贯场知行2025-2026学年高二下学期物理电磁学综合测试卷

**基本信息** 贯场知行高中物理电磁学综合测试卷，以地球磁场、CERN对撞机等真实情境为载体，原创题占比高，融合物理观念与科学思维，适配期末综合评估需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/46|磁场磁感线（第1题）、洛伦兹力（第2题）、电磁感应（第6题）|结合科技前沿情境，注重概念辨析与规律应用| |非选择题|5/54|感应电流实验（第11题）、传感器应用（第12题）、环形磁场计算（第15题）|实验题强化探究能力，计算题突出模型建构与科学推理|

贯场知行 试题汇总 题号 题型 分值 难度系数 考察知识点 1 单选题 4 0.90 地球磁场、磁感线的特性 2 单选题 4 0.90 带电粒子在磁场中的圆周运动、轨道半径公式 3 单选题 4 0.95 多用电表的识别 4 单选题 4 0.62 交变电流、变压器、桥式整流电路 5 单选题 4 0.72 电磁理论、相对论、波的特性 6 单选题 4 0.32 双杆模型、电磁感应、动量定理 7 单选题 4 0.38 带电粒子在磁场中的圆周运动、多磁场区域 8 多选题 6 0.90 电容器、干簧管、电磁驱动、雷达 9 多选题 6 0.72 远距离输电、高压直流输电的优势 10 多选题 6 0.28 双杆模型、电磁感应、动量定理、复合运动 11 实验题 4 0.82 感应电流的产生条件、楞次定律 12 实验题 10 0.65 酒精气体传感器的应用、电路分析 13 计算题 10 0.70 带电粒子在电场中的类平抛运动 14 计算题 12 0.50 导体棒在磁场中的运动、安培力、牛顿第二定律 15 计算题 18 0.25 带电粒子在电场和磁场中的复合运动、多解问题 $2026年“学科网杯”命卷大赛 贯场知行 高中物理电磁学综合测试卷 高中物理 命题人：林志敏 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本大题共10小题，共46分。第1~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，错选、多选或未选均不得分，第8~10题，每小题6分，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，有选错或不选的得0分。 （原创）1．地球磁场是地球生命的 “天然保护伞”，它能阻挡来自太阳的高能带电粒子流。关于地球磁场的磁感线分布规律，下列说法符合科学事实的是（） A. 磁感线从地球地理北极出发，终止于地理南极 B. 磁感线是真实存在的曲线，可用铁粉在磁场中显示其形状 C. 磁感线永不相交，其疏密程度表示磁场的强弱 D. 地球表面赤道附近的磁感线最为密集，磁场最强 【答案】C 【解析】磁感线是描述磁场的假想曲线，实际不存在；所有磁场的磁感线都是闭合曲线，地球磁场外部磁感线从地磁南极（地理北极附近）指向地磁北极（地理南极附近）；磁感线疏密表示磁场强弱，地球两极附近磁场最强，磁感线最密集。 （原创）2．位于欧洲的核子研究中心（CERN）大型强子对撞机中，带电粒子在磁场中做圆周运动。现有一个质量为 m、带电量为 q 的正粒子，以速度 v 垂直射入磁感应强度为 B 的匀强磁场，忽略重力和粒子间相互作用，粒子做圆周运动的轨道半径表达式为（） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】洛伦兹力提供向心力，即，整理得轨道半径。该公式是带电粒子在磁场中做圆周运动的核心公式，需掌握推导过程。 3．如图所示的四个电学器件中，属于多用电表的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【难度】0.95 【详解】选项A中为电流表，选项B中为电压表，选项C中为多用电表，选项D中为电容器。 故选C。 4．如图所示为桥式整流电路简图，变压器、二极管均为理想器材，变压器原线圈输入电压为的交流电，原副线圈匝数比为10∶1，副线圈两端电压为，负载为，下列说法正确的是（     ） A．的有效值为 B．上电流的方向由到 C．上电流的变化周期为 D．若增加的阻值，则原线圈的输入功率增大 【答案】B 【难度】0.62 【详解】A．