广东佛山市2026-2027学年高二物理下学期期末测试

**基本信息** 以霍尔推进器、高铁供电等科技前沿及自制小吊扇等生活实践为情境，覆盖电磁感应、磁场、变压器等核心知识，通过原创题和综合题考查科学思维与探究能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|7/28|电磁现象判断、发电机原理、变压器计算|第4题以霍尔推进器为情境，考查洛伦兹力与圆周运动，体现科技前沿| |多选|3/18|高铁供电分析、自制吊扇原理|第9题原创小吊扇情境，融合安培力与能量转化，培养科学态度| |非选择|5/54|磁感应强度测量实验、楞次定律探究、电磁感应综合计算|第15题原创综合题，结合力学碰撞与电磁场运动，考查模型建构与科学推理|

广东省佛山市2026-2027学年高二物理下学期期末测试 答案及解析 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C C D D D B BC BC ABC 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。 1．【答案】A 【详解】A．当摇动手柄使得蹄形磁铁转动时，根据电磁驱动原理可知，铝框会同方向转动，故A正确； B．振动的条形磁铁在金属线圈中产生感应电流，感应电流对磁铁的相对运动有阻碍作用，使条形磁铁快速停下来，利用了电磁阻尼规律，故B错误； C．真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，由于电磁感应会在金属内部产生很大的涡流使金属产生大量热量使炉内金属熔化，从而冶炼金属，故C错误； D．穿过塑料管的小磁体，只受重力作用，做的是自由落体运动。穿过铝管的小磁体，由于磁体在铝管中运动的过程中，铝管产生感应电流，则小磁体受到重力和向上的电磁阻力作用，小磁体在铝管中运动的加速度小于重力加速度，所以小磁体在塑料管中的运动时间小于在铝管中的运动时间，故D错误。 故选C。 2．【答案】C 【详解】A．正弦式交变电流的电动势大小随时间按正弦规律变化。辐射状磁场的磁感应强度始终与长边运动方向垂直，当线圈在磁场区域内时，感应电动势大小恒定。且线圈在匀速转动过程中，两长边会同时经过无磁场区域，不产生感应电流，整个过程产生的不可能是正弦交变电流，故A错误； B．线圈匀速转动一周的过程中，在两个磁场区域运动方向发生改变，由右手定则可知，感应电动势的方向会随之反向，因此产生的是交变电流，不是直流电，故B错误； CD．线圈在磁场中匀速转动时，两条长边均垂直切割磁感线。产生的感应电动势大小为 其中 代入得 由于，，，，均为定值，所以在磁场中转动时，产生的电动势大小是，始终不变，故C正确，D错误。 故选C。 3．【答案】C 【详解】设原、副线圈的匝数比为k，原线圈的电流为，则有副线圈的电流为， 原线圈的电压 因为电源电压的有效值恒定，所以有 代入数据则有 解得 故选C。 4．【答案】D 【详解】A．因电场力垂直圆环平面向外，电子在圆环平面内做圆周运动，电场力对电子不做功，故A错误； B．电子由于带负电，故所受电场力垂直圆环平面向外，与辐射状磁场对粒子的洛伦兹力平衡，电子受垂直圆环平面向里的匀强磁场的洛伦兹力方向指向圆心O，根据左手定则可知，电子在圆环内沿顺时针方向运动，故B错误； CD．电子在圆环内受到磁场Ⅱ的洛伦兹力提供电子做圆周运动的向心力 解得： 电子在垂直环平面方向受力平衡 解得：，故C错误，D正确。 故选D。 5．【答案】D 【详解】AB选项：电子在磁场中做匀速圆周运动，由与左右关于O点对称，因此磁场垂直纸面向里或者向外均可以；洛伦兹力提供向心力，有 由题易知：，则，故A、B错误； C选项：最长时间为一个完整圆周， D选项：所有电子轨迹区域如图所示，面积 故选D。 6．【答案】D 【详解】A．根据右手螺旋定则，可知上方导轨电流向右，在导轨间产生的磁场垂直纸面向里；下方导轨电流向左，在导轨间产生的磁场也垂直纸面向里，合磁场方向垂直导轨平面向里（俯视向下），故A错误； B．由题意，磁感应强度 回路电流 因此 电枢受到的安培力，故B错误； C．安培力是恒力，不计摩擦，由动能定理有 解得电枢弹出速度，故C错误； D．加速度 可知加速度与电流的平方成正比，当电流变为时，加速度变为原来的9倍，故D正确。 故选D。 7．【答案】B 【详解】将粒子的速度分别沿水平与竖直方向分解，粒子在竖直方向以速度做匀速直线运动，在水平面内以速度做匀速圆周运动，则有 运动周期为 由于粒子在运动过程中恰好没有越过边界、，所以有 解得 经历一段时间后，粒子到达点正上方的点处，则有（） 当n=1时，O、A两点间的距离 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。 8．【答案】BC 【详解】A．理想变压器满足关系 输入电压，输出，则，故A错误； B．输入电压，输出，则，故B正确； CD．已知机车功率，机车获得电压 机车功率，得 线路电压损失 由欧姆定律 得等效电阻，故C正确，D错误。 故选BC。 9．【答案】BC A、B选项：叶片旋转是因为磁场对通电导线的作用力，则通电导线对磁铁的反作用力使磁铁转动起来，A选项错误，B选项正确； C选项：若将磁铁固定住，则导线将逆时针（俯视）转动，故图示导线受到垂直纸面向外的安培力，根据左手定则，磁感线垂直导线向下，故磁铁的上方为N极，C选项正确； D选项：干电池消耗的电能除了转化为叶片的动能，还有电阻上的发热，故D选项错误。 故选BC。 10．【答案】ABC 【详解】设导轨宽为，金属棒在某一时刻速度为v，由题意可知，感应电动势 感应电流 即 安培力，方向水平向左，即 可知 R两端电压 可得 感应电流功率 即 分析金属棒运动情况，由力的合成和牛顿第二定律可得 加速度 因为金属棒从静止出发，所以 即 加速度方向水平向右：讨论 （1）若，，即 金属棒水平向右做匀加速直线运动，有 说明可得、、、，此种情况A选项满足； （2）若，随v增大而增大，即a随v增大而增大，说明金属棒做加速度增大的加速运动，速度与时间呈指数增长关系，根据四个物理量与速度的关系可知所以在此情况下没有选项符合； （3）若，随v增大而减小，即a随v增大而减小，说明金属棒在做加速度减小的加速运动，直到加速度减小为0后金属棒做匀速直线运动，根据四个物理量与速度关系可知BC选项符合。 故选ABC。 三、非选择题：共54分，考生根据要求作答。 11． （8分）（每空2分）（1） 用刻度尺测量线框D的下边长L 【详解】（1）[1]电路图连接如图所示 （2）④[2]用刻度尺测量线框D的下边长L； （3）[3]安培力与在磁场中的导线长度有关，安培力合力等于金属框架下边受的安培力，根据平衡条件，有 解得 （4）[4]若，则D收到的向上的拉力大于重力，所以安培力的方向向下，根据左手定则可知磁感应强度方向垂直纸面向外。 12．（8分）(1)向右（2分） (2)B（2分） (3) 下 （1分） S （1分） (4)AC （2分） 【详解】（1）闭合开关时，穿过线圈B的磁通量增加，电流计指针右偏，说明穿过B的磁通量增加时，指针向右偏。 将A迅速插入B时，穿过B的磁通量继续增加，因此指针仍向右偏转。 （2）要使指针左偏，需要穿过B的磁通量减少： A． 插入铁芯，磁通量增加，指针右偏，A错误； B． 拔出A线圈，穿过B的磁通量减少，指针左偏，B正确； C．滑动变阻器滑片左滑，接入电阻减小，电流增大，穿过B的磁通量增加，指针右偏，C错误。 故选B。 （3）[1]图乙中指针向左偏，说明电流从左接线柱流入，由右手螺旋定则得感应电流磁场向下。 原磁铁下端为S极，原磁场向上，感应电流磁场阻碍原磁通量增加，说明原磁通量增加，因此磁铁向下运动。 [2]图丙中指针向右偏，说明电流从右接线柱流入，由右手螺旋定则得感应电流磁场向上。 磁铁向上运动，原磁通量减少，感应磁场与原磁场同向，因此原磁场向上，说明条形磁铁下端为极。 （4）A． 磁体进入线圈时磁通量增加，电流为正；离开线圈时磁通量减少，电流为负，方向相反，说明感应电流方向与线圈中磁通量增减有关，A正确； B． 感应电流方向由磁通量变化的方向（增减）决定，与磁铁速度大小无关，B错误； C． 磁体加速下落，离开线圈时速度更大，磁通量变化更快，图C中离开时电流峰值更大，说明感应电流大小与磁通量变化快慢有关，C正确。 故选AC。 13．（8分）（每式1分）（1）；（2） 【详解】（1）设升压变压器的副线圈两端电压为，则有 解得 设降压变压器的原线圈两端电压为，则有 解得 则输电线损耗的电压为 （2）根据欧姆定律可得，通过输电线的电流为 对于降压变压器，有 解得用户的电流为 14．