广东东莞松山湖未来学校2025-2026学年高二下学期期中学业质量监测物理试卷

**基本信息** 东莞市松山湖未来学校高二下学期期中物理试卷，以电磁学为核心，融合科技前沿（托卡马克装置）、生活应用（自行车速度计、无线充电）及实验探究（油膜法），注重物理观念建构与科学思维培养，梯度覆盖基础与综合能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|电磁振荡、电磁波、磁通量变化|第6题结合受控核聚变情境，考查洛伦兹力与动能关系| |多选题|3/18|电磁感应、变压器、霍尔效应|第10题以自行车速度计为载体，关联霍尔电势差与电路分析| |非选择题|5/54|油膜法实验、气体实验定律、电磁复合场|第14题游乐设施模型，综合自由落体、电磁制动与能量守恒，凸显科学探究与问题解决能力|

东莞市松山湖未来学校2025-2026学年高二下学期期中学业质量监测 物 理 （时间：75分钟） 全题人：尹小珍 审题人：谭桂芳 一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分） 1．下列有关电磁振荡、电磁波现象的四幅图像的说法正确的是（　　） A．图1中，变化的磁场一定能产生电场，从而产生电磁波 B．图2中，在振荡电路中，仅增大线圈的电感，电磁振荡的频率增大 C．图3中，使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐 D．图4中，可见光是一种电磁波，其中红光的频率大于紫光的频率 2．如图甲所示的电路中，初始时开关S拨至1。0时刻将开关拨至2，电容器所带的电荷量随时间变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是（    ） A．振荡电路的频率为 B．内穿过线圈的磁通量变化率在减小 C．时通过线圈的电流为0 D．时振荡电路中的电场能最大 3．如图甲所示，一轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个体积很小的磁铁，在小磁铁正下方桌面上放置一个闭合的铜制线圈。将小磁铁向下拉到某一位置后释放，小磁铁将做阻尼振动，其位移x随时间t变化的图像如图乙所示，取竖直向上为正向。曲线上A、B两点连线与横轴平行，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．B时刻线圈中有顺时针（从上往下看）方向的电流 B．A时刻线圈对桌面的压力小于线圈的重力 C．小磁铁在A时刻的动能等于B时刻的动能 D．磁铁和弹簧组成的系统运动过程中机械能守恒 4．如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入叠加场区，且沿直线运动到A点，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．微粒可能带正电 B．微粒从O到A的运动可能是匀变速运动 C．电场强度大小为 D．磁感应强度大小为 5．如图所示，10匝矩形线框处在磁感应强度的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡L（规格为“”）和滑动变阻器，电流表视为理想电表，则下列错误的是（　　） A．若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为 B．当灯泡正常发光时，原、副线圈的匝数比为 C．若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数减小 D．若将自耦变压器触头向上滑动，灯泡会变暗 6．托卡马克装置是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器，其结构如图所示。在简化模型中，我们认为等离子体中带电粒子的动能与等离子体的温度成正比。当等离子体温度为，磁感应强度大小为时，带电粒子在环向场线圈磁场中的运动半径为；如果等离子体温度为，为了使等离子体在环向场线圈磁场中的运动半径仍为，则所需的磁感应强度应为（　　） A． B． C． D． 7．空间内有一边长为L的正方体，其中边hg、dh固定着彼此绝缘的两根通电直导线，电流方向如图所示。已知通电长直导线在空间某点产生磁场的磁感应强度大小与电流强度成正比，与该点到直导线的距离成反比，hg中的电流在c点产生的磁感应强度大小为，hg中的电流是dh中的电流的2倍。下列说法正确的是（　　） A．hg中的电流在b点产生的磁感应强度大小为 B．f点处的磁感应强度大小为 C．穿过面efgh的磁通量等于穿过面aehd的磁通量 D．穿过面aehd的磁通量等于穿过面bfhd的磁通量 二、多选题（本大题共3小题，每小题6分，共18分。全选对得6分，漏选得3分，错选得0分。） 8．如图所示，有一宽为的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里。现有一边长为L、粗细均匀的正方形金属线框，以恒定速度穿过磁场区域。在运动过程中，金属线框边始终与磁场区域边界平行，取边刚进入磁场为计时起点，规定逆时针方向为电流正方向，则在下列选项中，能正确反映线框中感应电流以及两点间电势差随时间变化规律的是（    ） A． B． C． D． 9．