大题突破02 电磁感应综合大题（上海专用）2026年高考物理终极冲刺讲练测

**基本信息** 聚焦电磁感应三大核心模型，以“命题解码-解题建模-实战刷题”为框架，系统整合动力学、能量、电路知识，通过典例提炼通法，强化模型建构与科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |杆轨模型+动力学+能量|例1+3题|受力分析→电路分析→能量守恒（动量定理辅助）|电磁感应（动生电动势）→安培力→牛顿定律→能量转化| |感生电动势+电路+动力学|例2+4题|磁场变化判断→电路结构分析→动力学临界状态|磁通量变化→感生电动势→闭合电路欧姆定律→安培力与运动| |电磁阻尼/弹簧振子+电磁感应|例3+5题|等效弹簧振子模型→电磁阻尼受力分析→能量损耗守恒|振动规律→电磁感应→安培力阻尼→机械能转化为焦耳热|

大题突破02 电磁感应综合大题 目录 【命题解码·定方向】 【解题建模·通技法】 热点题型1 杆轨模型+动力学+能量综合 通技法 杆轨模型常用的解题方法 热点题型2 感生电动势+电路+动力学综合 通技法 感生电动势的应用 热点题型3 电磁阻尼/弹簧振子+电磁感应综合 通技法 电磁感应综合的解题方法 【实战刷题·冲高分】 刷模拟 刷真题 命题·趋势·定位 1.重基础：注重基础考查，贯穿选择题、实验题与压轴计算题。 2.强综合：注重物理观念与关键能力的深度融合，强化真实情境的模型转化能力。 3.拓创新：关注科技前沿与实验创新，以核心素养为纲，做到“以不变应万变”。 热点题型1 杆轨模型+动力学+能量综合 析典例·建模型 例1.（2026·上海杨浦·二模）对称性是物理学中的一个基本概念，对称性思想在物理学发展中起到了重要的作用。 1．位于水平放置的匀质弹性绳中点O的波源从某时刻开始竖直向上振动，且振动周期随时间逐渐增大，经过一段时间后弹性绳的形状可能为________。 A． B． C． D． E． F． 2．图（a）电路中、两端的电阻值为，图（b）电路中、两端的电阻值为，图（c）电路中、两端的电阻值为，这三个电阻值的大小关系为________。 A． B． C． D． 3．采用如图所示的电路测量待测电阻的阻值。、为阻值未知的定值电阻，R为电阻箱。调节电阻箱的阻值使灵敏电流计G的读数为零，记下第一次电阻箱的阻值为；然后将电路中、的位置互换，再次调节电阻箱的阻值使灵敏电流计G的读数为零，记下第二次电阻箱的阻值为。则待测电阻的阻值为________。 4．如图，在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，一矩形线框abcd平行于磁场方向放置，以bc边为轴匀速转动，角速度为。设沿adcba方向为电流正方向，线圈的总电阻为R。已知ab边长为L，bc边长为d。从线框转过图示位置（ad边向上）开始计时。 （1）线框第一次转到穿过线框的磁通量最大时所经过的时间________。 （2）线圈中的电流i随时间t变化的关系式________。 5．图（a）为我国古代建筑中的干阑式木构架（已简化），其屋顶前后两端各有一个相同的竖直人字形木构架，如图（b）所示。在每个人字形木构架中，三根质量相同的匀质支撑杆在同一竖直平面内。五根质量相同的匀质水平横杆用绳子固定在两个人字形木构架的支撑杆上，屋顶的四个角下各有一根起支撑作用的竖直立柱，整个结构前后、左右均对称。假设每根横杆和支撑杆的重力大小均为G，绳子重力不计。 （1）每根立柱所承受的竖直方向的压力大小为________。 A、    B．    C．    D． （2）经过修葺，图（b）中屋顶左侧的水平横杆2的重力增加了，其质量分布仍均匀，其它杆的重力均未改变。测得图（a）中左侧的立柱1所承受的竖直方向的压力增加了，则右侧的立柱2所承受的竖直方向的压力增加了________。 6．如图，在以O点为圆心、半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。圆形区域外有大小相等、方向相反、范围足够大的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q（）的带电粒子沿直径AB方向从A点射入圆形区域，从C点射出圆形区域，且。粒子重力不计。 （1）带电粒子连续两次由A点射入圆形区域的时间间隔________。 （2）（计算）若带电粒子从A点射入圆形区域的初速度变为原来的倍，求带电粒子连续两次经过A点的时间间隔。______ 【答案】1．F 2．D 3． 4． 5． D 6． 【解析】1．根据波的传播规律，波在匀质弹性绳中传播，波速由介质决定，保持不变。由波长公式 已知波源振动周期随时间逐渐增大，则越晚产生的波，周期越大，波长越大，且晚产生的波传播距离近，离波源更近；越早产生的波，周期越小，波长越小，传播距离远，离波源越远。 因此波形满足规律，离越近，波长越大；离越远（越靠近绳两端），波长越小，且波中第一个点根据上下坡法可知处在下坡段，符合该规律的是F图，故选F。 2．设每个电阻的阻值都为，端电势为，端电势为，左中点为，右中点为。电路是两个串联支路（每个支路为）并联，总电阻 同时，点电势 点电势 满足电桥平衡。 因为电桥平衡，，所以短路的导线中电流为，不改变电路的总电流和总电压，总电阻仍然满足 同样因为，中点电势差为，中间电阻中电流为，不影响总电阻，因此 综上可得 故选D。 3．第一次平衡（、初始位置），平衡条件为 、互换位置后第二次平衡，平衡条件变为 联立求解 得 约去后开方得 4．[1]初始时刻线框平面与磁场平行，磁通量为0，第一次磁通量最大需要转过，因此时间 [2]最大感应电动势 最大电流 初始时刻电动势为正的最大值，电流沿正方向，因此瞬时值 5．[1]总重力，2个人字形构架共 5根横杆共，总重力，由4根立柱对称承受，因此每根立柱压力，故选D。 [2]整个结构前后、左右对称，总重力增量为，全部由4根立柱承担。由于前后对称，左侧前后两根立柱（立柱1和左侧后立柱）的压力增量相同，均为，因此左侧两根立柱总压力增量为。 设右侧每根立柱压力增量为，右侧两根立柱总压力增量为2ΔF′，根据总力平衡 整理得右侧立柱2的压力增量 6．[1]洛伦兹力提供向心力 又， 联立化简得，周期 几何计算得轨迹半径，粒子分4段运动回到A点，每段圆心角，总圆心角，因此 [2]初速度变为倍后，轨迹半径​倍后，轨迹半径 圆内运动圆心角为，共2段，圆外运动圆心角为，共一段，运动回到A点，总圆心角 因此总时间间隔 研考点·通技法 杆轨模型常用的解题方法 1. 受力分析与动力学分析 先对金属杆进行受力分析，明确重力、拉力/推力、支持力、摩擦力、安培力的方向与大小。其中安培力F安=BIL=B2L2v/R总，是联系电磁与力学的关键。 结合牛顿第二定律F合=ma，分析杆的加速度变化：当加速度减为0时，杆达到最大速度，做匀速直线运动，这是动力学分析的核心节点。 2. 电路分析 将金属杆视为电源，明确其内阻，结合外接电阻分析回路的总电阻、总电流，以及各部分的电压、功率分配，为焦耳热计算做铺垫。 3. 能量守恒分析 用能量守恒解决位移、焦耳热等问题：外力做功等于杆的动能增加量+重力势能变化量+回路总焦耳热（若有摩擦，还需加上摩擦生热）。 也可对单个过程用动能定理，安培力做的功等于回路产生的总焦耳热，再根据电阻比例分配到各电阻上。 4. 动量定理（可选） 对于变加速运动过程，若已知时间，可对杆用动量定理，结合安培力的冲量I_{\text{安}}=BLq（q为回路电荷量），快速求解位移或速度，简化计算。 破类题·提能力 1.（2026·上海·二模）小金同学骑自行车上学，骑行过程中车轮与地面间不打滑。 7．如图，小金所骑自行车的链轮、飞轮和车轮的半径分别为、、。 （1）、分别为链轮和飞轮边缘上的点，则、两点的角速度大小之比为______。 （2）若踏板转动的角速度为，则自行车前行的速度大小为______。 8．小金用一根细绳将水杯悬挂在自行车车把上，他骑车沿平直公路做匀减速直线运动的过程中，水杯的受力示意图可能是______。 A． B． C． D． 9．小金到学校后将自行车停在路边，车轮胎容积保持不变。 （1）随着环境温度升高，车胎内的气体______。 A．对外界放热    B．所有分子的运动速率都变大 C．对外界做正功    D．速率大的分子所占比例变大 （2）环境温度为时，车胎内气体的压强为，则环境温度为时，车胎内气体的压强为______。 10．为了提高傍晚回家骑行的安全性，小金设计了一种“闪烁”装置。如图，车轮金属圈与轮轴之间均匀地连接3根长均为的金属条，每根金属条中间都串接一个阻值的小灯，金属条与金属圈构成闭合回路。车架上固定磁铁，可形成以轮轴为圆心的扇形匀强磁场区域，磁感应强度，方向垂直纸面向外。不计其他电阻。 （1）车轮以角速度转动时，证明金属条切割磁感线所产生的感应电动势为。 （2）磁场区域的圆心角为，车轮转动的角速度为，车轮半径为。小金在水平路面骑行，假设人对自行车做的功仅用于克服空气阻力和发电阻力。 ①金属条进入磁场时，中感应电流的方向为______，大小为______。 ②无风时小金克服空气阻力的功率为。车轮转动一圈，小金需要对自行车做多少功？ 【答案】7． 8．B 9． D 10．（1）见解析    （2）①电流方向为从O到A    1.0A ②12.05J 【解析】7．（1）由于链轮和飞轮之间通过链条传动，所以A、B两点线速度大小相等，即 则、两点的角速度大小之比为； （2）踏板转动的角速度为，根据 则有 可知飞轮的角速度为 因为飞轮与车轮是同轴转动，所以自行车前行的速度大小为。 8．水杯向左做匀减速直线运动的过程中，阻力与运动方向相反，即水平向右，水杯的加速度水平向右，合外力方向水平向右， 又因在竖直方向上合力为零，所以拉力方向斜向右上方。故选B。 9．（1）BD．随着环境温度升高，气体分子运动的平均速率增大，但不是每一个气体分子运动的速率都增大，随着环境温度升高，速率大的分子所占比例变大，故B错误，D正确； AC．随着环境温度升高，气体的内能增大，又因车轮胎容积保持不变,气体不做功，根据热力学第一定律，可知气体从外界吸热，故AC错误。 故选D。 （2）随着环境温度升高，车轮胎容积保持不变，所以气体做等容变化，则 解得 10．（1）设金属棒OA在△t时间内扫过的面积为△S，则 所以 根据法拉第电磁感应定律 （2）金属条OA进入磁场时，产生的电动势为 根据右手定则可知感应电流方向为从O到A。 回路中的总电阻为 通过OA的电流大小为 （3）车轮转动一圈，产生的焦耳热为 车轮转动一圈，小金需要对自行车做的功为 热点题型2 感生电动势+电路+动力学综合 析典例·建模型 例2. （2025·上海浦东新·二模）根据法拉第电磁感应定律，闭合线框在一定条件下可以产生感应电流。 11．如图（a）所示，一个总电阻为R的单匝正方形线圈在一个变化的磁场中，穿过线圈的磁通量随时间的变化如图（b）所示。则在半周期内通过线圈的电荷量为________；一个周期内流过线圈的电流有效值为________。（以上两空结果均用“Φ0、R、T”表示） 12．如图所示，线圈在磁场中转动且切割磁感线可以在端口A、B处输出交变电压。线圈顺时针转动，从线圈平面处于中性面时开始计时，在第一个周期T内，转动的角速度恒定。 （1）当t＝0.25T时，ad边上感应电流的方向为________。 A．a到d                B．d到a （2）如图所示，在A、B两端接一个阻值为R的电阻，线圈在第一个周期内克服安培力做功为W。线圈内阻为0.5R，则电阻上产生的热量为________。 A．                    B． C．                 D． （3）如图所示，在A、B端口处接一个家用低压变压器，在实际使用过程中发现其微微发热。当UAB＝6.0V时，表中“★”的数据最符合实际的是________ A．12.0V  　　B．11.3V  　　C．3.0V  　　D．2.8V 原线圈匝数 副线圈匝数 UAB/V UCD/V 400 800 6.0 ★ （4）若线圈产生的正弦交流电动势随时间变化的e - t图像按如图所示呈规律性变化，其中第一个周期内线圈产生的电能为W0。经过足够长的时间A、B输出的总电能为0.8W0。则整个过程中线圈的效率为________。 A．80.0%            B．64.0% C．40.0%            D．26.7% 【答案】11． 12． A C B C 【解析】11．[1]由题意，在半周期内通过线圈的电荷量为 [2]根据图（b），可得一个周期内流过线圈的电流有效值为 12．（1）[1]从线圈平面处于中性面时开始计时，根据右手定则，可判断知t＝0.25T时，ad边上感应电流的方向为a到d 。 故选A。 （2）[2]线圈在第一个周期内克服安培力做功为W，根据功能关系可知，， 则电阻上产生的热量为 故选C。 （3）[3]若该变压器为理想变压器，根据理想变压器电压与匝数比关系 可得 但由于在实际使用过程中发现其微微发热，即输出端的功率小于输入端的功率，则输出端的电压真实值应比理论值稍小一些。 故选B。 （4）根据图像可知，第个周期与第个周期的电动势峰值、有效值之比均为，而周期之比为（n=1、2、3······） 可得第个周期内与第个周期内线圈产生的电能之比为 解得 则有（n=1、2、3······） 根据数学等比数列求和知识可知 经过足够长的时间A、B输出的总电能为0.8W0。