学易金卷：高二物理下学期期末模拟卷（上海专用，新题型）

**基本信息** 以电磁技术为核心，融合航母阻拦、无线充电、波浪能发电等10+科技前沿情境，覆盖沪科版选必二、三全册知识点，通过选择、计算、实验探究等题型，考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|约10题/40分|电磁感应、安培力、传感器原理|结合“流浪地球”科幻情境，考查万有引力与圆周运动| |计算题|约6题/45分|交变电流、变压器、能量守恒|航母阻拦系统综合题（电磁感应+安培力+焦耳热），体现科学推理| |实验题|约3题/15分|电阻率测量、电路设计|铅笔芯电阻率实验（I-U图像分析），落实科学探究|

画学科网·学易金卷 www zxxk.com 做好卷，就用学易金卷 2025-2026学年高二物理下学期期末模拟卷 参考答案 【答案】1.D2.(1)1.0x104;b→a;(2)2.0×105;(3)1.2×107 3.【答案】(1) 奥斯特C (2) B B (3)C B ● t ● ⊙O⊙⊙ (4) × ● B ● ⑧四⑧⑧ ● (5) A vBd 4.【答案】(1)B (2) u=7sin(100πt) 19.80 (3)B 2NSBo (4) E= 2NSB。 9= to A R+r (5)C 【答案】5. mg mg 6.mg2 7.BCD 8.1)BL,(2)m听=k,(3) 3cos0 2k R 2 mg(t2-1) πD 【答案】9.D 10. 12 3U 2BUL 13 2Nto 11.0= 2 D a= 27n(U-U2) 4πB2L2R 【答案】14.52n+1m/sn=0,1,2,315. 竖直向上 e=200W2cosπt(V)） 2.4×104J 16. 17.【答案】(1) A A (2) 0.8 -4.8 (3)A (4) B2Lvo 1 B Rm 1/2 学科网·学易金卷 www.zxxk.com 做好卷，就用学易金卷 (5)①Bdv, E-Bdw。 ②EB1-f0+R) r+R B'd2 ③不正确，原因见解析 【答案】18. D 1×104 19. A 25 20. e=10πsin50πtV 4.5m2 0.04C 【答案】21.B 22.有1：123.BA24. 增大 500 R= +50 3 60 【答案】25. BA 26.A27.A28.C29.=v-0, 【答案】30. 3.750 20001.25P。 31. 0.261 kπd2 y 41 【答案】32.BD 33.D34.C35.AB36.B37.A38.A 2/2………………○………………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学年高二物理下学期期末模拟卷 （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：沪科版选必二+选必三。 在日常生活中随处可见电磁技术给人们带来的便利，科学家们正在研发利用电场和磁场的力的性质来控制“带电体”的技术，该技术能为工业、医疗等领域的发展提供有效支持。 1．如图，有a、b、c、d四个粒子，它们带同种电荷且电荷量相等，它们的速率关系为，质量关系为。进入速度选择器后，有两种粒子从速度选择器中射出，由此可以判定（     ） A．射向的是d粒子 B．射向的是b粒子 C．射向的是c粒子 D．射向的是a粒子 2．我国新一代航母阻拦系统采用电磁阻拦技术。如图，其基本原理是飞机着舰时关闭动力系统，通过绝缘阻拦索钩住轨道上的一根金属棒ab，金属棒、导轨和定值电阻R形成一个闭合回路，飞机与金属棒瞬间获得共同速度，在磁场中共同减速滑行至停下，已知飞机与金属棒ab的总质量、电阻，导轨间距，定值电阻，匀强磁场磁感应强度，导轨电阻不计，阻拦索的质量和形变不计，求： （1）飞机着舰瞬间金属棒ab中感应电动势的大小和电流方向（回答“a→b”或“b→a”）； （2）飞机着舰瞬间金属棒ab所受的安培力大小； （3）在阻拦的过程中除安培力外飞机与金属棒克服其他阻力做的功为，求电阻R中产生的焦耳热。 3．磁场力包括磁场对其中的磁体、运动电荷和电流的作用力。 (1)丹麦物理学家、化学家、文学家______，在一次讲课中，他偶然地把导线沿南北方向放置在指南针的上方，当导线通电时，发现指南针发生了转动。这个实验现象首次揭示了______（选填：A．磁与磁的联系；B．电与电的联系；C．电与磁的联系）。为此，法拉第评价说：“他突然打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明。” (2)如图所示，一块蹄形磁铁放在水平台秤上，金属棒AB固定在两个磁极之间。当AB中通入电流时，台秤示数减小。则AB棒所受安培力的方向为______（选填“A．向上”或“B．向下”），电流的方向为______（选填“A．从A到B”或“B．从B到A”）。 (3)两根相同的弹性导线平行放置，分别通有方向相反的电流和，且。下列图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． (4)画出由电流产生的磁场方向确定导线或线圈中的电流方向。 （a）通电直导线______ （b）环形电流______ （c）环形电流______ （d）通电螺线管______ (5)磁流体发电机是一种利用等离子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( ) A．正极    B．负极    C．无法确定    D．正负极交替变化 ②稳定时发电机的电动势为______。 4．手机充电分为有线充电和无线充电。无线充电器的发射线圈产生交变磁场，在接收设备（手机等）内的线圈中产生交变电流，从而实现电能的无线传输。而有线充电器将民用“220V，50Hz”的正弦交流电转为低压交流电，再变为低压直流电给手机充电。 (1)从上往下俯视，当手机无线充电发射线圈中的电流逆时针减小时，接收设备线圈中的电流为________（填字母：A．顺时针；B．逆时针）方向。 (2)若无线接收线圈获得的正弦交流电的电压随时间变化规律如图所示。以为时间的单位，为电压的单位，此交流电电压随时间变化的方程为________；若充电时接收线圈的电流为4A，则接收线圈消耗的电功率为________W（结果保留2位小数） (3)有线充电需要充电器将民用“220V，50Hz”的正弦交流电转为低压交流电，再变为低压直流电给手机充电。有线充电的充电器内含变压器，原副线圈匝数之比为44∶1。则降压后得到交流电的（　　） A．最大值为5V，频率为50Hz B．有效值为5V，频率为50Hz C．最大值为5V，功率为1.14Hz D．有效值为5V，频率为1.14Hz (4)如图（a），某无线充电装置接收线圈匝数为、面积为、电阻为，一匀强磁场垂直穿过线圈，其磁感应强度随时间变化规律如图（b）所示。外接定值电阻阻值为。求： ①（计算）在时间内，接收线圈中的感应电动势________。 ②（计算）在时间内，通过定值电阻的电荷量________。 ③在、两段时间内，定值电阻上产生的热量之比为( ) A．    B．    C．    D．1∶4 (5)在做“观察电容器的充、放电现象”实验时，如图所示，单刀双掷开关S先打到端让电容器充满电。时开关s打到端，时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则（　　） A．回路的周期为0.02s B．LC回路的电流最大时，电容器中电场能最大 C．时线圈中磁场能最大 D．时线圈中电流沿顺时针方向 扫描隧道显微镜中，常用绝缘减振平台和磁阻尼减振器互补减振，简化装置如图（a）所示。平台通过三根关于轴对称分布的轻杆悬挂在轻质弹簧的下端，弹簧上端固定在点，三个相同的磁阻尼减振器对称固定在平台下方。磁阻尼减振器的闭合线圈通过绝缘轻杆固定在平台的下表面，辐向磁场由固定在桌面上的磁体产生（桌面、磁体未画出），辐向磁场、线圈均在水平面内，线圈所在处的磁感应强度大小处处相等。已知平台、三个线圈的总质量为，轻杆与竖直方向夹角均为，弹簧的劲度系数为，重力加速度为。 5．平台静止时，弹簧的伸长量____________，每根轻杆的拉力大小____________。 6．弹簧的弹力与其形变量的变化关系如图（b）所示，则平台静止时弹簧的弹性势能____________。 7．使用前测试该装置的振动性能。撤去磁场，施加一个微小扰动，平台立即上下振动，最高、最低点的高度差恒为。当平台由平衡位置向下振动时开始计时，测出平台在时第30次回到平衡位置。则（　　） A．振幅 B．频率 C．时，平台向下减速 D．时，平台的加速度向上 E．时，弹簧的弹性势能最小 8．施加磁场，平台受到外界微小扰动后，在竖直方向做阻尼振动，取竖直向上为正方向，其位移随时间变化的关系如图（c）所示。已知线圈所处位置的磁感应强度大小为，时平台速度大小为，、时刻的振幅分别为、，每个线圈的匝数均为、电阻均为、圆周长均为，忽略空气阻力。求： （1）时，每个线圈产生感应电流的大小； （2）在时间内，系统损耗的机械能（计算）； （3）在时间内，弹簧弹力的冲量（计算）。 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。 9．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 10．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？ 