原线圈输入电压 ，因此原线圈电压有效值 根据变压器电压比​​ 可得副线圈电压有效值，A错误； B．根据二极管单向导电性，无论副线圈交流电处于正半周还是负半周，桥式整流后，负载上点电位始终高于点电位，电流方向始终保持，B正确； C．原交流电的角频率，周期；桥式整流将负半周翻转到正半周，电流变化频率加倍，周期变为原来的​，即上电流周期为，C错误； D．变压器输入功率等于输出功率，输出功率​​，增大时输出功率减小，因此原线圈输入功率也减小，D错误。 故选 B。 5．下列关于电磁学、相对论、波的特性与应用的说法中，正确的是（　　） A．麦克斯韦的电磁理论指出，变化的电场一定能产生变化的磁场 B．爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中大小不同，随光源的运动状态改变 C．波分为横波和纵波，一切波可以发生干涉、衍射及偏振现象 D．彩超仪向人体发射某频率的超声波，经血管中血流反射，根据波的频率变化可测得血流的速度，这是利用了波的多普勒效应 【答案】D 【难度】0.72 【详解】A．根据麦克斯韦电磁理论，变化的电场会产生磁场，但均匀变化的电场只能产生恒定磁场，并非一定产生变化的磁场，故A错误； B．狭义相对论的光速不变原理明确，真空中的光速在所有惯性参考系中大小均相同，与光源的运动状态无关，故B错误； C．干涉、衍射是一切波共有的特性，但偏振是横波特有的现象，纵波无法发生偏振，故C错误； D．彩超仪向人体发射超声波，经血流反射后波的频率会随血流速度发生变化，通过检测频率变化计算血流速度，是波的多普勒效应的典型应用，故D正确。 故选D。 6．在未来的“太空电梯”电磁缓冲与能量回收系统中，工程师设计了一套电磁感应装置，部分电路原理如图所示，足够长光滑平行金属导轨固定在水平面上，间距为，电阻不计。两根质量均为、阻值均为的金属棒、垂直导轨静止放置且与导轨接触良好，导轨间存在垂直导轨平面向上磁感应强度为的匀强磁场。导轨左端接有一个电容为的电容器（初始不带电）。现给棒一个水平向右的初速度使棒向右运动，最终两棒运动达到稳定且没有发生碰撞。则下列说法正确的是（　　） A．金属棒和产生的焦耳热一样多 B．两棒运动稳定后，棒的速度是 C．从开始到系统稳定的过程中，通过棒的电荷量为 D．电容器最终带电量为 【答案】D 【难度】0.32 【详解】A．对题目中的电路进行分析，棒等效于变化的电源，棒和电容等效于并联的用电器。因此流经棒的电流等效于干路电流，大于流经棒的电流。由可知棒产生的焦耳热更多，故A错误； BCD．在双杆模型达到稳定后，两导体棒所构成的回路中不应存在电流，设此时两导体棒速度大小相同均为。导体棒两端电压等于电容两端电压，即 对电容进行分析有 对两导体棒分别列动量定理，棒有 棒有 对回路电流分析有，根据可变形为 将上述公式联立可解得，，或 故BC错误，D正确。 故选D。 7．如图所示，平面直角坐标系中，一个半径为、弧长略小于半圆的圆弧形挡板关于轴对称放置，其圆心位于原点。以为上边界、为下边界、圆弧形挡板为右边界，左边界无穷远的区域内有垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ，磁感应强度大小为。其他区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场Ⅱ，磁感应强度大小为。一质量为、电荷量为的带电粒子，从处以某一初速度沿轴正向射出，恰好从处进入磁场Ⅱ，之后与挡板仅发生一次碰撞，碰后速度大小变为原来的、方向与碰前相反，最后经过处回到磁场Ⅰ。不计粒子重力及碰撞时间，整个过程粒子电量保持不变，下列说法正确的是（     ） A．粒子初速度的大小为 B．两个磁场磁感应强度大小关系为 C．粒子第二次离开磁场I的位置坐标为 D．粒子从处至处的时间为 【答案】C 【难度】0.38 【详解】A．粒子在磁场Ⅰ中做匀速圆周运动，恰好从处进入磁场Ⅱ，由几何关系可知半径为，根据 可得 解得粒子初速度的大小为，故A错误； B．如图所示 根据 可得 碰后速度大小变为原来的，可设碰前的半径为，碰后的半径为，根据几何关系可得 可得， 即 可得两个磁场磁感应强度大小关系为，故B错误； C．如图所示，根据 可得 可得粒子第二次离开磁场I的位置坐标为，故C正确； D．