（13分）（1）；（2）；（3） 【详解】（1）当金属棒的速度最大时，棒中的感应电动势为E=B0Lv0 （ 1分） 回路中的电流 （ 1分） 电阻上的电压为 （ 2分） （2）由于感应电动势为 （ 1分） 类比与单匝线圈在磁场中转动产生的电动势，则的过程中，通过定值电阻的电量与线圈从中性面转过90°通过定值电阻的电量相同 （ 1分） （ 1分） 则有 电动势的有效值为 在时间内，产生的焦耳热为 （ 1分） 根据功能关系，有 （ 1分） 解得 （ 1分） （3）撤去拉力时，对导体棒根据动量定理有 （ 1分） 感应电流的平均值为 （ 1分） 由于 解得 可知 （ 1分） 15．（17分）解：（1）（4分）ab在B点： （ 1分） 得： ab碰撞： （ 1分） a从A到B： （ 1分） 得： （ 1分） （2） （5分）从B到P： （1分） 得： （1分） 得： 由 得： （1分） （1分） 得： 方向与水平方向夹角 （1分） （3） （7分）从B到P类平抛运动 水平方向： （或 得） （1分） 由几何关系： 得： （1分） 则： 得： （ 1分） 又： 得： （1分） 由： （1分） 得： （1分） 第1次碰撞： 之后每次碰撞点下移 第n次碰撞点到MN的距离 （1分） 第n次碰撞点到MN的距离（n = 1,2,3...） （1分） 学科网（北京）股份有限公司 $ 应用场景：期末测试 广东省佛山市2026-2027学年高二物理下学期期末测试 时间：75min 满分：100分 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．下列关于电磁现象的说法中，正确的是（　　） A．图甲中，转动蹄形磁铁时，原来静止的铝框会受到电磁力的作用而同向转动 B．图乙中，金属线圈对条形磁铁的振动没有影响 C．图丁中，线圈通入高频交流电时，冶炼炉形成涡流产生大量热量使金属熔化 D．图丙中，两个相同的小磁体由静止穿过等长的铝管和塑料管，在塑料管中运动时间长 2．如图为某种发电机的横截面图，闭合矩形线圈匝数为n，垂直纸面的长边长度为L，短边在纸面内且长度为d，矩形线圈放在均匀辐射状磁场中（磁场方向均沿半径方向），转轴在中心O，线圈两条长边经过的位置的磁感应强度大小均为B，方向始终与两边的运动方向垂直，磁场分布在磁极与铁芯之间的左右两个圆心角均为θ＝120°区域内。现让线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（　　） A．线圈在匀速转动过程中产生的是正弦式交变电流 B．线圈在匀速转动过程中产生的是直流电 C．线圈在磁场中匀速转动时，产生的电动势大小始终不变 D．线圈在磁场中匀速转动时，产生的电动势大小是2nBLdω 3．一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻和的阻值分别为、和，A为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定，当开关断开时，电流表的示数为；当闭合时，电流表的示数为。该变压器原、副线圈匝数的比值为（　　） A．2 B．3 C．4 D．5 4．霍尔推进器是未来星际航行的绿色引擎，其放电室横截面可简化为一个圆环区域，圆环内存在辐射状磁场，如图所示。另有方向均垂直圆环平面向里的匀强磁场和匀强电场（未画出），且磁感应强度大小为，电场强度大小为。电荷量为、质量为的电子恰好能够沿半径为的轨道做匀速圆周运动。下列说法中正确的是（     ） A．电场力对电子做正功 B．电子沿逆时针方向做圆周运动 C．电子做匀速圆周运动的线速度大小为 D．轨道处辐射状磁场的磁感应强度大小为 5．（原创）如图，矩形ABCD内有方向垂直于纸面的匀强磁场（图中未画出），一电子发射器在纸面内从AB中点O以相同的速度v向上方各个方向射出，已知AB=2AD=2L，电子电荷量为e，质量为m。若所有粒子都能从AB边射出磁场，则下列说法正确的是（　　） A．可以确定磁场方向垂直纸面向外 B．磁场方向不能确定，但磁感应强度大小为 C．电子在磁场中运动的最长时间为 D．电子在磁场中的轨迹区域面积为 6．某款电磁推进装置的结构简图（俯视图）如图所示，内侧间距为的两平行金属直导轨固定在水平面上，一质量为的电枢垂直放置在两导轨间。回路中通入恒为的强电流，方向图中已标出，两导轨中强电流在导轨间产生的磁场视为匀强磁场，磁感应强度与电流的关系式为（为常数），电枢由静止被推进距离后弹出。不计一切摩擦，电枢始终和导轨垂直且接触良好，电枢中电流产生的磁场忽略不计，下列说法正确的是（    ） A．俯视看，导轨间磁场方向垂直于导轨平面向上 B．电枢受到安培力的大小为 C．电枢弹出时的速度大小为 D．