学易金卷：高二物理上学期期末模拟卷（沪科版，新题型）

2025-2026学年高二物理上学期期末模拟卷 全解全析 （考试时间：90分钟，分值：100分） 一、综合题 机械振动在介质中由近及远传播形成机械波。 1．如图，弹簧振子放置在水平方向，弹簧劲度系数为k。小球初始静止于O点，用水平向右的拉力把小球缓慢拉至C点后释放，OC = A0。以O点为坐标原点，沿小球的振动方向建立x轴。 （1） 拉力对小球做的功为 。 （2） 若弹簧振子的振动周期T，其从释放时开始的振动方程为 。 2．平静湖面上物体振动产生水波，水波在深水区的传播速度更快。如图为某时刻水波的折射图样，深水区为（　　） A．A区 B．B区 C．无法判断 3．相干波源S1、S2在平静水面上同时在竖直方向上起振，分别产生了两列以波源为中心向外扩散的水波（可看作简谐横波），振幅分别为A1、A2（A1>A2）。如图为某一时刻两列水波相遇的图样。两列波的波峰、波谷分别用实线、虚线表示。 （1） 两波源的起振方向( ) A．相同　　B．相反 （2） 质点B处于( )状态。 A．超重　　B．失重　　C．静止　　D．无法判断 （3） 位于BD连线上的P点振幅为 。 （4） 仅波源S1振动，起振方向向上，振幅为2cm，频率为2Hz，波在水中的传播速度为8m/s。以波源S1为原点，时波源开始振动，画出时刻的波形图。 【答案】1． 2．A 3． A B A1+A2 【解析】1．[1] 拉力对小球做的功 [2] 若弹簧振子的振动周期T，圆频率，振幅为，时刻弹簧振子位于正的最大位移处，故从释放时开始的振动方程为 2．在深水区水波传播速度更快、波长更大。从给出的折射图样可判断 A 区波纹间距更大，故 A 区为深水区。 故选A。 3．[1]两波源在竖直方向同时起振，且图中在各交汇处出现波峰对波峰、波谷对波谷的相长干涉，表明两源起振方向相同。 故选A。 [2] 如果 B 恰在波峰处，此时质点向上偏离平衡位置且加速度必向下，故水对质点的支持力小于重力，处于失重状态。 故选B。 [3] 在 B 与 D 都处于波峰、且两源同向起振的连线上，P点也是振动加强点，则其振幅为 A₁ + A₂。 [4]由，得 仅波源S1振动，起振方向向上，时波源开始振动，经波源运动到正的最大位移处，又振幅为2cm，故时刻的波形图如图所示 医院经常使用超声波、激光进行病灶探测与微创治疗。 4．B超体检：探头发射的超声波在人体内传播，遇到界面产生回波（在空气层表面反射会更强烈），经计算机处理，在屏幕上呈现人体内部结构图，帮助医生诊断。 （1）B超检查时，医生常在皮肤上涂抹凝胶剂，目的是( ) A．对皮肤表面进行消毒和清洁 B．降低超声波在皮肤表面的频率，减少伤害 C．排除空气，减少超声波在皮肤表面大量反射 （2）图示为血管内沿x轴正方向传播的简谐超声波图像，波的频率。时刻超声波恰好传到M点，则( ) A．超声波的波长为8m B．质点M即将向y轴正方向运动 C．超声波在血液中的传播速度为800m/s D．超声波遇到直径约5mm的结石块能明显衍射 5．激光微创治疗：通过选择特定波长的激光，并控制其能量和作用时间，使其精准聚焦在病变组织，通过光热效应去除病灶，减少对周围正常组织的损伤。 （1）激光治疗，主要利用其( )特性。 A．高单色性    B．高方向性    C．易衍射    D．易干涉 （2）激光通过光导纤维被精准引导至病灶部位，其截面如图所示，内、外层介质的折射率分别为、。一束单色激光沿与中心轴线的夹角为（）的方向，从空气射向光纤左侧的O点，无泄漏地从右侧到达病灶。已知光纤长度为L（L远大于内层半径r），空气中光速为c。 ①下列说法正确的是( ) A． B．激光进入光纤后波长增大 C．外层越厚，越容易发生全反射 D．增大，激光可能在光纤左侧界面发生全反射 ②激光在光导纤维中传播的时间为( ) A．  B．  C．  D． 【答案】4． C BC 5． AB A C 【解析】4．[1]B超检查时涂抹凝胶剂，是为了排除皮肤与探头之间的空气（空气层会使超声波大量反射，无法有效传入人体），从而减少反射、增强超声穿透性。 故选C。 [2]A．图像可知超声波的波长为，故A错误； B．波沿x轴正方向传播，同侧法可知质点M即将向y轴正方向运动，故B正确； C．超声波在血液中的传播速度为，故C正确； D．因为5mm远大于波长，故不会发生明显衍射，故D错误。 故选BC。 5．[1]激光用于微创治疗的核心特性是高方向性（能精准聚焦到病变组织，减少对周围组织的损伤）和高单色性（特定波长的光能选择性作用于目标色素或组织提升治疗针对性）。‌ 故选AB。 [2]A．光导纤维利用全反射原理，需内层折射率大于外层折射率，即，故A正确； B．激光进入光纤后，频率不变，波速 由于折射率大于1，故波速减小，因为波长 可知波长减小，故B错误； C．外层厚度与全反射条件无关，故C错误； D．激光从空气射向光纤左侧O点，是从光疏介质到光密介质，不会发生全反射，故D错误。 故选A。 [3]当入射角为时，设光的折射角为r，根据折射定律有 由数学知识可知 根据几何关系可知，光的传播距离为 因为光在内层传播速度 传播的时间为 联立解得 故选C。 6．充电宝，又称为移动电源，是一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器，可以随时随地给手机等数码设备充电或待机供电。充电宝一般由锂电芯或者干电池作为储电单元。充电宝自身的充电插头可直接通过交流电源对移动设备充电且自身具有储电功能，相当于一个充电器和备用电池的混合体。 (1)充电宝可以给手机充电。如图1所示，用内阻r的充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内（　　） A．手机电池产生的焦耳热为 B．手机的输入功率为UI C．充电宝产生的热功率为I2r D．手机电池储存的化学能为UIt (2)机场严禁携带能量超过160W⋅h的充电宝搭乘飞机。160W⋅h相当于 kg重物下落1m所具有的动能（重力加速度g取10m/s2）。一标有“30000mA⋅h，5V”的充电宝 （选填“能”或“不能”）携带乘机。 (3)如图，用输出电压为1.4V、输出电流为100mA的充电宝对内阻为的电池充电。充电时，电池消耗的热功率为 W，电能转化为化学能的功率为 W，每秒通过的电子数为 。 (4)“用DIS测量充电宝的电动势和内阻”的实验电路如图（a）所示。 ①：图中A，B分别为 传感器和 传感器。闭合开关前，滑动变阻器的滑动头P应置于 端（选填“a”或“b”）； ②：闭合开关后，调节滑动变阻器，测得两个电表的多组数据，作出的图像如图（b）所示。根据图像可求出该充电宝的电动势 V，内阻 。