11．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？ 12．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． 13．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？ 波浪能是一种蕴含在海洋中的可再生能源。我国自主研发的兆瓦级漂浮式波浪能发电装置“南鲲”号在珠海投入运行，标志着我国波浪能发电技术水平又上了一个台阶。 14．一列水平向右传播的水波（可视为简谐横波），波长为20m。t＝0时刻，水面上一漂浮小物块位于波峰处，如图所示。经过Δt＝2s，该物块运动至波谷位置。求该波波速的可能大小。 15．图（a）中的波浪能发电平台，工作原理可简化为图（b）所示。海浪驱动浪板带动发电机转子，使多匝矩形线圈在两磁极间的水平匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的中心轴逆时针做匀速转动，并向外输出感应电流。 （1）图（b）中，靠近N极的导线受到的安培力方向为___________。 （2）（计算）匀强磁场的磁感应强度大小为B＝T，矩形线圈的匝数N＝1000、面积S＝0.1m2、转速n＝0.5r/s，发电装置内各部分电阻均不计。 ①在t＝0时刻，线圈处于图（b）所示位置。求线圈中产生的感应电动势e随时间t变化的关系式；_________ ②在线圈的输出端a、b间，接入一阻值R＝100Ω的定值电阻（图中未画出）。求在1min内电阻R产生的热量Q。_________ 16．发电平台内部某监控电路如图所示。电路中的电压表、电流表都是理想电表，电源是一个恒流源，其输出的电流大小和方向都不变。在移动R2滑片的过程中，电压表V的读数为U，电流表A的读数为I，电流表的读数记I1，电流表的读数为I2，它们变化量的绝对值分别为。 （1）下列关系式中正确的是_________。 A、    B、 C、    D、， （2）（论证）当R2＝R1时，滑动变阻器R2消耗的电功率最大。________ 17．神奇的电磁感应现象 电磁感应现象在科学、技术等方面有着广泛的应用。 (1)如图所示是法拉第发现电磁感应现象的实验示意图，A、B是套在同一铁芯上的两个线圈。当开关S闭合的瞬间，穿过B线圈的磁通量______（选择：A．增加  B．不变  C．减少），与线圈B相连接的灵敏电流计中电流的方向为______（选择：A．    B．）。 (2)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、b两点间的电势差_______。 (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，其位移随时间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)计算：过山车的磁力刹车系统可简化为如图模型，相距为、水平放置的导轨处于磁感应强度大小为，方向竖直向上的匀强磁场中，整个回路中的电阻等效为，过山车上的刹车片等效为一根金属杆MN，过山车的质量为，不计轨道摩擦和空气阻力。若过山车进入水平磁力刹车轨道，开始减速时的速率为，求： ①过山车开始减速时的加速度大小( )； ②过山车从开始减速到停止的过程中，安培力对过山车做的功( )； ③过山车从开始减速到停止的过程中，过山车的速率随位移变化的图像可能是( ) A．       B． C．    D． (5)计算：如图为小明同学制作的弹射装置，电源电动势为，内阻为。被弹射的部分近似认为是阻值为的导体杆，放置在阻力恒为的水平金属轨道上，轨道足够长，电阻不计，轨道间距为。轨道之间有竖直向下的大小为匀强磁场，导体杆在磁场中运动时被加速。（不考虑轨道电流产生的磁场），求： ①被加速到速度为时，导体杆产生的电动势大小和杆中电流的大小； ②导体杆所能达到的最大速度； ③有同学认为，在导体杆达到最大速度的过程中，安培力做的功等于系统中产生的焦耳热，你认为这种观点正确吗？列式说明理由。 石墨烯 石墨烯是从石墨中剥离出来的单层二维材料，载流子为电子，具有独特的电学特性。 18．铅笔芯的主要成分是石墨。小松为测铅笔芯的电阻率，设计了如图所示的电路。 （1）小松连接的实物电路如图所示，其中连接错误的是导线__________。 A．a         B．b           C．c                 D．d （2）小松取一根长度为0.1m、横截面积为的铅笔芯，正确连接电路后进行实验。实验过程中控制铅笔芯温度不变，得到如图所示的I-U图像，则铅笔芯在该温度下的电阻率为__________Ω·m。 19．如图（a），矩形石墨烯薄膜样品处于匀强磁场中，磁场方向垂直样品表面向里，电极c、d接恒流源（输出电流恒定）。电压表测得电极a、b间的电压大小随磁感应强度变化的U-B图象如图（b）所示。 （1）电极a的电势__________电极b的电势。 A．高于                    B．低于                    C．等于 （2）若样品宽度l＝5cm，电子的定向漂移速度为__________m/s。 20．石墨烯掺入发电机的线圈、永磁体可提高发电机的性能。如图（a）为某发电机的工作原理图：两固定磁极间产生匀强磁场，电阻为1Ω的单匝线圈绕轴OO＇匀速转动，经滑环电刷外接开关和阻值为9Ω的负载电阻R。从线圈处于中性面开始计时，通过线圈的磁通量随时间变化的关系如图（b）所示。（滑环电刷的电阻忽略不计） （1）感应电动势随时间变化的关系式为__________V。 （2）闭合开关，电阻R的电功率为__________W。 （3）求0～s时间内通过电阻R的电荷量_______。 传感器在日常生活中有着广泛的应用。它可将许多非电、非磁的物理量转变成电学量来进行检测和控制。它的种类多种多样，其性能也各不相同。 21．力传感器是一种将力信号转变为电信号的电子元件。图中的金属丝是一种“应变片”，它将金属片在力作用下的形变转换成电阻的变化。金属丝电阻大小的变化遵循了（　　） A．欧姆定律 B．电阻定律 C．楞次定律 D．焦耳定律 22．飞机着陆后，机场的行李口开始工作。后台工作的示意图如图a所示，其中K为光源，电源电动势，内阻不计。为定值电阻，为光敏电阻（无光照射时阻值大，有光照射时阻值小）。行李随传送带匀速率运动，当行李通过光源与之间时，射向的光束被挡住。某段时间内，电压传感器的示数随时间变化的关系如图所示。则时刻，与之间________（选填“有”或“没有”）行李箱；有光照射和无光照射时的功率之比为________。 23．如图所示为霍尔元件做成的磁传感器，该霍尔元件自由移动电荷为负电荷，若电流由流向时，M、N两极电势差。 （1）图中的磁场方向向( ) A．上    B．下 （2）电势差越大，测得的磁感应强度越( ) A．大    B．小 24．传感器在现代生活、生产中有着相当广泛的应用。一个测量温度的传感器设计电路如图甲所示，要求从温度时开始测量，并能从表盘上直接读出温度值（电流表满偏时指针所指刻度为）。其中是保护电阻，是调零电阻（总阻值为），理想电流表量程为0~6mA，电源电动势为（内阻不计），金属热电阻的阻值与温度的对应关系如图乙所示。 （1）由图乙可得传感器的电阻随温度的升高而________（填“增大”或“减小”）； （2）选取并安装好保护电阻后，要对温度传感器进行调零，调零后闭合电路的总电阻为________Ω； （3）写出传感器的电阻R(Ω)和温度t(℃)的数学关系式________（Ω）。 （4）现对表盘进行重新赋值，原5mA刻度线应标注________。 条形码技术。图甲所示超市的条形码扫描探头工作原理如图乙所示，打开扫描探头，发光二极管发出红光，将探头对准条形码，红光遇到条形码的黑色线条时，光几乎全部被吸收；遇到白色空隙时光被大量反射到探头上，光电管发生光电效应产生光电流。通过信号处理系统，条形码就被转换成了脉冲电信号。 25．扫描探头的工作原理说明光具有________（选填“A、波动性”或“B、粒子性”），若将发光二极管换为发蓝光的二极管，则扫描探头________（选填“A、能”或“B、不能”）正常工作。 26．若扫描探头在条形码上快速移动，________（选填“A、来得及”或“B、来不及”）发生光电效应。 27．利用光电管将条形码信息变成电脉冲信号，经信号处理系统完成对条形码信息的识别，等效电路如图丙所示。其中R为光电管的等效电阻，为定值电阻。若接收到光线，R的阻值将急剧变小。当扫描笔头移动到白色线条上时，信号处理系统获得________（选填“A、高”或“B、低”）电压。 28．小舞想利用如图所示装置进一步研究光电效应，如果先让锌板带负电，再用紫外线灯照射锌板，则验电器的张角将________（选填“A、变大”或“B、不变”或“C、变小”）。 29．某金属的遏止电压与入射光频率的关系如图所示，若电子的电荷量用e表示，、、普朗克常量h已知，求该金属的截止频率。 汽车空气悬挂系统主要由空气弹簧、高度传感器、控制单元和电磁阀等组成。为探究其工作原理，某兴趣小组对空气弹簧的力学特性和电磁阀的电学特性进行了探究。根据下列信息，完成下列小题。 30．空气弹簧的工作原理可简化为如图甲所示，气缸的质量、活塞柱与气缸的摩擦、汽缸壁厚度均忽略不计，汽缸导热性和气密性均良好。 （1）某次固定气缸，通过图乙装置用螺旋测微器测得活塞向下移动距离如图丙所示，此时读数为_________mm； （2）对测得的多组数据进行分析，得到空气弹簧弹力与空气柱被压缩的长度的关系如图丁所示。由图可知该空气弹簧的等效劲度系数_________； （3）空气弹簧未安装到汽车上时，气缸内的气体压强等于外界大气压强，气柱长度为，将空气弹簧安装到汽车上，汽车静止于时气缸内的气柱长度变为，若安装前后环境温度不变，则空气弹簧安装到汽车上后气缸内气体的压强_________。 31．空气悬挂系统中的电磁阀用于控制空气弹簧的充放气。为测量电磁阀线圈导线的电阻率，实验小组用如图1所示的方案测量，实验步骤如下： a.在金属丝上不同位置用螺旋测微器测三个位置的导线直径，并取平均值； b.将电压表的右端通过小夹子2连接在导线上，小夹子2可在1、3接线柱间左右移动； c.将小夹子2调节至某位置，测量小夹子2和某个接线柱之间的距离； d.闭合开关，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为，读出相应的电压表示数，断开开关； e.改变小夹子2的位置，重复步骤、，测量多组和，得图像如图3所示，得求得直线的斜率为。 回答下列问题： （1）某次电压表示数如图2所示，_________。 （2）是小夹子2到_________（填“1”或“3”）接线柱之间的距离。 （3）电阻率的表达式=_________（用、、等表示）。 （4）在测量时小夹子2不能看作质点，甲同学用游标卡尺测内径的方法测量小夹子2和1接线柱之间的距离，再用（3）的方法求出。这种测量的方式( )。 A．不会造成误差    B．会导致测量值偏小    C．会导致测量值偏大 科幻电影“流浪地球”：太阳将出现问题，人类要“驾驶”着地球移居到数光年外的恒星系。 32．地球在远离太阳的过程中， （1）太阳对地球的万有引力产生的加速度会（     ）， （2）地表的重力加速度会（     ） A．增大 B．减小 C．先减小后增大 D．基本不变 33．该计划需要“驱逐”月球，为此，需要有人乘飞船先登陆月球。飞船着陆月球后，其中的弹簧振子和单摆的周期与在地球上相比（     ） A．都发生了变化 B．都没有变化 C．仅弹簧振子的周期改变 D．仅单摆的周期改变 34．驱逐月球的过程与驾驶地球类似，即安装行星发动机。其喷嘴可指向（     ） A．月球绕地球公转线速度的方向 B．月球绕地球公转线速度的反方向 C．指向地心的方向 D．背离地心的方向 35．地球接近木星，以期利用“引力弹弓”效应加速，节省能源。示意如图，该效应可等效为弹性碰撞，经过计算发现，由于木星质量远远大于地球质量，出射速度大小即地球获得了的速度增量。 （1）对应的动能增量的来源于（     ）， A．木星动能 B．系统的引力势能 C．太阳与该系统间的引力势能 （2）“弹性碰撞”之后木星的速度约为（     ） A．    B．    C． 36．恒星发动机利用核聚变产生能量。若1 t的燃料经过核反应后，质量变为0.999 t，则根据质能关系，可以判断出，地球获得的动能（     ） A．等于 B．小于 C．等于 D．小于 37．人类开始了漫长的太空航行。在与地球伴飞的领航空间站中，为方便航天员长期生活，空间站利用自转产生重力感，站在空间站中航天员感觉如同在地球上，他受到空间站地板对他的作用力（     ） A．沿半径方向指向转轴 B．沿半径方向背向转轴 C．沿转动线速度方向 D．反向于转动线速度方向 38．同时，人类派遣先遣队，以的速度远离地球驶向目的地。则在匀速行驶过程中的先遣队观测到地球上的物理过程（     ） A．变慢 B．变快 C．不变 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学年高二物理下学期期末模拟卷 （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：沪科版选必二+选必三。 在日常生活中随处可见电磁技术给人们带来的便利，科学家们正在研发利用电场和磁场的力的性质来控制“带电体”的技术，该技术能为工业、医疗等领域的发展提供有效支持。 1．如图，有a、b、c、d四个粒子，它们带同种电荷且电荷量相等，它们的速率关系为，质量关系为。进入速度选择器后，有两种粒子从速度选择器中射出，由此可以判定（     ） A．射向的是d粒子 B．射向的是b粒子 C．射向的是c粒子 D．射向的是a粒子 2．我国新一代航母阻拦系统采用电磁阻拦技术。如图，其基本原理是飞机着舰时关闭动力系统，通过绝缘阻拦索钩住轨道上的一根金属棒ab，金属棒、导轨和定值电阻R形成一个闭合回路，飞机与金属棒瞬间获得共同速度，在磁场中共同减速滑行至停下，已知飞机与金属棒ab的总质量、电阻，导轨间距，定值电阻，匀强磁场磁感应强度，导轨电阻不计，阻拦索的质量和形变不计，求： （1）飞机着舰瞬间金属棒ab中感应电动势的大小和电流方向（回答“a→b”或“b→a”）； （2）飞机着舰瞬间金属棒ab所受的安培力大小； （3）在阻拦的过程中除安培力外飞机与金属棒克服其他阻力做的功为，求电阻R中产生的焦耳热。 3．磁场力包括磁场对其中的磁体、运动电荷和电流的作用力。 (1)丹麦物理学家、化学家、文学家______，在一次讲课中，他偶然地把导线沿南北方向放置在指南针的上方，当导线通电时，发现指南针发生了转动。这个实验现象首次揭示了______（选填：A．磁与磁的联系；B．电与电的联系；C．电与磁的联系）。为此，法拉第评价说：“他突然打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明。” (2)如图所示，一块蹄形磁铁放在水平台秤上，金属棒AB固定在两个磁极之间。当AB中通入电流时，台秤示数减小。则AB棒所受安培力的方向为______（选填“A．向上”或“B．向下”），电流的方向为______（选填“A．从A到B”或“B．从B到A”）。 (3)两根相同的弹性导线平行放置，分别通有方向相反的电流和，且。下列图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． (4)画出由电流产生的磁场方向确定导线或线圈中的电流方向。 （a）通电直导线______ （b）环形电流______ （c）环形电流______ （d）通电螺线管______ (5)磁流体发电机是一种利用等离子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( ) A．正极    B．负极    C．无法确定    D．正负极交替变化 ②稳定时发电机的电动势为______。 4．手机充电分为有线充电和无线充电。无线充电器的发射线圈产生交变磁场，在接收设备（手机等）内的线圈中产生交变电流，从而实现电能的无线传输。而有线充电器将民用“220V，50Hz”的正弦交流电转为低压交流电，再变为低压直流电给手机充电。 (1)从上往下俯视，当手机无线充电发射线圈中的电流逆时针减小时，接收设备线圈中的电流为________（填字母：A．顺时针；B．逆时针）方向。 (2)若无线接收线圈获得的正弦交流电的电压随时间变化规律如图所示。以为时间的单位，为电压的单位，此交流电电压随时间变化的方程为________；若充电时接收线圈的电流为4A，则接收线圈消耗的电功率为________W（结果保留2位小数） (3)有线充电需要充电器将民用“220V，50Hz”的正弦交流电转为低压交流电，再变为低压直流电给手机充电。有线充电的充电器内含变压器，原副线圈匝数之比为44∶1。则降压后得到交流电的（　　） A．最大值为5V，频率为50Hz B．有效值为5V，频率为50Hz C．最大值为5V，功率为1.14Hz D．有效值为5V，频率为1.14Hz (4)如图（a），某无线充电装置接收线圈匝数为、面积为、电阻为，一匀强磁场垂直穿过线圈，其磁感应强度随时间变化规律如图（b）所示。外接定值电阻阻值为。求： ①（计算）在时间内，接收线圈中的感应电动势________。 ②（计算）在时间内，通过定值电阻的电荷量________。 ③在、两段时间内，定值电阻上产生的热量之比为( ) A．    B．    C．    D．1∶4 (5)在做“观察电容器的充、放电现象”实验时，如图所示，单刀双掷开关S先打到端让电容器充满电。时开关s打到端，时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则（　　） A．回路的周期为0.02s B．LC回路的电流最大时，电容器中电场能最大 C．时线圈中磁场能最大 D．时线圈中电流沿顺时针方向 扫描隧道显微镜中，常用绝缘减振平台和磁阻尼减振器互补减振，简化装置如图（a）所示。平台通过三根关于轴对称分布的轻杆悬挂在轻质弹簧的下端，弹簧上端固定在点，三个相同的磁阻尼减振器对称固定在平台下方。磁阻尼减振器的闭合线圈通过绝缘轻杆固定在平台的下表面，辐向磁场由固定在桌面上的磁体产生（桌面、磁体未画出），辐向磁场、线圈均在水平面内，线圈所在处的磁感应强度大小处处相等。已知平台、三个线圈的总质量为，轻杆与竖直方向夹角均为，弹簧的劲度系数为，重力加速度为。 5．平台静止时，弹簧的伸长量____________，每根轻杆的拉力大小____________。 6．弹簧的弹力与其形变量的变化关系如图（b）所示，则平台静止时弹簧的弹性势能____________。 7．使用前测试该装置的振动性能。撤去磁场，施加一个微小扰动，平台立即上下振动，最高、最低点的高度差恒为。当平台由平衡位置向下振动时开始计时，测出平台在时第30次回到平衡位置。