则整个过程中线圈的效率为 故选C。 研考点·通技法 感生电动势的应用 上海高考电磁感应高频大题，以磁场随时间变化产生感生电动势为核心，融合闭合电路分析、安培力受力、运动状态判断于一体，综合性强、套路固定。 解题第一步先建模定性：明确磁场变化规律，判断磁感应强度增减，用楞次定律快速判定感应电流方向，再确定导体所受安培力的方向，先把受力和运动趋势定下来，避免后续方向出错。 第二步做电路结构分析：把线圈当作感应电源，分清内阻和外阻，理清串并联关系。利用法拉第电磁感应定律求平均或瞬时感应电动势，再由闭合电路欧姆定律求回路总电流、各电阻分压，为后续安培力计算铺垫，电路分析是整道题的中间桥梁。 第三步进行动力学受力拆解：对导体或线圈整体受力分析，梳理重力、支持力、摩擦力、安培力，安培力大小由电流、磁场、有效长度联动求出。结合牛顿第二定律，分析加速度变化，判断物体做匀变速、变加速还是最终匀速，找准受力平衡、速度最大等临界状态。 第四步巧用规律综合求解：涉及位移、速度、时间多用运动学公式和动能定理；涉及热量、能量转化用能量守恒，磁场变化产生的电能最终以焦耳热形式耗散。若为变力过程，可借助动量定理结合电荷量公式简化运算。 破类题·提能力 2．（2026·上海·一模）电磁感应现象 法拉第作出了关于电磁场的关键性突破，发现了电磁感应现象，永远改变了人类文明。 13．如图所示，面积为的200匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为，定值电阻，线圈总电阻，则回路中电流的大小为__________A，两点间的电势差________。    14．小李同学用图中两个电路研究通电自感和断电自感现象。图中L是一带铁芯的线圈，直流电阻忽略不计，A、B是额定电压为1.5V的灯泡，直流电源为一节新的干电池。请根据左侧栏对电键的实验操作，判断出右侧栏中能观察到的小灯泡的现象，并在左侧栏内的空格内填入相匹配的现象前的字母： 对电键的操作： （1）电键S1由断开到闭合_______ （2）电键S1由闭合到断开_______ （3）电键S2由断开到闭合_______ （4）电键S2由闭合到断开_______ 实验过程中可能会观察到灯泡的现象： A．慢慢变亮，然后亮度不变 B．立即变亮，然后亮度不变 C．立即变亮，然后慢慢熄灭 D．稍微变暗，然后亮度不变 E．立即熄灭 F．闪亮一下，然后熄灭 15．如图所示，一根有裂缝的空心铝管竖直放置。让一枚磁性比较强的永磁体从管口处由静止下落，磁体在管内运动时没有跟铝管内壁发生摩擦。则磁体（　　） A．在管内的加速度越来越大 B．受到铝管中涡流的作用力方向一直向下 C．受到铝管中涡流的作用力方向一直向上 D．受到铝管中涡流的作用力方向先向上后向下 16．如图所示，质量、电阻、长度的导体棒横放在U形金属框架上。框架固定在绝缘水平面上，相距的相互平行，电阻不计且足够长，电阻的垂直于。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度。现垂直于施加的水平恒力，使棒从静止开始无摩擦地运动，棒始终与保持良好接触。 （1）求棒能达到的最大速度； （2）若棒从静止到刚好达到最大速度的过程中，导体棒上产生的热量，求该过程中棒的位移大小。 【答案】13． 0.8 -4.8 14． A E C F 15．C 16．（1）；（2）1.425m 【解析】13．[1]根据法拉第电磁感应定律，可得感应电动势 则回路中的电流为 [2]根据楞次定律可知，线圈中产生顺时针电流，则b点电势高，a点电势低，所以a、b两点的电势差 14．[1]电键S1由断开到闭合，线圈阻碍电流的增大，最后增大到最大值，故A灯泡慢慢变亮，然后亮度不变。 故选A。 [2]电键S1由闭合到断开，A灯泡所在电路处于断路状态，故A灯泡立即熄灭。 故选E。 [3]电键S2由断开到闭合，B灯泡与线圈并联，刚闭合开关时，线圈相当于是断路，B灯泡立即变亮，线圈 阻碍电流的增大，最终相当于导线，将B灯泡断路，故B灯泡慢慢熄灭。 故选C。 [4]电键S2由闭合到断开，线圈与B灯泡组成闭合回路，线圈开始时电流大于B灯泡的电流，线圈阻碍电 流的减小，最终减小到零，故B灯泡闪亮一下，然后熄灭。 故选F。 15．A．磁体在下落过程中，根据牛顿第二定律有 刚开始磁体的加速度为g，随速度增大感应电动势增大，感应电流增大，安培力增大，加速度减小；当重力与安培力大小相等时，加速度为零，故A错误； BCD．虽然有竖直裂缝的铝管，但永磁体在铝管中下落时在侧壁也会产生涡流，根据楞次定律可知，铝管中的感应电流阻碍磁体的下落，对磁体始终产生向上的阻力，故C正确，BD错误。 故选C。 16．（1）ab棒做加速度减小的加速运动，当时，速度达到最大，设最大速度为，则有，， 联立解得 （2）棒ab从静止到刚好达到的过程中，设闭合电路产生的总热量为，则有 对ab棒由功能关系有 解得 热点题型3 电磁阻尼/弹簧振子+电磁感应综合 析典例·建模型 例3.（2025·上海松江·一模）电磁阻尼在缓冲或制动装置中有很多应用。 17．如图，两条足够长的光滑平行金属导轨，间距为L，所在平面与水平面的夹角为θ，底端与阻值恒为R的小灯泡连接，顶端与电阻R0连接。整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。在外力作用下，一质量为m、电阻为R的导体棒静止在导轨上，并与导轨垂直。导轨电阻忽略不计。 （1） 初始时开关S处于断开状态。撤去外力，导体棒从导轨上端滑下，小灯泡稳定发光时， ①通过小灯泡的电流方向为( ) A．由a指向b　　B．由b指向a ②导体棒的速度大小_____。（计算） ③小灯泡的功率_____。（计算） （2） 小灯泡稳定发光后，闭合开关S。 ①小灯泡再次稳定发光时，导体棒中产生的感应电流( )原来的电流。 A．大于　　B．等于　　C．小于 ②定性画出闭合开关S后导体棒的速度随时间变化的图像__________。 18．上题中能起到阻尼作用的匀强磁场方向还可能是______________。 【答案】17． A B 18．不与导轨平面平行的磁场方向皆可 【解析】17．（1）①[1]根据右手定则可知，通过小灯泡的电流方向为由a指向b。 故选A。 ②[2]导体棒在倾斜导轨上从释放开始做加速度减小的加速运动，直到匀速运动，此时小灯泡稳定发光，根据平衡条件有 设小灯泡稳定发光时导体棒的速度为，则 联立可得 ③[3]小灯泡稳定发光时电路中的总功率 （2）①[4]根据平衡条件有 可知，电流大小不变。 故选B。 ②[5]闭合开关S后，回路总电阻减小，总电流增大，则导体棒减速运动，根据 速度减小，加速度减小，当加速度减小为零，开始匀速，导体棒的速度随时间变化的图像如下 18．只要不与导轨平面平行（即不与速度平行）的磁场方向皆可起到阻尼作用。均会产生阻碍相对运动的安培力。 研考点·通技法 电磁感应综合的解题方法 此类题型是上海高考物理电磁感应压轴高频题型，将弹簧振子振动规律、电磁阻尼、电磁感应、能量守恒融合命题，以金属线框或导体棒搭配弹簧、磁场为载体，兼具力学振动与电磁耗散双重特点。 解题首要先构建物理模型，把装置等效为弹簧振子，明确平衡位置、振幅、往复振动规律；再识别电磁感应场景，线框进出磁场、磁场区域切割均会产生感应电动势，形成感应电流，进而产生安培力充当电磁阻尼，阻碍相对运动。 第二步做好受力与运动分析，对振子进行受力拆解，兼顾重力、弹簧弹力、安培力、摩擦力。电磁阻尼始终阻碍运动，使振子机械能不断损耗，振动为阻尼振动，振幅逐渐衰减，最终静止在受力平衡位置，这是题型核心特征。 第三步紧扣电磁与电路关联，导体切割产生感应电动势，结合回路总电阻求感应电流，再推导安培力大小；明确安培力是变力，随速度变化，不能用匀变速运动公式硬套，只能用功能关系处理。 第四步核心用能量守恒解题，振子的重力势能、弹性势能、动能，通过电磁感应不断转化为回路焦耳热，有摩擦时还要叠加摩擦生热。全程无需复杂运动过程推导，只抓初末状态能量变化即可列式求解。 最后把握临界与稳态，静止时合力为零，弹簧弹力、重力、安培力平衡；振动过程只分析能量损耗，不纠结瞬时加速度，巧用能量守恒替代动力学复杂运算，是这类题型最实用的解题捷径。 破类题·提能力 3．（2026·上海普陀·二模）新能源汽车 新能源车指采用非传统燃料作为动力来源的车辆，核心目标是减少对石油的依赖和降低环境污染。 19．新能源汽车上常装有北斗卫星系统接收器。某颗北斗卫星在距离地面高度为h的圆轨道上运行。已知地球半径为R，地球表面重力加速度大小为g，则该卫星的运行周期为________； 20．某新能源汽车的无线充电系统由发射端N（地面供电线圈）和接收端M（车载受电线圈）组成。充电时，与动力电池相连的受电线圈静置于地面供电线圈正上方，如图（a）所示。当N接交流电后，穿过M的磁通量随时间t变化的规律如图（b）所示。已知M的匝数为100匝，不考虑线圈的自感。 （1）（多选）若磁感线向上穿过M，通过M的磁通量为正，则M中产生顺时针方向的感应电流（从上往下看）的时段有________； A．        B． C．    D． （2）在的时间内，穿过M的磁通量的变化量________Wb； （3）线圈M中产生的感应电动势随时间变化的关系式：________（V）。 21．如图，通过匝数为匝的供电线圈，同时给受电线圈匝数分别为匝、匝的两辆新能源汽车充电，忽略各种能量损耗。当供电线圈两端接在220V的正弦交流电源上时，两车的充电电流分别为、，则通过供电线圈的电流________A。 22．如图，某新能源车大灯结构的简化图。现有一光线从焦点F处射出，经旋转拋物面反射后，从半球透镜竖直直径AB上的C点、垂直射入半球透镜。已知半球透镜的折射率为。若C为半径AO的中点，距地面0.81m，则该光线射到地面的位置与大灯间的水平距离约为________m。（，） 23．某新能源车使用“再生制动”技术提升能效。系统设定速度大小大于时选择再生制动，再生制动阶段阻力大小与速度大小成正比，即；速度大小小于等于时选择机械制动，机械制动阶段阻力大小恒为车重的倍。（重力加速度大小为g） （1）（计算）若该车质量为m，求该车以速度大小（）开始制动直到停下，汽车运动的位移大小________。 （2）再生制动过程中，当回收系统的输出电压U比动力电池所需充电电压低时，无法直接为动力电池充电。在下列电路中（L为自感线圈），通过不断打开和闭合开关S，在U小于的情况下，可能实现为动力电池充电的是________。 A．    B．    C．    D． 【答案】19． 20． AD 21．10 22．3 23． B 【解析】19．根据万有引力提供向心力可得 可得卫星的运行周期为 又 可得卫星的运行周期 20．[1]磁感线向上穿过M，通过M的磁通量为正，M中产生顺时针方向的感应电流（从上往下看），根据楞次定律可知M中的磁通量向上增大或向下减小，根据图像可得和符合。 故选AD。 [2]在的时间内，穿过M的磁通量的变化量 [3]图像中周期为，可得角速度为 可得磁通量的表达式为 根据法拉第电磁感应定律可得线圈M中产生的感应电动势随时间变化的关系式： 21．根据能量关系有 可得 又， 联立可得 代入可得 22． 如图所示，入射角为，根据折射定律有 可得 根据几何关系可得，有 解得光线射到地面的位置与大灯间的水平距离约为 23．[1]设新能源车在再生制动、机械制动阶段运动的位移分别为、。再生制动阶段：新能源车做非匀变速运动，将此过程的时间分为n个极小时间段，车在每个时段内的运动可视为匀速直线运动，故阻力的冲量大小 对n个时间段的阻力冲量大小求和，即得 再生制动阶段，由动量定理 解得 机械制动阶段：新能源车做匀减速运动。根据牛顿第二定律有 解得 由运动学公式 解得 因此新能源车开始制动到停止的位移为 [2]A．该电路中当开关S断开时，整个电路均断开，则不能给电池充电，故A错误； B．该电路中当S闭合稳定时，线圈L中有电流通过，当S断开时L产生自感电动势阻碍电流减小，L相当于电源，电源U与L中的自感电动势共同加在电池两端，且此时二极管导通，从而实现给电池充电，故B正确； C．该电路中当S闭合稳定时，线圈L中有电流通过，但当S断开时L也与电路断开，还是只有回收系统的电压U加在充电电池两端，则不能实现给电池充电，故C错误； D．该电路中当S闭合稳定时，线圈L中有电流通过，但当S断开时电源U也断开，只有L产生的自感电动势相当电源加在充电电池两端，则不能实现给电池充电，故D错误。 故选B。 刷模拟 1．（2026·上海杨浦·二模）新能源汽车的能量回收系统 依靠物理原理，新能源汽车的能量回收系统设计不仅可以增长续航，更有利于实现碳中和。 (1)新能源汽车日趋普及，其能量回收系统可将制动时的动能回收再利用，当制动过程中回收系统的输出电压（U）比动力电池所需充电电压（）低时，不能直接充入其中。在下列电路中，通过不断打开和闭合开关S，实现由低压向高压充电，其中正确的是（　　） A． B． C． D． (2)一质量为1500kg的电动汽车沿斜坡倾角的斜坡匀减速下坡。从72km/h减速至18km/h用时5s。若这5s内系统完全使用再生制动，且该车在行驶过程中受到的除制动力以外的其余阻力大小为500N，则这5s内该车的位移大小x=______m，再生制动提供的制动力大小F=_______N。 (3)某兴趣小组为研究电动汽车能量回收装置原理，设计了如图所示的模型：两个半径不同的同轴圆柱体间存在由内至外沿半径方向的辐向磁场。有一根质量为m、长度为L、电阻为R的金属棒MN通过导电轻杆与中心轴相连，可绕轴转动，金属棒所在之处的磁感应强度大小均为B，整个装置竖直方向放置。中心轴右侧接一单刀双掷开关：开关接通1，由电动势为E，内阻为r的电源给金属棒供电，棒MN受到阻力f方向与速度相反，大小与速度成正比，，k为已知常数。当MN运动的路程为s时已经匀速运动。若开关接通2，开始能量回收，给电容为C的电容器充电。初始时电容器不带电、金属棒MN静止，电路其余部分的电阻不计。 Ⅰ.在开关接通1瞬间，求：棒MN受安培力大小； Ⅱ.开关接通1，求：稳定后棒MN的最大速度； Ⅲ.接第Ⅱ问，若最大速度已知，记为，则 ①求：开始转动到最大速度过程中，电源把多少其他形式能转化为电能； ②达到最大速度后，开关接通2，若此后阻力不计，在一段时间后金属棒将再次匀速转动，求：此时电容器C上的带电量Q。 【答案】(1)B (2) 62.5 5200 (3) Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． ①，② 【详解】（1）A.该电路中当开关S断开时，整个电路均断开，则不能给电池充电，A错误； B．该电路中当S闭合稳定时，线圈L中有电流通过，当S断开时L产生自感电动势阻碍电流减小，L相当电源，电源U与L中的自感电动势共同加在电池两端，且此时二极管导通，从而实现给高压充电，B正确； C．该电路中当S闭合稳定时，线圈L中有电流通过，但当S断开时L也与电路断开，还是只有回收系统的电压U加在充电电池两端，则不能实现给高压充电，C错误； D．该电路中当S闭合稳定时，线圈L中有电流通过，但当S断开时电源U也断开，只有L产生的自感电动势相当电源加在充电电池两端，则不能实现给高压充电，选项D错误。 故选B。 （2）[1] 小车的位移 [2] 小车的加速度 方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律 解得 （3）Ⅰ． 由闭合电路的欧姆定律 安培力 可得 Ⅱ．匀速转动时回路中电流，则 匀速转动，动力与阻力平衡 解得 Ⅲ． ①根据动量定理 解得： 其他形式能转化为电能： ②令再次匀速v，电容器电量Q，由    解得 （2026·上海杨浦·二模）我们对物理实验中的各类物理量进行测量和分析，进而得出科学结论。 2．甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。 甲同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个针管比原来粗的注射器，使滴在水面上的每滴油酸酒精溶液的体积比原来的大。 乙同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小一些。 丙同学在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，导致计算的面积比实际面积大一些。 这三位同学的操作中，会导致实验测得的油酸分子直径偏大的是________。 A．甲同学 B．乙同学 C．丙同学 3．如图，灯泡A与带有铁芯且电阻较小的线圈L并联。先闭合开关S，灯泡A正常发光，再断开开关S，________。 A．灯泡A立即熄灭 B．灯泡A正常发光 C．断开开关S后瞬间，流过灯泡A的电流方向向左 D．断开开关S后瞬间，流过灯泡A的电流方向向右 4．如图，画有方格的圆盘竖直插入水槽，水面恰好位于水平直径PQ处。在盘边缘A处固定激光笔，激光笔射出的单色光由空气沿半径AO斜射入水中，光发生折射，折射光线为OB。根据图中信息，得到该单色光在水中的折射率________。（结果保留2位有效数字） 5．如图（a），与压强传感器相连的试管内装有封闭的空气和温度传感器的热敏元件。用远红外加热器加热试管内的气体，获得图（b）的气体压强p与摄氏温度t的关系图线。 （1）图（b）中图线与纵坐标轴的截距为y，图线的斜率为k，则热力学温度T与摄氏温度t之间的关系：________。（用本题中的字母表示） （2）加热过程中，封闭气体的________。 A、分子数密度不变        B、分子势能增大 C、内能增大，气体对外做功    D、吸收热量，外界对气体做功 6．一质量为的汽车以100kW的恒定输出功率在平直路面上行驶。不计传动装置和热损耗等造成的能量损失，且空气静止。汽车行驶所受空气阻力表达式为：，k为比例系数，v为汽车行驶速度。测得汽车所受到的空气阻力和地面阻力随汽车速度变化的图线，如图所示。从图中交点的数据可知，比例系数k的数值为________，单位为________（用国际单位制基本单位表示），此时汽车的加速度大小为________。（计算结果均保留2位有效数字） 【答案】2．B 3．C 4．1.3 5． A 6． 0.35 【解析】2．甲同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个针管比原来粗的注射器，使滴在水面上的每滴油酸酒精溶液的体积比原来的大，对应形成的油膜面积S变大，根据，实验测得的油酸分子直径偏小。 乙同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了一些，对应形成的油膜面积S变小，根据，实验测得的油酸分子直径偏大。 丙同学在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，导致计算的面积比实际面积大一些，根据，实验测得的油酸分子直径偏小。 这三位同学的操作中，会导致实验测得的油酸分子直径偏大的是乙同学。 故选B。 3．AB．闭合开关S，有电流通过线圈L，灯泡A正常发光。当开关S由闭合变为断开时，由于线圈L的自感作用阻碍电流的减小，使通过灯泡A的电流逐渐减小，灯泡A逐渐变暗直至熄灭，故A错误，B错误； CD．闭合开关S，流过线圈L的电流方向向右。当开关S由闭合变为断开时，线圈L的自感作用阻碍线圈L中的电流减小，此时，流过线圈L的电流方向向右，流过灯泡A的电流方向向左，故C正确，D错误。 故选C。 4．当光从空气射入水中时会发生折射，光的折射遵循光的折射定律，为入射光线，为折射光线，为法线。 设图中方格的边长为，圆盘的半径为，与圆盘边界的交点到的距离为，与圆盘边界的交点到的距离为，根据折射定律有 由题图可读出， 联立解得 5．[1]设热力学温度T与摄氏温度t之间的关系为 根据查理定律有 由图（b）可知 联立解得，即应填入 [2]A．分子数密度（单位体积内的分子数）由气体的质量和体积决定，对封闭的空气加热的过程中，封闭的空气的质量和体积均不变，所以分子数密度不变、体积变化量，故A正确； CD．由于封闭的空气体积变化量，故气体对外界不做功，外界对气体也不做功，故C错误，D错误； B．对封闭的空气加热的过程中，由于封闭的空气体积不变，故气体分子间的平均距离不变，分子力做的总功为，根据分子力做功与分子势能的关系有 所以，即分子势能不变，故B错误。 故选A。 6．[1][2]汽车行驶所受空气阻力表达式为 代入数据得 解得，故比例系数k的数值为，比例系数k的单位为 [3]设汽车的恒定输出功率为，汽车的牵引力为，根据有 由题图可读出交点的坐标，故地面阻力为 根据牛顿第二定律有 代入数据得 解得 所以汽车的加速度大小为 （2026·上海静安·二模）高能粒子 高能粒子治疗系统利用电磁场加速带电粒子形成束流，用于精准医疗。 7．如图，在回旋加速器中，质子被不断加速。 （1）质子在、半圆金属盒内运动时，其______。 A．运动的速率均匀增加                        B．运动的角速度保持不变 C．绕行一周所用的时间变长                    D．所受的洛伦兹力保持不变 （2）当质子被加速到接近光速时，发现其运动周期变长，同时______。 A．质子电荷量发生变化                        B．质子质量发生变化 C．磁场随半径增大而变化                    D．电场随半径增大而变化 8．为精确控制粒子的能量，先用特定波长的光激发氢原子至能级，其再向基态跃迁辐射光子。 （1）这些可能辐射的光子中，波长最短的是从______的光子。 A．跃迁到                        B．跃迁到 C．跃迁到                        D．跃迁到 （2）如图给出了光子与静止电子碰撞后电子的运动方向。 ①碰撞后光子沿______方向运动。 A．①                    B．②                    C．③ ②碰撞后光的波长______。 A．变长                B．不变                C．变短 9．治疗后的剩余粒子将打入拦截器回收能量。拦截器的能量回收部分可简化为图示装置。光滑平行金属导轨倾角为，间距为。导轨顶端连接一个电容为的理想电容器（初始未充电）。整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中。一质量为、电阻不计的金属棒从导轨上高处由静止开始滑下。设金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，重力加速度为。 （1）（计算）若金属棒以大小为的加速度沿导轨向下做匀加速运动，求金属棒滑至导轨底端时的速度大小。 （2）（计算）求金属棒以加速度沿导轨匀加速下滑至底端的过程中，电容器储存的最大电能。 （3）（论证）金属棒在导轨上做匀加速直线运动。 【答案】7． B B 8． B A A 9．见解析 【解析】7．[1]A．质子在、半圆金属盒内做匀速圆周运动，洛伦兹力不做功，质子在盒内速率不变，A错误； BC．由洛伦兹力提供向心力， 可得周期 故周期与速率无关，不变，角速度也不变，B正确，C错误； D．质子经过电场加速后速率逐渐增大，洛伦兹力随的增大而增大，D错误。 故选B。 [2]质子速度接近光速时，根据相对论效应，质子质量 可知质子质量随速度增大而增大，由周期公式 可知增大，则周期变长，质子电荷量不变，磁场和电场本身不发生变化。 故选B。 8．[1]光子能量 故能级差越大，光子频率越高，波长越短，所以从跃迁到的能级差最大，波长最短。 故选B。 [2]光子与静止电子碰撞过程动量守恒，竖直方向总动量初始为0，碰撞后电子向下运动，动量有竖直向下的分量，因此光子动量的竖直分量必须向上，故光子沿①的方向运动。 故选A。 [3]碰撞后光子将部分动量转移给电子，光子动量减小，由 可得，动量减小，则波长变长。 故选A。 9．（1）金属棒沿斜面下滑的位移 金属棒从静止开始下滑，根据运动学公式 解得 （2）重力做功等于金属棒动能与电容器电能之和，由能量守恒定律有 解得 （3）设在较短时间内，金属棒速度变化量为，则金属棒 电容器所带电量 充电电流 对金属棒受力分析，由牛顿第二定律有 解得 式子中各物理量均为定值，因此加速度恒定，故金属棒做匀加速直线运动，得证。 （2026·上海杨浦·一模）玩具小车 玩具小车是一代人的童年回忆，也被运用于物理实验研究中。 10．额定功率为的玩具小车以加速度匀加速启动，到额定功率后保持恒功率行驶至最大速度。玩具小车的图线如图①所示。若该玩具车以加速度匀加速启动，以相同的方式达到最大速度，整个过程阻力视为不变，则图线可能是下列中的（    ） A． B． C． D． 11．某模型小组用遥控玩具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。已知小车总质量为m，金属框边ab长为l，边ad长为2l，电阻为R，磁场宽度D= 4l，磁感应强度为B，不计摩擦。若cd边刚离开磁场边界MN时，小车速度恰好为零。 （1）线框穿过磁场的过程中，感应电流的方向( ) A．均为abcda   B．均为adcba      C．先abcda再adcba D．先adcba再abcda （2）定性画出小车运动的速度v随时间t变化的关系图像____；（作图题） （3）边ab刚进入磁场时，小车的加速度为____，线框进入磁场的过程中，通过导线截面的电量q=_____． （4）分析论证：“线框进入磁场过程的发热量大于穿出磁场过程的发热量” ____．（论证题） 【答案】10．D 11． D 见解析 【解析】10．玩具小车初始时做匀加速直线运动，可知速度时间图像为直线，当功率达到额定功率时，设牵引力为F，速度为v，有 由牛顿第二定律得 速度定义式 联立可知当加速度a增大时，牵引力F增大，v减小，时间t变短。 故选。 11．（1）[1]由右手定则可知感应电流的方向先adcba再abcda。 故选。 （2）[2] 线框进入和穿出磁场时磁通量有变化，有电流通过，由欧姆定律有 感应电动势 所受安培力 由牛顿第二定律可得 联立可得加速度和速度的关系 由上式可知，线框进入和穿出磁场时做加速度减小的减速运动；线框全部在磁场时，磁通量不变，没有感应电流，不受安培力的作用，做匀速直线运动，故图像如答案。 （3）[3] 线框的边ab刚进入磁场时速度为，结合前面的分析可知小车加速的大小为 [4] 线框进入磁场的过程中所用时间为，由欧姆定律有 感应电动势 电荷量 联立可得 （4）[5] 由前面分析可得 可知进磁场过程中的平均速度较大，则有平均安培力较大，进磁场和出磁场过程的位移相等， 由功的定义式有 故进磁场过程中线框克服安培力做功较多，因此线框进入磁场过程的发热量大于穿出磁场过程的发热量。 （25-26高三下·上海徐汇·月考）如图甲所示为海浪发电模型，线圈处在固定均匀辐向磁场中，机械传动装置将海浪的运动转化为线圈沿水平方向的往复振动，某段时间内振动速度随时间的变化图像为如图乙所示的正弦函数（其中v0、T已知）。若线圈的匝数为N，周长为d，其所处位置磁感应强度大小为B，线圈电阻为r，忽略一切摩擦。在A、B两端接储能装置（视为阻值为R的电阻）。 12．规定纵截图中向右为正方向，则t=T时，右视图中感应电流大小和方向为___________。 13．A、B两端的电压瞬时值U随时间t变化表达式U=___________。 14．（计算）0~T时间内，流过电阻R的电量q。 15．t时间内（t>>T）储能装置存储的能量为___________。 16．如图丙所示为海浪发电内部气室。 当海水下降时，___________，每次吸入1.0×105Pa、7℃的空气。 A．K1打开，K2闭合 B．K1闭合，K2打开 C．K1、K2均打开 17．（计算）接上题，当海水上升时，K2关闭，绝热压缩空气，压强达到时K1打开，活塞推动空气全部进入工作室，驱动涡轮机发电。设K1打开后，活塞附近的压强近似不变。若不计活塞的质量，不计摩擦，已知空气由p1V1绝热变化到p2V2，近似遵循，1mol理想气体升温1K内能改变。 （1）S1打开时空气的温度为多少℃。 （2）S1打开后海水每次上升所做的功为多少J。 【答案】12．0 13． 14． 15． 16．B 17．（1）287°C；（2） 【解析】12．辐向磁场方向沿径向指向中心S，t=T时线圈速度为0（垂直右视图平面向里），电流。 13．辐向磁场中线圈切割磁感线，感应电动势 总有效长度等于线圈周长d，故 由图乙得 线圈电阻为r，AB两端电压 14．AB两端电压的最大值为 有效值为 0~T时间内，流过电阻R的电量为 15．t时间内（t>>T）储能装置存储的能量为 16．海水下降时，气室体积增大，根据可知，压强减小，需要吸入空气，因此S2打开，S1闭合。 故选B。 17．（1）根据理想气体状态方程有 其中， 解得 则 （2）海水做功可分为两个阶段，第一阶段为对工作室内的气体做绝热压缩，转化为气体的内能，第二阶段为等压压缩，推动活塞做功，在绝热压缩阶段，海水推动活塞对气体做绝热压缩的功为，即 解得 K1打开后，处于等压压缩阶段，海浪推动活塞做的功为 海水每上升一次做功为 刷真题 （2024·上海·高考真题）自行车发电照明系统 某自行车所装车灯发电机如图（a）所示，其结构见图（b）。绕有线圈的匚形铁芯开口处装有磁铁。车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动。摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起转动，从而使铁芯中磁通量发生变化。线圈两端c、d作为发电机输出端。通过导线与标有“12V，6W”的灯泡相连。当车轮匀速转动时，发电机输出电压近似视为正弦交流电。假设灯泡阻值不变，摩擦轮与轮胎间不打滑。 18．在磁铁从图示位置匀速转过90°的过程中 （1）通过的电流方向（在图中用箭头标出）；_____ （2）中的电流_____ A．逐渐变大    B．逐渐变小    C．先变大后变小    D．先变小后变大 19．若发电机线圈电阻为2Ω，车轮以某一转速n转动时，恰能正常发光。将更换为标有“24V，6W”的灯泡，当车轮转速仍为n时 （1）两端的电压_____ A．大于12V    B．等于12V    C．小于12V （2）消耗的功率_____ A．大于6W    B．等于6W    C．小于6W 20．利用理想变压器将发电机输出电压变压后对标有“24V，6W”的灯泡供电，使灯泡正常发光，变压器原、副线圈的匝数比，该变压器原线圈两端的电压为______V。 21．在水平路面骑行时，假设骑车人对自行车做的功仅用于克服空气阻力和发电机阻力。已知空气阻力与车速成正比，忽略发电机内阻。 （1）在自行车匀加速行驶过程中，发电机输出电压u随时间t变化的关系可能为_____ A．B．C．D． （2）无风时自行车以某一速度匀速行驶，克服空气阻力的功率，车灯的功率为。为使车灯的功率增大到，骑车人的功率P应为_____ 【答案】18． A 19． A C 20．12 21． C 【解析】18．（1）[1]根据题意，由楞次定律可知，通过的电流方向如图所示 （2）[2]由图可知，开始阶段，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小，转动后，磁通量减小，磁通量的变化率增大，当转过时，穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大，可知，转动过程中中的电流逐渐增大。 故选A。 19．（1）[1]根据题意，由公式可得，的电阻为 恰能正常发光，则感应电动势的有效值为 的电阻为 车轮转速仍为n时，感应电动势的有效值不变，则两端的电压故选A。 （2）[2]消耗的功率故选C。 20．根据变压器电压与匝数关系有解得 21．（1）[1]在自行车匀加速行驶过程中，发电机的转速越来越大，则周期越来越小，感应电动势的最大值越来越大，综上所述，只有C符合题意。 故选C。 （2）[2]根据题意，由可得又有 所以 又有 可得 则 （2025·上海·高考真题）再生制动与气囊减震相辅相成，共同提升车辆性能。再生制动通过能量回收提升能源利用效率，制动系统优先使用再生制动，不足部分由机械制动补充。气囊减震提升了乘坐舒适性和安全性。 22．一电动汽车采用笼式感应电机，再生制动时电动机转为发电机模式，如图（a）所示的笼式电机在磁感应强度为B的匀强磁场中绕固定轴转动，磁场方向与各导体条垂直。当电机转到如图（b）所示位置时，感应电动势最大的导体条为 A．和 B．和 C．和 D．和 23．一质量的电动汽车沿斜坡的斜坡匀减速下坡。从减速至用时。若这5s内系统完全使用再生制动，且该车在行驶过程中受到的除制动力以外的其余阻力大小为，求这5s内该车的位移大小x和再生制动提供的制动力大小。重力加速度，， 24．气囊减震技术中的气囊可简化为图示水平固定的气缸，质量为M，横截面积为S的光滑活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内。开始时气缸内气体压强为，体积为，活塞静止于平衡位置O。外界大气压强恒为，以O为原点、水平向右为正方向，建立轴。 （1）若缸内气体经历等温过程，求活塞由平衡位置O右侧、位移为x时内外气体对活塞的压力的合力大小F。（计算） （2）若缸内气体经历等温过程，活塞由平衡位置O沿x轴正方向移动微小位移并由静止释放，证明活塞近似做简谐振动（论证）。与振子质量为m、弹簧进度系数为k的弹簧振子频率公式类比，可知该活塞做简谐振动的频率振动频率 = 。 【提示: 当】 （3）若气缸和活塞导热性均不佳，活塞移动微小位移并由静止释放，在短时间内活塞的运动仍可视为简谐运动。其频率为。 ①与等温情况下活塞近似做简谐运动的频率 相比， 。 A．         B．    C． ②对上述①的选择作出解释。（简单） 【答案】22．A 23．（1）；（2） 24．（1）；（2）；（3）①C；②见解析 【详解】22．由图可知，磁场方向竖直向下，图中各点的线速度都沿切线方向，而此时a1和a2点速度方向与磁场方向垂直，产生的感应电动势最大。 故选A。 23．（1）小车的位移 （2）小车的加速度 方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律 解得 24．（1）根据玻意耳定律 对活塞分析可知 解得 （2）设x方向为正方向，则此时活塞所受合力 当x很微小时，则 即活塞的振动可视为简谐振动。其中 振动频率为 （3）若若气缸和活塞导热性均不佳，则当气体体积增大时，气体对外做功，内能减小，温度降低，则压强减小，即，根据 则k值偏大，则 故选C。 （2026·上海·高考真题）电磁测速 单极测速发电机是电机学领域的一种测速元件，采用电磁感应原理工作。其原理为圆柱式或圆盘式电枢在恒定匀强磁场中旋转产生感应电势，输出特性与转速呈线性关系。该装置通常采用圆筒式空芯转子与永磁结构，结合电刷引流装置优化性能。该发电机通过无换向器设计实现无纹波直流电压输出，避免换向火花干扰，且输出电压对称性佳。其瞬态响应好、灵敏度高，适用于动态测速场景。由于无齿槽结构，最高转速仅受轴承限制。根据《湖南大学学报（自然科学版）》相关研究，该装置在稳态和瞬态测速中均表现出优良特性，可应用于现代快速驱动系统的动态参数测量。 25．某齿轮式电磁转速传感器的结构如下：金属齿轮的每个齿上都固定有可被磁化的小磁铁，齿轮旁放置一个条形永磁铁，永磁铁上绕有闭合线圈。已知初始时刻，齿轮的一个金属齿正对着永磁铁；当齿轮转动时，金属齿会周期性地靠近、远离永磁铁，导致穿过线圈的磁通量周期性的发生变化。则在磁通量变化的一个周期内， A、B的电势关系是（　　） A． B． C．先，后 D．先，后 26．已知上述齿轮式传感器中，感应电动势变化的周期为，齿轮共有N个齿，车轮的直径为D。若该齿轮与汽车的车轮属于同轴转动，求汽车的速度？ 27．现经过半波整流器后，电压传感器的示数如图所示，求有效电压U？ 28．现将传感器改为圆柱笼式结构：半径为R的轻质金属圆柱笼，其侧面曲面上等间距的固定有三根完全相同的金属细条（金属条夹角为120°）。在圆柱笼的一侧，有一个垂直于圆柱轴线的小范围匀强磁场区域，有且只有一根金属条会在磁场区域内。当圆柱笼绕中心轴转动时，每根金属细条进入磁场区域时都会切割磁感线产生感应电动势。 （1）某一时刻，恰好有一根金属细条完全处于磁场中，此时测得圆柱笼两个圆形端面之间的电势差为。求该金属细条产生的感应电动势大小( )？ （2）已知磁场的磁感应强度为，金属细条的长度为，电阻为，电路其余部分电阻不计。求此时该金属细条受到的安培力大小( )？ （3）若汽车从某一时刻做匀加速运动，测得相邻两次电压脉冲峰值分别为和。则下一次电压脉冲的峰值最接近下列哪个选项( ) A    B．    C．    D． 29．已知圆柱笼的半径为，车轮的半径为，结合上一问测得的相邻脉冲峰值电压和，求汽车的加速度大小？ 【答案】25．D 26． 27． 28． D 29． 【解析】25．由图可知，永磁体在线圈中的磁通量向左。小磁铁磁化后外部为S极，当小磁铁靠近永磁体时，小磁铁在线圈处向左的磁场变大，即线圈的磁通量增大，根据楞次定律“增反减同”可知，感应电流由B到A，即；当小磁铁远离永磁体时，小磁铁在线圈处向左的磁场变小，即线圈的磁通量减小，根据楞次定律“增反减同”可知，感应电流由A到B，即。 故选D。 26．由题意可知，齿轮的转动周期为 则汽车的速度为 其中 解得 27．根据有效值的定义，设电阻的阻值为，则 解得有效电压 28．（1）[1]等效电路图如图所示 则外电路的总电阻为 路端电压为 解得 （2）[2]该金属细条受到的安培力大小为 其中 解得 （3）[3]根据， 可知，脉冲峰值与角速度成正比，匀加速转动时，相邻等角位移内的增量相同，所以 可得 故选D。 29．由（4）可知 相邻脉冲对应角位移 且 其中为角加速度，则 则汽车的加速度大小为 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 大题突破02 电磁感应综合大题 热点题型1 杆轨模型+动力学+能量综合 析典例·建模型 例1.（2026·上海杨浦·二模）【答案】1．F 2．D 3． 4． 5． D 6． 【解析】1．根据波的传播规律，波在匀质弹性绳中传播，波速由介质决定，保持不变。由波长公式 已知波源振动周期随时间逐渐增大，则越晚产生的波，周期越大，波长越大，且晚产生的波传播距离近，离波源更近；越早产生的波，周期越小，波长越小，传播距离远，离波源越远。 因此波形满足规律，离越近，波长越大；离越远（越靠近绳两端），波长越小，且波中第一个点根据上下坡法可知处在下坡段，符合该规律的是F图，故选F。 2．设每个电阻的阻值都为，端电势为，端电势为，左中点为，右中点为。电路是两个串联支路（每个支路为）并联，总电阻 同时，点电势 点电势 满足电桥平衡。 因为电桥平衡，，所以短路的导线中电流为，不改变电路的总电流和总电压，总电阻仍然满足 同样因为，中点电势差为，中间电阻中电流为，不影响总电阻，因此 综上可得 故选D。 3．第一次平衡（、初始位置），平衡条件为 、互换位置后第二次平衡，平衡条件变为 联立求解 得 约去后开方得 4．[1]初始时刻线框平面与磁场平行，磁通量为0，第一次磁通量最大需要转过，因此时间 [2]最大感应电动势 最大电流 初始时刻电动势为正的最大值，电流沿正方向，因此瞬时值 5．[1]总重力，2个人字形构架共 5根横杆共，总重力，由4根立柱对称承受，因此每根立柱压力，故选D。 [2]整个结构前后、左右对称，总重力增量为，全部由4根立柱承担。由于前后对称，左侧前后两根立柱（立柱1和左侧后立柱）的压力增量相同，均为，因此左侧两根立柱总压力增量为。 设右侧每根立柱压力增量为，右侧两根立柱总压力增量为2ΔF′，根据总力平衡 整理得右侧立柱2的压力增量 6．