2025-2026学年高二下学期期末物理复习小练（一）

**基本信息** 聚焦传感器与电磁感应综合，以概念辨析为基础，通过单杆、双杆模型整合力学与电磁学规律，强化科学思维与问题解决能力。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |传感器基础|5题|概念辨析|从传感器类型（压力、温度等）到信号转化原理，构建物理观念| |电磁感应单杆模型|5题|综合计算|结合力学平衡、能量守恒推导感应电动势与电流，体现科学推理| |电磁感应双杆模型|2题|多规律应用|通过动量守恒、相对位移分析系统能量转化，培养模型建构能力|

2025-2026学年人教版高二物理下学期期末复习小练（一） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．在全自动洗衣机中设有多段式水位自动感应装置，如图所示。该水位传感器属于以下四种类型传感器中的（   ） A．压力传感器 B．温度传感器 C．生物传感器 D．红外线传感器 2．某种热敏电阻在环境温度升高时，电阻会迅速减小，将该热敏电阻接入如图所示的恒压电路中，闭合开关后，经过一段时间会观察到（　　） A．电压表V示数增大 B．电压表V示数减小 C．电流表A示数减小 D．电流表A示数不变 3．能将力学量转化为电学量的传感器是（    ） A．电阻应变片 B．热敏电阻 C．光敏电阻 D．霍尔元件 4．下列传感器能够将力学量转换为电学量的是（    ） A．  光敏电阻 B．  干簧管 C．  电阻应变片 D．   霍尔元件 5．关于以下四幅图，下列说法正确的是（　　） A．甲图中，真空冶炼炉通入高频交流电，使得线圈中产生焦耳热，从而冶炼金属 B．乙图中，三个线圈连接到三相电源上，产生旋转磁场，从而使得导线框转动 C．丙图中，磁铁上、下振动过程中，磁铁下方金属线圈中电流方向不变 D．丁图中，当储罐中不导电液面高度升高时，LC回路中振荡电流频率将变大 二、解答题 6．如图所示，和为固定在水平面上的平行光滑金属轨道，轨道间距为，质量为的金属杆置于轨道上，与轨道垂直。整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度.在平行于导轨的拉力作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度.电路中除了电阻之外，杆的电阻，其余电阻不计，求： (1)感应电动势的大小； (2)判断流过电阻的电流方向并计算电流的大小； (3)杆两端的电压. 7．如图所示，两平行光滑导轨GP、KM固定在绝缘水平面上，两平行倾斜导轨PQ、MN固定在倾角θ=53°的绝缘斜面上，水平导轨和倾斜导轨（两部分均足够长）通过光滑绝缘材料平滑连接，导轨的间距均为L。G、K间通过开关连接着电动势为E、内阻为r的电源，N、Q间接有阻值为r的定值电阻。空间中存在着垂直于斜面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长度为L的导体棒垂直水平导轨以及磁场静止放置，合上开关的瞬间导体棒对水平导轨的压力刚好为0，经过一段时间导体棒在水平导轨上做匀速直线运动，导体棒冲上倾斜导轨后，在倾斜导轨上运动至距水平面高度为h处时速度恰好为0，导体棒滑回到倾斜导轨底端前以大小为v的速度做匀速直线运动。已知重力加速度大小为g，导体棒在倾斜导轨上受到的摩擦力大小不变，，。导线、导轨以及导体棒的电阻均忽略不计。求： (1)导体棒的质量m； (2)导体棒从开始运动到第一次运动至MP处安培力对导体棒做的功W； (3)导体棒冲上倾斜导轨后瞬间导体棒克服安培力做功的瞬时功率； (4)导体棒从刚冲上倾斜导轨到运动至最高点的过程中定值电阻上产生的焦耳热Q。 8．如图所示，间距的平行光滑金属导轨倾斜固定放置，导轨足够长且与平面的倾角，导轨下端分别连接有内阻的直流电源，的定值电阻；一质量、阻值的金属棒放在导轨上，轻绳通过光滑的定滑轮，一端悬吊质量的重物，另一端连接在金属棒的中点；整个空间有大小方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场。金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，金属棒与定滑轮间的轻绳与导轨平行，重力加速度为，重物离地足够高，金属导轨电阻不计。 (1)若只闭合开关，金属棒恰好处于静止状态，求电源电动势E的大小； (2)若断开闭合开关后，重物M开始带动金属棒运动， ①求金属棒做匀速运动时速度大小； ②重物M从静止到匀速过程中下降高度，求此过程电阻产生的热量。 9．电磁减速装置在生产生活中的应用极为广泛，其原理图可简化如图所示。