则（　　） A．振幅 B．频率 C．时，平台向下减速 D．时，平台的加速度向上 E．时，弹簧的弹性势能最小 8．施加磁场，平台受到外界微小扰动后，在竖直方向做阻尼振动，取竖直向上为正方向，其位移随时间变化的关系如图（c）所示。已知线圈所处位置的磁感应强度大小为，时平台速度大小为，、时刻的振幅分别为、，每个线圈的匝数均为、电阻均为、圆周长均为，忽略空气阻力。求： （1）时，每个线圈产生感应电流的大小； （2）在时间内，系统损耗的机械能（计算）； （3）在时间内，弹簧弹力的冲量（计算）。 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。 9．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 10．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？ 11．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？ 12．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． 13．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？ 波浪能是一种蕴含在海洋中的可再生能源。我国自主研发的兆瓦级漂浮式波浪能发电装置“南鲲”号在珠海投入运行，标志着我国波浪能发电技术水平又上了一个台阶。 14．一列水平向右传播的水波（可视为简谐横波），波长为20m。t＝0时刻，水面上一漂浮小物块位于波峰处，如图所示。经过Δt＝2s，该物块运动至波谷位置。求该波波速的可能大小。 15．图（a）中的波浪能发电平台，工作原理可简化为图（b）所示。海浪驱动浪板带动发电机转子，使多匝矩形线圈在两磁极间的水平匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的中心轴逆时针做匀速转动，并向外输出感应电流。 （1）图（b）中，靠近N极的导线受到的安培力方向为___________。 （2）（计算）匀强磁场的磁感应强度大小为B＝T，矩形线圈的匝数N＝1000、面积S＝0.1m2、转速n＝0.5r/s，发电装置内各部分电阻均不计。 ①在t＝0时刻，线圈处于图（b）所示位置。求线圈中产生的感应电动势e随时间t变化的关系式；_________ ②在线圈的输出端a、b间，接入一阻值R＝100Ω的定值电阻（图中未画出）。求在1min内电阻R产生的热量Q。_________ 16．发电平台内部某监控电路如图所示。电路中的电压表、电流表都是理想电表，电源是一个恒流源，其输出的电流大小和方向都不变。在移动R2滑片的过程中，电压表V的读数为U，电流表A的读数为I，电流表的读数记I1，电流表的读数为I2，它们变化量的绝对值分别为。 （1）下列关系式中正确的是_________。 A、    B、 C、    D、， （2）（论证）当R2＝R1时，滑动变阻器R2消耗的电功率最大。________ 17．神奇的电磁感应现象 电磁感应现象在科学、技术等方面有着广泛的应用。 (1)如图所示是法拉第发现电磁感应现象的实验示意图，A、B是套在同一铁芯上的两个线圈。当开关S闭合的瞬间，穿过B线圈的磁通量______（选择：A．增加  B．不变  C．减少），与线圈B相连接的灵敏电流计中电流的方向为______（选择：A．    B．）。 (2)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、b两点间的电势差_______。 (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，其位移随时间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)计算：过山车的磁力刹车系统可简化为如图模型，相距为、水平放置的导轨处于磁感应强度大小为，方向竖直向上的匀强磁场中，整个回路中的电阻等效为，过山车上的刹车片等效为一根金属杆MN，过山车的质量为，不计轨道摩擦和空气阻力。若过山车进入水平磁力刹车轨道，开始减速时的速率为，求： ①过山车开始减速时的加速度大小( )； ②过山车从开始减速到停止的过程中，安培力对过山车做的功( )； ③过山车从开始减速到停止的过程中，过山车的速率随位移变化的图像可能是( ) A．       B． C．    D． (5)计算：如图为小明同学制作的弹射装置，电源电动势为，内阻为。被弹射的部分近似认为是阻值为的导体杆，放置在阻力恒为的水平金属轨道上，轨道足够长，电阻不计，轨道间距为。轨道之间有竖直向下的大小为匀强磁场，导体杆在磁场中运动时被加速。（不考虑轨道电流产生的磁场），求： ①被加速到速度为时，导体杆产生的电动势大小和杆中电流的大小； ②导体杆所能达到的最大速度； ③有同学认为，在导体杆达到最大速度的过程中，安培力做的功等于系统中产生的焦耳热，你认为这种观点正确吗？列式说明理由。 石墨烯 石墨烯是从石墨中剥离出来的单层二维材料，载流子为电子，具有独特的电学特性。 18．铅笔芯的主要成分是石墨。小松为测铅笔芯的电阻率，设计了如图所示的电路。 （1）小松连接的实物电路如图所示，其中连接错误的是导线__________。 A．a         B．b           C．c                 D．d （2）小松取一根长度为0.1m、横截面积为的铅笔芯，正确连接电路后进行实验。实验过程中控制铅笔芯温度不变，得到如图所示的I-U图像，则铅笔芯在该温度下的电阻率为__________Ω·m。 19．如图（a），矩形石墨烯薄膜样品处于匀强磁场中，磁场方向垂直样品表面向里，电极c、d接恒流源（输出电流恒定）。电压表测得电极a、b间的电压大小随磁感应强度变化的U-B图象如图（b）所示。 （1）电极a的电势__________电极b的电势。 A．高于                    B．低于                    C．等于 （2）若样品宽度l＝5cm，电子的定向漂移速度为__________m/s。 20．石墨烯掺入发电机的线圈、永磁体可提高发电机的性能。如图（a）为某发电机的工作原理图：两固定磁极间产生匀强磁场，电阻为1Ω的单匝线圈绕轴OO＇匀速转动，经滑环电刷外接开关和阻值为9Ω的负载电阻R。从线圈处于中性面开始计时，通过线圈的磁通量随时间变化的关系如图（b）所示。（滑环电刷的电阻忽略不计） （1）感应电动势随时间变化的关系式为__________V。 （2）闭合开关，电阻R的电功率为__________W。 （3）求0～s时间内通过电阻R的电荷量_______。 传感器在日常生活中有着广泛的应用。它可将许多非电、非磁的物理量转变成电学量来进行检测和控制。它的种类多种多样，其性能也各不相同。 21．力传感器是一种将力信号转变为电信号的电子元件。图中的金属丝是一种“应变片”，它将金属片在力作用下的形变转换成电阻的变化。金属丝电阻大小的变化遵循了（　　） A．欧姆定律 B．电阻定律 C．楞次定律 D．焦耳定律 22．飞机着陆后，机场的行李口开始工作。后台工作的示意图如图a所示，其中K为光源，电源电动势，内阻不计。为定值电阻，为光敏电阻（无光照射时阻值大，有光照射时阻值小）。行李随传送带匀速率运动，当行李通过光源与之间时，射向的光束被挡住。某段时间内，电压传感器的示数随时间变化的关系如图所示。则时刻，与之间________（选填“有”或“没有”）行李箱；有光照射和无光照射时的功率之比为________。 23．如图所示为霍尔元件做成的磁传感器，该霍尔元件自由移动电荷为负电荷，若电流由流向时，M、N两极电势差。 （1）图中的磁场方向向( ) A．上    B．下 （2）电势差越大，测得的磁感应强度越( ) A．大    B．小 24．传感器在现代生活、生产中有着相当广泛的应用。一个测量温度的传感器设计电路如图甲所示，要求从温度时开始测量，并能从表盘上直接读出温度值（电流表满偏时指针所指刻度为）。其中是保护电阻，是调零电阻（总阻值为），理想电流表量程为0~6mA，电源电动势为（内阻不计），金属热电阻的阻值与温度的对应关系如图乙所示。 （1）由图乙可得传感器的电阻随温度的升高而________（填“增大”或“减小”）； （2）选取并安装好保护电阻后，要对温度传感器进行调零，调零后闭合电路的总电阻为________Ω； （3）写出传感器的电阻R(Ω)和温度t(℃)的数学关系式________（Ω）。 （4）现对表盘进行重新赋值，原5mA刻度线应标注________。 条形码技术。图甲所示超市的条形码扫描探头工作原理如图乙所示，打开扫描探头，发光二极管发出红光，将探头对准条形码，红光遇到条形码的黑色线条时，光几乎全部被吸收；遇到白色空隙时光被大量反射到探头上，光电管发生光电效应产生光电流。通过信号处理系统，条形码就被转换成了脉冲电信号。 25．扫描探头的工作原理说明光具有________（选填“A、波动性”或“B、粒子性”），若将发光二极管换为发蓝光的二极管，则扫描探头________（选填“A、能”或“B、不能”）正常工作。 26．若扫描探头在条形码上快速移动，________（选填“A、来得及”或“B、来不及”）发生光电效应。 27．利用光电管将条形码信息变成电脉冲信号，经信号处理系统完成对条形码信息的识别，等效电路如图丙所示。其中R为光电管的等效电阻，为定值电阻。