磁吸基座无线充电器如图所示，当送电线圈接入的交流电源后，手机上的受电线圈产生感应电流，手机即进入无线“超充模式”。若手机“超充模式”下的充电电压为20V，充电电流为5A，充电基座送电线圈接有理想电流表，受电线圈接有的电阻，线圈电阻不计，充电过程中不计一切能量损失，则（　　） A．送电线圈与受电线圈的匝数比为 B．电流表的示数为50A C．超充模式下，该充电器送电线圈的输入功率为110W D．若此手机的电池容量为，则超充模式下的充电时间为75分钟 10．自行车速度计可利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示，一块磁铁安装在自行车前轮上，霍尔传感器固定在前叉上，轮子每转一圈，磁铁就靠近传感器一次，传感器就会输出一个脉冲电压，前轮半径为R。图乙为霍尔元件的原理示意图，导电物质为电子，电源输出电压为，当磁铁靠近霍尔元件时，在其周围产生如图所示的磁场，霍尔元件前后表面间出现电势差，称为霍尔电势差。下列说法中正确的是（    ） A．图乙中霍尔元件前表面的电势高于后表面的电势 B．若t秒触发n次脉冲，则自行车的速率为 C．若传感器的电源输出电压变大，则霍尔电势差变大 D．若自行车的车速变大，则霍尔电势差变大 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 11．（6分）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤： ①往浅盘里倒入一定深度的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上； ②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定； ③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小； ④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积； ⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。 完成下列问题： (1)上述步骤中，正确的顺序是________。（填写步骤前面的序号） (2)该实验中，使用到的研究方法是________。 A．等效替代法 B．理想模型法 C．微小量放大法 D．控制变量法 (3)已知实验室中使用的油酸酒精溶液每104mL溶液中含有2mL油酸，又用滴管测得每50滴这种溶液的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上（如图）。 ①一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积为________mL； ②油膜占有的面积约为________cm2； ③油酸分子直径的大小d＝________m。（结果保留一位有效数字） (4)某学生在“用油膜法估测分子的大小”实验中，计算结果明显偏大，可能是由于______。 A．油酸未完全散开 B．计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格 C．计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格 D．在计算一滴溶液的体积时，少算了滴数 12．（10分）如图甲所示为苹果自动分拣装置的示意图，该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在一个以为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在压力传感器R上，R的阻值随压力变化的曲线如图乙所示。调节托盘秤压在杠杆上的位置，使质量等于分拣标准（0.15 kg）的大苹果经过托盘秤时，杠杆对R的压力为1 N。调节可调电阻，可改变R、两端的电压比，使质量等于分拣标准的大苹果通过托盘秤时，两端的电压恰好能使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，此电压叫做放大电路的激励电压。该放大电路中包含保持电路，能够确保大苹果在衔铁上运动时电磁铁始终保持吸动状态。 （1）当大苹果通过托盘秤时，R所受的压力较大，电阻______（填“较大”“较小”）。 （2）自动分拣装置正常工作时，大苹果通过______（填“通道A”、“通道B”）。 （3）若电源电动势为5 V，内阻不计，放大电路的激励电压为2 V： ①为使该装置达到上述分拣目的，的阻值等于______kΩ。（结果保留两位有效数字） ②某同学想在托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下，利用一块电压表测出每个苹果的质量，电压表的示数随苹果质量的增大而增大，则电压表应该并联在电阻______（填“R”、“”或“电源”）两端。 ③若要提高分拣标准到0.33 kg，仅将的阻值调为______kΩ即可实现。（结果保留两位有效数字）（提示：托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下，压力传感器受到的压力与苹果的质量成正比） 13．（9分）图甲为气压式升降椅，其简化结构如图乙所示，圆柱形气缸可沿气缸杆上下滑动。