（结果均保留两位小数） 【答案】(1)BC (2) 5.76×104 能 (3) 0.02 0.12 6.25×1017 (4) 电流 电压 a 1.48 1.29 【详解】（1）A.手机电池产生的焦耳热为，故A错误； B．手机的输入功率为UI，故B正确； C．充电宝产生的热功率为，故C正确； D．手机电池储存的化学能等于充电宝输入的电能减去手机电池产生的焦耳热，即，故D错误。 故选BC。 （2）[1]因为 题意可知（h=1m） 解得 [2]因为30000mA⋅h，5V，相当于能量 故该充电宝能带上飞机。 （3）[1]电池消耗的热功率为 [2]电能转化为化学能的功率为 [3]每秒通过的电荷量 故每秒通过的电子数为 （4）[1]由于A串联在电路中，故A为电流传感器。 [2]B并联在电路中，故B为电压传感器。 [3]为了保护电路，滑动变阻器的滑动头P应置于a端。 [4][5]根据 可知图像纵截距表示电动势，斜率绝对值表示内阻，结合图（b）可知电动势、内阻分别为， 离子注入是芯片制造的关键工艺，将需要掺杂的诸如硼离子在电场中加速，然后通过磁场筛选出特定要求的离子，最终精准注入晶片，改变其电学性质。 7．离子注入剂量决定了掺杂离子的浓度，剂量定义为靶材表面单位面积注入的离子数，即。用国际单位制中的基本单位，剂量的单位可表示为 。若一价硼离子形成的电流为，注入时间为，元电荷为，注入面积为，则硼离子注入剂量的表达式为 。 8．B2+离子在加速管中加速。加速管可简化为若干大小、形状相同，中间开孔的正对金属圆板组成。取其中A、B、C三块金属圆板进行研究，已知B、C间距是A、B间距的两倍，A、B两板构成电容器的电容，则B、C两板构成电容器的电容 。若所接直流电源的电压，定值电阻的阻值，，元电荷。离子无初速进入A板小孔，加速到达B板时的动能为 。 9．离子注入前需经磁分析器筛选，磁分析器的一部分结构如图所示。和离子通过速度选择器后，速度为的离子可由狭缝沿与磁场垂直的方向进入磁感应强度为的匀强磁场，最终射到右侧的探测板上。已知两种离子的质量均为，元电荷为，不考虑离子受到的重力和离子间相互作用。 （1）速度选择器中，磁场B1的方向( ) A．垂直M板向右  B．垂直M板向左  C．平行M板向里  D．平行M板向外 （2）考虑到磁场B2的磁感应强度在到之间波动，要在探测板上完全分离和两种离子，则不能超过的 倍。 10．硼离子注入半导体材料的过程，微观上可简化为硼离子与静止的硅核发生弹性正碰，从而削减硼离子的动量。已知硼离子与硅核质量的比值为，硼离子的初动量为。则硼离子需与多少个不同的硅核碰撞，其动量大小才能削减为以下？（计算） 【答案】7． 8． 0.2 9． C 10．7个 【解析】7．[1]根据可知，用国际单位制中的基本单位，剂量的单位可表示为； [2]若一价硼离子形成的电流为，注入时间为，元电荷为，注入面积为，则有 则硼离子注入剂量的表达式为 8．[1]已知B、C间距是A、B间距的两倍，根据，则有 [2]若所接直流电源的电压，定值电阻的阻值，，则有 离子无初速进入A板小孔，加速到达B板时，根据动能定理可得 9．（1）[1]速度选择器中，离子受到的电场力与洛伦兹力平衡，则洛伦兹力指向正极板，由左手定则可知磁场B1的方向平行M板向里。 故选C。 （2）[2]由洛伦兹力提供向心力得 可得 则有， 要在探测板上完全分离和两种离子，即轨迹不交叠，则有 即 解得 则不能超过的倍。 10．设硼离子质量为，硅核质量为，则有 硼离子与静止的硅核发生弹性正碰，则有， 解得 同理再一次碰后，有 彭n次后，硼离子 可得 可知硼离子需与7个不同的硅核碰撞，其动量大小才能削减为以下。 磁场不仅对磁体有力的作用，对电流和运动电荷均有力的作用，且在现代生活中有着非常普遍的应用。 11．图为航母上的电磁弹射装置简化图，它的基本原理为：待弹射的飞机挂在导体棒上，导体棒放置在处于匀强磁场中的两条平行导轨上，给导轨通以很大的电流，使飞机和导体棒作为一个载流导体在图示磁场作用下，沿导轨向右做加速运动，此时导体棒中的电流方向为 （A：从N→M ；B：从M→N）；若要增大飞机弹射速度，可采取的措施有 （至少写出2个） 12．小明学习了安培力知识后用铜丝自制了一个如图所示的心形电动机，他把一节干电池的正极朝上放在一个强磁铁上，强磁铁的S极朝上，N极朝下，然后把制成的线圈如图所示放在电池上，顶端搁在电池的正极，下部分和磁铁接触，忽略各接触面上的摩擦力，从上往下看，则（　　） A．线圈做逆时针转动 B．线圈做顺时针转动 C．线圈不会转动 D．转动方向无法判断 13．电流天平也是利用了磁场对电流的作用力，其原理图如下：天平右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为L，处于方向垂直于线圈平面向里的匀强磁场内。当线圈中通过如图所示的电流I时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变。这时需要在其中一个托盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再达到新的平衡。（重力加速度为g） （1）砝码应加在 （A：左边  B：右边）的托盘中； （2）由上述条件可推出匀强磁场的磁感应强度大小 。 14．电磁流量计是利用霍尔效应测量含有电荷量均为q的正负离子的导电液体流量的装置（流量是指单位时间内通过某一截面的液体体积）。其结构如图所示，上、下两个面M、N为导体材料，前后两个面为绝缘材料。流量计的长、宽、高分别为a、b、c，左、右两端开口，液体从左往右流动，在垂直于前、后表面向里的方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，则： （1）上下两板 板电势高（A：M  B：N）； （2）当电压表示数为U时，液体向右运动的速度大小 ，该导电液的流量为 ； （3）若导电液体中正负离子电荷量均为2q，电压表示数将 （A：增大  B：减小  C：不变）。 15．利用磁场对运动电荷的洛伦兹力，1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示：两个半径均为R的铜质D形盒、，其间留有空隙，两盒子之间加大小为U、周期为T的交流电压，为使质量为m，电荷量为q的粒子每次经过电场都被加速，则所加匀强磁场的磁感应强度 ，该粒子获得的最大动能为 。 【答案】11． B ①增大导轨中电流；②增大磁感应强度大小。 12．B 13． B 14． A C 15． 【解析】11．[1]飞机受到的安培力向右，根据左手定则可知电流由M指向N。 故选B。 [2]设导体棒的长度为L，导体棒中的电流为I，导轨的长度为x，弹射过程中飞机受的阻力恒为，则飞机受到的安培力大小为 根据牛顿第二定律则有 解得飞机加速度为 由匀变速直线运动规律 联立解得飞机的弹射速度 由此可知要增大飞机弹射速度，可以采取的措施有①增大导轨中电流；②增大磁感应强度大小。 12．“心”形的线圈，左半部分电流由上到下，磁场的方向有向左的分量，根据左手定则可知，安培力是向里的；右半部分电流也是由上到下，磁场的方向有向右的分量，根据左手定则可知，安培力是向外的，则从上往下看，线圈做顺时针转动。 故选B。 13．（1）[1]开始时天平平衡，设线圈所受安培力为 F，由左手定则可知安培力方向向下。当磁场反向时，安培力变为−��，方向向上。相当于左边重了2F，所以需要在右边托盘中增加质量为 m的砝码才能两臂再达到新的平衡。 故选B。 （2）[2]磁场反向前后，安培力变化量为 增加的砝码重力为mg，由平衡条件 可得匀强磁场的磁感应强度大小为 14．（1）[1]根据左手定则可知，正离子受到的洛伦兹力指向M板，负离子受到的洛伦兹力指向N板，可知正离子向M板偏转，负离子向N板偏转，故M板的电势高于N板的电势。 故选A。 （2）[2]根据 可得当电压表示数为U时，液体向右运动的速度大小 [3]该导电液的流量为 （3）[4]若导电液体中正负离子电荷量均为2q，根据平衡条件 电压表示数为，将保持不变。 故选C。 15．[1]根据回旋加速器的原理可知，所接交流电源的周期与粒子在磁场中做圆周运动的周期相等，则有 故所加匀强磁场的磁感应强度为 [2]根据洛伦兹力提供向心力 得粒子加速后获得的最大速度大小为 粒子加速后获得的最大动能为 发电机是指将其他形式的能转换为电能的装置。 16．风力发电作为能源转型的核心力量，是清洁电力供应的重要方式。 （1） 风力发电机叶片转动时可形成与风向垂直的圆面，并将此圆面内40%的空气动能转化为电能。已知风速为v时，发电机的发电功率为P，则风速为2v时，发电机的发电功率为 。 A．2P    B．4P    C．8P    D．16P （2） 风力发电的原理可简化为叶片带动线圈在匀强磁场中匀速转动产生交流电。如图，线圈abcd在水平的匀强磁场中顺时针转动，某时刻线圈平面恰与磁场方向平行，则( ) A．该时刻线圈磁通量的变化率最小 B．该时刻线圈中ab边受磁场力方向竖直向下 C．风车每转一圈，线圈中电流方向改变一次 D．风力发电利用了电流的磁效应 （3） 如图为某小型风力发电厂的输电原理图，升压变压器原、副线圈匝数比为，降压变压器原、副线圈匝数比为。将发电机接在n1的两端，经变压后输送给附近的用户。输电线的总电阻为R0=1000Ω，其消耗的功率为1000W。若用户端获得的电压为220V，发电机输出电压的最大值为 V。（保留3位有效数字） 17．磁流体发电机是一种利用导电流体在磁场中运动产生电能的发电机，如图为其示意图。平行金属板M、N间距为d，板间有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。将一束等离子体（含有大量正、负离子）垂直于磁场方向以相同的速度v喷入磁场，M、N两板间便产生电动势。（不计离子的重力及离子间的相互作用） （1） 图中的M板是发电机的 极。 （2） 稳定时发电机的电动势为 。 【答案】16． C B 976 17．正 【小题3】Bdv 【解析】16．[1]设圆面面积为S，根据能量守恒，可知发电机的发电功率 可知风速为2v时，发电机的发电功率8P。 故选C。 [2]A．该时刻线圈平面与磁场平行，磁通量为零，但磁通量变化率最大，故A错误； B．磁场方向水平向左，由右手定则可知，该时刻ab边的感应电流方向为b→a，再由左手定则可知，ab边受磁场力方向竖直向下，故B正确； C．风车每转一圈，电流方向改变2次（经过中性面2次），故C错误； D．风力发电利用的是电磁感应原理，而非电流的磁效应，故D错误。 故选B。 [3]由题意可知输电线电流 降压变压器的输入端电压 则升压变压器的输出端电压 发电机输出电压 故发电机输出电压的最大值 17．[1]由左手定则可知，正电荷向上偏转，故M板是正极； [2]稳定时离子所受电场力等于洛伦兹力，则有 解得 故发电机的电动势为。 交变电流技术的发展使远距离输电成为现实，促进了人类社会的发展。 18．图为磁共振无线充电的示意图，当接收电路的固有频率与发射电路线圈产生的磁场振动频率一致的时候，产生磁共振，从而进行能量的传递。该过程类似于无线电发射与接收环节中的（　　） A．调幅 B．调频 C．调谐 D．解调 19．如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为、，在的原线圈两端接入一电压的交流电，若输送功率为，输电线的总电阻为，不考虑其他因素的影响，输电线上损失的电功率为（　　） A． B． C． D． 20．如图，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距为，电阻不计。左侧接有定值电阻。质量为、电阻为的导体杆，保持与轨道垂直且接触良好，沿轨道滑行。整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场中。若施加水平向右的外力保持杆以的速度匀速运动，导体杆上的电流方向是 ，导体杆两端的电压 ；此后撤去施加的外力，在杆的速度从减小到0的过程中，则电阻上产生的热量 ，通过电阻的电量 。 21．供电部门为医院设计的供电系统输电电路简图如图所示，发电机的矩形线框处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中，线框面积，匝数匝，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴以一定的角速度匀速转动，并与升压变压器的原线圈相连，升压变压器原、副线圈的匝数之比为，降压变压器的副线圈接入到医院供电，两变压器间的输电线等效电阻，变压器均视为理想变压器。当发电机输出功率时，电压表的示数为，额定电压为的医疗设备正常工作。求： （1）线圈转动角速度大小，并写出从图示位置计时，线框电动势的瞬时值随时间变化的表达式； （2）降压变压器原、副线圈匝数之比。 【答案】18．C 19．D 20． M到N 21．， 【解析】18．调幅是使高频载波的振幅随信号变化；调频是使高频载波的频率随信号变化；调谐是使接收电路的固有频率与要接收的电磁波的频率相同，从而产生电谐振；解调是从高频调制信号中取出低频信号。本题中接收电路固有频率与发射电路磁场振动频率一致产生磁共振，类似调谐，故选C。 19．升压变压器原线圈电压有效值 由 得 又 可得 输电线损失功率 代入数据可得 故选D。 20．[1]用右手定则：磁场向上，杆向右滑，掌心向下（磁感线穿手心），拇指向右（运动方向），四指沿杆从，故电流方向为M到N。 [2]杆切割磁感线，感应电动势 电路总电阻 电流 杆两端电压是外电路的电压，即 [3]撤去外力后，杆的动能全转化为电路焦耳热，总热量 故 [4]用动量定理：安培力的冲量使杆动量减为0。安培力 冲量 动量变化 由动量定理 得 21．(1)发电机输出电压（有效值） 感应电动势有效值 电动势最大值 且 联立解得 图示位置为线圈平面与磁场平行（电动势最大位置），故瞬时值表达式为 代入数据得 (2)升压变压器副线圈电压，由 化简得 由 代入数据得 由 则 降压变压器副线圈电压 故匝数比 电磁感应现象与应用 22．磁悬浮电梯就是一通过磁场的运动使电梯保持对地静止的装置。其简化后的原理如图（甲）（乙）所示，它主要由磁场和含有导线框的轿厢组成，其原理为：竖直面上相距为b的两根绝缘平行直导轨，置于间隔分布的匀强磁场中，相邻磁场间距离和磁场的长度都是a，磁场方向垂直于导轨平面，磁感应强度大小为B，排列如图（乙）所示。当这些磁场在竖直方向分别以速度、、向上匀速平动时，跨在两导轨间的宽为b、长为a，总电阻为R的导线框MNPO（固定在轿厢上）将受到磁场力，从而使轿厢悬停、向上或向下运动。轿厢悬停在图示位置时，MN边的电流方向为（　　） A．M→N B．N→M C．不存在感应电流 23．轿厢系统（含导线框的轿厢）的总质量M为 ； 24．某同学讨论了“轿厢悬停时，外界是否需要向轿厢系统提供能量”的问题，他认为外界无需对轿厢系统提供能量，因为轿厢悬停时是静止的，本身并没有消耗能量。甲同学的说法是否正确？如不正确，请指出其错误 。 25．在轿厢向上匀速运动时，外界提供给轿厢系统的功率P为 。 26．如图，水平方向有界匀强磁场的磁感应强度大小为B，磁场高度为l，一质量为m、电阻为R、边长也为l的正方形导线框位于磁场上方竖直平面内，其上、下两边与磁场边界平行，其下边距磁场上边界的高度为h，线框由静止开始下落，下落过程中空气阻力可忽略不计。 （1）若线框在进入磁场过程中保持匀速直线运动，求高度h； （2）设（1）中计算的结果为，分别就和两种情况分析，尝试画出线框在下落全过程中可能存在的v－t图。（理由不需要说明，只需要呈现最后的结果） 【答案】22．A 23． 24．见解析 25． 26．（1）；（2）见解析。 【解析】22．根据右手定则，线框相对磁场向下运动，轿厢悬停在图示位置时，MN边的电流方向为M→N。 故选A。 23．由题可知，磁场以匀速运动时线框处于静止状态，根据平衡条件有 又 解得 24．甲同学的说法不正确。电梯悬停时，外界提供给轿厢系统的总能量等于线框的焦耳热。 25．当磁场以运动时，线框向上运动，当线框的加速度为零时，轿厢向上能达到最大速度，设速度为，根据平衡条件有 又 联立解得 电梯向上匀速运动时，外界提供给轿厢的总能量等于线圈中产生的焦耳热与轿厢重力势能增加量之和，故有 26．线框进入磁场做匀速运动，设速度为，根据平衡条件有 又 联立解得 进磁场前线框自由落体有，则有 解得 （2）设上述结果， 若，线框下边进入磁场时，则，故线框做加速运动，增大，根据牛顿第二定律 可知加速度减小；所以线框穿越磁场过程可能一直做加速度减小的加速运动，也可能先做加速度减小的加速运动，再做匀速度运动；当线框穿出磁场后，只受重力作用，只做加速度为的匀加速直线运动，可能存在的图像如图所示 若，线框下边进入磁场时，则，故线框做减速运动，减小，根据牛顿第二定律 可知加速度减小；所以线框穿越磁场过程可能一直做加速度减小的减速运动，也可能先做加速度减小的减速运动，再做匀速度运动，当线框穿出磁场后，只受重力作用，只做加速度为的匀加速直线运动，可能存在的图像如图所示 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二物理上学期期末模拟卷 参考答案 1． 2．A 3． A B A1+A2 4． C BC 5． AB A C 6.(1)BC (2) 5.76×104 能 (3) 0.02 0.12 6.25×1017 (4) 电流 电压 a 1.48 1.29 7． 8． 0.2 9． C 10．7个 11． B ①增大导轨中电流；②增大磁感应强度大小。 12．B 13． B 14． A C 15． 16． C B 976 17．正 【小题3】Bdv 18．C 19．D 20． M到N 21．， 22．A 23． 24．见解析 25． 26．（1） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025-2026学年高二物理上学期期末模拟卷 （考试时间：90分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写 在本试卷上无效。 3．测试范围：必修第三册+选必一+选必二 一、综合题 机械振动在介质中由近及远传播形成机械波。 1．如图，弹簧振子放置在水平方向，弹簧劲度系数为k。小球初始静止于O点，用水平向右的拉力把小球缓慢拉至C点后释放，OC = A0。以O点为坐标原点，沿小球的振动方向建立x轴。 （1） 拉力对小球做的功为 。 （2） 若弹簧振子的振动周期T，其从释放时开始的振动方程为 。 2．平静湖面上物体振动产生水波，水波在深水区的传播速度更快。如图为某时刻水波的折射图样，深水区为（　　） A．A区 B．B区 C．无法判断 3．相干波源S1、S2在平静水面上同时在竖直方向上起振，分别产生了两列以波源为中心向外扩散的水波（可看作简谐横波），振幅分别为A1、A2（A1>A2）。如图为某一时刻两列水波相遇的图样。两列波的波峰、波谷分别用实线、虚线表示。 （1） 两波源的起振方向( ) A．相同　　B．相反 （2） 质点B处于( )状态。 A．超重　　B．失重　　C．静止　　D．无法判断 （3） 位于BD连线上的P点振幅为 。 （4） 仅波源S1振动，起振方向向上，振幅为2cm，频率为2Hz，波在水中的传播速度为8m/s。以波源S1为原点，时波源开始振动，画出时刻的波形图。 医院经常使用超声波、激光进行病灶探测与微创治疗。 4．B超体检：探头发射的超声波在人体内传播，遇到界面产生回波（在空气层表面反射会更强烈），经计算机处理，在屏幕上呈现人体内部结构图，帮助医生诊断。 （1）B超检查时，医生常在皮肤上涂抹凝胶剂，目的是( ) A．对皮肤表面进行消毒和清洁 B．降低超声波在皮肤表面的频率，减少伤害 C．排除空气，减少超声波在皮肤表面大量反射 （2）图示为血管内沿x轴正方向传播的简谐超声波图像，波的频率。