在绝缘的水平地面上固定着一段无限长的平行光滑金属直导轨，导轨间距为，导轨间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为。一根质量为的导体棒垂直放置在导轨上，导轨的一端连接着一个智能电阻箱，初始电阻阻值为（可根据需要调节电阻阻值大小）。若导体棒以初速度在导轨上开始滑行，其他电阻及一切摩擦阻力不计，导体棒与导轨接触良好且始终保持垂直。 (1)若电阻箱的阻值保持不变，当导体棒的速度由到的过程中，求： ①电阻箱产生的热量； ②导体棒滑行的位移大小。 (2) 若要使导体棒匀减速滑行，求导体棒滑行至停止时的位移大小。 10．“不是打穿天山容易，而是天山那头有人民。”3月的一天，新疆导游迪丽努尔带着3位台湾游客走南疆环线，途经世界最长的高速公路隧道——天山胜利隧道时，她像往常一样向游客介绍这座“超级工程”。天山胜利隧道施工过程中，轨道式金属施工台车可简化为电磁感应模型。如图所示，水平放置的平行光滑金属导轨固定在施工平台上，导轨间距，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。两根金属台车导体棒a、b垂直导轨放置，组成闭合回路。已知导体棒a质量，电阻；导体棒b质量，电阻，导轨电阻不计。现给导体棒b一个水平向右的初速度，不计空气阻力，两在安培力作用下运动，最终达到共同速度。求： (1)两棒最终的共同速度大小； (2)全过程中导体棒a产生的焦耳热； (3)全过程通过导体棒横截面的电荷量； (4)全过程导体棒a、b的相对位移。 11．如图甲所示，间距为L=2m的平行金属导轨由倾斜部分和水平部分连接而成，导轨光滑且电阻不计。倾斜部分足够长，其cd间接一阻值为R0=2Ω的电阻，倾角θ=37°，处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中，其磁感应强度B2大小未知。水平部分接有面积为S=2m2、电阻为r=2Ω的单匝线圈，线圈水平放置且处在方向竖直向下的磁场中，磁感应强度B随时间变化的情况如图乙所示。将质量为m=1kg的导体棒MN垂直倾斜导轨由静止释放，在0~1s内导体棒MN恰好处于静止状态。已知导体棒MN接入电路的电阻为R=2Ω，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2， (1)求0-1s内ab间的电压； (2)求磁感应强度B2的大小； (3)若导体棒MN从静止开始运动到速度最大的过程中，在电阻R0上产生的热量QR0=1J，求此过程中导体棒MN的位移s。 12．如图，固定的两条光滑平行轨道的曲面部分是半径为R的四分之一圆弧，水平部分位于竖直向上、大小为B的匀强磁场中，导轨Ⅰ部分两导轨间距为L，导轨Ⅱ部分两导轨间距为，将质量均为m的金属棒P和Q分别置于轨道上的ab段和cd段，且与轨道垂直。P、Q棒电阻均为r，导轨电阻不计。Q棒静止，让P棒从圆弧最高点静止释放，当P棒在导轨Ⅰ部分运动时，Q棒已达到稳定运动状态。求： (1)P棒到达轨道最低点瞬间对轨道压力的大小； (2)Q棒从开始运动到第一次速度达到稳定，该过程通过P棒的电荷量； (3)从P棒进入导轨Ⅱ运动到再次稳定过程中，P、Q棒中产生的总热量。 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 答案 A B A C B 1．A 【知识点】压（拉）力传感器 【详解】全自动洗衣机的多段式水位自动感应装置，是通过检测由水位高度产生的压力或气压变化来判断水位的，因此属于压力传感器。 故选A。 2．B 【知识点】热敏电阻 【详解】CD．由题知，电压U恒定不变，闭合开关后，由于电流的热效应，热敏电阻的温度升高，其阻值减小，故电路的总电阻减小，根据 可知总电流I增大，故电流表A示数增大，故CD错误； AB．根据 可知流过电阻支路的电流不变；根据 可知流过支路的电流增大；根据 可知两端的电压增大；根据 可知减小，故电压表V示数减小，故A错误，B正确。 故选B。 3．A 【知识点】传感器定义及原理 【详解】A．电阻应变片利用材料形变导致电阻变化，将力学量（如力、形变）转化为电阻变化，属于将力学量转化为电学量，故A正确； B．热敏电阻将温度变化转化为电阻变化，属于热学量转化为电学量，故B错误； C．光敏电阻将光照强度变化转化为电阻变化，属于光学量转化为电学量，故C错误； D．霍尔元件通过磁场变化产生电压，属于磁学量转化为电学量，故D错误。 故选A。 4．C 【知识点】传感器定义及原理 【详解】A．光敏电阻是将光强转化为电学量，故A错误； B．干簧管是将磁学量转化为电学量，故B错误； C．电阻应变片是在外力的作用下产生机械形变，其电阻发生相应变化，从而将力学量转换为电学量，故C正确； D．霍尔元件是将磁学量转化为电学量，故D错误。 故选C。 5．B 【知识点】振荡回路、电磁驱动、涡流的原理、应用与防止、楞次定律的内容及理解 【详解】A．真空冶炼炉外线圈通入高频交流电时，周围空间产生高频磁场，炉内的金属内部就产生很强的涡流，从而冶炼金属，故A错误； B．三个线圈连接到三相电源上，产生旋转磁场，穿过内部导线框的磁通量发生变化，导线框中产生感应电流，旋转磁场对导线框有安培力的作用，在该安培力的作用下，导线框将与旋转磁场同方向转动，即导线框由于电磁驱动可以与磁场同方向地转动起来，故B正确； C．磁铁上、下振动时，通过线圈的磁通量发生变化，在线圈中产生感应电流，根据楞次定律可知，磁铁在靠近线圈和远离线圈时产生感应电流的方向不同，故C错误； D．根据可知，当储罐中液面高度升高时，介电常数增大，电容器的电容增大，根据振荡电路的频率可知，回路中振荡电流频率将变小，故D错误。 故选B。 6．(1)1V (2)流过的电流方向为到，20A (3)0.8V 【知识点】欧姆定律的内容、表达式及初步应用、闭合电路欧姆定律的内容及公式、右手定则、导体棒平动切割磁感线 【详解】（1）感应电动势 （2）由右手定则流过的电流方向为到 由闭合电路的欧姆定律感应电流的大小为 （3）由部分电路的欧姆定律金属杆两端电压 7．(1) (2) (3) (4) 【知识点】无外力作用下，水平导轨上的单杆模型 【详解】（1）合上开关的瞬间，导体棒中的电流 对导体棒受力分析有 解得 （2）导体棒在水平导轨上做匀速直线运动时有 导体棒从开始运动到第一次运动至MP处安培力对导体棒做的功 解得 （3）导体棒冲上倾斜导轨后瞬间通过导体棒的电流 导体棒克服安培力做功的瞬时功率 解得 （4）设导体棒与倾斜导轨间的滑动摩擦力大小为f，导体棒从刚冲上倾斜导轨到运动至最高点的过程中有 导体棒在倾斜导轨上做匀速直线运动时有 解得 8．(1) (2)①；② 【知识点】倾斜平面内的导轨单杆模型、有外力作用下，水平导轨上的单杆模型、斜轨道上的导体棒受力分析 【详解】（1）只闭合开关S1，电路电流由电源提供，根据闭合电路欧姆定律有 对重物进行受力分析，由平衡条件得轻绳拉力 对金属棒进行受力分析，根据平衡条件有 代入数据解得， （2）①断开S1闭合S2后，金属棒向上切割磁感线产生感应电动势 回路中感应电流 当金属棒匀速运动时，受力平衡满足 联立解得匀速运动的速度大小 ②重物从静止下降至匀速运动，下降高度的过程中，根据能量守恒定律，系统产生的总焦耳热 代入数据解得 由于R1与R2串联，回路电流处处相等，根据焦耳定律可知热量与电阻成正比，则 9．(1)①；② (2) 【知识点】无外力作用下，水平导轨上的单杆模型、已知受力求运动 【详解】（1）①导体棒的动能最终转化为电路中的焦耳热，即     ②将整个过程分为无穷多段，每一段的时间为，根据动量定理有     可得 电荷量         解得         （2）若导体棒匀减速运动，有     导体棒切割磁感线电动势 由闭合电路欧姆定律可得 则安培力         导体棒运动的加速度为初始瞬间的加速度     导体棒的位移 【点睛】 10．(1) (2) (3) (4) 【知识点】双杆在等宽导轨上运动问题 【详解】（1）全过程系统水平方向仅受内力（安培力），由动量守恒定律有 解得 （2）全过程由能量守恒定律有 代入解得 电阻产生的焦耳热 解得 （3）根据题意，对b棒由动量定理有 又有 联立解得 （4）设a、b间缩小的距离为，回路的平均感应电动势为，则有 又有， 整理得 解得 11．(1) (2)1.5T (3) 【知识点】由B-t图像计算感生电动势的大小、倾斜平面内的导轨单杆模型 【详解】（1）水平线圈感应电动势 总电阻 总电流 ab间的电压为 联立解得 （2）对导体棒，根据平衡条件，有 通过导体棒的电流 联立解得 （3）当导体棒速度达到最大时，设其速度大小为v，通过的电流为I2，对导体棒，根据平衡条件，有 解得I2=2A 此时感应电动势 总电阻为 解得v=2m/s 由能量守恒可得 由焦耳热公式可知 联立解得，， 12．(1)3mg (2) (3) 【知识点】双杆在等宽导轨上运动问题、双杆在不等宽导轨上运动问题 【详解】（1）设P棒到达轨道最低点时速度大小为v0，根据机械能守恒定律得 在轨道最低点，根据牛顿第二定律可得 联立解得， 根据牛顿第三定律可得，P棒到达轨道最低点瞬间对轨道压力的大小为3mg； （2）设Q棒第一次稳定运动时的速度为vQ，P棒的速度为vP，则有 Q棒从开始运动到第一次速度达到稳定过程中，分别对P、Q棒，根据动量定理可得， 通过P棒的电荷量为 联立解得，， （3）从P棒进入导轨Ⅱ运动后，两棒速度稳定时，速度相同，设稳定速度为v，由动量守恒定律得 由能量守恒定律得，P、Q棒中产生的总热量为 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 $