气缸与椅面固定在一起，其整体质量；杆与底座固定在一起，横截面积，在气缸与杆间封闭一长的气体（视为理想气体）。当人坐在椅面上，脚悬空稳定后椅面下降高度。已知室内温度不变，气缸气密性、导热性能良好，忽略摩擦力，大气压强，重力加速度，求： (1)椅面未坐人时，气缸中的气体压强； (2)该人的质量。 14．（13分）如图甲所示是天津欢乐谷的某款游乐设施，其工作原理是：先把游客和座椅拉升到离地一定高度处，然后使游客随座椅一起自由下落，当下落到制动开关A位置时，触发制动开始减速，到达地面时速度刚好为零（制动包含机械制动和电磁制动）。整个装置简化图如图乙：MN、PQ为竖直固定的光滑的平行导轨（电阻不计），导轨间距为L=10 m，MP为控制安全高度的金属横杆，其电阻，N、Q两点与地面绝缘，制动开关A点下方区域（含A点所在水平边界）存在垂直于导轨平面向里、磁感应强度，B=2T的匀强磁场。游客和座椅可视为质量、电阻、长度为L的金属棒，现将金属棒从MP处由静止释放，运动至A点进入磁场时的加速度大小a=3g，落至NQ时速度恰好为零。已知机械制动提供的阻力f恒为游客和座椅总重力的2倍，金属棒从MP运动到NQ的过程中，通过金属棒的电荷量，金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，忽略空气阻力，重力加速度。求： (1)金属棒刚进入磁场时，金属棒的速度大小v； (2)金属横杆MP距地面的高度H； (3)整个过程中金属棒上产生的焦耳热Q。 15．（16分）如图所示的平面内，的区域内有竖直向上的匀强电场；在区域内，处于第一象限的匀强磁场，磁感应强度为（未知）；处于第四象限的匀强磁场，磁感应强度为（未知），大小关系为，磁场方向均垂直于纸面向外。一质量为、带电荷量为的粒子，在时刻，从点（P点的坐标，）以速度沿轴正向水平射出，恰好从坐标原点进入第一象限，最终垂直磁场右边界离开磁场。不计粒子的重力。求： (1)粒子进入磁场时的速度大小； (2)若粒子通过坐标原点后仅在第一象限中运动便离开磁场，求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间； (3)磁感应强度的可能取值。 参考答案 1．C 【详解】A．均匀变化的磁场产生恒定电场，恒定电场不能激发变化磁场，故不能产生电磁波，故A错误； B．根据可知，仅增大电感，频率减小，故B错误； C．使接收电路产生电谐振的过程叫调谐，俗称选台，当接收电路的固有频率与电磁波的固有频率相同时，接收电路中产生较强的电流信号，故C正确； D．可见光是一种电磁波，红光的频率低于紫光的频率，故D错误。 故选C。 2．B 【详解】A．根据题中图像可知，振荡电路的周期，频率，选项A错误； B．内电容器的电荷量减小，电容器两端电压减小，通过线圈的电流增大，但增大得越来越慢，因此穿过线圈的磁通量变化率在减小，选项B正确； C．时电容器放电完毕，通过线圈的电流达到最大，选项C错误； D．时振荡电路中的磁场能最大，电场能最小，选项D错误。 故选B。 3．A 【详解】A．B时刻小磁铁在平衡位置上方向下运动，且靠近平衡位置，穿过线圈的磁感应强度方向向上，磁通量向上的增大，由楞次定律可知线圈中有顺时针（从上往下看）方向的电流，故A正确； B．A时刻，小磁铁在平衡位置上方向下运动，且靠近平衡位置，穿过线圈的磁感应强度方向向上，磁通量向上的增大，由楞次定律可知受到线圈施加的向上的阻力，线圈中所受安培力向下，故A时刻线圈对桌面的压力大于线圈的重力，故B错误； C．小磁铁做阻尼振动，A时刻和B时刻小磁铁相对平衡位置相同，小磁铁在A时刻的动能大于B时刻的动能，故C错误； D．磁铁和弹簧组成的系统运动过程中机械能在减小，故D错误。 故选A。 4．D 【详解】AB．因为带电粒子在磁场中受到洛伦兹力与速度有关，如果带电粒子在电场、磁场、重力场复合的场中做直线运动，则一定是匀速直线运动；由于微粒匀速运动，所以重力、电场力、洛伦兹力三力平衡，若粒子带正电，电场力向左，洛伦兹力垂直于线斜向右下方，则电场力、洛伦兹力和重力不能平衡，如图所示 故粒子带负电，故AB错误； CD．若粒子带负电，符合题意，受力如图所示 由图根据受力平衡可知， 可解得，，故D正确，C错误。 故选D。 5．D 【详解】A．若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为 故A正确； B．原线圈电压为 灯泡电压即副线圈电压为 所以原、副线圈的匝数比为 故B正确； C．若将滑动变阻器滑片向上移动，滑动变阻器有效电阻增大，则副线圈电流变小，根据电流关系可知原线圈电流减小，即电流表示数变小，故C正确； D．若将自耦变压器触头向上滑动，则副线圈匝数增加，根据变压器电压规律可知副线圈电压增加，所以灯泡会变亮，故D错误。 故选D。 6．B 【详解】由牛顿第二定律 解得 由题意可知动能与温度成正比 将速度用动能表示为 将代入 可得 由于且不变，可得 温度从变为，则 故选B。 7．B 【详解】A．由题意可知，由中的电流在点产生的磁感应强度大小为，则 dh中的电流在b点产生的磁感应强度大小为，A错误； B．由中的电流在点产生的磁感应强度大小为，方向竖直向下；由中的电流在点产生的磁感应强度大小为，方向在水平面内，则点的合磁感应强度大小为，B正确； C．由dh中的电流产生的磁场穿过面efgh的磁通量为0，中的电流产生的磁场穿过面aehd的磁通量为0，又hg中的电流是dh中的电流的2倍，则穿过面efgh的磁通量大于穿过面aehd的磁通量，C错误； D．