[1]洛伦兹力提供向心力 又， 联立化简得，周期 几何计算得轨迹半径，粒子分4段运动回到A点，每段圆心角，总圆心角，因此 [2]初速度变为倍后，轨迹半径​倍后，轨迹半径 圆内运动圆心角为，共2段，圆外运动圆心角为，共一段，运动回到A点，总圆心角 因此总时间间隔 研考点·通技法 杆轨模型常用的解题方法 1. 受力分析与动力学分析 先对金属杆进行受力分析，明确重力、拉力/推力、支持力、摩擦力、安培力的方向与大小。其中安培力F安=BIL=B2L2v/R总，是联系电磁与力学的关键。 结合牛顿第二定律F合=ma，分析杆的加速度变化：当加速度减为0时，杆达到最大速度，做匀速直线运动，这是动力学分析的核心节点。 2. 电路分析 将金属杆视为电源，明确其内阻，结合外接电阻分析回路的总电阻、总电流，以及各部分的电压、功率分配，为焦耳热计算做铺垫。 3. 能量守恒分析 用能量守恒解决位移、焦耳热等问题：外力做功等于杆的动能增加量+重力势能变化量+回路总焦耳热（若有摩擦，还需加上摩擦生热）。 也可对单个过程用动能定理，安培力做的功等于回路产生的总焦耳热，再根据电阻比例分配到各电阻上。 4. 动量定理（可选） 对于变加速运动过程，若已知时间，可对杆用动量定理，结合安培力的冲量I_{\text{安}}=BLq（q为回路电荷量），快速求解位移或速度，简化计算。 破类题·提能力 1.（2026·上海·二模）【答案】7． 8．B 9． D 10．（1）见解析    （2）①电流方向为从O到A    1.0A ②12.05J 【解析】7．（1）由于链轮和飞轮之间通过链条传动，所以A、B两点线速度大小相等，即 则、两点的角速度大小之比为； （2）踏板转动的角速度为，根据 则有 可知飞轮的角速度为 因为飞轮与车轮是同轴转动，所以自行车前行的速度大小为。 8．水杯向左做匀减速直线运动的过程中，阻力与运动方向相反，即水平向右，水杯的加速度水平向右，合外力方向水平向右， 又因在竖直方向上合力为零，所以拉力方向斜向右上方。故选B。 9．（1）BD．随着环境温度升高，气体分子运动的平均速率增大，但不是每一个气体分子运动的速率都增大，随着环境温度升高，速率大的分子所占比例变大，故B错误，D正确； AC．随着环境温度升高，气体的内能增大，又因车轮胎容积保持不变,气体不做功，根据热力学第一定律，可知气体从外界吸热，故AC错误。 故选D。 （2）随着环境温度升高，车轮胎容积保持不变，所以气体做等容变化，则 解得 10．（1）设金属棒OA在△t时间内扫过的面积为△S，则 所以 根据法拉第电磁感应定律 （2）金属条OA进入磁场时，产生的电动势为 根据右手定则可知感应电流方向为从O到A。 回路中的总电阻为 通过OA的电流大小为 （3）车轮转动一圈，产生的焦耳热为 车轮转动一圈，小金需要对自行车做的功为 热点题型2 感生电动势+电路+动力学综合 析典例·建模型 例2. （2025·上海浦东新·二模）【答案】11． 12． A C B C 【解析】11．[1]由题意，在半周期内通过线圈的电荷量为 [2]根据图（b），可得一个周期内流过线圈的电流有效值为 12．（1）[1]从线圈平面处于中性面时开始计时，根据右手定则，可判断知t＝0.25T时，ad边上感应电流的方向为a到d 。 故选A。 （2）[2]线圈在第一个周期内克服安培力做功为W，根据功能关系可知，， 则电阻上产生的热量为 故选C。 （3）[3]若该变压器为理想变压器，根据理想变压器电压与匝数比关系 可得 但由于在实际使用过程中发现其微微发热，即输出端的功率小于输入端的功率，则输出端的电压真实值应比理论值稍小一些。 故选B。 （4）根据图像可知，第个周期与第个周期的电动势峰值、有效值之比均为，而周期之比为（n=1、2、3······） 可得第个周期内与第个周期内线圈产生的电能之比为 解得 则有（n=1、2、3······） 根据数学等比数列求和知识可知 经过足够长的时间A、B输出的总电能为0.8W0。则整个过程中线圈的效率为 故选C。 研考点·通技法 感生电动势的应用 上海高考电磁感应高频大题，以磁场随时间变化产生感生电动势为核心，融合闭合电路分析、安培力受力、运动状态判断于一体，综合性强、套路固定。 解题第一步先建模定性：明确磁场变化规律，判断磁感应强度增减，用楞次定律快速判定感应电流方向，再确定导体所受安培力的方向，先把受力和运动趋势定下来，避免后续方向出错。 第二步做电路结构分析：把线圈当作感应电源，分清内阻和外阻，理清串并联关系。利用法拉第电磁感应定律求平均或瞬时感应电动势，再由闭合电路欧姆定律求回路总电流、各电阻分压，为后续安培力计算铺垫，电路分析是整道题的中间桥梁。 第三步进行动力学受力拆解：对导体或线圈整体受力分析，梳理重力、支持力、摩擦力、安培力，安培力大小由电流、磁场、有效长度联动求出。结合牛顿第二定律，分析加速度变化，判断物体做匀变速、变加速还是最终匀速，找准受力平衡、速度最大等临界状态。 第四步巧用规律综合求解：涉及位移、速度、时间多用运动学公式和动能定理；涉及热量、能量转化用能量守恒，磁场变化产生的电能最终以焦耳热形式耗散。若为变力过程，可借助动量定理结合电荷量公式简化运算。 破类题·提能力 2．（2026·上海·一模）【答案】13． 0.8 -4.8 14． A E C F 15．C 16．（1）；（2）1.425m 【解析】13．[1]根据法拉第电磁感应定律，可得感应电动势 则回路中的电流为 [2]根据楞次定律可知，线圈中产生顺时针电流，则b点电势高，a点电势低，所以a、b两点的电势差 14．[1]电键S1由断开到闭合，线圈阻碍电流的增大，最后增大到最大值，故A灯泡慢慢变亮，然后亮度不变。 故选A。 [2]电键S1由闭合到断开，A灯泡所在电路处于断路状态，故A灯泡立即熄灭。 故选E。 [3]电键S2由断开到闭合，B灯泡与线圈并联，刚闭合开关时，线圈相当于是断路，B灯泡立即变亮，线圈 阻碍电流的增大，最终相当于导线，将B灯泡断路，故B灯泡慢慢熄灭。 故选C。 [4]电键S2由闭合到断开，线圈与B灯泡组成闭合回路，线圈开始时电流大于B灯泡的电流，线圈阻碍电 流的减小，最终减小到零，故B灯泡闪亮一下，然后熄灭。 故选F。 15．A．磁体在下落过程中，根据牛顿第二定律有 刚开始磁体的加速度为g，随速度增大感应电动势增大，感应电流增大，安培力增大，加速度减小；当重力与安培力大小相等时，加速度为零，故A错误； BCD．虽然有竖直裂缝的铝管，但永磁体在铝管中下落时在侧壁也会产生涡流，根据楞次定律可知，铝管中的感应电流阻碍磁体的下落，对磁体始终产生向上的阻力，故C正确，BD错误。 故选C。 16．（1）ab棒做加速度减小的加速运动，当时，速度达到最大，设最大速度为，则有，， 联立解得 （2）棒ab从静止到刚好达到的过程中，设闭合电路产生的总热量为，则有 对ab棒由功能关系有 解得 热点题型3 电磁阻尼/弹簧振子+电磁感应综合 析典例·建模型 例3.（2025·上海松江·一模）【答案】17． A B 18．不与导轨平面平行的磁场方向皆可 【解析】17．（1）①[1]根据右手定则可知，通过小灯泡的电流方向为由a指向b。 故选A。 ②[2]导体棒在倾斜导轨上从释放开始做加速度减小的加速运动，直到匀速运动，此时小灯泡稳定发光，根据平衡条件有 设小灯泡稳定发光时导体棒的速度为，则 联立可得 ③[3]小灯泡稳定发光时电路中的总功率 （2）①[4]根据平衡条件有 可知，电流大小不变。 故选B。 ②[5]闭合开关S后，回路总电阻减小，总电流增大，则导体棒减速运动，根据 速度减小，加速度减小，当加速度减小为零，开始匀速，导体棒的速度随时间变化的图像如下 18．只要不与导轨平面平行（即不与速度平行）的磁场方向皆可起到阻尼作用。均会产生阻碍相对运动的安培力。 研考点·通技法 电磁感应综合的解题方法 此类题型是上海高考物理电磁感应压轴高频题型，将弹簧振子振动规律、电磁阻尼、电磁感应、能量守恒融合命题，以金属线框或导体棒搭配弹簧、磁场为载体，兼具力学振动与电磁耗散双重特点。 解题首要先构建物理模型，把装置等效为弹簧振子，明确平衡位置、振幅、往复振动规律；再识别电磁感应场景，线框进出磁场、磁场区域切割均会产生感应电动势，形成感应电流，进而产生安培力充当电磁阻尼，阻碍相对运动。 第二步做好受力与运动分析，对振子进行受力拆解，兼顾重力、弹簧弹力、安培力、摩擦力。电磁阻尼始终阻碍运动，使振子机械能不断损耗，振动为阻尼振动，振幅逐渐衰减，最终静止在受力平衡位置，这是题型核心特征。 第三步紧扣电磁与电路关联，导体切割产生感应电动势，结合回路总电阻求感应电流，再推导安培力大小；明确安培力是变力，随速度变化，不能用匀变速运动公式硬套，只能用功能关系处理。 第四步核心用能量守恒解题，振子的重力势能、弹性势能、动能，通过电磁感应不断转化为回路焦耳热，有摩擦时还要叠加摩擦生热。全程无需复杂运动过程推导，只抓初末状态能量变化即可列式求解。 最后把握临界与稳态，静止时合力为零，弹簧弹力、重力、安培力平衡；振动过程只分析能量损耗，不纠结瞬时加速度，巧用能量守恒替代动力学复杂运算，是这类题型最实用的解题捷径。 破类题·提能力 3．（2026·上海普陀·二模）【答案】19． 20． AD 21．10 22．3 23． B 【解析】19．根据万有引力提供向心力可得 可得卫星的运行周期为 又 可得卫星的运行周期 20．[1]磁感线向上穿过M，通过M的磁通量为正，M中产生顺时针方向的感应电流（从上往下看），根据楞次定律可知M中的磁通量向上增大或向下减小，根据图像可得和符合。 故选AD。 [2]在的时间内，穿过M的磁通量的变化量 [3]图像中周期为，可得角速度为 可得磁通量的表达式为 根据法拉第电磁感应定律可得线圈M中产生的感应电动势随时间变化的关系式： 21．根据能量关系有 可得 又， 联立可得 代入可得 22． 如图所示，入射角为，根据折射定律有 可得 根据几何关系可得，有 解得光线射到地面的位置与大灯间的水平距离约为 23．[1]设新能源车在再生制动、机械制动阶段运动的位移分别为、。再生制动阶段：新能源车做非匀变速运动，将此过程的时间分为n个极小时间段，车在每个时段内的运动可视为匀速直线运动，故阻力的冲量大小 对n个时间段的阻力冲量大小求和，即得 再生制动阶段，由动量定理 解得 机械制动阶段：新能源车做匀减速运动。根据牛顿第二定律有 解得 由运动学公式 解得 因此新能源车开始制动到停止的位移为 [2]A．该电路中当开关S断开时，整个电路均断开，则不能给电池充电，故A错误； B．该电路中当S闭合稳定时，线圈L中有电流通过，当S断开时L产生自感电动势阻碍电流减小，L相当于电源，电源U与L中的自感电动势共同加在电池两端，且此时二极管导通，从而实现给电池充电，故B正确； C．该电路中当S闭合稳定时，线圈L中有电流通过，但当S断开时L也与电路断开，还是只有回收系统的电压U加在充电电池两端，则不能实现给电池充电，故C错误； D．该电路中当S闭合稳定时，线圈L中有电流通过，但当S断开时电源U也断开，只有L产生的自感电动势相当电源加在充电电池两端，则不能实现给电池充电，故D错误。 故选B。 刷模拟 1．（2026·上海杨浦·二模） 【答案】(1)B (2) 62.5 5200 (3) Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． ①，② 【详解】（1）A.该电路中当开关S断开时，整个电路均断开，则不能给电池充电，A错误； B．该电路中当S闭合稳定时，线圈L中有电流通过，当S断开时L产生自感电动势阻碍电流减小，L相当电源，电源U与L中的自感电动势共同加在电池两端，且此时二极管导通，从而实现给高压充电，B正确； C．该电路中当S闭合稳定时，线圈L中有电流通过，但当S断开时L也与电路断开，还是只有回收系统的电压U加在充电电池两端，则不能实现给高压充电，C错误； D．该电路中当S闭合稳定时，线圈L中有电流通过，但当S断开时电源U也断开，只有L产生的自感电动势相当电源加在充电电池两端，则不能实现给高压充电，选项D错误。 故选B。 （2）[1] 小车的位移 [2] 小车的加速度 方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律 解得 （3）Ⅰ． 由闭合电路的欧姆定律 安培力 可得 Ⅱ．匀速转动时回路中电流，则 匀速转动，动力与阻力平衡 解得 Ⅲ． ①根据动量定理 解得： 其他形式能转化为电能： ②令再次匀速v，电容器电量Q，由    解得 （2026·上海杨浦·二模）【答案】2．B 3．C 4．1.3 5． A 6． 0.35 【解析】2．甲同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个针管比原来粗的注射器，使滴在水面上的每滴油酸酒精溶液的体积比原来的大，对应形成的油膜面积S变大，根据，实验测得的油酸分子直径偏小。 乙同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了一些，对应形成的油膜面积S变小，根据，实验测得的油酸分子直径偏大。 丙同学在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，导致计算的面积比实际面积大一些，根据，实验测得的油酸分子直径偏小。 这三位同学的操作中，会导致实验测得的油酸分子直径偏大的是乙同学。 