在磁场中，周期 在磁场中，周期 粒子从处至处的时间为，故D错误。 故选C。 8．关于教材中插图所涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A．图甲为电容器，其外壳标注的5.5V为击穿电压 B．图乙为干簧管，其通过感知周围的电场实现开关的断开与闭合 C．图丙为电磁驱动装置，转动把手可以使铝框跟随磁铁以相同方向转动 D．图丁为雷达装置，其是利用电磁波遇到障碍物发生反射的特性进行工作的 【答案】CD 【难度】0.9 【详解】A．电容器外壳标注的5.5V是额定电压（安全工作电压)，击穿电压是电容器能承受的最大电压，通常高于额定电压，故A错误； B．干簧管是利用磁场控制开关通断（磁场使簧片磁化吸合)，而非感知电场，故B错误； C．图丙为电磁驱动装置，转动把手可以使铝框跟随磁铁以相同方向转动，故C正确； D．雷达通过发射电磁波，利用其遇到障碍物反射的特性来探测目标，故D正确。 故选CD。 9．我国是世界上第一个建成800千伏特高压直流输电工程的国家。某发电厂输出电压为的交流电，先通过原、副线圈匝数比为的变压器升压，再经过整流后向远处直流输电。下列说法正确的是（    ） A．升压变压器输出电压的有效值为 B．升压变压器输出交流电的频率为100 Hz C．提高输电电压可减少输电线的热损耗 D．在电能的输送方面，远距离高压直流输电优于高压交流输电 【答案】CD 【难度】0.72 【详解】A．原线圈输入电压的有效值为 根据理想变压器电压比，得副线圈输出电压有效值，故A错误； B．原交流电的角频率 ，频率 ，变压器不改变交流电频率，输出频率仍为，故B错误； C．输电总功率一定时，输电电流，提高输电电压则减小，输电线热损耗（为输电线电阻），故热损耗减少，C正确； D．远距离高压交流输电时，线路的感抗、容抗会带来额外功率损耗，且交流电网存在同步难度，直流输电无上述问题，因此远距离高压直流输电优于高压交流输电，D正确。 故选CD。 10．如图，光滑金属导轨AC2C1D和EC3C4F固定放置，其中AC2与EC3、C1D与C4F相互平行。左右两侧导轨间距分别为L和，所在平面与水平面夹角分别为和，导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。质量均为m的均匀金属杆PQ和MN垂直放置在导轨上，接入电路的电阻均为R。运动过程中，两杆与导轨接触良好且始终垂直于导轨。导轨足够长且电阻不计，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A．若固定MN，释放PQ，下滑过程中PQ杆机械能的减少量等于该杆中产生的焦耳热 B．若固定MN，释放PQ，PQ杆达到的最大速度为 C．若同时静止释放两杆，当PQ杆的高度下降h的过程中，PQ杆受到的安培力冲量大小为 D．若先释放PQ，当PQ速度达到v0时，再释放MN，PQ杆达到的最大速度为 【答案】BD 【难度】0.28 【详解】A．若固定，释放，下滑过程中，机械能的减少量等于和两者产生的总焦耳热，A错误； B．磁场竖直向上，速度沿斜面向下，感应电动势 回路电流 安培力 方向水平。最大速度时合力为零，重力沿斜面向下分量等于安培力沿斜面分量 解得，B正确； C．设任意时刻的感应电流大小为I（以回路QPMN为正方向），对两杆分别进行受力分析，如图所示 其中， 对两杆进行分析，根据牛顿运动定律有， 可知，两杆的加速度始终满足 由于两杆初速度均为0，故两杆任意时刻的速度关系 沿斜面位移 总感应电流 安培力冲量大小，C错误； D．释放后，达到最大速度时合力为零，则有 可得电流满足 结合欧姆定律 可得 对两杆列动量定理，初始速度为、速度为0，化简得速度关系 解得，D正确。 故选BD。 二、非选择题：本大题共5小题，共54分。第11题4分，第12题10分，第13题10分，第14题12分，第15题18分。其中13~15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11．为探究影响感应电流方向的因素，小宁同学用如图所示的器材进行实验。 (1)闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最___________（选填“左”或“右”）端； (2)将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏。则保持开关闭合，以下操作中也能使电流计右偏的是___________。 A．插入铁芯 B．拔出线圈A C．将滑动变阻器的滑片向右移动 D．将滑动变阻器的滑片向左移动 【答案】(1)右 (2)AD 【难度】0.82 【详解】（1）闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于电阻最大处，即最右端； （2）A．闭合开关S瞬间，磁通量增大，发现电流计指针右偏。插入铁芯，磁通量增大，电流计指针右偏，A符合题意； B．拔出线圈A，磁通量减小，电流计指针左偏，B不符合题意； C．将滑动变阻器的滑片向右移动，电阻增大，电流减小，磁通量减小，电流计指针左偏，C不符合题意； D．将滑动变阻器的滑片向左移动，电阻减小，电流增大，磁通量增大，电流计指针右偏，D符合题意； 故选AD。 12．二氧化锡半导体型酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化规律如图甲所示，某同学利用该传感器设计酒精气体浓度测试仪，所用的器材规格如下： A．二氧化锡半导体型酒精气体传感器 B．直流电源（电动势为，内阻为） C．电压表（量程为，内阻非常大） D．电阻箱（最大阻值为） E．定值电阻 F．单刀双掷开关一个，导线若干 该同学设计了如图乙所示的电路，据此回答下列问题： (1)将开关向端闭合，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为时，电压表示数为，可得定值电阻的阻值为________。 (2)将开关向端闭合时，可测量酒精气体的浓度。某次测量时，电压表示数为，此时酒精气体浓度为________。测量过程中，电压表示数越大，所测酒精气体浓度________（选填“越大”或“越小”）。 (3)酒精气体浓度满足“”可判定为酒驾，酒精气体浓度满足“”可判定为醉驾。若测试时电压表示数为，则可判定驾驶员________（选填“状态正常”“酒驾”或“醉驾”）。测试时电压表示数超过________可判定驾驶员醉驾。 【答案】(1)9 (2) 0.2 越大 (3) 酒驾 1.8 【难度】0.65 【详解】（1）开关接时，、与电源内阻串联，电压表测的电压。根据闭合电路欧姆定律可得 且 整理得 （2）[1]开关接、电压表示数仍为，说明电路总电阻、电流和接时相同，因此 结合图甲可得，此时酒精浓度 [2]电压表示数，越大说明电路电流越大，总电阻越小，即越小；由图甲可知，越小，酒精浓度越大，因此电压表示数越大，所测浓度越大。 （3）[1]当电压表示数时，电流 由闭合电路欧姆定律得 由图甲可知对应 对应 因，则，即酒驾。 [2]当时，，总电阻 电流 电压表示数 因此电压表示数超过时，，可判定为醉驾。 13．如图所示，真空中固定的点电荷Q的上方轻放一质量为m、带电量为q的小球，小球恰好处于静止状态。已知重力加速度为g，静电力常量为k。求： (1)小球所处位置的电场强度大小E； (2)小球距点电荷的距离h。 【答案】(1) (2) 【难度】0.83 【详解】（1）小球处于平衡，则 解得 （2）由 解得 （原创）14．三个带电小球 、、，球 带电为 ，球 、 带电都为 ，三个小球只能在圆形槽内自由移动。如果三球平衡时，、 间弧为 ，求 与 的比值。 【答案】 一、受力与平衡条件分析 每个带电小球受三个力的作用：另外两个带电小球对它的斥力以及圆形槽对它的压力 （ 沿半径方向指向圆心）。 因此要使每个球处于平衡状态，必须使每个小球所受的合力为零。也就是说另外两个带电小球对它的静电力之和必须与 等值反向。 由于放在两个同号等量电荷的连线中垂线上的任何电荷，所受的合力必沿中垂线方向，所以要使 球受 、 两球作用力的合力沿半径方向， 球必须放在 、 两球连线弦 的中垂线 上。但若将 球放在 点时，、 二球所受合力不能为零，即不能平衡，所以只能放在 点。 二、以 B 球为研究对象的平衡方程 再来考虑 球（也可考虑 球）的平衡条件。以 、 分别表示 、 二球对 球的作用力。