若接收到光线，R的阻值将急剧变小。当扫描笔头移动到白色线条上时，信号处理系统获得________（选填“A、高”或“B、低”）电压。 28．小舞想利用如图所示装置进一步研究光电效应，如果先让锌板带负电，再用紫外线灯照射锌板，则验电器的张角将________（选填“A、变大”或“B、不变”或“C、变小”）。 29．某金属的遏止电压与入射光频率的关系如图所示，若电子的电荷量用e表示，、、普朗克常量h已知，求该金属的截止频率。 汽车空气悬挂系统主要由空气弹簧、高度传感器、控制单元和电磁阀等组成。为探究其工作原理，某兴趣小组对空气弹簧的力学特性和电磁阀的电学特性进行了探究。根据下列信息，完成下列小题。 30．空气弹簧的工作原理可简化为如图甲所示，气缸的质量、活塞柱与气缸的摩擦、汽缸壁厚度均忽略不计，汽缸导热性和气密性均良好。 （1）某次固定气缸，通过图乙装置用螺旋测微器测得活塞向下移动距离如图丙所示，此时读数为_________mm； （2）对测得的多组数据进行分析，得到空气弹簧弹力与空气柱被压缩的长度的关系如图丁所示。由图可知该空气弹簧的等效劲度系数_________； （3）空气弹簧未安装到汽车上时，气缸内的气体压强等于外界大气压强，气柱长度为，将空气弹簧安装到汽车上，汽车静止于时气缸内的气柱长度变为，若安装前后环境温度不变，则空气弹簧安装到汽车上后气缸内气体的压强_________。 31．空气悬挂系统中的电磁阀用于控制空气弹簧的充放气。为测量电磁阀线圈导线的电阻率，实验小组用如图1所示的方案测量，实验步骤如下： a.在金属丝上不同位置用螺旋测微器测三个位置的导线直径，并取平均值； b.将电压表的右端通过小夹子2连接在导线上，小夹子2可在1、3接线柱间左右移动； c.将小夹子2调节至某位置，测量小夹子2和某个接线柱之间的距离； d.闭合开关，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为，读出相应的电压表示数，断开开关； e.改变小夹子2的位置，重复步骤、，测量多组和，得图像如图3所示，得求得直线的斜率为。 回答下列问题： （1）某次电压表示数如图2所示，_________。 （2）是小夹子2到_________（填“1”或“3”）接线柱之间的距离。 （3）电阻率的表达式=_________（用、、等表示）。 （4）在测量时小夹子2不能看作质点，甲同学用游标卡尺测内径的方法测量小夹子2和1接线柱之间的距离，再用（3）的方法求出。这种测量的方式( )。 A．不会造成误差    B．会导致测量值偏小    C．会导致测量值偏大 科幻电影“流浪地球”：太阳将出现问题，人类要“驾驶”着地球移居到数光年外的恒星系。 32．地球在远离太阳的过程中， （1）太阳对地球的万有引力产生的加速度会（     ）， （2）地表的重力加速度会（     ） A．增大 B．减小 C．先减小后增大 D．基本不变 33．该计划需要“驱逐”月球，为此，需要有人乘飞船先登陆月球。飞船着陆月球后，其中的弹簧振子和单摆的周期与在地球上相比（     ） A．都发生了变化 B．都没有变化 C．仅弹簧振子的周期改变 D．仅单摆的周期改变 34．驱逐月球的过程与驾驶地球类似，即安装行星发动机。其喷嘴可指向（     ） A．月球绕地球公转线速度的方向 B．月球绕地球公转线速度的反方向 C．指向地心的方向 D．背离地心的方向 35．地球接近木星，以期利用“引力弹弓”效应加速，节省能源。示意如图，该效应可等效为弹性碰撞，经过计算发现，由于木星质量远远大于地球质量，出射速度大小即地球获得了的速度增量。 （1）对应的动能增量的来源于（     ）， A．木星动能 B．系统的引力势能 C．太阳与该系统间的引力势能 （2）“弹性碰撞”之后木星的速度约为（     ） A．    B．    C． 36．恒星发动机利用核聚变产生能量。若1 t的燃料经过核反应后，质量变为0.999 t，则根据质能关系，可以判断出，地球获得的动能（     ） A．等于 B．小于 C．等于 D．小于 37．人类开始了漫长的太空航行。在与地球伴飞的领航空间站中，为方便航天员长期生活，空间站利用自转产生重力感，站在空间站中航天员感觉如同在地球上，他受到空间站地板对他的作用力（     ） A．沿半径方向指向转轴 B．沿半径方向背向转轴 C．沿转动线速度方向 D．反向于转动线速度方向 38．同时，人类派遣先遣队，以的速度远离地球驶向目的地。则在匀速行驶过程中的先遣队观测到地球上的物理过程（     ） A．变慢 B．变快 C．不变 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二物理下学期期末模拟卷 全解全析 （考试时间：90分钟，分值：100分） 在日常生活中随处可见电磁技术给人们带来的便利，科学家们正在研发利用电场和磁场的力的性质来控制“带电体”的技术，该技术能为工业、医疗等领域的发展提供有效支持。 1．如图，有a、b、c、d四个粒子，它们带同种电荷且电荷量相等，它们的速率关系为，质量关系为。进入速度选择器后，有两种粒子从速度选择器中射出，由此可以判定（     ） A．射向的是d粒子 B．射向的是b粒子 C．射向的是c粒子 D．射向的是a粒子 2．我国新一代航母阻拦系统采用电磁阻拦技术。如图，其基本原理是飞机着舰时关闭动力系统，通过绝缘阻拦索钩住轨道上的一根金属棒ab，金属棒、导轨和定值电阻R形成一个闭合回路，飞机与金属棒瞬间获得共同速度，在磁场中共同减速滑行至停下，已知飞机与金属棒ab的总质量、电阻，导轨间距，定值电阻，匀强磁场磁感应强度，导轨电阻不计，阻拦索的质量和形变不计，求： （1）飞机着舰瞬间金属棒ab中感应电动势的大小和电流方向（回答“a→b”或“b→a”）； （2）飞机着舰瞬间金属棒ab所受的安培力大小； （3）在阻拦的过程中除安培力外飞机与金属棒克服其他阻力做的功为，求电阻R中产生的焦耳热。 【答案】1．D 2．（1）；b→a；（2）；（3） 【详解】1．AC．对于能通过速度选择器的粒子，有 解得 可知能通过速度选择的粒子速度相等，故b、c粒子通过速度选择器；进入磁场的粒子， 由洛伦兹力提供向心力得 可得 由于，则有，可知射向的是c粒子，射向的是b粒子，A错误，C错误； BD．根据粒子在磁场B2中的偏转方向，由左手定则可知粒子带正电。粒子在速度选择器中受到向左的电场力和向右的洛伦兹力；由于 则有 可知a粒子向偏转，d粒子向偏转，B错误，D正确。 故选D。 2．[1]飞机着舰瞬间金属棒ab中感应电动势的大小为 根据右手定则可知，电流方向为b→a。 [2]感应电流为 飞机着舰瞬间金属棒ab所受的安培力大小为 [3]在阻拦的过程中除安培力外飞机与金属棒克服其他阻力做的功为，由动能定理得 解得 回路产生的焦耳热为 则电阻R中产生的焦耳热为 3．磁场力包括磁场对其中的磁体、运动电荷和电流的作用力。 (1)丹麦物理学家、化学家、文学家______，在一次讲课中，他偶然地把导线沿南北方向放置在指南针的上方，当导线通电时，发现指南针发生了转动。这个实验现象首次揭示了______（选填：A．磁与磁的联系；B．电与电的联系；C．电与磁的联系）。为此，法拉第评价说：“他突然打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明。” (2)如图所示，一块蹄形磁铁放在水平台秤上，金属棒AB固定在两个磁极之间。当AB中通入电流时，台秤示数减小。则AB棒所受安培力的方向为______（选填“A．向上”或“B．向下”），电流的方向为______（选填“A．从A到B”或“B．从B到A”）。 (3)两根相同的弹性导线平行放置，分别通有方向相反的电流和，且。下列图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． (4)画出由电流产生的磁场方向确定导线或线圈中的电流方向。 （a）通电直导线______ （b）环形电流______ （c）环形电流______ （d）通电螺线管______ (5)磁流体发电机是一种利用等离子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( ) A．正极    B．负极    C．无法确定    D．正负极交替变化 ②稳定时发电机的电动势为______。 【答案】(1) 奥斯特 C (2) B B (3)C (4) (5) A 【详解】（1）[1]丹麦物理学家、化学家、文学家奥斯特在一次讲课中，他偶然地把导线沿南北方向放置在指南针的上方，当导线通电时，发现指南针发生了转动。 [2]这个实验现象首次揭示了电与磁的联系。 故选C。 （2）[1]当金属棒通入电流时，金属棒在磁场中将受到安培力的作用，而根据题意，台秤的示数减小，说明金属棒对磁体的作用力向上，根据牛顿第三定律可知磁体对金属棒的作用力向下，则可知金属棒AB所受安培力的方向向下。 故选B。 [2]根据左手定则可知金属棒AB中通入的电流方向从B到A。 故选B。 （3）根据安培定则和左手定则可知，方向相反的两平行电流相互排斥，由于弹性导线之间的排斥力是一对相互作用力，大小相等，所以两根相同的弹性导线形变情况具有对称性。 故选C。 （4）[1]根据右手螺旋定则可知通电直导线电流方向如图所示 [2]根据右手螺旋定则可知环形电流方向如图所示 [3]根据右手螺旋定则可知环形电流方向如图所示 [4]根据右手螺旋定则可知通电螺线管电流方向如图所示 （5）[1]等离子体中正离子在洛伦兹力的作用下向上偏转，使得M板带正电；等离子体中负离子在洛伦兹力的作用下向下偏转，使得N板带负电。