磁通量看的面积是指垂直磁感线方向的有效面积，则穿过面aehd的磁通量小于穿过面bfhd的磁通量，D错误。 故选B。 8．BD 【详解】根据题意，设线圈的电阻为，在的过程中，线圈边切割磁感线，产生感应电动势，有 根据右手定则判断知线圈中的感应电流的方向为逆时针方向，大小为 根据闭合电路欧姆定律，可得此时 在的过程中，线圈完全处于磁场中，穿过线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，但边仍然在做切割磁感线运动，产生感应电动势，有 在的过程中，线圈边切割磁感线，产生感应电动势，有 根据右手定则判断知线圈中的感应电流方向为顺时针方向，大小为 根据闭合电路欧姆定律，可得此时 可知BD正确，AC错误。 故选BD。 9．AC 【详解】A．送电输入电压有效值 受电线圈回路中，充电电流 手机充电电压 电阻分压 因此受电线圈总感应电动势有效值 根据变压器电压与匝数的关系 匝数比为，A正确。 B．不计能量损失，输入功率等于输出总功率，输出总功率 因此输入功率 送电线圈电流 电流表示数为，B错误。 C．由上述功率计算，不计能量损失，输入功率等于输出总功率，C正确。 D．电池容量 充电电流 则充电时间，D错误。 故选AC 。 10．BC 【详解】A．霍尔元件的导电物质为电子，由左手定则可知前表面聚集电子，图乙中霍尔元件前表面的电势低于后表面的电势，故A错误； B．若t秒触发n次脉冲，则车轮转动周期为 则自行车的速率为，故B正确； C．根据题意，由平衡条件有 可得 由电流的微观表达式，n是单位体积内的电子数，e是单个导电粒子所带的电荷量，S是导体的横截面积，v是导电粒子定向移动的平均速率，整理得 若U1变大，则I变大，故U2变大，故C正确； D．由，可知霍尔电势差与自行车的车速无关，故D错误。 故选BC。 11．(1)④①②⑤③ (2)B (3) (4)ACD 【详解】（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：准备油酸酒精溶液④→准备带水的浅盘即痱子粉①→形成油膜②→描绘油膜轮廓⑤→计算分子直径③，故正确的顺序为④①②⑤③。 （2）该实验中，认为油酸分子为球形，且为单分子排列，使用到的研究方法是理想模型法。 故选B。 （3）[1]一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积为 [2]正方形的个数约为62个，故油膜的面积约为 [3]油酸分子直径的大小 （4）A．油酸未完全散开，则S测量值偏小，则直径测量值偏大， 故A正确； B．计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格，则S测量值偏大，则直径测量值偏小， 故B错误； C．计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格，则S测量值偏小，则直径测量值偏大，故C正确； D．在计算一滴溶液的体积时，少算了滴数，则滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积测量值偏大，则直径测量值偏大，故D正确。 故选ACD。 【点睛】 12． 较小 通道B 20 16 【详解】（1）[1]由图乙可知当大苹果通过托盘秤时，R所受的压力较大，电阻较小。 （2）[2]大苹果通过托盘秤时，两端的电压达到放大电路的激励电压，使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，大苹果进入下面的通道B。 （3）①[3]杠杆对R的压力为1 N，R阻值为30 kΩ，为使该装置达到上述分拣目的，的阻值需满足 则 ②[4]随着苹果质量增大，R阻值减小，分压减小，电源电动势不变，分压增大，为了满足电压表的示数随苹果质量的增大而增大，需要将电压表并联在两端。 ③[5]根据可知分拣标准到0.33 kg时，压力为2.2 N，此时R的阻值为24 kΩ，根据①分析的阻值应该调至16 kΩ。 13．(1) (2) 【详解】（1）初始状态时，以气缸和椅面整体为研究对象，由平衡条件可得 代入数据解得 （2）人坐在椅面上脚悬空稳定后，设气缸内气体柱长度为，根据玻意耳定律可得 其中 代入数据解得 根据平衡条件可得 代入数据解得 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）在A点对金属棒进行分析，由牛顿第二定律有， 解得 又 则感应电流 感应电动势 联立解得 （2）在磁场区域，通过金属棒的电量 又，， 联立解得 进入磁场前，金属棒做自由落体运动，由 解得 金属横杆MP的高度 （3）从进入磁场到落地过程，对金属棒由动能定理得 由功能关系可知 整个过程中金属棒上产生的焦耳热 联立解得 15．(1) (2)， (3) 【详解】（1）带电粒子在电场中，水平方向匀速运动有 竖直方向做匀加速运动，有 解得 带电粒子通过坐标原点的速度大小为 速度方向与x轴正半轴的夹角为 解得θ =45° （2）当粒子进入磁场后，仅在第一象限中运动便离开磁场，如图所示 由几何关系知 根据 解得 运动时间 （3）粒子在磁场中运动，如图所示 由洛伦兹力提供向心力有 且B2=4B1 则有r1=4r2 且满足关系 由洛伦兹力提供向心力有 解得 答案第10页，共19页 - 19 - 学科网（北京）股份有限公司 $