过 点作圆 的切线 ， 与 及 的夹角分别为 和 ，由 球在 方向上的平衡条件有： 根据库仑定律，两球间的静电力大小为： 三、几何关系与参数计算 由于 为等边三角形，故易知： 四、联立方程求解电荷比 将 、、、 的值代入①、②、③式，联立求解： 1. 将②、③代入①式： 2. 约去公共项 、、，整理得： 3. 变形求比值： 4. 代入三角函数值化简（，且 ，，），最终得： （原创）15．在真空环境中，存在一个特殊的环形匀强磁场区域，该区域被两个半径不同的同轴圆形包围：内圆半径为 a，内部无磁场；外圆半径为 3a，磁场仅分布在两圆形面之间的环形区域内，且磁场方向与圆形垂直，向里。已知电子的质量为 m，电荷量为 e，运动过程中重力影响可忽略不计。 （1）若电子以速率 v 从外圆边界外侧，沿径向方向射入环形磁场区域，为使电子的运动轨迹恰好不进入内圆所围的无磁场区域，求此时圆周运动半径的最值； （2）若电子以速率 v 从圆心位置出发，沿径向方向穿过内圆边界进入环形磁场区域，为使电子的运动轨迹始终不超出外圆所限定的边界，求此时磁场磁感应强度的最小值为（1）情况磁感应强度最小值的多少倍； （3）画出上述（1）、（2）两问中的运动轨迹示意图，并计算（1）、（2）两问中带电粒子第一次在磁场中运动的时间之比； （4）若电子以速率 v 从圆心位置出发，电子的运动轨迹恰好不超出外圆所限定的边界，求第2026次过圆心的路程和时间。 【答案】（1）4a；（2）3倍；（3）； （4）， 【详解】（1）电子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力     ① 则磁感应强度与圆周运动轨迹关系为     ② 即运动轨迹半径越大，磁场的磁感应强度越小。 从实线圆外沿半径方向射入磁场，当磁感应强度为B1时电子恰好与内圆柱面相切而没有进入内部无磁场区域，则此时的B1即为题目要求的磁感应强度最小值。作图如下，设电子从A点沿半径方向射入磁场，从B点射出磁场，O’为轨迹圆的圆心。 对，由几何关系可得     ③ 解得 R1=4a （2）为了使电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内，其最大半径的运动轨迹与实线圆相切，此时的B2即为题目要求的磁感应强度最小值；令此半径为r，如图所示 A点为电子做圆周运动的圆心，电子从圆心沿半径方向进入磁场，由左手定则可得，，为直角三角形，则由几何关系可得     ④ 可得 带入②式可得 由（1）题R1=4a 得 三倍关系 （3）图示： 上述（1）中，由几何关系可知电子在磁场中运动的圆弧对应的圆心角 ，在（2）中，电子在磁场中运动的圆弧对应的圆心角 由圆周运动周期公式 带入①式可得     ⑤ 电子在磁场中运动的时间与圆心角即周期的关系是      ⑥ 所以（1）、（2）两种情况电子在磁场中运动的时间之比为 带入数据可得 （4）单次回到圆心的 “完整循环” 一次完整的 “从圆心出发 → 回到圆心”，包含两部分： 1. 磁场中运动（优弧 ） 时间： 路程（弧长）： 2. 内圆无磁场区匀速直线运动（圆心 ↔ 内边界往返） 路程： 时间： 3. 单次循环总时间与总路程 第 2026 次回到圆心的时间与路程 第 次回到圆心，对应 次完整循环，因此： 1. 总时间 化简： 2. 总路程 化简： 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $2026年“学科网杯”命卷大赛 贯场知行 高中物理电磁学综合测试卷 高中物理 命题人：林志敏 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 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.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本大题共10小题，共46分。第1~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，错选、多选或未选均不得分，第8~10题，每小题6分，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，有选错或不选的得0分。 （原创）1．地球磁场是地球生命的 “天然保护伞”，它能阻挡来自太阳的高能带电粒子流。