M板电势高于N板电势，故M板是发电机的正极。 故选A。 [2]当离子在两极板间所受的电场力等于洛伦兹力的时候，发电机稳定，有 解得 发电机的电动势 4．手机充电分为有线充电和无线充电。无线充电器的发射线圈产生交变磁场，在接收设备（手机等）内的线圈中产生交变电流，从而实现电能的无线传输。而有线充电器将民用“220V，50Hz”的正弦交流电转为低压交流电，再变为低压直流电给手机充电。 (1)从上往下俯视，当手机无线充电发射线圈中的电流逆时针减小时，接收设备线圈中的电流为________（填字母：A．顺时针；B．逆时针）方向。 (2)若无线接收线圈获得的正弦交流电的电压随时间变化规律如图所示。以为时间的单位，为电压的单位，此交流电电压随时间变化的方程为________；若充电时接收线圈的电流为4A，则接收线圈消耗的电功率为________W（结果保留2位小数） (3)有线充电需要充电器将民用“220V，50Hz”的正弦交流电转为低压交流电，再变为低压直流电给手机充电。有线充电的充电器内含变压器，原副线圈匝数之比为44∶1。则降压后得到交流电的（　　） A．最大值为5V，频率为50Hz B．有效值为5V，频率为50Hz C．最大值为5V，功率为1.14Hz D．有效值为5V，频率为1.14Hz (4)如图（a），某无线充电装置接收线圈匝数为、面积为、电阻为，一匀强磁场垂直穿过线圈，其磁感应强度随时间变化规律如图（b）所示。外接定值电阻阻值为。求： ①（计算）在时间内，接收线圈中的感应电动势________。 ②（计算）在时间内，通过定值电阻的电荷量________。 ③在、两段时间内，定值电阻上产生的热量之比为( ) A．    B．    C．    D．1∶4 (5)在做“观察电容器的充、放电现象”实验时，如图所示，单刀双掷开关S先打到端让电容器充满电。时开关s打到端，时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则（　　） A．回路的周期为0.02s B．LC回路的电流最大时，电容器中电场能最大 C．时线圈中磁场能最大 D．时线圈中电流沿顺时针方向 【答案】(1)B (2) 19.80 (3)B (4) A (5)C 【详解】（1）根据楞次定律进行判断，从上往下俯视，发射线圈中的电流为逆时针且在减小，根据右手螺旋定则，其产生的穿过接收线圈的向上的磁场在减弱。为了阻碍磁通量的减小，接收线圈会产生一个向上的感应磁场，接收线圈中的感应电流方向应为逆时针，故选B。 （2）[1]由图像可知，交变电压的最大值，周期，解得角速度 电压随时间变化的方程为 [2]交变电压的有效值 接收线圈消耗的电功率 （3）变压器只能改变交流电的电压，不能改变其频率，因此输出的交流电频率仍为输入时的 根据理想变压器原副线圈电压有效值与匝数成正比的规律 解得副线圈输出电压的有效值 副线圈输出电压的最大值 故选B。 （4）[1]在时间内，磁通量的变化量大小为 根据法拉第电磁感应定律，感应电动势 [2]根据闭合电路欧姆定律，平均电流 通过定值电阻的电荷量 [3]在时间内，产生的热量 在时间内，磁场变化率与第一段相同，因此感应电动势大小依然是，产生的热量 两段时间内产生的热量之比 故选A。 （5）A．开关打到a端充电后上极板带正电，时开关打到b端开始放电，经过半个周期下极板正电荷第一次达到最大，即，解得周期，故A错误； B．LC回路中电流最大时，电容器恰好放电完毕，极板上电荷量为零，电场能最小，故B错误； C．当即时，电容器第一次放电完毕，此时电路中电流最大，线圈中磁场能最大，故C正确； D．在到期间，电容器正在放电，正电荷从上极板通过左侧线圈流向下极板，电流沿逆时针方向，故D错误。 故选C。 扫描隧道显微镜中，常用绝缘减振平台和磁阻尼减振器互补减振，简化装置如图（a）所示。平台通过三根关于轴对称分布的轻杆悬挂在轻质弹簧的下端，弹簧上端固定在点，三个相同的磁阻尼减振器对称固定在平台下方。磁阻尼减振器的闭合线圈通过绝缘轻杆固定在平台的下表面，辐向磁场由固定在桌面上的磁体产生（桌面、磁体未画出），辐向磁场、线圈均在水平面内，线圈所在处的磁感应强度大小处处相等。已知平台、三个线圈的总质量为，轻杆与竖直方向夹角均为，弹簧的劲度系数为，重力加速度为。 5．平台静止时，弹簧的伸长量____________，每根轻杆的拉力大小____________。 6．弹簧的弹力与其形变量的变化关系如图（b）所示，则平台静止时弹簧的弹性势能____________。 7．使用前测试该装置的振动性能。撤去磁场，施加一个微小扰动，平台立即上下振动，最高、最低点的高度差恒为。当平台由平衡位置向下振动时开始计时，测出平台在时第30次回到平衡位置。则（　　） A．振幅 B．频率 C．时，平台向下减速 D．时，平台的加速度向上 E．时，弹簧的弹性势能最小 8．施加磁场，平台受到外界微小扰动后，在竖直方向做阻尼振动，取竖直向上为正方向，其位移随时间变化的关系如图（c）所示。已知线圈所处位置的磁感应强度大小为，时平台速度大小为，、时刻的振幅分别为、，每个线圈的匝数均为、电阻均为、圆周长均为，忽略空气阻力。求： （1）时，每个线圈产生感应电流的大小； （2）在时间内，系统损耗的机械能（计算）； （3）在时间内，弹簧弹力的冲量（计算）。 【答案】5． 6． 7．BCD 8．（1）；（2）；（3） 【解析】5．[1]对平台、线圈整体受力平衡，由胡克定律有 解得 [2]对平台受力分析，三根轻杆竖直分力之和平衡重力有 解得 6．弹性势能等于F-x图像的面积（克服弹力做功），即 解得 7．A．最高最低点高度差为，振幅 A错误； B．从平衡位置开始计时，第30次回到平衡位置对应总时间 解得T=0.05s 频率 B正确； C．，平台仍向下运动向最低点运动，回复力（加速度）向上，因此平台向下减速，C正确； D．，平台在平衡位置下方，加速度向上，D正确； E．=T，平台回到平衡位置，此时弹簧处于伸长状态，弹簧弹性势能不是最小，E错误。 故选BCD。 8．（1）辐向磁场中，n匝总电动势 由欧姆定律得 （2）以平衡位置为机械能零点，总机械能满足 t=0时y=0，因此 t1时在最高点，速度为0，y=A1，因此 损耗的机械能 （3）t1、t2时刻平台都在最高点，速度均为0，竖直方向由动量定理（向上为正）有 解得 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。 9．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 10．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？ 11．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？ 12．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． 13．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】9．D 10． 11． 12． D 13． 【解析】9．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。 10．由题意可知，齿轮的转动周期为 则汽车的速度为 其中 解得 11．根据有效值的定义，设电阻的阻值为，则 解得有效电压 12．（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。 13．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 波浪能是一种蕴含在海洋中的可再生能源。我国自主研发的兆瓦级漂浮式波浪能发电装置“南鲲”号在珠海投入运行，标志着我国波浪能发电技术水平又上了一个台阶。 14．一列水平向右传播的水波（可视为简谐横波），波长为20m。t＝0时刻，水面上一漂浮小物块位于波峰处，如图所示。经过Δt＝2s，该物块运动至波谷位置。求该波波速的可能大小。 15．图（a）中的波浪能发电平台，工作原理可简化为图（b）所示。海浪驱动浪板带动发电机转子，使多匝矩形线圈在两磁极间的水平匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的中心轴逆时针做匀速转动，并向外输出感应电流。 （1）图（b）中，靠近N极的导线受到的安培力方向为___________。 （2）（计算）匀强磁场的磁感应强度大小为B＝T，矩形线圈的匝数N＝1000、面积S＝0.1m2、转速n＝0.5r/s，发电装置内各部分电阻均不计。 ①在t＝0时刻，线圈处于图（b）所示位置。求线圈中产生的感应电动势e随时间t变化的关系式；_________ ②在线圈的输出端a、b间，接入一阻值R＝100Ω的定值电阻（图中未画出）。求在1min内电阻R产生的热量Q。_________ 16．发电平台内部某监控电路如图所示。电路中的电压表、电流表都是理想电表，电源是一个恒流源，其输出的电流大小和方向都不变。在移动R2滑片的过程中，电压表V的读数为U，电流表A的读数为I，电流表的读数记I1，电流表的读数为I2，它们变化量的绝对值分别为。 （1）下列关系式中正确的是_________。 A、    B、 C、    D、， （2）（论证）当R2＝R1时，滑动变阻器R2消耗的电功率最大。________ 【答案】14． 15． 竖直向上 16． C 见解析 【解析】14．由题意有 波速 联立解得 15．[1]根据右手定则可知，靠近N极的导线电流方向由里向外流，根据左手定则，可知该导线受到的安培力方向竖直向上。 [2]由题可知感应电动势最大值 故线圈中产生的感应电动势e随时间t变化的关系式 [3]电压有效值为 则在1min内电阻R产生的热量 16．[1]A．因为大小不等，因此，故A错误； BCD．因为 故有 又因为 则有 因此 综上可知C选项符合题意，故BD错误，C正确。 故选C。 [2]流过滑动变阻器的电流为 滑动变阻器的功率为 可知时，即时，的功率最大。 17．神奇的电磁感应现象 电磁感应现象在科学、技术等方面有着广泛的应用。 (1)如图所示是法拉第发现电磁感应现象的实验示意图，A、B是套在同一铁芯上的两个线圈。当开关S闭合的瞬间，穿过B线圈的磁通量______（选择：A．增加  B．不变  C．减少），与线圈B相连接的灵敏电流计中电流的方向为______（选择：A．    B．）。 (2)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、b两点间的电势差_______。 (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，其位移随时间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)计算：过山车的磁力刹车系统可简化为如图模型，相距为、水平放置的导轨处于磁感应强度大小为，方向竖直向上的匀强磁场中，整个回路中的电阻等效为，过山车上的刹车片等效为一根金属杆MN，过山车的质量为，不计轨道摩擦和空气阻力。若过山车进入水平磁力刹车轨道，开始减速时的速率为，求： ①过山车开始减速时的加速度大小( )； ②过山车从开始减速到停止的过程中，安培力对过山车做的功( )； ③过山车从开始减速到停止的过程中，过山车的速率随位移变化的图像可能是( ) A．       B． C．    D． (5)计算：如图为小明同学制作的弹射装置，电源电动势为，内阻为。被弹射的部分近似认为是阻值为的导体杆，放置在阻力恒为的水平金属轨道上，轨道足够长，电阻不计，轨道间距为。轨道之间有竖直向下的大小为匀强磁场，导体杆在磁场中运动时被加速。（不考虑轨道电流产生的磁场），求： ①被加速到速度为时，导体杆产生的电动势大小和杆中电流的大小； ②导体杆所能达到的最大速度； ③有同学认为，在导体杆达到最大速度的过程中，安培力做的功等于系统中产生的焦耳热，你认为这种观点正确吗？列式说明理由。 【答案】(1) A A (2) 0.8 -4.8 (3)A (4) B (5)①，；②；③不正确，原因见解析 【详解】（1）[1]在开关S闭合的瞬间，回路中产生电流，线圈A中会产生顺时针方向的磁场，所以一瞬间B线圈中的磁通量从无到有，是增加的。 [2]线圈B中从无到有出现顺时针方向的磁场，根据楞次定律，电路中会产生从方向的电流。 （2）[1]根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为 回路中的电流为 [2]根据楞次定律可判断线圈中的电流方向为顺时针方向，所以 （3）A．根据图像可知在B时刻磁铁正在向下运动靠近线圈，线圈中有向上的磁场并正在增大，根据楞次定律可知，线圈中会产生顺时针方向的感应电流，故A正确； B．在A时刻磁铁向下运动靠近线圈，根据楞次定律可知，线圈中产生顺时针方向的感应电流，利用左手判断线圈受到的安培力方向可知，线圈整体受到向下的安培力，对桌面的压力要大于线圈的重力，故B错误； C．由于磁铁做阻尼运动，磁铁与弹簧组成的系统机械能减小，所以在A时刻与B时刻位移相同速度不同，B时刻的速度更小，动能更小，故C错误； D．由于电磁感应现象出现，磁铁与弹簧组成的系统机械能减小，故D错误。 故选A。 （4）[1]开始减速时，金属杆MN切割磁感线产生的感应电动势为 回路中的电流为 安培力大小为 综上可知，加速度为 [2]在过山车减速的过程中，安培力对过山车做负功，动能转化为焦耳热，即有 所以安培力对过山车做的功为 [3]设过山车减速过程中某一个时刻速度为v，应用动量定理，有 其中 所以有 故选B。 （5）①被加速到速度为时，导体杆产生的感应电动势大小为 回路中的电流为 ②导体杆中通过电流使导体杆受到安培力的作用，有 对导体杆应用牛顿第二定律，有 当导体杆与阻力相等时，导体杆加速度为0速度最大，此时有 所以最大速度为 ③对导体杆列动能定理，有 根据公式可知安培力对导体杆做的功等于摩擦生热和动能的和。 石墨烯 石墨烯是从石墨中剥离出来的单层二维材料，载流子为电子，具有独特的电学特性。 18．铅笔芯的主要成分是石墨。小松为测铅笔芯的电阻率，设计了如图所示的电路。 （1）小松连接的实物电路如图所示，其中连接错误的是导线__________。 A．a         B．b           C．c                 D．d （2）小松取一根长度为0.1m、横截面积为的铅笔芯，正确连接电路后进行实验。实验过程中控制铅笔芯温度不变，得到如图所示的I-U图像，则铅笔芯在该温度下的电阻率为__________Ω·m。 19．如图（a），矩形石墨烯薄膜样品处于匀强磁场中，磁场方向垂直样品表面向里，电极c、d接恒流源（输出电流恒定）。电压表测得电极a、b间的电压大小随磁感应强度变化的U-B图象如图（b）所示。 （1）电极a的电势__________电极b的电势。 A．高于                    B．低于                    C．等于 （2）若样品宽度l＝5cm，电子的定向漂移速度为__________m/s。 20．石墨烯掺入发电机的线圈、永磁体可提高发电机的性能。如图（a）为某发电机的工作原理图：两固定磁极间产生匀强磁场，电阻为1Ω的单匝线圈绕轴OO＇匀速转动，经滑环电刷外接开关和阻值为9Ω的负载电阻R。从线圈处于中性面开始计时，通过线圈的磁通量随时间变化的关系如图（b）所示。（滑环电刷的电阻忽略不计） （1）感应电动势随时间变化的关系式为__________V。 （2）闭合开关，电阻R的电功率为__________W。 （3）求0～s时间内通过电阻R的电荷量_______。 【答案】18． D 19． A 25 20． 0.04C 【解析】18．（1）[1]电路为分压式电路，电流表外接，而实物图中电流表为内接，故错误的是d。 故选D。 （2）[2]由图像可知，铅笔芯电阻 根据 解得 19．（1）[1]恒流源右正左负，电流方向从到。载流子为电子，运动方向与电流方向相反，即从 到 。磁场方向垂直样品表面向里。由左手定则，电子带负电，受洛伦兹力方向向下， 侧电势低。 故选A。 （2）[2]当电场力与洛伦兹力平衡时 即 得 由图象可知，与 成正比，斜率 由图 (b) 知，当时， 所以 20．（1）[1]由图像知 ， 即 角速度 最大电动势 从中性面开始计时，感应电动势瞬时值表达式为 （2）[2]电动势有效值 电路总电阻 电流有效值 电阻的电功率 （3）时间 为半个周期。时， 时 ，磁通量变化量 通过电阻的电荷量 解得 传感器在日常生活中有着广泛的应用。它可将许多非电、非磁的物理量转变成电学量来进行检测和控制。它的种类多种多样，其性能也各不相同。 21．力传感器是一种将力信号转变为电信号的电子元件。图中的金属丝是一种“应变片”，它将金属片在力作用下的形变转换成电阻的变化。金属丝电阻大小的变化遵循了（　　） A．欧姆定律 B．电阻定律 C．楞次定律 D．焦耳定律 22．飞机着陆后，机场的行李口开始工作。后台工作的示意图如图a所示，其中K为光源，电源电动势，内阻不计。为定值电阻，为光敏电阻（无光照射时阻值大，有光照射时阻值小）。行李随传送带匀速率运动，当行李通过光源与之间时，射向的光束被挡住。某段时间内，电压传感器的示数随时间变化的关系如图所示。则时刻，与之间________（选填“有”或“没有”）行李箱；有光照射和无光照射时的功率之比为________。 23．如图所示为霍尔元件做成的磁传感器，该霍尔元件自由移动电荷为负电荷，若电流由流向时，M、N两极电势差。 （1）图中的磁场方向向( ) A．上    B．下 （2）电势差越大，测得的磁感应强度越( ) A．大    B．小 24．传感器在现代生活、生产中有着相当广泛的应用。一个测量温度的传感器设计电路如图甲所示，要求从温度时开始测量，并能从表盘上直接读出温度值（电流表满偏时指针所指刻度为）。其中是保护电阻，是调零电阻（总阻值为），理想电流表量程为0~6mA，电源电动势为（内阻不计），金属热电阻的阻值与温度的对应关系如图乙所示。 （1）由图乙可得传感器的电阻随温度的升高而________（填“增大”或“减小”）； （2）选取并安装好保护电阻后，要对温度传感器进行调零，调零后闭合电路的总电阻为________Ω； （3）写出传感器的电阻R(Ω)和温度t(℃)的数学关系式________（Ω）。 （4）现对表盘进行重新赋值，原5mA刻度线应标注________。 【答案】21．B 22． 有 1：1 23． B A 24． 增大 500 60 【详解】21．金属丝电阻是其本身的属性，其大小的变化遵循电阻定律 故选B。 22．[1]由串联电路的分压原理有行李箱通过，遮光时无光照射时其阻值大，分压多，呈现高电位；无行李箱通过，无遮光使有光照射时其阻值小，分压少，呈现低电位，而时刻开始出现高电位，有行李箱通过 [2]有光照射时，由闭合电路的欧姆定律 无光照射时，由闭合电路的欧姆定律 有光照射和无光照射时的功率之比为 联立解得 23．（1）[1]由左手定则得磁场方向向下 故选B。 （2）[2]稳定时有 又(d为MN两板间距) 可得 可知电势差越大，测得的磁感应强度越大。 故选A。 24．（1）[1]由图乙可得传感器的电阻随温度的升高而增大 （2）[2]由闭合电路的欧姆定律 故调零后闭合电路的总电阻为 （3）[3]根据图乙，可得数学关系为 时, （4）[4]由闭合电路的欧姆定律 解得 则 条形码技术。图甲所示超市的条形码扫描探头工作原理如图乙所示，打开扫描探头，发光二极管发出红光，将探头对准条形码，红光遇到条形码的黑色线条时，光几乎全部被吸收；遇到白色空隙时光被大量反射到探头上，光电管发生光电效应产生光电流。通过信号处理系统，条形码就被转换成了脉冲电信号。 25．扫描探头的工作原理说明光具有________（选填“A、波动性”或“B、粒子性”），若将发光二极管换为发蓝光的二极管，则扫描探头________（选填“A、能”或“B、不能”）正常工作。 26．若扫描探头在条形码上快速移动，________（选填“A、来得及”或“B、来不及”）发生光电效应。 27．利用光电管将条形码信息变成电脉冲信号，经信号处理系统完成对条形码信息的识别，等效电路如图丙所示。其中R为光电管的等效电阻，为定值电阻。若接收到光线，R的阻值将急剧变小。当扫描笔头移动到白色线条上时，信号处理系统获得________（选填“A、高”或“B、低”）电压。 28．小舞想利用如图所示装置进一步研究光电效应，如果先让锌板带负电，再用紫外线灯照射锌板，则验电器的张角将________（选填“A、变大”或“B、不变”或“C、变小”）。 29．某金属的遏止电压与入射光频率的关系如图所示，若电子的电荷量用e表示，、、普朗克常量h已知，求该金属的截止频率。 【答案】25． B A 26．A 27．A 28．C 29． 【详解】25．[1]扫描探头的工作原理是利用发光二极管发出红光，被反射到探头上，光电管发生光电效应，把光信号转换成电信号，说明光具有粒子性，故选填B； [2]若将发光二极管换为发蓝光的二极管，光的频率更大，可以使探头的光电管发生光电效应，则扫描探头能正常工作，故选填A。 26．发生光电效应具有瞬时性，快速移动来得及发生光电效应，故选填A。 27．根据闭合电路欧姆定律 信号处理系统获得的电压等于R0的电压 当扫描探头移动到白色线条上时，光被大量反射到探头上，R的阻值将急剧变小，则I增大，U0增大，信号处理系统获得高电压，故选填A。 28．紫外线灯照射锌板，锌板会发生光电效应，电子逸出锌板，锌板的带电量减小，则验电器的张角将变小。 29．根据光电效应方程 又由 当入射光频率为时，遏止电压为，带入可得 该金属的截止频率为 【点睛】 汽车空气悬挂系统主要由空气弹簧、高度传感器、控制单元和电磁阀等组成。为探究其工作原理，某兴趣小组对空气弹簧的力学特性和电磁阀的电学特性进行了探究。根据下列信息，完成下列小题。 30．空气弹簧的工作原理可简化为如图甲所示，气缸的质量、活塞柱与气缸的摩擦、汽缸壁厚度均忽略不计，汽缸导热性和气密性均良好。 （1）某次固定气缸，通过图乙装置用螺旋测微器测得活塞向下移动距离如图丙所示，此时读数为_________mm； （2）对测得的多组数据进行分析，得到空气弹簧弹力与空气柱被压缩的长度的关系如图丁所示。由图可知该空气弹簧的等效劲度系数_________； （3）空气弹簧未安装到汽车上时，气缸内的气体压强等于外界大气压强，气柱长度为，将空气弹簧安装到汽车上，汽车静止于时气缸内的气柱长度变为，若安装前后环境温度不变，则空气弹簧安装到汽车上后气缸内气体的压强_________。 31．空气悬挂系统中的电磁阀用于控制空气弹簧的充放气。为测量电磁阀线圈导线的电阻率，实验小组用如图1所示的方案测量，实验步骤如下： a.在金属丝上不同位置用螺旋测微器测三个位置的导线直径，并取平均值； b.将电压表的右端通过小夹子2连接在导线上，小夹子2可在1、3接线柱间左右移动； c.将小夹子2调节至某位置，测量小夹子2和某个接线柱之间的距离； d.闭合开关，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为，读出相应的电压表示数，断开开关； e.改变小夹子2的位置，重复步骤、，测量多组和，得图像如图3所示，得求得直线的斜率为。 回答下列问题： （1）某次电压表示数如图2所示，_________。 （2）是小夹子2到_________（填“1”或“3”）接线柱之间的距离。 （3）电阻率的表达式=_________（用、、等表示）。 （4）在测量时小夹子2不能看作质点，甲同学用游标卡尺测内径的方法测量小夹子2和1接线柱之间的距离，再用（3）的方法求出。这种测量的方式( )。 A．不会造成误差    B．会导致测量值偏小    C．会导致测量值偏大 【答案】30． 3.750 2000 31． 0.26 1 A 【详解】30．（1）[1]螺旋测微器的固定刻度读数为，可动刻度读数为，所以最终读数为 （2）[2]由胡克定律可知，图像的斜率表示劲度系数。则 （3）[3]气体发生等温变化，根据玻意耳定律有 设气缸横截面积为，则， 解得 31．（1）[1]电压表分度值为。读数为。 （2）[2]由电路图1可知，电压表并联在接线柱1和小夹子2之间，测量的是接线柱1与小夹子2之间金属丝的电压。根据图像过原点可知为接入电路的金属丝长度，即小夹子2到接线柱1之间的距离。 （3）[3]根据电阻定律和欧姆定律，可得 由图像斜率 解得电阻率 （4）[4]小夹子2有宽度，实际接入电路的长度大于用游标卡尺测内径方法测得的距离，但是，在绘制图像时，斜率不会变，故这种测量L的方式不会造成误差。 故选A。 科幻电影“流浪地球”：太阳将出现问题，人类要“驾驶”着地球移居到数光年外的恒星系。 32．地球在远离太阳的过程中， （1）太阳对地球的万有引力产生的加速度会（     ）， （2）地表的重力加速度会（     ） A．增大 B．减小 C．先减小后增大 D．基本不变 33．该计划需要“驱逐”月球，为此，需要有人乘飞船先登陆月球。飞船着陆月球后，其中的弹簧振子和单摆的周期与在地球上相比（     ） A．都发生了变化 B．都没有变化 C．仅弹簧振子的周期改变 D．仅单摆的周期改变 34．驱逐月球的过程与驾驶地球类似，即安装行星发动机。其喷嘴可指向（     ） A．月球绕地球公转线速度的方向 B．月球绕地球公转线速度的反方向 C．指向地心的方向 D．背离地心的方向 35．地球接近木星，以期利用“引力弹弓”效应加速，节省能源。示意如图，该效应可等效为弹性碰撞，经过计算发现，由于木星质量远远大于地球质量，出射速度大小即地球获得了的速度增量。 （1）对应的动能增量的来源于（     ）， A．木星动能 B．系统的引力势能 C．太阳与该系统间的引力势能 （2）“弹性碰撞”之后木星的速度约为（     ） A．    B．    C． 36．恒星发动机利用核聚变产生能量。若1 t的燃料经过核反应后，质量变为0.999 t，则根据质能关系，可以判断出，地球获得的动能（     ） A．等于 B．小于 C．等于 D．小于 37．人类开始了漫长的太空航行。在与地球伴飞的领航空间站中，为方便航天员长期生活，空间站利用自转产生重力感，站在空间站中航天员感觉如同在地球上，他受到空间站地板对他的作用力（     ） A．沿半径方向指向转轴 B．沿半径方向背向转轴 C．沿转动线速度方向 D．反向于转动线速度方向 38．同时，人类派遣先遣队，以的速度远离地球驶向目的地。则在匀速行驶过程中的先遣队观测到地球上的物理过程（     ） A．变慢 B．变快 C．不变 【答案】32．BD 33．D 34．C 35．AB 36．B 37．A 38．A 【详解】32．（1）地球远离太阳，日地距离增大，根据万有引力定律 结合牛顿第二定律 可得加速度 随增大而减小，故选B； （2）地表重力加速度 由地球自身质量和半径决定，与日地距离无关，故基本不变。 故选D。 33．弹簧振子周期， 与重力加速度无关，故周期不变；单摆周期 月球表面重力加速度小于地球，故周期变大。综上，仅单摆周期改变。 故选D。 34．要驱逐月球，需给月球一个背离地心的推力，使其做离心运动远离地球。根据牛顿第三定律，发动机喷嘴应指向地心，喷出气体，从而获得背离地心的反冲力。 故选C。 35．（1）引力弹弓等效为弹性碰撞，地球动能增加，木星动能略微减小（因），系统机械能守恒，地球获得的动能来源于木星动能的转移。 故选A； （2）由于木星质量远远大于地球质量，在弹性碰撞中，大质量物体速度几乎不变，故木星速度仍约为。 故选B。 36．质量亏损 根据质能方程，释放的总核能 核能转化为地球动能的过程中存在能量损耗，故地球获得的动能小于释放的总能量。 故选B。 37．航天员随空间站做匀速圆周运动，需要向心力。向心力由地板对人的支持力提供，方向指向圆心（转轴）。人感觉到的“重力”是支持力的反作用力，方向背离转轴，题目问的是“受到空间站地板对他的作用力”，即支持力，指向转轴。 故选A。 38．根据狭义相对论的钟慢效应，运动的时钟变慢。先遣队观测地球，地球相对于先遣队以运动，故地球上的时间进程变慢，物理过程变慢。 故选A。 / 学科网（北京）股份有限公司 $窗学科网·学易金卷 www .zxxk.com 做好卷，就用学易金卷 2025-2026学年高二物理下学期期末模拟卷 答题卡 1. 2. 3. 4. 1/2 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