若将强电流调整为，则电枢运动的加速度变为原来的9倍 7．如图所示，间距为d的两竖直P、Q虚线边界内（含边界）有竖直向上的匀强磁场，O点到边界P、Q的距离相等。一带正电的粒子（重力不计）从O点射入磁场中，速度方向与竖直方向的夹角θ＝60°。若粒子在运动过程中恰好没有越过边界P、Q，经历一段时间后，粒子到达O点正上方的A点（图中未画出）处，则O、A两点间的距离可能等于（　　） A． B． C． D． 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8．中国高铁享誉全球。如图所示，高铁的供电流程是将高压或经过牵引变电所进行变压，降至，通过接触网上的电线与车顶上的受电器进行接触而完成受电，机车最终获得的电力．以下说法正确的是（　　） A．若电网的电压为，则变电所的变压器原、副线圈匝数比为 B．若电网的电压为，则变电所的变压器原、副线圈匝数比为 C．如果高铁机车功率为，则自牵引变电所至机车间的馈线等效电阻约为 D．如果高铁机车功率为，则自牵引变电所至机车间的馈线等效电阻约为 9．（原创）阿兴同学利用干电池、小磁铁、小铁钉、硬纸片及导线自制了一个小吊扇，如图所示。两个圆片状磁铁互相吸合中间夹着纸片做成扇叶，小铁钉被磁化后将扇叶吸挂在干电池正极。当导线上端接触干电池负极，下端轻触圆片形磁铁边缘时，叶片便快速旋转起来。下列说法正确的是（ ） A. 叶片旋转起来是因为小磁铁的磁场对磁铁内部电流的作用力 B. 叶片旋转起来是因为线框对磁铁的反作用力 C. 若此时叶片顺时针（俯视）旋转，则小磁铁的上面为N极 D. 叶片获得的动能等于干电池消耗的电能 10．如图所示，电阻不计的光滑平行金属导轨水平放置于竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R。质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上，受到垂直于金属棒的水平外力F作用由静止开始运动，外力F与金属棒速度v的关系是（F0、k是常量），金属棒与导轨始终垂直且接触良好。设金属棒中感应电流为I、受到的安培力为FA、MN两端的电压为U、感应电流的功率为P，它们随时间t变化的图象可能正确的有（　　） A． B． C． D． 三、非选择题：共54分，考生根据要求作答。 11．（8分）如图所示是一种测量磁感应强度的实验方案、虚线框内存在一个与纸面垂直的匀强磁场。D为位于纸面内的金属框，E为直流电源，R为电阻箱，A为电流表，S为开关，此外还有细沙、天平、刻度尺和若干轻质导线。 （1）用笔画线代替导线，在图中画线完成实验电路图；______ （2）补充完成下列实验步骤。 ①按照实验电路图连接电路。 ②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态．然后用天平称出细沙质量。 ③闭合开关S，调节电阻R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D重新处于平衡状态．然后读出电流表的示数I，并用天平测量此时细沙的质量。 ④用刻度尺测量______。 （3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度B的大小，则B＝______； （4）判定磁感应强度方向的方法：若______（填两次实验细沙质量的关系），磁感应强度方向垂直纸面向外。反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。 12．（8分）1834年，物理学家楞次在分析了许多实验事实后，总结得到电磁学中一重要的定律——楞次定律，某兴趣小组利用如图（A）研究电磁感应现象。              (1)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将_____偏转（填“向左”“向右”或“不”）； (2)按照图（A）连好电路，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是_____； A．插入铁芯 B．拔出A线圈 C．滑动变阻器的滑片向左滑动 (3)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图甲中所示，即电流从电流表G的左接线柱进入时，指针也从中央向左偏。若把它与一螺线管串联进行电磁感应实验，则图乙中的条形磁体的运动方向是向_____（填“上”或“下”），图丙中的条形磁体下端为_____极（填“N”或“S”）。                  (4)为了进一步研究，该小组又做了如图（B）实验，磁体从靠近线圈上方由静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示电流随时间的图像如图（C）所示，由图可得到的结论是__________。 A．感应电流方向与线圈中的磁通量增减有关 B．感应电流方向与磁铁下落速度的大小有关 C．感应电流大小与线圈中磁通量的变化快慢有关 13．（8分）西电东送是我国重要的基建工程。若某水电站依次通过原副线圈匝数比分别为、（）的两理想变压器将电能输送给用户，升压变压器的原线圈两端电压，降压变压器的副线圈两端电压为，两变压器之间的输电线的总电阻为，求： （1）输电线损耗的电压； （2）用户的电流。 14．（13分）如图甲所示，两足够长的光滑平行导轨固定在水平面内，处于磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，导轨间距为L，一端连接一定值电阻R。质量为m、长度为L、电阻为R的金属棒垂直导轨放置，与导轨始终接触良好。在金属棒的中点对棒施加一个平行于导轨的拉力，棒运动的速度v随时间t的变化规律如图乙所示的正弦曲线。已知在0~的过程中，通过定值电阻的电量为q；然后在时撤去拉力。其中v0已知， T 未知， 不计导轨的电阻。求： （1）电阻R上的最大电压U； （2）在0~的过程中，拉力所做的功W； （3）撤去拉力后，金属棒的速度v随位置x变化的变化率k（取撤去拉力时棒的位置x=0）。    15．（17分）（原创）如图所示，竖直面内半径为的粗糙绝缘四分之一圆弧轨道AB的最低点B处切线水平，B点正下方为竖直绝缘足够高的弹性墙壁。B点下方处的水平虚线MN上方区域内存在方向竖直向下的匀强电场，电场强度；墙壁右侧、MN下方区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场和竖直向上的匀强电场，电场强度。质量为不带电的滑块b静置于B点，另一质量为、电荷量为+的滑块a从A点由静止释放，与b碰撞后立即结合成滑块c（滑块a、b、c均视为质点），碰后瞬间滑块c对轨道压力大小为。滑块c水平飞出后经分界线MN上的P点（图中未画出）进入下方区域。滑块在运动过程中电荷量保持不变，遇到墙壁会发生弹性碰撞，不计空气阻力，重力加速度取。 (1)求滑块a在圆弧轨道上摩擦产生的热量Q； (2)求滑块经过P点时的速度vP； (3)若滑块c恰好不能再次返回MN上方区域，求滑块c与墙壁第n次碰撞点到MN的距离以及相应的磁感应强度B。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $Sheet1 题号 题型 分值 知识点 难度系数（预估） 1 单选题 4 电磁驱动,涡流的原理、应用与防止,电磁阻尼 0.85 2 单选题 4 导体棒转动切割磁感线,交流发电机原理和示意图,判断线圈转到不同位置的电流方向 0.85 3 单选题 4 理想变压器两端电压与匝数的关系 0.80 4 单选题 4 静电力做功的特点,带电粒子在叠加场中做匀速圆周运动 0.65 5 单选题 4 带电粒子在矩形边界磁场中的运动,带电粒子在匀强磁场中的圆周运动：半径、周期公式 0.75 6 单选题 4 电磁炮,动能定理的初步应用 0.65 7 单选题 4 带电粒子在直边界磁场中运动 0.65 8 多选题 6 计算输电线路损耗,理想变压器两端电压与匝数的关系,欧姆定律的内容、表达式及初步应用 0.80 9 多选题 6 电流的磁效应、安培力的应用、相互作用力 0.80 10 多选题 6 作用的导体棒在导轨上运动的电动势、安培力、电流、路端电压 0.50 11 实验题 8 安培力的计算式及初步应用,磁感应强度的定义（式） 0.75 12 实验题 8 插入拔出铁芯电流表指针变化,开关闭合断开的瞬间线圈电流变化,调节滑动变阻器分析电流表变化,探究影响感应电流方向的因素 0.75 13 解答题 8 升压变压器和降压变压器 0.70 14 解答题 13 计算交变流电路中的电功、电功率和焦耳热,无外力作用下，水平导轨上的单杆模型,竖直平面内的导轨单杆模型 0.55 15 解答题 17 带电粒子在电磁场中的运动、类平抛运动、圆周运动、碰撞等综合性考察 0.40 $