关于地球磁场的磁感线分布规律，下列说法符合科学事实的是（） A. 磁感线从地球地理北极出发，终止于地理南极 B. 磁感线是真实存在的曲线，可用铁粉在磁场中显示其形状 C. 磁感线永不相交，其疏密程度表示磁场的强弱 D. 地球表面赤道附近的磁感线最为密集，磁场最强 （原创）2．位于欧洲的核子研究中心（CERN）大型强子对撞机中，带电粒子在磁场中做圆周运动。现有一个质量为 m、带电量为 q 的正粒子，以速度 v 垂直射入磁感应强度为 B 的匀强磁场，忽略重力和粒子间相互作用，粒子做圆周运动的轨道半径表达式为（） A. B. C. D. 3．如图所示的四个电学器件中，属于多用电表的是（　　） A． B． C． D． 4．如图所示为桥式整流电路简图，变压器、二极管均为理想器材，变压器原线圈输入电压为的交流电，原副线圈匝数比为10∶1，副线圈两端电压为，负载为，下列说法正确的是（     ） A．的有效值为 B．上电流的方向由到 C．上电流的变化周期为 D．若增加的阻值，则原线圈的输入功率增大 5．下列关于电磁学、相对论、波的特性与应用的说法中，正确的是（　　） A．麦克斯韦的电磁理论指出，变化的电场一定能产生变化的磁场 B．爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中大小不同，随光源的运动状态改变 C．波分为横波和纵波，一切波可以发生干涉、衍射及偏振现象 D．彩超仪向人体发射某频率的超声波，经血管中血流反射，根据波的频率变化可测得血流的速度，这是利用了波的多普勒效应 6．在未来的“太空电梯”电磁缓冲与能量回收系统中，工程师设计了一套电磁感应装置，部分电路原理如图所示，足够长光滑平行金属导轨固定在水平面上，间距为，电阻不计。两根质量均为、阻值均为的金属棒、垂直导轨静止放置且与导轨接触良好，导轨间存在垂直导轨平面向上磁感应强度为的匀强磁场。导轨左端接有一个电容为的电容器（初始不带电）。现给棒一个水平向右的初速度使棒向右运动，最终两棒运动达到稳定且没有发生碰撞。则下列说法正确的是（　　） A．金属棒和产生的焦耳热一样多 B．两棒运动稳定后，棒的速度是 C．从开始到系统稳定的过程中，通过棒的电荷量为 D．电容器最终带电量为 7．如图所示，平面直角坐标系中，一个半径为、弧长略小于半圆的圆弧形挡板关于轴对称放置，其圆心位于原点。以为上边界、为下边界、圆弧形挡板为右边界，左边界无穷远的区域内有垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ，磁感应强度大小为。其他区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场Ⅱ，磁感应强度大小为。一质量为、电荷量为的带电粒子，从处以某一初速度沿轴正向射出，恰好从处进入磁场Ⅱ，之后与挡板仅发生一次碰撞，碰后速度大小变为原来的、方向与碰前相反，最后经过处回到磁场Ⅰ。不计粒子重力及碰撞时间，整个过程粒子电量保持不变，下列说法正确的是（     ） A．粒子初速度的大小为 B．两个磁场磁感应强度大小关系为 C．粒子第二次离开磁场I的位置坐标为 D．粒子从处至处的时间为 8．关于教材中插图所涉及的物理知识，下列说法正确的是（　　） A．图甲为电容器，其外壳标注的5.5V为击穿电压 B．图乙为干簧管，其通过感知周围的电场实现开关的断开与闭合 C．图丙为电磁驱动装置，转动把手可以使铝框跟随磁铁以相同方向转动 D．图丁为雷达装置，其是利用电磁波遇到障碍物发生反射的特性进行工作的 9．我国是世界上第一个建成800千伏特高压直流输电工程的国家。某发电厂输出电压为的交流电，先通过原、副线圈匝数比为的变压器升压，再经过整流后向远处直流输电。下列说法正确的是（    ） A．升压变压器输出电压的有效值为 B．升压变压器输出交流电的频率为100 Hz C．提高输电电压可减少输电线的热损耗 D．在电能的输送方面，远距离高压直流输电优于高压交流输电 10．如图，光滑金属导轨AC2C1D和EC3C4F固定放置，其中AC2与EC3、C1D与C4F相互平行。左右两侧导轨间距分别为L和，所在平面与水平面夹角分别为和，导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。