时刻超声波恰好传到M点，则( ) A．超声波的波长为8m B．质点M即将向y轴正方向运动 C．超声波在血液中的传播速度为800m/s D．超声波遇到直径约5mm的结石块能明显衍射 5．激光微创治疗：通过选择特定波长的激光，并控制其能量和作用时间，使其精准聚焦在病变组织，通过光热效应去除病灶，减少对周围正常组织的损伤。 （1）激光治疗，主要利用其( )特性。 A．高单色性    B．高方向性    C．易衍射    D．易干涉 （2）激光通过光导纤维被精准引导至病灶部位，其截面如图所示，内、外层介质的折射率分别为、。一束单色激光沿与中心轴线的夹角为（）的方向，从空气射向光纤左侧的O点，无泄漏地从右侧到达病灶。已知光纤长度为L（L远大于内层半径r），空气中光速为c。 ①下列说法正确的是( ) A． B．激光进入光纤后波长增大 C．外层越厚，越容易发生全反射 D．增大，激光可能在光纤左侧界面发生全反射 ②激光在光导纤维中传播的时间为( ) A．  B．  C．  D． 6．充电宝，又称为移动电源，是一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器，可以随时随地给手机等数码设备充电或待机供电。充电宝一般由锂电芯或者干电池作为储电单元。充电宝自身的充电插头可直接通过交流电源对移动设备充电且自身具有储电功能，相当于一个充电器和备用电池的混合体。 (1)充电宝可以给手机充电。如图1所示，用内阻r的充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内（　　） A．手机电池产生的焦耳热为 B．手机的输入功率为UI C．充电宝产生的热功率为I2r D．手机电池储存的化学能为UIt (2)机场严禁携带能量超过160W⋅h的充电宝搭乘飞机。160W⋅h相当于 kg重物下落1m所具有的动能（重力加速度g取10m/s2）。一标有“30000mA⋅h，5V”的充电宝 （选填“能”或“不能”）携带乘机。 (3)如图，用输出电压为1.4V、输出电流为100mA的充电宝对内阻为的电池充电。充电时，电池消耗的热功率为 W，电能转化为化学能的功率为 W，每秒通过的电子数为 。 (4)“用DIS测量充电宝的电动势和内阻”的实验电路如图（a）所示。 ①：图中A，B分别为 传感器和 传感器。闭合开关前，滑动变阻器的滑动头P应置于 端（选填“a”或“b”）； ②：闭合开关后，调节滑动变阻器，测得两个电表的多组数据，作出的图像如图（b）所示。根据图像可求出该充电宝的电动势 V，内阻 。（结果均保留两位小数） 离子注入是芯片制造的关键工艺，将需要掺杂的诸如硼离子在电场中加速，然后通过磁场筛选出特定要求的离子，最终精准注入晶片，改变其电学性质。 7．离子注入剂量决定了掺杂离子的浓度，剂量定义为靶材表面单位面积注入的离子数，即。用国际单位制中的基本单位，剂量的单位可表示为 。若一价硼离子形成的电流为，注入时间为，元电荷为，注入面积为，则硼离子注入剂量的表达式为 。 8．B2+离子在加速管中加速。加速管可简化为若干大小、形状相同，中间开孔的正对金属圆板组成。取其中A、B、C三块金属圆板进行研究，已知B、C间距是A、B间距的两倍，A、B两板构成电容器的电容，则B、C两板构成电容器的电容 。若所接直流电源的电压，定值电阻的阻值，，元电荷。离子无初速进入A板小孔，加速到达B板时的动能为 。 9．离子注入前需经磁分析器筛选，磁分析器的一部分结构如图所示。和离子通过速度选择器后，速度为的离子可由狭缝沿与磁场垂直的方向进入磁感应强度为的匀强磁场，最终射到右侧的探测板上。已知两种离子的质量均为，元电荷为，不考虑离子受到的重力和离子间相互作用。 （1）速度选择器中，磁场B1的方向( ) A．垂直M板向右  B．垂直M板向左  C．平行M板向里  D．平行M板向外 （2）考虑到磁场B2的磁感应强度在到之间波动，要在探测板上完全分离和两种离子，则不能超过的 倍。 10．硼离子注入半导体材料的过程，微观上可简化为硼离子与静止的硅核发生弹性正碰，从而削减硼离子的动量。已知硼离子与硅核质量的比值为，硼离子的初动量为。则硼离子需与多少个不同的硅核碰撞，其动量大小才能削减为以下？（计算） 磁场不仅对磁体有力的作用，对电流和运动电荷均有力的作用，且在现代生活中有着非常普遍的应用。 11．图为航母上的电磁弹射装置简化图，它的基本原理为：待弹射的飞机挂在导体棒上，导体棒放置在处于匀强磁场中的两条平行导轨上，给导轨通以很大的电流，使飞机和导体棒作为一个载流导体在图示磁场作用下，沿导轨向右做加速运动，此时导体棒中的电流方向为 （A：从N→M ；B：从M→N）；若要增大飞机弹射速度，可采取的措施有 （至少写出2个） 12．小明学习了安培力知识后用铜丝自制了一个如图所示的心形电动机，他把一节干电池的正极朝上放在一个强磁铁上，强磁铁的S极朝上，N极朝下，然后把制成的线圈如图所示放在电池上，顶端搁在电池的正极，下部分和磁铁接触，忽略各接触面上的摩擦力，从上往下看，则（　　） A．线圈做逆时针转动 B．线圈做顺时针转动 C．线圈不会转动 D．转动方向无法判断 13．电流天平也是利用了磁场对电流的作用力，其原理图如下：天平右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为L，处于方向垂直于线圈平面向里的匀强磁场内。当线圈中通过如图所示的电流I时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变。这时需要在其中一个托盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再达到新的平衡。（重力加速度为g） （1）砝码应加在 （A：左边  B：右边）的托盘中； （2）由上述条件可推出匀强磁场的磁感应强度大小 。 14．电磁流量计是利用霍尔效应测量含有电荷量均为q的正负离子的导电液体流量的装置（流量是指单位时间内通过某一截面的液体体积）。其结构如图所示，上、下两个面M、N为导体材料，前后两个面为绝缘材料。流量计的长、宽、高分别为a、b、c，左、右两端开口，液体从左往右流动，在垂直于前、后表面向里的方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，则： （1）上下两板 板电势高（A：M  B：N）； （2）当电压表示数为U时，液体向右运动的速度大小 ，该导电液的流量为 ； （3）若导电液体中正负离子电荷量均为2q，电压表示数将 （A：增大  B：减小  C：不变）。 15．利用磁场对运动电荷的洛伦兹力，1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示：两个半径均为R的铜质D形盒、，其间留有空隙，两盒子之间加大小为U、周期为T的交流电压，为使质量为m，电荷量为q的粒子每次经过电场都被加速，则所加匀强磁场的磁感应强度 ，该粒子获得的最大动能为 。 发电机是指将其他形式的能转换为电能的装置。 16．风力发电作为能源转型的核心力量，是清洁电力供应的重要方式。 （1） 风力发电机叶片转动时可形成与风向垂直的圆面，并将此圆面内40%的空气动能转化为电能。已知风速为v时，发电机的发电功率为P，则风速为2v时，发电机的发电功率为 。 A．2P    B．4P    C．8P    D．16P （2） 风力发电的原理可简化为叶片带动线圈在匀强磁场中匀速转动产生交流电。如图，线圈abcd在水平的匀强磁场中顺时针转动，某时刻线圈平面恰与磁场方向平行，则( ) A．该时刻线圈磁通量的变化率最小 B．该时刻线圈中ab边受磁场力方向竖直向下 C．风车每转一圈，线圈中电流方向改变一次 D．风力发电利用了电流的磁效应 （3） 如图为某小型风力发电厂的输电原理图，升压变压器原、副线圈匝数比为，降压变压器原、副线圈匝数比为。将发电机接在n1的两端，经变压后输送给附近的用户。输电线的总电阻为R0=1000Ω，其消耗的功率为1000W。若用户端获得的电压为220V，发电机输出电压的最大值为 V。（保留3位有效数字） 17．磁流体发电机是一种利用导电流体在磁场中运动产生电能的发电机，如图为其示意图。平行金属板M、N间距为d，板间有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。将一束等离子体（含有大量正、负离子）垂直于磁场方向以相同的速度v喷入磁场，M、N两板间便产生电动势。（不计离子的重力及离子间的相互作用） （1） 图中的M板是发电机的 极。 （2） 稳定时发电机的电动势为 。 交变电流技术的发展使远距离输电成为现实，促进了人类社会的发展。 18．图为磁共振无线充电的示意图，当接收电路的固有频率与发射电路线圈产生的磁场振动频率一致的时候，产生磁共振，从而进行能量的传递。该过程类似于无线电发射与接收环节中的（　　） A．调幅 B．调频 C．调谐 D．解调 19．如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为、，在的原线圈两端接入一电压的交流电，若输送功率为，输电线的总电阻为，不考虑其他因素的影响，输电线上损失的电功率为（　　） A． B． C． D． 20．如图，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距为，电阻不计。左侧接有定值电阻。质量为、电阻为的导体杆，保持与轨道垂直且接触良好，沿轨道滑行。整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场中。若施加水平向右的外力保持杆以的速度匀速运动，导体杆上的电流方向是 ，导体杆两端的电压 ；此后撤去施加的外力，在杆的速度从减小到0的过程中，则电阻上产生的热量 ，通过电阻的电量 。 21．供电部门为医院设计的供电系统输电电路简图如图所示，发电机的矩形线框处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中，线框面积，匝数匝，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴以一定的角速度匀速转动，并与升压变压器的原线圈相连，升压变压器原、副线圈的匝数之比为，降压变压器的副线圈接入到医院供电，两变压器间的输电线等效电阻，变压器均视为理想变压器。当发电机输出功率时，电压表的示数为，额定电压为的医疗设备正常工作。求： （1）线圈转动角速度大小，并写出从图示位置计时，线框电动势的瞬时值随时间变化的表达式； （2）降压变压器原、副线圈匝数之比。 电磁感应现象与应用 22．磁悬浮电梯就是一通过磁场的运动使电梯保持对地静止的装置。其简化后的原理如图（甲）（乙）所示，它主要由磁场和含有导线框的轿厢组成，其原理为：竖直面上相距为b的两根绝缘平行直导轨，置于间隔分布的匀强磁场中，相邻磁场间距离和磁场的长度都是a，磁场方向垂直于导轨平面，磁感应强度大小为B，排列如图（乙）所示。当这些磁场在竖直方向分别以速度、、向上匀速平动时，跨在两导轨间的宽为b、长为a，总电阻为R的导线框MNPO（固定在轿厢上）将受到磁场力，从而使轿厢悬停、向上或向下运动。轿厢悬停在图示位置时，MN边的电流方向为（　　） A．M→N B．N→M C．不存在感应电流 23．轿厢系统（含导线框的轿厢）的总质量M为 ； 24．某同学讨论了“轿厢悬停时，外界是否需要向轿厢系统提供能量”的问题，他认为外界无需对轿厢系统提供能量，因为轿厢悬停时是静止的，本身并没有消耗能量。甲同学的说法是否正确？如不正确，请指出其错误 。 25．在轿厢向上匀速运动时，外界提供给轿厢系统的功率P为 。 26．如图，水平方向有界匀强磁场的磁感应强度大小为B，磁场高度为l，一质量为m、电阻为R、边长也为l的正方形导线框位于磁场上方竖直平面内，其上、下两边与磁场边界平行，其下边距磁场上边界的高度为h，线框由静止开始下落，下落过程中空气阻力可忽略不计。 （1）若线框在进入磁场过程中保持匀速直线运动，求高度h； （2）设（1）中计算的结果为，分别就和两种情况分析，尝试画出线框在下落全过程中可能存在的v－t图。（理由不需要说明，只需要呈现最后的结果） 试题 第7页（共8页） 试题 第8页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二物理上学期期末模拟卷 （考试时间：90分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写 在本试卷上无效。 3．测试范围：必修第三册+选必一+选必二 一、综合题 机械振动在介质中由近及远传播形成机械波。 1．如图，弹簧振子放置在水平方向，弹簧劲度系数为k。小球初始静止于O点，用水平向右的拉力把小球缓慢拉至C点后释放，OC = A0。以O点为坐标原点，沿小球的振动方向建立x轴。 （1） 拉力对小球做的功为 。 （2） 若弹簧振子的振动周期T，其从释放时开始的振动方程为 。 2．平静湖面上物体振动产生水波，水波在深水区的传播速度更快。如图为某时刻水波的折射图样，深水区为（　　） A．A区 B．B区 C．无法判断 3．相干波源S1、S2在平静水面上同时在竖直方向上起振，分别产生了两列以波源为中心向外扩散的水波（可看作简谐横波），振幅分别为A1、A2（A1>A2）。如图为某一时刻两列水波相遇的图样。两列波的波峰、波谷分别用实线、虚线表示。 （1） 两波源的起振方向( ) A．相同　　B．相反 （2） 质点B处于( )状态。 A．超重　　B．失重　　C．静止　　D．无法判断 （3） 位于BD连线上的P点振幅为 。 （4） 仅波源S1振动，起振方向向上，振幅为2cm，频率为2Hz，波在水中的传播速度为8m/s。以波源S1为原点，时波源开始振动，画出时刻的波形图。 医院经常使用超声波、激光进行病灶探测与微创治疗。 4．B超体检：探头发射的超声波在人体内传播，遇到界面产生回波（在空气层表面反射会更强烈），经计算机处理，在屏幕上呈现人体内部结构图，帮助医生诊断。 （1）B超检查时，医生常在皮肤上涂抹凝胶剂，目的是( ) A．对皮肤表面进行消毒和清洁 B．降低超声波在皮肤表面的频率，减少伤害 C．排除空气，减少超声波在皮肤表面大量反射 （2）图示为血管内沿x轴正方向传播的简谐超声波图像，波的频率。时刻超声波恰好传到M点，则( ) A．超声波的波长为8m B．质点M即将向y轴正方向运动 C．超声波在血液中的传播速度为800m/s D．超声波遇到直径约5mm的结石块能明显衍射 5．激光微创治疗：通过选择特定波长的激光，并控制其能量和作用时间，使其精准聚焦在病变组织，通过光热效应去除病灶，减少对周围正常组织的损伤。 （1）激光治疗，主要利用其( )特性。 A．高单色性    B．高方向性    C．易衍射    D．易干涉 （2）激光通过光导纤维被精准引导至病灶部位，其截面如图所示，内、外层介质的折射率分别为、。一束单色激光沿与中心轴线的夹角为（）的方向，从空气射向光纤左侧的O点，无泄漏地从右侧到达病灶。已知光纤长度为L（L远大于内层半径r），空气中光速为c。 ①下列说法正确的是( ) A． B．激光进入光纤后波长增大 C．外层越厚，越容易发生全反射 D．增大，激光可能在光纤左侧界面发生全反射 ②激光在光导纤维中传播的时间为( ) A．  B．  C．  D． 6．充电宝，又称为移动电源，是一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器，可以随时随地给手机等数码设备充电或待机供电。充电宝一般由锂电芯或者干电池作为储电单元。充电宝自身的充电插头可直接通过交流电源对移动设备充电且自身具有储电功能，相当于一个充电器和备用电池的混合体。 (1)充电宝可以给手机充电。如图1所示，用内阻r的充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内（　　） A．手机电池产生的焦耳热为 B．手机的输入功率为UI C．充电宝产生的热功率为I2r D．手机电池储存的化学能为UIt (2)机场严禁携带能量超过160W⋅h的充电宝搭乘飞机。160W⋅h相当于 kg重物下落1m所具有的动能（重力加速度g取10m/s2）。一标有“30000mA⋅h，5V”的充电宝 （选填“能”或“不能”）携带乘机。 (3)如图，用输出电压为1.4V、输出电流为100mA的充电宝对内阻为的电池充电。充电时，电池消耗的热功率为 W，电能转化为化学能的功率为 W，每秒通过的电子数为 。 (4)“用DIS测量充电宝的电动势和内阻”的实验电路如图（a）所示。 ①：图中A，B分别为 传感器和 传感器。闭合开关前，滑动变阻器的滑动头P应置于 端（选填“a”或“b”）； ②：闭合开关后，调节滑动变阻器，测得两个电表的多组数据，作出的图像如图（b）所示。根据图像可求出该充电宝的电动势 V，内阻 。（结果均保留两位小数） 离子注入是芯片制造的关键工艺，将需要掺杂的诸如硼离子在电场中加速，然后通过磁场筛选出特定要求的离子，最终精准注入晶片，改变其电学性质。 7．离子注入剂量决定了掺杂离子的浓度，剂量定义为靶材表面单位面积注入的离子数，即。用国际单位制中的基本单位，剂量的单位可表示为 。若一价硼离子形成的电流为，注入时间为，元电荷为，注入面积为，则硼离子注入剂量的表达式为 。 8．B2+离子在加速管中加速。加速管可简化为若干大小、形状相同，中间开孔的正对金属圆板组成。取其中A、B、C三块金属圆板进行研究，已知B、C间距是A、B间距的两倍，A、B两板构成电容器的电容，则B、C两板构成电容器的电容 。若所接直流电源的电压，定值电阻的阻值，，元电荷。离子无初速进入A板小孔，加速到达B板时的动能为 。 9．离子注入前需经磁分析器筛选，磁分析器的一部分结构如图所示。和离子通过速度选择器后，速度为的离子可由狭缝沿与磁场垂直的方向进入磁感应强度为的匀强磁场，最终射到右侧的探测板上。已知两种离子的质量均为，元电荷为，不考虑离子受到的重力和离子间相互作用。 （1）速度选择器中，磁场B1的方向( ) A．垂直M板向右  B．垂直M板向左  C．平行M板向里  D．平行M板向外 （2）考虑到磁场B2的磁感应强度在到之间波动，要在探测板上完全分离和两种离子，则不能超过的 倍。 10．硼离子注入半导体材料的过程，微观上可简化为硼离子与静止的硅核发生弹性正碰，从而削减硼离子的动量。已知硼离子与硅核质量的比值为，硼离子的初动量为。则硼离子需与多少个不同的硅核碰撞，其动量大小才能削减为以下？（计算） 磁场不仅对磁体有力的作用，对电流和运动电荷均有力的作用，且在现代生活中有着非常普遍的应用。 11．图为航母上的电磁弹射装置简化图，它的基本原理为：待弹射的飞机挂在导体棒上，导体棒放置在处于匀强磁场中的两条平行导轨上，给导轨通以很大的电流，使飞机和导体棒作为一个载流导体在图示磁场作用下，沿导轨向右做加速运动，此时导体棒中的电流方向为 （A：从N→M ；B：从M→N）；若要增大飞机弹射速度，可采取的措施有 （至少写出2个） 12．小明学习了安培力知识后用铜丝自制了一个如图所示的心形电动机，他把一节干电池的正极朝上放在一个强磁铁上，强磁铁的S极朝上，N极朝下，然后把制成的线圈如图所示放在电池上，顶端搁在电池的正极，下部分和磁铁接触，忽略各接触面上的摩擦力，从上往下看，则（　　） A．线圈做逆时针转动 B．线圈做顺时针转动 C．线圈不会转动 D．转动方向无法判断 13．电流天平也是利用了磁场对电流的作用力，其原理图如下：天平右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为L，处于方向垂直于线圈平面向里的匀强磁场内。当线圈中通过如图所示的电流I时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变。这时需要在其中一个托盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再达到新的平衡。（重力加速度为g） （1）砝码应加在 （A：左边  B：右边）的托盘中； （2）由上述条件可推出匀强磁场的磁感应强度大小 。 14．电磁流量计是利用霍尔效应测量含有电荷量均为q的正负离子的导电液体流量的装置（流量是指单位时间内通过某一截面的液体体积）。其结构如图所示，上、下两个面M、N为导体材料，前后两个面为绝缘材料。流量计的长、宽、高分别为a、b、c，左、右两端开口，液体从左往右流动，在垂直于前、后表面向里的方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，则： （1）上下两板 板电势高（A：M  B：N）； （2）当电压表示数为U时，液体向右运动的速度大小 ，该导电液的流量为 ； （3）若导电液体中正负离子电荷量均为2q，电压表示数将 （A：增大  B：减小  C：不变）。 15．利用磁场对运动电荷的洛伦兹力，1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示：两个半径均为R的铜质D形盒、，其间留有空隙，两盒子之间加大小为U、周期为T的交流电压，为使质量为m，电荷量为q的粒子每次经过电场都被加速，则所加匀强磁场的磁感应强度 ，该粒子获得的最大动能为 。 发电机是指将其他形式的能转换为电能的装置。 16．风力发电作为能源转型的核心力量，是清洁电力供应的重要方式。 （1） 风力发电机叶片转动时可形成与风向垂直的圆面，并将此圆面内40%的空气动能转化为电能。已知风速为v时，发电机的发电功率为P，则风速为2v时，发电机的发电功率为 。 A．2P    B．4P    C．8P    D．16P （2） 风力发电的原理可简化为叶片带动线圈在匀强磁场中匀速转动产生交流电。如图，线圈abcd在水平的匀强磁场中顺时针转动，某时刻线圈平面恰与磁场方向平行，则( ) A．该时刻线圈磁通量的变化率最小 B．该时刻线圈中ab边受磁场力方向竖直向下 C．风车每转一圈，线圈中电流方向改变一次 D．风力发电利用了电流的磁效应 （3） 如图为某小型风力发电厂的输电原理图，升压变压器原、副线圈匝数比为，降压变压器原、副线圈匝数比为。将发电机接在n1的两端，经变压后输送给附近的用户。输电线的总电阻为R0=1000Ω，其消耗的功率为1000W。若用户端获得的电压为220V，发电机输出电压的最大值为 V。（保留3位有效数字） 17．磁流体发电机是一种利用导电流体在磁场中运动产生电能的发电机，如图为其示意图。平行金属板M、N间距为d，板间有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。将一束等离子体（含有大量正、负离子）垂直于磁场方向以相同的速度v喷入磁场，M、N两板间便产生电动势。（不计离子的重力及离子间的相互作用） （1） 图中的M板是发电机的 极。 （2） 稳定时发电机的电动势为 。 交变电流技术的发展使远距离输电成为现实，促进了人类社会的发展。 18．图为磁共振无线充电的示意图，当接收电路的固有频率与发射电路线圈产生的磁场振动频率一致的时候，产生磁共振，从而进行能量的传递。该过程类似于无线电发射与接收环节中的（　　） A．调幅 B．调频 C．调谐 D．解调 19．如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为、，在的原线圈两端接入一电压的交流电，若输送功率为，输电线的总电阻为，不考虑其他因素的影响，输电线上损失的电功率为（　　） A． B． C． D． 20．如图，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距为，电阻不计。左侧接有定值电阻。质量为、电阻为的导体杆，保持与轨道垂直且接触良好，沿轨道滑行。整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场中。若施加水平向右的外力保持杆以的速度匀速运动，导体杆上的电流方向是 ，导体杆两端的电压 ；此后撤去施加的外力，在杆的速度从减小到0的过程中，则电阻上产生的热量 ，通过电阻的电量 。 21．供电部门为医院设计的供电系统输电电路简图如图所示，发电机的矩形线框处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中，线框面积，匝数匝，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴以一定的角速度匀速转动，并与升压变压器的原线圈相连，升压变压器原、副线圈的匝数之比为，降压变压器的副线圈接入到医院供电，两变压器间的输电线等效电阻，变压器均视为理想变压器。当发电机输出功率时，电压表的示数为，额定电压为的医疗设备正常工作。求： （1）线圈转动角速度大小，并写出从图示位置计时，线框电动势的瞬时值随时间变化的表达式； （2）降压变压器原、副线圈匝数之比。 电磁感应现象与应用 22．磁悬浮电梯就是一通过磁场的运动使电梯保持对地静止的装置。其简化后的原理如图（甲）（乙）所示，它主要由磁场和含有导线框的轿厢组成，其原理为：竖直面上相距为b的两根绝缘平行直导轨，置于间隔分布的匀强磁场中，相邻磁场间距离和磁场的长度都是a，磁场方向垂直于导轨平面，磁感应强度大小为B，排列如图（乙）所示。当这些磁场在竖直方向分别以速度、、向上匀速平动时，跨在两导轨间的宽为b、长为a，总电阻为R的导线框MNPO（固定在轿厢上）将受到磁场力，从而使轿厢悬停、向上或向下运动。轿厢悬停在图示位置时，MN边的电流方向为（　　） A．M→N B．N→M C．不存在感应电流 23．轿厢系统（含导线框的轿厢）的总质量M为 ； 24．某同学讨论了“轿厢悬停时，外界是否需要向轿厢系统提供能量”的问题，他认为外界无需对轿厢系统提供能量，因为轿厢悬停时是静止的，本身并没有消耗能量。甲同学的说法是否正确？如不正确，请指出其错误 。 25．在轿厢向上匀速运动时，外界提供给轿厢系统的功率P为 。 26．如图，水平方向有界匀强磁场的磁感应强度大小为B，磁场高度为l，一质量为m、电阻为R、边长也为l的正方形导线框位于磁场上方竖直平面内，其上、下两边与磁场边界平行，其下边距磁场上边界的高度为h，线框由静止开始下落，下落过程中空气阻力可忽略不计。 （1）若线框在进入磁场过程中保持匀速直线运动，求高度h； （2）设（1）中计算的结果为，分别就和两种情况分析，尝试画出线框在下落全过程中可能存在的v－t图。（理由不需要说明，只需要呈现最后的结果） / 学科网（北京）股份有限公司 $