故选B。 3．AB．闭合开关S，有电流通过线圈L，灯泡A正常发光。当开关S由闭合变为断开时，由于线圈L的自感作用阻碍电流的减小，使通过灯泡A的电流逐渐减小，灯泡A逐渐变暗直至熄灭，故A错误，B错误； CD．闭合开关S，流过线圈L的电流方向向右。当开关S由闭合变为断开时，线圈L的自感作用阻碍线圈L中的电流减小，此时，流过线圈L的电流方向向右，流过灯泡A的电流方向向左，故C正确，D错误。 故选C。 4．当光从空气射入水中时会发生折射，光的折射遵循光的折射定律，为入射光线，为折射光线，为法线。 设图中方格的边长为，圆盘的半径为，与圆盘边界的交点到的距离为，与圆盘边界的交点到的距离为，根据折射定律有 由题图可读出， 联立解得 5．[1]设热力学温度T与摄氏温度t之间的关系为 根据查理定律有 由图（b）可知 联立解得，即应填入 [2]A．分子数密度（单位体积内的分子数）由气体的质量和体积决定，对封闭的空气加热的过程中，封闭的空气的质量和体积均不变，所以分子数密度不变、体积变化量，故A正确； CD．由于封闭的空气体积变化量，故气体对外界不做功，外界对气体也不做功，故C错误，D错误； B．对封闭的空气加热的过程中，由于封闭的空气体积不变，故气体分子间的平均距离不变，分子力做的总功为，根据分子力做功与分子势能的关系有 所以，即分子势能不变，故B错误。 故选A。 6．[1][2]汽车行驶所受空气阻力表达式为 代入数据得 解得，故比例系数k的数值为，比例系数k的单位为 [3]设汽车的恒定输出功率为，汽车的牵引力为，根据有 由题图可读出交点的坐标，故地面阻力为 根据牛顿第二定律有 代入数据得 解得 所以汽车的加速度大小为 （2026·上海静安·二模）【答案】7． B B 8． B A A 9．见解析 【解析】7．[1]A．质子在、半圆金属盒内做匀速圆周运动，洛伦兹力不做功，质子在盒内速率不变，A错误； BC．由洛伦兹力提供向心力， 可得周期 故周期与速率无关，不变，角速度也不变，B正确，C错误； D．质子经过电场加速后速率逐渐增大，洛伦兹力随的增大而增大，D错误。 故选B。 [2]质子速度接近光速时，根据相对论效应，质子质量 可知质子质量随速度增大而增大，由周期公式 可知增大，则周期变长，质子电荷量不变，磁场和电场本身不发生变化。 故选B。 8．[1]光子能量 故能级差越大，光子频率越高，波长越短，所以从跃迁到的能级差最大，波长最短。 故选B。 [2]光子与静止电子碰撞过程动量守恒，竖直方向总动量初始为0，碰撞后电子向下运动，动量有竖直向下的分量，因此光子动量的竖直分量必须向上，故光子沿①的方向运动。 故选A。 [3]碰撞后光子将部分动量转移给电子，光子动量减小，由 可得，动量减小，则波长变长。 故选A。 9．（1）金属棒沿斜面下滑的位移 金属棒从静止开始下滑，根据运动学公式 解得 （2）重力做功等于金属棒动能与电容器电能之和，由能量守恒定律有 解得 （3）设在较短时间内，金属棒速度变化量为，则金属棒 电容器所带电量 充电电流 对金属棒受力分析，由牛顿第二定律有 解得 式子中各物理量均为定值，因此加速度恒定，故金属棒做匀加速直线运动，得证。 （2026·上海杨浦·一模）【答案】10．D 11． D 见解析 【解析】10．玩具小车初始时做匀加速直线运动，可知速度时间图像为直线，当功率达到额定功率时，设牵引力为F，速度为v，有 由牛顿第二定律得 速度定义式 联立可知当加速度a增大时，牵引力F增大，v减小，时间t变短。 故选。 11．（1）[1]由右手定则可知感应电流的方向先adcba再abcda。 故选。 （2）[2] 线框进入和穿出磁场时磁通量有变化，有电流通过，由欧姆定律有 感应电动势 所受安培力 由牛顿第二定律可得 联立可得加速度和速度的关系 由上式可知，线框进入和穿出磁场时做加速度减小的减速运动；线框全部在磁场时，磁通量不变，没有感应电流，不受安培力的作用，做匀速直线运动，故图像如答案。 （3）[3] 线框的边ab刚进入磁场时速度为，结合前面的分析可知小车加速的大小为 [4] 线框进入磁场的过程中所用时间为，由欧姆定律有 感应电动势 电荷量 联立可得 （4）[5] 由前面分析可得 可知进磁场过程中的平均速度较大，则有平均安培力较大，进磁场和出磁场过程的位移相等， 由功的定义式有 故进磁场过程中线框克服安培力做功较多，因此线框进入磁场过程的发热量大于穿出磁场过程的发热量。 （25-26高三下·上海徐汇·月考）【答案】12．0 13． 14． 15． 16．B 17．（1）287°C；（2） 【解析】12．辐向磁场方向沿径向指向中心S，t=T时线圈速度为0（垂直右视图平面向里），电流。 13．辐向磁场中线圈切割磁感线，感应电动势 总有效长度等于线圈周长d，故 由图乙得 线圈电阻为r，AB两端电压 14．AB两端电压的最大值为 有效值为 0~T时间内，流过电阻R的电量为 15．t时间内（t>>T）储能装置存储的能量为 16．海水下降时，气室体积增大，根据可知，压强减小，需要吸入空气，因此S2打开，S1闭合。 故选B。 17．（1）根据理想气体状态方程有 其中， 解得 则 （2）海水做功可分为两个阶段，第一阶段为对工作室内的气体做绝热压缩，转化为气体的内能，第二阶段为等压压缩，推动活塞做功，在绝热压缩阶段，海水推动活塞对气体做绝热压缩的功为，即 解得 K1打开后，处于等压压缩阶段，海浪推动活塞做的功为 海水每上升一次做功为 刷真题 （2024·上海·高考真题）【答案】18． A 19． A C 20．12 21． C 【解析】18．（1）[1]根据题意，由楞次定律可知，通过的电流方向如图所示 （2）[2]由图可知，开始阶段，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小，转动后，磁通量减小，磁通量的变化率增大，当转过时，穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大，可知，转动过程中中的电流逐渐增大。 故选A。 19．（1）[1]根据题意，由公式可得，的电阻为 恰能正常发光，则感应电动势的有效值为 的电阻为 车轮转速仍为n时，感应电动势的有效值不变，则两端的电压故选A。 （2）[2]消耗的功率故选C。 20．根据变压器电压与匝数关系有解得 21．（1）[1]在自行车匀加速行驶过程中，发电机的转速越来越大，则周期越来越小，感应电动势的最大值越来越大，综上所述，只有C符合题意。 故选C。 （2）[2]根据题意，由可得又有 所以 又有 可得 则 （2025·上海·高考真题）【答案】22．A 23．（1）；（2） 24．（1）；（2）；（3）①C；②见解析 【详解】22．由图可知，磁场方向竖直向下，图中各点的线速度都沿切线方向，而此时a1和a2点速度方向与磁场方向垂直，产生的感应电动势最大。 故选A。 23．（1）小车的位移 （2）小车的加速度 方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律 解得 24．（1）根据玻意耳定律 对活塞分析可知 解得 （2）设x方向为正方向，则此时活塞所受合力 当x很微小时，则 即活塞的振动可视为简谐振动。其中 振动频率为 （3）若若气缸和活塞导热性均不佳，则当气体体积增大时，气体对外做功，内能减小，温度降低，则压强减小，即，根据 则k值偏大，则 故选C。 （2026·上海·高考真题）【答案】25．D 26． 27． 28． D 29． 【解析】25．由图可知，永磁体在线圈中的磁通量向左。小磁铁磁化后外部为S极，当小磁铁靠近永磁体时，小磁铁在线圈处向左的磁场变大，即线圈的磁通量增大，根据楞次定律“增反减同”可知，感应电流由B到A，即；当小磁铁远离永磁体时，小磁铁在线圈处向左的磁场变小，即线圈的磁通量减小，根据楞次定律“增反减同”可知，感应电流由A到B，即。 故选D。 26．由题意可知，齿轮的转动周期为 则汽车的速度为 其中 解得 27．根据有效值的定义，设电阻的阻值为，则 解得有效电压 28．（1）[1]等效电路图如图所示 则外电路的总电阻为 路端电压为 解得 （2）[2]该金属细条受到的安培力大小为 其中 解得 （3）[3]根据， 可知，脉冲峰值与角速度成正比，匀加速转动时，相邻等角位移内的增量相同，所以 可得 故选D。 29．由（4）可知 相邻脉冲对应角位移 且 其中为角加速度，则 则汽车的加速度大小为 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 大题突破02 电磁感应综合大题 目录 【命题解码·定方向】 【解题建模·通技法】 热点题型1 杆轨模型+动力学+能量综合 通技法 杆轨模型常用的解题方法 热点题型2 感生电动势+电路+动力学综合 通技法 感生电动势的应用 热点题型3 电磁阻尼/弹簧振子+电磁感应综合 通技法 电磁感应综合的解题方法 【实战刷题·冲高分】 刷模拟 刷真题 命题·趋势·定位 1.重基础：注重基础考查，贯穿选择题、实验题与压轴计算题。 2.强综合：注重物理观念与关键能力的深度融合，强化真实情境的模型转化能力。 3.拓创新：关注科技前沿与实验创新，以核心素养为纲，做到“以不变应万变”。 热点题型1 杆轨模型+动力学+能量综合 析典例·建模型 例1.（2026·上海杨浦·二模）对称性是物理学中的一个基本概念，对称性思想在物理学发展中起到了重要的作用。 1．位于水平放置的匀质弹性绳中点O的波源从某时刻开始竖直向上振动，且振动周期随时间逐渐增大，经过一段时间后弹性绳的形状可能为________。 A． B． C． D． E． F． 2．图（a）电路中、两端的电阻值为，图（b）电路中、两端的电阻值为，图（c）电路中、两端的电阻值为，这三个电阻值的大小关系为________。 A． B． C． D． 3．采用如图所示的电路测量待测电阻的阻值。、为阻值未知的定值电阻，R为电阻箱。调节电阻箱的阻值使灵敏电流计G的读数为零，记下第一次电阻箱的阻值为；然后将电路中、的位置互换，再次调节电阻箱的阻值使灵敏电流计G的读数为零，记下第二次电阻箱的阻值为。则待测电阻的阻值为________。 4．如图，在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，一矩形线框abcd平行于磁场方向放置，以bc边为轴匀速转动，角速度为。设沿adcba方向为电流正方向，线圈的总电阻为R。已知ab边长为L，bc边长为d。从线框转过图示位置（ad边向上）开始计时。 （1）线框第一次转到穿过线框的磁通量最大时所经过的时间________。 （2）线圈中的电流i随时间t变化的关系式________。 5．图（a）为我国古代建筑中的干阑式木构架（已简化），其屋顶前后两端各有一个相同的竖直人字形木构架，如图（b）所示。在每个人字形木构架中，三根质量相同的匀质支撑杆在同一竖直平面内。五根质量相同的匀质水平横杆用绳子固定在两个人字形木构架的支撑杆上，屋顶的四个角下各有一根起支撑作用的竖直立柱，整个结构前后、左右均对称。假设每根横杆和支撑杆的重力大小均为G，绳子重力不计。 （1）每根立柱所承受的竖直方向的压力大小为________。 A、    B．    C．    D． （2）经过修葺，图（b）中屋顶左侧的水平横杆2的重力增加了，其质量分布仍均匀，其它杆的重力均未改变。测得图（a）中左侧的立柱1所承受的竖直方向的压力增加了，则右侧的立柱2所承受的竖直方向的压力增加了________。 6．如图，在以O点为圆心、半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。圆形区域外有大小相等、方向相反、范围足够大的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q（）的带电粒子沿直径AB方向从A点射入圆形区域，从C点射出圆形区域，且。粒子重力不计。 （1）带电粒子连续两次由A点射入圆形区域的时间间隔________。 （2）（计算）若带电粒子从A点射入圆形区域的初速度变为原来的倍，求带电粒子连续两次经过A点的时间间隔。______ 研考点·通技法 杆轨模型常用的解题方法 1. 受力分析与动力学分析 先对金属杆进行受力分析，明确重力、拉力/推力、支持力、摩擦力、安培力的方向与大小。其中安培力F安=BIL=B2L2v/R总，是联系电磁与力学的关键。 结合牛顿第二定律F合=ma，分析杆的加速度变化：当加速度减为0时，杆达到最大速度，做匀速直线运动，这是动力学分析的核心节点。 2. 电路分析 将金属杆视为电源，明确其内阻，结合外接电阻分析回路的总电阻、总电流，以及各部分的电压、功率分配，为焦耳热计算做铺垫。 3. 能量守恒分析 用能量守恒解决位移、焦耳热等问题：外力做功等于杆的动能增加量+重力势能变化量+回路总焦耳热（若有摩擦，还需加上摩擦生热）。 也可对单个过程用动能定理，安培力做的功等于回路产生的总焦耳热，再根据电阻比例分配到各电阻上。 4. 动量定理（可选） 对于变加速运动过程，若已知时间，可对杆用动量定理，结合安培力的冲量I_{\text{安}}=BLq（q为回路电荷量），快速求解位移或速度，简化计算。 破类题·提能力 1.（2026·上海·二模）小金同学骑自行车上学，骑行过程中车轮与地面间不打滑。 7．如图，小金所骑自行车的链轮、飞轮和车轮的半径分别为、、。 （1）、分别为链轮和飞轮边缘上的点，则、两点的角速度大小之比为______。 （2）若踏板转动的角速度为，则自行车前行的速度大小为______。 8．小金用一根细绳将水杯悬挂在自行车车把上，他骑车沿平直公路做匀减速直线运动的过程中，水杯的受力示意图可能是______。 A． B． C． D． 9．小金到学校后将自行车停在路边，车轮胎容积保持不变。 （1）随着环境温度升高，车胎内的气体______。 A．对外界放热    B．所有分子的运动速率都变大 C．对外界做正功    D．速率大的分子所占比例变大 （2）环境温度为时，车胎内气体的压强为，则环境温度为时，车胎内气体的压强为______。 10．为了提高傍晚回家骑行的安全性，小金设计了一种“闪烁”装置。如图，车轮金属圈与轮轴之间均匀地连接3根长均为的金属条，每根金属条中间都串接一个阻值的小灯，金属条与金属圈构成闭合回路。车架上固定磁铁，可形成以轮轴为圆心的扇形匀强磁场区域，磁感应强度，方向垂直纸面向外。不计其他电阻。 （1）车轮以角速度转动时，证明金属条切割磁感线所产生的感应电动势为。 （2）磁场区域的圆心角为，车轮转动的角速度为，车轮半径为。小金在水平路面骑行，假设人对自行车做的功仅用于克服空气阻力和发电阻力。 ①金属条进入磁场时，中感应电流的方向为______，大小为______。 ②无风时小金克服空气阻力的功率为。车轮转动一圈，小金需要对自行车做多少功？ 热点题型2 感生电动势+电路+动力学综合 析典例·建模型 例2. （2025·上海浦东新·二模）根据法拉第电磁感应定律，闭合线框在一定条件下可以产生感应电流。 11．如图（a）所示，一个总电阻为R的单匝正方形线圈在一个变化的磁场中，穿过线圈的磁通量随时间的变化如图（b）所示。则在半周期内通过线圈的电荷量为________；一个周期内流过线圈的电流有效值为________。（以上两空结果均用“Φ0、R、T”表示） 12．如图所示，线圈在磁场中转动且切割磁感线可以在端口A、B处输出交变电压。线圈顺时针转动，从线圈平面处于中性面时开始计时，在第一个周期T内，转动的角速度恒定。 （1）当t＝0.25T时，ad边上感应电流的方向为________。 A．a到d                B．d到a （2）如图所示，在A、B两端接一个阻值为R的电阻，线圈在第一个周期内克服安培力做功为W。线圈内阻为0.5R，则电阻上产生的热量为________。 A．                    B． C．                 D． （3）如图所示，在A、B端口处接一个家用低压变压器，在实际使用过程中发现其微微发热。当UAB＝6.0V时，表中“★”的数据最符合实际的是________ A．12.0V  　　B．11.3V  　　C．3.0V  　　D．2.8V 原线圈匝数 副线圈匝数 UAB/V UCD/V 400 800 6.0 ★ （4）若线圈产生的正弦交流电动势随时间变化的e - t图像按如图所示呈规律性变化，其中第一个周期内线圈产生的电能为W0。经过足够长的时间A、B输出的总电能为0.8W0。则整个过程中线圈的效率为________。 A．80.0%            B．64.0% C．40.0%            D．26.7% 研考点·通技法 感生电动势的应用 上海高考电磁感应高频大题，以磁场随时间变化产生感生电动势为核心，融合闭合电路分析、安培力受力、运动状态判断于一体，综合性强、套路固定。 解题第一步先建模定性：明确磁场变化规律，判断磁感应强度增减，用楞次定律快速判定感应电流方向，再确定导体所受安培力的方向，先把受力和运动趋势定下来，避免后续方向出错。 第二步做电路结构分析：把线圈当作感应电源，分清内阻和外阻，理清串并联关系。利用法拉第电磁感应定律求平均或瞬时感应电动势，再由闭合电路欧姆定律求回路总电流、各电阻分压，为后续安培力计算铺垫，电路分析是整道题的中间桥梁。 第三步进行动力学受力拆解：对导体或线圈整体受力分析，梳理重力、支持力、摩擦力、安培力，安培力大小由电流、磁场、有效长度联动求出。结合牛顿第二定律，分析加速度变化，判断物体做匀变速、变加速还是最终匀速，找准受力平衡、速度最大等临界状态。 第四步巧用规律综合求解：涉及位移、速度、时间多用运动学公式和动能定理；涉及热量、能量转化用能量守恒，磁场变化产生的电能最终以焦耳热形式耗散。若为变力过程，可借助动量定理结合电荷量公式简化运算。 破类题·提能力 2．（2026·上海·一模）电磁感应现象 法拉第作出了关于电磁场的关键性突破，发现了电磁感应现象，永远改变了人类文明。 13．如图所示，面积为的200匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为，定值电阻，线圈总电阻，则回路中电流的大小为__________A，两点间的电势差________。    14．小李同学用图中两个电路研究通电自感和断电自感现象。图中L是一带铁芯的线圈，直流电阻忽略不计，A、B是额定电压为1.5V的灯泡，直流电源为一节新的干电池。请根据左侧栏对电键的实验操作，判断出右侧栏中能观察到的小灯泡的现象，并在左侧栏内的空格内填入相匹配的现象前的字母： 对电键的操作： （1）电键S1由断开到闭合_______ （2）电键S1由闭合到断开_______ （3）电键S2由断开到闭合_______ （4）电键S2由闭合到断开_______ 实验过程中可能会观察到灯泡的现象： A．慢慢变亮，然后亮度不变 B．立即变亮，然后亮度不变 C．立即变亮，然后慢慢熄灭 D．稍微变暗，然后亮度不变 E．立即熄灭 F．闪亮一下，然后熄灭 15．如图所示，一根有裂缝的空心铝管竖直放置。让一枚磁性比较强的永磁体从管口处由静止下落，磁体在管内运动时没有跟铝管内壁发生摩擦。则磁体（　　） A．在管内的加速度越来越大 B．受到铝管中涡流的作用力方向一直向下 C．受到铝管中涡流的作用力方向一直向上 D．受到铝管中涡流的作用力方向先向上后向下 16．如图所示，质量、电阻、长度的导体棒横放在U形金属框架上。框架固定在绝缘水平面上，相距的相互平行，电阻不计且足够长，电阻的垂直于。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度。现垂直于施加的水平恒力，使棒从静止开始无摩擦地运动，棒始终与保持良好接触。 （1）求棒能达到的最大速度； （2）若棒从静止到刚好达到最大速度的过程中，导体棒上产生的热量，求该过程中棒的位移大小。 热点题型3 电磁阻尼/弹簧振子+电磁感应综合 析典例·建模型 例3.（2025·上海松江·一模）电磁阻尼在缓冲或制动装置中有很多应用。 17．如图，两条足够长的光滑平行金属导轨，间距为L，所在平面与水平面的夹角为θ，底端与阻值恒为R的小灯泡连接，顶端与电阻R0连接。整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。在外力作用下，一质量为m、电阻为R的导体棒静止在导轨上，并与导轨垂直。导轨电阻忽略不计。 （1） 初始时开关S处于断开状态。撤去外力，导体棒从导轨上端滑下，小灯泡稳定发光时， ①通过小灯泡的电流方向为( ) A．由a指向b　　B．由b指向a ②导体棒的速度大小_____。（计算） ③小灯泡的功率_____。（计算） （2） 小灯泡稳定发光后，闭合开关S。 ①小灯泡再次稳定发光时，导体棒中产生的感应电流( )原来的电流。 A．大于　　B．等于　　C．小于 ②定性画出闭合开关S后导体棒的速度随时间变化的图像__________。 18．上题中能起到阻尼作用的匀强磁场方向还可能是______________。 研考点·通技法 电磁感应综合的解题方法 此类题型是上海高考物理电磁感应压轴高频题型，将弹簧振子振动规律、电磁阻尼、电磁感应、能量守恒融合命题，以金属线框或导体棒搭配弹簧、磁场为载体，兼具力学振动与电磁耗散双重特点。 解题首要先构建物理模型，把装置等效为弹簧振子，明确平衡位置、振幅、往复振动规律；再识别电磁感应场景，线框进出磁场、磁场区域切割均会产生感应电动势，形成感应电流，进而产生安培力充当电磁阻尼，阻碍相对运动。 第二步做好受力与运动分析，对振子进行受力拆解，兼顾重力、弹簧弹力、安培力、摩擦力。电磁阻尼始终阻碍运动，使振子机械能不断损耗，振动为阻尼振动，振幅逐渐衰减，最终静止在受力平衡位置，这是题型核心特征。 第三步紧扣电磁与电路关联，导体切割产生感应电动势，结合回路总电阻求感应电流，再推导安培力大小；明确安培力是变力，随速度变化，不能用匀变速运动公式硬套，只能用功能关系处理。 第四步核心用能量守恒解题，振子的重力势能、弹性势能、动能，通过电磁感应不断转化为回路焦耳热，有摩擦时还要叠加摩擦生热。全程无需复杂运动过程推导，只抓初末状态能量变化即可列式求解。 最后把握临界与稳态，静止时合力为零，弹簧弹力、重力、安培力平衡；振动过程只分析能量损耗，不纠结瞬时加速度，巧用能量守恒替代动力学复杂运算，是这类题型最实用的解题捷径。 破类题·提能力 3．（2026·上海普陀·二模）新能源汽车 新能源车指采用非传统燃料作为动力来源的车辆，核心目标是减少对石油的依赖和降低环境污染。 19．新能源汽车上常装有北斗卫星系统接收器。某颗北斗卫星在距离地面高度为h的圆轨道上运行。已知地球半径为R，地球表面重力加速度大小为g，则该卫星的运行周期为________； 20．某新能源汽车的无线充电系统由发射端N（地面供电线圈）和接收端M（车载受电线圈）组成。充电时，与动力电池相连的受电线圈静置于地面供电线圈正上方，如图（a）所示。当N接交流电后，穿过M的磁通量随时间t变化的规律如图（b）所示。已知M的匝数为100匝，不考虑线圈的自感。 （1）（多选）若磁感线向上穿过M，通过M的磁通量为正，则M中产生顺时针方向的感应电流（从上往下看）的时段有________； A．        B． C．    D． （2）在的时间内，穿过M的磁通量的变化量________Wb； （3）线圈M中产生的感应电动势随时间变化的关系式：________（V）。 21．如图，通过匝数为匝的供电线圈，同时给受电线圈匝数分别为匝、匝的两辆新能源汽车充电，忽略各种能量损耗。当供电线圈两端接在220V的正弦交流电源上时，两车的充电电流分别为、，则通过供电线圈的电流________A。 22．如图，某新能源车大灯结构的简化图。现有一光线从焦点F处射出，经旋转拋物面反射后，从半球透镜竖直直径AB上的C点、垂直射入半球透镜。已知半球透镜的折射率为。若C为半径AO的中点，距地面0.81m，则该光线射到地面的位置与大灯间的水平距离约为________m。（，） 23．某新能源车使用“再生制动”技术提升能效。系统设定速度大小大于时选择再生制动，再生制动阶段阻力大小与速度大小成正比，即；速度大小小于等于时选择机械制动，机械制动阶段阻力大小恒为车重的倍。（重力加速度大小为g） （1）（计算）若该车质量为m，求该车以速度大小（）开始制动直到停下，汽车运动的位移大小________。 （2）再生制动过程中，当回收系统的输出电压U比动力电池所需充电电压低时，无法直接为动力电池充电。在下列电路中（L为自感线圈），通过不断打开和闭合开关S，在U小于的情况下，可能实现为动力电池充电的是________。 A．    B．    C．    D． 刷模拟 1．（2026·上海杨浦·二模）新能源汽车的能量回收系统 依靠物理原理，新能源汽车的能量回收系统设计不仅可以增长续航，更有利于实现碳中和。 (1)新能源汽车日趋普及，其能量回收系统可将制动时的动能回收再利用，当制动过程中回收系统的输出电压（U）比动力电池所需充电电压（）低时，不能直接充入其中。在下列电路中，通过不断打开和闭合开关S，实现由低压向高压充电，其中正确的是（　　） A． B． C． D． (2)一质量为1500kg的电动汽车沿斜坡倾角的斜坡匀减速下坡。从72km/h减速至18km/h用时5s。若这5s内系统完全使用再生制动，且该车在行驶过程中受到的除制动力以外的其余阻力大小为500N，则这5s内该车的位移大小x=______m，再生制动提供的制动力大小F=_______N。 (3)某兴趣小组为研究电动汽车能量回收装置原理，设计了如图所示的模型：两个半径不同的同轴圆柱体间存在由内至外沿半径方向的辐向磁场。有一根质量为m、长度为L、电阻为R的金属棒MN通过导电轻杆与中心轴相连，可绕轴转动，金属棒所在之处的磁感应强度大小均为B，整个装置竖直方向放置。中心轴右侧接一单刀双掷开关：开关接通1，由电动势为E，内阻为r的电源给金属棒供电，棒MN受到阻力f方向与速度相反，大小与速度成正比，，k为已知常数。当MN运动的路程为s时已经匀速运动。若开关接通2，开始能量回收，给电容为C的电容器充电。初始时电容器不带电、金属棒MN静止，电路其余部分的电阻不计。 Ⅰ.在开关接通1瞬间，求：棒MN受安培力大小； Ⅱ.开关接通1，求：稳定后棒MN的最大速度； Ⅲ.接第Ⅱ问，若最大速度已知，记为，则 ①求：开始转动到最大速度过程中，电源把多少其他形式能转化为电能； ②达到最大速度后，开关接通2，若此后阻力不计，在一段时间后金属棒将再次匀速转动，求：此时电容器C上的带电量Q。 （2026·上海杨浦·二模）我们对物理实验中的各类物理量进行测量和分析，进而得出科学结论。 2．甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。 