质量均为m的均匀金属杆PQ和MN垂直放置在导轨上，接入电路的电阻均为R。运动过程中，两杆与导轨接触良好且始终垂直于导轨。导轨足够长且电阻不计，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A．若固定MN，释放PQ，下滑过程中PQ杆机械能的减少量等于该杆中产生的焦耳热 B．若固定MN，释放PQ，PQ杆达到的最大速度为 C．若同时静止释放两杆，当PQ杆的高度下降h的过程中，PQ杆受到的安培力冲量大小为 D．若先释放PQ，当PQ速度达到v0时，再释放MN，PQ杆达到的最大速度为 二、非选择题：本大题共5小题，共54分。第11题4分，第12题10分，第13题10分，第14题12分，第15题18分。其中13~15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11．为探究影响感应电流方向的因素，小宁同学用如图所示的器材进行实验。 (1)闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最___________（选填“左”或“右”）端； (2)将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏。则保持开关闭合，以下操作中也能使电流计右偏的是___________。 A．插入铁芯 B．拔出线圈A C．将滑动变阻器的滑片向右移动 D．将滑动变阻器的滑片向左移动 12．二氧化锡半导体型酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化规律如图甲所示，某同学利用该传感器设计酒精气体浓度测试仪，所用的器材规格如下： A．二氧化锡半导体型酒精气体传感器 B．直流电源（电动势为，内阻为） C．电压表（量程为，内阻非常大） D．电阻箱（最大阻值为） E．定值电阻 F．单刀双掷开关一个，导线若干 该同学设计了如图乙所示的电路，据此回答下列问题： (1)将开关向端闭合，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为时，电压表示数为，可得定值电阻的阻值为________。 (2)将开关向端闭合时，可测量酒精气体的浓度。某次测量时，电压表示数为，此时酒精气体浓度为________。测量过程中，电压表示数越大，所测酒精气体浓度________（选填“越大”或“越小”）。 (3)酒精气体浓度满足“”可判定为酒驾，酒精气体浓度满足“”可判定为醉驾。若测试时电压表示数为，则可判定驾驶员________（选填“状态正常”“酒驾”或“醉驾”）。测试时电压表示数超过________可判定驾驶员醉驾。 13．如图所示，真空中固定的点电荷Q的上方轻放一质量为m、带电量为q的小球，小球恰好处于静止状态。已知重力加速度为g，静电力常量为k。求： (1)小球所处位置的电场强度大小E； (2)小球距点电荷的距离h。 （原创）14．三个带电小球 、、，球 带电为 ，球 、 带电都为 ，三个小球只能在圆形槽内自由移动。如果三球平衡时，、 间弧为 ，求 与 的比值。 （原创）15．在真空环境中，存在一个特殊的环形匀强磁场区域，该区域被两个半径不同的同轴圆形包围：内圆半径为 a，内部无磁场；外圆半径为 3a，磁场仅分布在两圆形面之间的环形区域内，且磁场方向与圆形垂直，向里。已知电子的质量为 m，电荷量为 e，运动过程中重力影响可忽略不计。 （1）若电子以速率 v 从外圆边界外侧，沿径向方向射入环形磁场区域，为使电子的运动轨迹恰好不进入内圆所围的无磁场区域，求此时圆周运动半径的最值； （2）若电子以速率 v 从圆心位置出发，沿径向方向穿过内圆边界进入环形磁场区域，为使电子的运动轨迹始终不超出外圆所限定的边界，求此时磁场磁感应强度的最小值为（1）情况磁感应强度最小值的多少倍； （3）画出上述（1）、（2）两问中的运动轨迹示意图，并计算（1）、（2）两问中带电粒子第一次在磁场中运动的时间之比； （4）若电子以速率 v 从圆心位置出发，电子的运动轨迹恰好不超出外圆所限定的边界，求第2026次过圆心的路程和时间。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $