 B。
2 ．D
磁通量为磁感应强度与垂直面积的乘积， 当线框刚进入磁场时，线框内磁通量逐渐增大，当线框底边越过虚线 b 后，合磁场减小，线框内的磁通量开始减小，当线框有一半越过虚线 b 后，线框内的磁通量又开始增大。
故选 D。
3 ．C
ABC ．根据右手定则，导体棒 MN中的电流方向由 N 流向 M；电流表甲的电流方向由 F 流向 E；电流表乙的电流方向由 C 流向 D ，AB 错误，C 正确。
D ．导体棒 MN中的电流大小等于两个电流表的电流大小之和，D 错误。故选 C。
4 ．B
AC ．电路中有电流，通电导体或线圈受到磁场力的作用发生运动，故 AC 错误；
B．在外力作用下使导体左右移动，则电流表指针发生偏转，这是电磁感应现象，故 B 正确；
D ．是奥斯特实验，小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场，故 D 错误。故选 B。
5 ．C
A ．磁体放置在线圈中静止不动，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，则灵敏电流计指针不会偏转，选项 A 错误；
B．将磁体的 S 极从线圈中向上抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。则将磁体 N 极从线圈中向上抽出，灵敏电流计指针会向左偏转，选项 B 错误；
C．将磁体的 S 极从线圈中向上抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。将磁体 N 极向下插入线圈中，因两操作等效，则灵敏电流计指针会向右偏转，选项 C 正确；
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D．将磁体的 S 极从线圈中向上抽出时，观察到灵敏电流计指针向右偏转。将磁体 S 极向下插入线圈中，灵敏电流计指针会向左偏转，选项 D 错误。
故选 C。
6 ．D
转动磁铁时， 铝框的磁通量增加，从而产生感应电流，线框受到安培力，使得铝框转动，根据楞次定律可知，为阻碍磁通量增加，则铝框的转动方向与磁铁转动方向相同，但快慢不一，转速比磁铁小。
故选 D。
7 ．C
AC. 篮球初始速度方向水平向左，大小为 8 m/s，推回后速度方向水平向右，大小仍为 8 m/s。质量 m = 0.6kg ，推球时间 Δt = 0.02s 。取水平向右为正方向。
初始动量p1 = m × vi = 0.6 × (-8) = -4.8kg . m/s最终动量pf = m × vf = 0.6 × 8 = 4.8kg . ms
动量变化量Δp = pf - p1 = 4.8 - (-4.8) = 9.6kg . m/s （方向水平向右）
故 A 错误； C 正确；
B. 动量变化方向水平向右，根据动量定理，平均作用力方向与Δp 相同，即水平向右，故 B错误；
D. 平均作用力 N ≠ 240N ，故 D 错误。故选 C。
8 ．C
根据法拉第电磁感应定律
题中 n 相同， 相同，有效面积之比为4 : π ,则得到 A 、B 环中感应电动势之比为
EA：EB = 4 : π
故选 C。
9 ．BD
由图可知， 电流的方向向上，电流产生的磁场的方向在导线右侧是垂直于纸面向里
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A ．若线圈向右平动，向里穿过线圈的磁通量减少，根据楞次定律可知，感应电流方向是a→d→c→b→a，故 A 错误；
B．若线圈在线圈平面内竖直向下平动，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生，故 B 正确；
C ．当线圈以 ab 边为轴转动时，向里穿过线圈的磁通量减少，其中感应电流方向是a→d→c→b→a，故 C 错误；
D ．当线圈向导线靠近时，穿过线圈的磁场增大，根据楞次定律可知，产生感应电流为逆时针，即 a→b→c→d→a，故 D 正确。
故选 BD。
10 ．AD
D．灯泡 L 的灯丝突然烧断后，电路的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律分析可知干路电流减小，电源的内电压和 R1 电压均减小，则 R2、R3 串联总电压增大，R2、R3 中的电流增大，故电流表、电压表的读数均变大，故 D 正确；
C ．流过电源的电流减小，则电源内阻消耗的功率变小，故 C 错误；
A ．电容器 C 两极板间电压增大，板间场强增大，则带电液滴所受的电场力增大，则该液滴将向上运动，故 A 正确；
B ．电源的输出功率P = I2R外 R外
由于电源的内、外电阻的关系未知，所以不能判断电源的输出功率如何变化，故 B 错误。故选 AD。
11 ．BC
AB ．对金属杆受力分析，根据共点力平衡条件可得安培力F = mg tanθ = 0.2N根据安培力F = BIL
又因为I
联立，解得E = 1.5V ，故 A 错误，B 正确；
C ．当安培力沿斜面向上时，即磁感应强度的方向垂直于导轨平面向上时，安培力最小，磁感应强度最小，则BminIL = mg sinθ
解得Bmin = 0.24T ，故 C 正确；
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D ．当磁感应强度方向调整为水平向左，根据左手定则可知，此时金属杆受到的安培力方向竖直向上，当安培力与重力恰好等大反向时，金属杆保持静止，即若匀强磁场的磁感应强度大小和方向都可调整，为使金属杆保持静止，磁感应强度方向可以调整为水平方向，故 D错误。
故选 BC。
12 ．BD
A ．金属棒匀速向左运动切割磁感线时，左边回路中磁通量发生改变，产生恒定感应电动势，左边线圈中产生恒定电流，产生恒定磁场，穿过右边线圈的磁通量不变，右边线圈不产生感应电动势，c 点与 d 点等势，故 A 错误；
B ．金属棒向左减速运动时，由右手定则可知 ab 中感应电流由 b 到 a 且逐渐减小，穿过右边闭合线圈的磁通量减小，所以右线圈中也产生感应电流，由楞次定律可判断电流从 d 点流出，在外电路 c 点电势低于 d 点，故 B 正确。
C ．金属棒向右加速运动时，由右手定则可知 ab 中感应电流由 a 到b 且逐渐增加，穿过右边闭合线圈的磁通量增加，所以右线圈中也产生感应电流，由楞次定律可判断电流从 d 点流出，在外电路 c 点电势低于 d 点，故 C 错误。
D ．金属棒向右减速运动时，由右手定则可知 ab 中感应电流由 a 到b 且逐渐减小，穿过右边闭合线圈的磁通量减小，所以右线圈中也产生感应电流，由楞次定律可判断电流从 c 点流出，在外电路 c 点电势高于 d 点，故 D 正确。
故选 BD。
13 ．(1) 最大 为零
(2)i = Imcoswt
(3)最小
(4)最大
(5)b → a
（1）[1][2]图（a）中，线圈平面与磁感线垂直，则此时穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小为零；
（2）根据题意，由图（b）可知，t = 0 时刻线圈平面与磁感线方向平行，此时感应电流最大，线圈中电流 i 随时间 t 变化的关系是
i = I cos wt m
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（3）当线圈转到图（c）位置时，线圈平面与磁感线垂直，感应电流为零，最小。
（4）当线圈转到图（d）位置时，磁通量最小，磁通量的变化率最大，感应电动势最大。
（5）根据右手定则可知，ab 边感应电流方向为b → a 。
14 ． A S 极 收缩
[1]乙图中小明的实验根据楞次定律可判断出磁铁的极性，检流表指针向右边偏转，可知电流从正接线柱流入检流表，即线圈中的电流为顺时针（从上往下看），感应电流产生磁场的方向向下，而线圈磁通量增加，由增反减同可知，原磁场方向与感应电流产生磁场方向相反，原磁场方向向上，故 P 端为 S 极。故通过小明的实验可以判断条形磁铁的极性。
根据楞次定律可知小华的实验不能判断极性。
故选 A。
[2]通过实验结果，我们可知P 端为条形磁铁的 S 极。
[3]丙图中，当条形磁铁从左往右靠近铝环时，铝环的磁通量增大，根据楞次定律可知铝环有收缩的趋势。
15 ．(1)0.4J
(2) 3m / s
（1）对物体 A ，由动量定理有I = m1v0
由机械能守恒定律有Ep m1v02
解得Ep = 0.4J
（2）题图乙中物体 A 、B 的速度相同时，弹簧的压缩量达到最大，由动量守恒定律有
m1v = (m1 + m2 )v共
物体A 、B 和弹簧构成的系统机械能守恒，有 m1vv共2 + Ep解得v = 3m / s
16 ．(1)i = 2cos (400t)A
(2)P = 180 W
（1）线圈产生感应电动势的最大值Em = nBwab . bc解得Em = 200 V
根据闭合电路欧姆定律可知，线圈中感应电流的最大值Im
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从线圈平面与磁场方向垂直位置开始计时，线圈中感应电流瞬时值i = Imcoswt解得i = 2cos (400t)A
（2）通过电阻R 的电流的有效值I = 电阻R 上产生的发热功率P = I2R
得P = 180 W
17 ．（1）4m/s；（2）1.28J；（3）1.4C
（1）根据法拉第电磁感应定律，得感应电动势为
E=BLv
根据闭合电路的欧姆定律，得感应电流为
导体棒受到的安培力为
(
安
)F = BIL
导体棒做匀速运动，处于平衡状态，由平衡条件得
F = mgsinθ + BIL
代入数据解得
v=4m/s
（2）金属棒运动过程，由能量守恒定律得
电阻 R 产生的热量为
代入数据解得
QR = 1.28 J
（3）金属棒从静止到刚开始匀速运动的过程中，通过电阻 R 的电荷量
18 ．(1) 20V ，20Ω
(2)5Ω
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(3) Ω , 5W
(4) 0 ，3.2W
(5) Ω , 4W
(6) 20Ω , 3.2W
（1）当 P 滑到R3 的左端时，电路参数对应图乙中的A 点，则U1 = 16V ，I1 = 0.2A当P 滑到R3 的右端时，电路参数对应图乙中的B 点，则U2 = 4V ，I2 = 0.8A
由闭合电路的欧姆定律，可得E = U1 + I1r ，E = U2 + I2r联立解得E = 20 V ，r = 20Ω
（2）当 P 滑到R3 的右端时，只有电阻R2 接入电路，则定值电阻R2 的阻值
（3）当 P 滑到R3 的左端时，此时并联部分电阻R并 设此时滑动变阻器阻值RP ，得R并
解得RP = 300Ω
当外电路总电阻与电源内阻相等时，电源输出功率最大，故并联部分总电阻为R并1 = r - R2 = 15Ω
则R并 解得RP
最大输出功率 ax W = 5W
（4）R2 是定值电阻，功率P2 = I2R2
总电流最大时功率最大。总电流最大对应总电阻最小，即R3 = 0
此时电流I2 = 0.8A ，最大功率 P2max = I2 (2)R2 = 0.82 × 5W = 3.2W
（5）将R2 和电源内阻r 等效为新内阻r = R2 + r = 25Ω
当并联电阻R并2 = r 时，并联总功率最大，即R并2 = 25Ω
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代入并联公式R并 解得RP
最大总功率 max W = 4W
（6）将R1、R2、r 等效为新内阻，则等效内阻为R1 与(R2 + r )并联，可得等效内阻
当RP3 = r 时，R3 功率最大，因此RP3 = 20Ω等效电动势EV
最大功率 max W = 3.2W
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