甲同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个针管比原来粗的注射器，使滴在水面上的每滴油酸酒精溶液的体积比原来的大。 乙同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小一些。 丙同学在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，导致计算的面积比实际面积大一些。 这三位同学的操作中，会导致实验测得的油酸分子直径偏大的是________。 A．甲同学 B．乙同学 C．丙同学 3．如图，灯泡A与带有铁芯且电阻较小的线圈L并联。先闭合开关S，灯泡A正常发光，再断开开关S，________。 A．灯泡A立即熄灭 B．灯泡A正常发光 C．断开开关S后瞬间，流过灯泡A的电流方向向左 D．断开开关S后瞬间，流过灯泡A的电流方向向右 4．如图，画有方格的圆盘竖直插入水槽，水面恰好位于水平直径PQ处。在盘边缘A处固定激光笔，激光笔射出的单色光由空气沿半径AO斜射入水中，光发生折射，折射光线为OB。根据图中信息，得到该单色光在水中的折射率________。（结果保留2位有效数字） 5．如图（a），与压强传感器相连的试管内装有封闭的空气和温度传感器的热敏元件。用远红外加热器加热试管内的气体，获得图（b）的气体压强p与摄氏温度t的关系图线。 （1）图（b）中图线与纵坐标轴的截距为y，图线的斜率为k，则热力学温度T与摄氏温度t之间的关系：________。（用本题中的字母表示） （2）加热过程中，封闭气体的________。 A、分子数密度不变        B、分子势能增大 C、内能增大，气体对外做功    D、吸收热量，外界对气体做功 6．一质量为的汽车以100kW的恒定输出功率在平直路面上行驶。不计传动装置和热损耗等造成的能量损失，且空气静止。汽车行驶所受空气阻力表达式为：，k为比例系数，v为汽车行驶速度。测得汽车所受到的空气阻力和地面阻力随汽车速度变化的图线，如图所示。从图中交点的数据可知，比例系数k的数值为________，单位为________（用国际单位制基本单位表示），此时汽车的加速度大小为________。（计算结果均保留2位有效数字） （2026·上海静安·二模）高能粒子 高能粒子治疗系统利用电磁场加速带电粒子形成束流，用于精准医疗。 7．如图，在回旋加速器中，质子被不断加速。 （1）质子在、半圆金属盒内运动时，其______。 A．运动的速率均匀增加                        B．运动的角速度保持不变 C．绕行一周所用的时间变长                    D．所受的洛伦兹力保持不变 （2）当质子被加速到接近光速时，发现其运动周期变长，同时______。 A．质子电荷量发生变化                        B．质子质量发生变化 C．磁场随半径增大而变化                    D．电场随半径增大而变化 8．为精确控制粒子的能量，先用特定波长的光激发氢原子至能级，其再向基态跃迁辐射光子。 （1）这些可能辐射的光子中，波长最短的是从______的光子。 A．跃迁到                        B．跃迁到 C．跃迁到                        D．跃迁到 （2）如图给出了光子与静止电子碰撞后电子的运动方向。 ①碰撞后光子沿______方向运动。 A．①                    B．②                    C．③ ②碰撞后光的波长______。 A．变长                B．不变                C．变短 9．治疗后的剩余粒子将打入拦截器回收能量。拦截器的能量回收部分可简化为图示装置。光滑平行金属导轨倾角为，间距为。导轨顶端连接一个电容为的理想电容器（初始未充电）。整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中。一质量为、电阻不计的金属棒从导轨上高处由静止开始滑下。设金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，重力加速度为。 （1）（计算）若金属棒以大小为的加速度沿导轨向下做匀加速运动，求金属棒滑至导轨底端时的速度大小。 （2）（计算）求金属棒以加速度沿导轨匀加速下滑至底端的过程中，电容器储存的最大电能。 （3）（论证）金属棒在导轨上做匀加速直线运动。 （2026·上海杨浦·一模）玩具小车 玩具小车是一代人的童年回忆，也被运用于物理实验研究中。 10．额定功率为的玩具小车以加速度匀加速启动，到额定功率后保持恒功率行驶至最大速度。玩具小车的图线如图①所示。若该玩具车以加速度匀加速启动，以相同的方式达到最大速度，整个过程阻力视为不变，则图线可能是下列中的（    ） A． B． C． D． 11．某模型小组用遥控玩具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。已知小车总质量为m，金属框边ab长为l，边ad长为2l，电阻为R，磁场宽度D= 4l，磁感应强度为B，不计摩擦。若cd边刚离开磁场边界MN时，小车速度恰好为零。 （1）线框穿过磁场的过程中，感应电流的方向( ) A．均为abcda   B．均为adcba      C．先abcda再adcba D．先adcba再abcda （2）定性画出小车运动的速度v随时间t变化的关系图像____；（作图题） （3）边ab刚进入磁场时，小车的加速度为____，线框进入磁场的过程中，通过导线截面的电量q=_____． （4）分析论证：“线框进入磁场过程的发热量大于穿出磁场过程的发热量” ____．（论证题） （25-26高三下·上海徐汇·月考）如图甲所示为海浪发电模型，线圈处在固定均匀辐向磁场中，机械传动装置将海浪的运动转化为线圈沿水平方向的往复振动，某段时间内振动速度随时间的变化图像为如图乙所示的正弦函数（其中v0、T已知）。若线圈的匝数为N，周长为d，其所处位置磁感应强度大小为B，线圈电阻为r，忽略一切摩擦。在A、B两端接储能装置（视为阻值为R的电阻）。 12．规定纵截图中向右为正方向，则t=T时，右视图中感应电流大小和方向为___________。 13．A、B两端的电压瞬时值U随时间t变化表达式U=___________。 14．（计算）0~T时间内，流过电阻R的电量q。 15．t时间内（t>>T）储能装置存储的能量为___________。 16．如图丙所示为海浪发电内部气室。 当海水下降时，___________，每次吸入1.0×105Pa、7℃的空气。 A．K1打开，K2闭合 B．K1闭合，K2打开 C．K1、K2均打开 17．（计算）接上题，当海水上升时，K2关闭，绝热压缩空气，压强达到时K1打开，活塞推动空气全部进入工作室，驱动涡轮机发电。设K1打开后，活塞附近的压强近似不变。若不计活塞的质量，不计摩擦，已知空气由p1V1绝热变化到p2V2，近似遵循，1mol理想气体升温1K内能改变。 （1）S1打开时空气的温度为多少℃。 （2）S1打开后海水每次上升所做的功为多少J。 刷真题 （2024·上海·高考真题）自行车发电照明系统 某自行车所装车灯发电机如图（a）所示，其结构见图（b）。绕有线圈的匚形铁芯开口处装有磁铁。车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动。摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起转动，从而使铁芯中磁通量发生变化。线圈两端c、d作为发电机输出端。通过导线与标有“12V，6W”的灯泡相连。当车轮匀速转动时，发电机输出电压近似视为正弦交流电。假设灯泡阻值不变，摩擦轮与轮胎间不打滑。 18．在磁铁从图示位置匀速转过90°的过程中 （1）通过的电流方向（在图中用箭头标出）；_____ （2）中的电流_____ A．逐渐变大    B．逐渐变小    C．先变大后变小    D．先变小后变大 19．若发电机线圈电阻为2Ω，车轮以某一转速n转动时，恰能正常发光。将更换为标有“24V，6W”的灯泡，当车轮转速仍为n时 （1）两端的电压_____ A．大于12V    B．等于12V    C．小于12V （2）消耗的功率_____ A．大于6W    B．等于6W    C．小于6W 20．利用理想变压器将发电机输出电压变压后对标有“24V，6W”的灯泡供电，使灯泡正常发光，变压器原、副线圈的匝数比，该变压器原线圈两端的电压为______V。 21．在水平路面骑行时，假设骑车人对自行车做的功仅用于克服空气阻力和发电机阻力。已知空气阻力与车速成正比，忽略发电机内阻。 （1）在自行车匀加速行驶过程中，发电机输出电压u随时间t变化的关系可能为_____ A．B．C．D． （2）无风时自行车以某一速度匀速行驶，克服空气阻力的功率，车灯的功率为。为使车灯的功率增大到，骑车人的功率P应为_____ （2025·上海·高考真题）再生制动与气囊减震相辅相成，共同提升车辆性能。再生制动通过能量回收提升能源利用效率，制动系统优先使用再生制动，不足部分由机械制动补充。气囊减震提升了乘坐舒适性和安全性。 22．一电动汽车采用笼式感应电机，再生制动时电动机转为发电机模式，如图（a）所示的笼式电机在磁感应强度为B的匀强磁场中绕固定轴转动，磁场方向与各导体条垂直。当电机转到如图（b）所示位置时，感应电动势最大的导体条为 A．和 B．和 C．和 D．和 23．一质量的电动汽车沿斜坡的斜坡匀减速下坡。从减速至用时。若这5s内系统完全使用再生制动，且该车在行驶过程中受到的除制动力以外的其余阻力大小为，求这5s内该车的位移大小x和再生制动提供的制动力大小。重力加速度，， 24．气囊减震技术中的气囊可简化为图示水平固定的气缸，质量为M，横截面积为S的光滑活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内。开始时气缸内气体压强为，体积为，活塞静止于平衡位置O。外界大气压强恒为，以O为原点、水平向右为正方向，建立轴。 （1）若缸内气体经历等温过程，求活塞由平衡位置O右侧、位移为x时内外气体对活塞的压力的合力大小F。（计算） （2）若缸内气体经历等温过程，活塞由平衡位置O沿x轴正方向移动微小位移并由静止释放，证明活塞近似做简谐振动（论证）。与振子质量为m、弹簧进度系数为k的弹簧振子频率公式类比，可知该活塞做简谐振动的频率振动频率 = 。 【提示: 当】 （3）若气缸和活塞导热性均不佳，活塞移动微小位移并由静止释放，在短时间内活塞的运动仍可视为简谐运动。其频率为。 ①与等温情况下活塞近似做简谐运动的频率 相比， 。 A．         B．    C． ②对上述①的选择作出解释。（简单） （2026·上海·高考真题）电磁测速 单极测速发电机是电机学领域的一种测速元件，采用电磁感应原理工作。其原理为圆柱式或圆盘式电枢在恒定匀强磁场中旋转产生感应电势，输出特性与转速呈线性关系。该装置通常采用圆筒式空芯转子与永磁结构，结合电刷引流装置优化性能。该发电机通过无换向器设计实现无纹波直流电压输出，避免换向火花干扰，且输出电压对称性佳。其瞬态响应好、灵敏度高，适用于动态测速场景。由于无齿槽结构，最高转速仅受轴承限制。根据《湖南大学学报（自然科学版）》相关研究，该装置在稳态和瞬态测速中均表现出优良特性，可应用于现代快速驱动系统的动态参数测量。 25．某齿轮式电磁转速传感器的结构如下：金属齿轮的每个齿上都固定有可被磁化的小磁铁，齿轮旁放置一个条形永磁铁，永磁铁上绕有闭合线圈。已知初始时刻，齿轮的一个金属齿正对着永磁铁；当齿轮转动时，金属齿会周期性地靠近、远离永磁铁，导致穿过线圈的磁通量周期性的发生变化。则在磁通量变化的一个周期内， A、B的电势关系是（　　） A． B． C．先，后 D．先，后 26．已知上述齿轮式传感器中，感应电动势变化的周期为，齿轮共有N个齿，车轮的直径为D。若该齿轮与汽车的车轮属于同轴转动，求汽车的速度？ 27．现经过半波整流器后，电压传感器的示数如图所示，求有效电压U？ 28．现将传感器改为圆柱笼式结构：半径为R的轻质金属圆柱笼，其侧面曲面上等间距的固定有三根完全相同的金属细条（金属条夹角为120°）。在圆柱笼的一侧，有一个垂直于圆柱轴线的小范围匀强磁场区域，有且只有一根金属条会在磁场区域内。当圆柱笼绕中心轴转动时，每根金属细条进入磁场区域时都会切割磁感线产生感应电动势。 （1）某一时刻，恰好有一根金属细条完全处于磁场中，此时测得圆柱笼两个圆形端面之间的电势差为。求该金属细条产生的感应电动势大小( )？ （2）已知磁场的磁感应强度为，金属细条的长度为，电阻为，电路其余部分电阻不计。求此时该金属细条受到的安培力大小( )？ （3）若汽车从某一时刻做匀加速运动，测得相邻两次电压脉冲峰值分别为和。则下一次电压脉冲的峰值最接近下列哪个选项( ) A    B．    C．    D． 29．已知圆柱笼的半径为，车轮的半径为，结合上一问测得的相邻脉冲峰值电压和，求汽车的加速度大小？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $