精品解析：上海市杨浦区2025-2026学年高二下学期期末物理试题

2025学年度第二学期期末（样题）高二年级 物理学科试卷 考试时间60分钟，满分100分 特别提示： 1．本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 2．本试卷标注“计算”“简答”“论证”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 3．除特殊说明外，本卷所用重力加速度g大小均取。 1. 声音的产生和传播 声音由物体震动而产生，以波的形式传播。 （1）如图，甲、乙两人正以10 m/s的速度相向跑动。在两人的连线上，有一发声装置一边发出频率为的声音，一边以的速度向乙运动，甲、乙两人听到的声音频率分别为、。可得_______。（多选） A. B. C. D. E. F. （2）如图，将弦一端固定，在另一端系一个小物体，让其自然下垂，使弦绷紧，拨动弦AB使其振动，改变AB间距L及小物体质量m，多次实验，得到振动频率f与L、m的关系为：。 ①若挂在弦上的小物体质量变为原来的，间距变为原来的2倍，则弦的振动频率变为原来的_______。 ②弦上系一小物体自然下垂，拨动弦AB，发出声波的频率为、波速为；按住弦AB的中心，拨动其右侧半段弦，发出声波的频率为、波速为。可得_______。 A.， B.， C.， D.， （3）操场上的喇叭正在播放音乐，有高音也有低音。走到离操场不远的教学大楼后面，听到喇叭播放的音乐声有所减弱，减弱得更明显的是高音还是低音？判断并说明理由。（简答） 【答案】（1）DE （2） ①. ②. C （3）高音减弱更明显。声波在空气中传播速度一定，由可知，高音频率高，波长较短。波发生明显衍射的条件是障碍物尺寸与波长相当或比波长小，大楼尺寸较大，低音波长长，容易发生明显衍射绕到大楼后面，高音波长短，衍射不明显，更多被阻挡，所以高音减弱更明显。 【解析】 【小问1详解】 AB．设声速为，人跑动速度和声源运动速度均为 对于甲，声源和甲速度相同，相对位置不变，可知，故AB错误； CD．对于乙，声源向右运动靠近乙，乙向左运动靠近声源，根据多普勒效应公式 可知，故C错误，D正确； EF．综上所述，即，故E正确，F错误。 故选DE。 【小问2详解】 ①[1]根据，当变为，变为时，新频率 即变为原来的。 ②[2]AB．波速由介质和张力决定，挂的小物体质量不变，弦的张力不变，介质不变，故波速不变，即，故A错误，B错误； CD．按住中心后，振动部分长度变为原来的一半，根据（不变），频率变为原来的2倍，即，故C正确，D错误。 故选C。 【小问3详解】 高音减弱更明显。声波在空气中传播速度一定，由可知，高音频率高，波长较短。波发生明显衍射的条件是障碍物尺寸与波长相当或比波长小，大楼尺寸较大，低音波长长，容易发生明显衍射绕到大楼后面，高音波长短，衍射不明显，更多被阻挡，所以高音减弱更明显。 2. 运动的相对性 为描述物体的运动，必须选定另一个物体作为参照。 （1）匀速行驶的帆船桅杆顶部和中部各有一石块，将两石块同时释放，_______。 A. 岸上的人看到两石块均竖直下落 B. 帆船上的人看到两石块均竖直下落 C. 落到甲板前，两石块间距不断减小 D. 落到甲板前，两石块间距不断增大 （2）一列高铁高速经过一座桥梁，已知高铁的静止长度与桥梁长度相同。根据狭义相对论，_______。（多选） A. 列车上的观察者认为桥梁比列车短 B. 列车上的观察者认为桥梁比列车长 C. 桥梁上的观察者认为桥梁比列车短 D. 桥梁上的观察者认为桥梁比列车长 （3）通过外部动力装置将舰载机从匀速行驶的航母的水平甲板上同方向弹射飞出，当舰载机的速度相对静止空气达到80 m/s时起飞。已知舰载机弹射起飞时间只有2.0秒，在甲板上的运动近似为匀加速直线运动，若舰载机在甲板上弹射加速的距离为70m。则舰载机的加速度为________，航母匀速航行的速度大小为________m/s。 （4）太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。已知地球及各地外行星绕太阳运行的轨道半径如下表所示，天文单位AU为日地平均距离。根据题中信息，相邻两次冲日的时间间隔最长的行星为________，其时间间隔为________年。（保留2位有效数字） 行星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 轨道半径R/AU 1.0 1.5 5.2 9.5 19 30 【答案】（1）B （2）AD （3） ①. 35 ②. 10 （4） ①. 火星 ②. 2.2 【解析】 【小问1详解】 A．岸上观察者看到两石块有水平速度，两石块均平抛运动，故A错误； B．帆船上的人看到两石块相对船的水平速度为0，所以看到两石块均竖直下落，故B正确； CD．两石块同时释放，竖直方向速度、加速度都相同，落到甲板前，两石块间距始终等于初始间距，保持不变，故CD错误。 故选B。 【小问2详解】 根据狭义相对论长度收缩效应：相对观察者运动的物体长度会收缩； AB．对于列车上的观察者：桥梁相对列车运动，桥梁长度收缩；已知高铁的静止长度与桥梁长度相同，因此列车上的观察者认为桥梁比列车短，故A正确，B错误； CD．对于桥梁上的观察者：列车相对桥梁运动，列车长度收缩；因此桥梁上的观察者认为桥梁比列车长，故C错误，D正确。 故选AD。 【小问3详解】 [1]设舰载机的加速度为，已知舰载机弹射起飞时间只有2.0秒，舰载机在甲板上弹射加速的距离为70m，以航母为参考系，舰载机做初速度为零的匀加速直线运动，根据 代入数据解得 [2]由于航母匀速行驶，为惯性参考系，故舰载机相对静止空气的加速度与相对航母的加速度相同，均为。设航母匀速航行的速度大小为，当舰载机的速度相对静止空气达到80m/s时起飞，根据 代入数据解得 【小问4详解】 [1]根据开普勒第三定律，轨道半径越大，行星公转周期T越大。相邻两次冲日满足：地球比外行星多转1圈，即 解得 可知T越小，则t越大，因此相邻两次冲日的时间间隔最长的行星为火星； [2]根据开普勒第三定律可得 解得 则相邻两次冲日的时间间隔为 3. 带电粒子的运动 带电粒子受到电场、磁场的作用，从而产生各种不同的运动形式。 （1）一个电子在通过空间某区域时不偏转，忽略粒子受到的重力，该区域_______。（多选） A. 可能只存在电场 B. 一定只存在电场 C. 可能只存在磁场 D. 一定只存在磁场 （2）如图为洛伦兹力演示仪的结构示意图。由电子枪产生电子束，玻璃泡内充有稀薄气体，当电子通过时能够显示电子的径迹。玻璃泡前后各有一个通电的励磁线圈，它们能够在两线圈之间产生与两线圈中心的连线平行的匀强磁场。电子速度v的大小可以通过电子枪的加速电压U调节。 ①根据图中标出的电子速度方向，判断前、后两个励磁线圈中的电流方向分别为_______。 A.顺时针、逆时针 B.逆时针、顺时针 C.顺时针、顺时针 D.逆时针、逆时针 ②为使电子束的圆周运动半径减小，可_______。（多选） A.保持磁感应强度不变，增大电子枪的加速电压 B.保持磁感应强度不变，减小电子枪的加速电压 C.保持电子枪的加速电压不变，增大磁感应强度 D.保持电子枪的加速电压不变，减小磁感应强度 （3）一质量为m、电荷量为q的带电粒子，仅受电场力作用以恒定速率v沿圆弧从A点运动到B点，圆弧所对圆心角为60°，弧长为L。电场力对带电粒子所做的功为_______，此过程中电场力对带电粒子的冲量大小为_______。 （4）如图，两个定值电阻的阻值分别为和，直流电源的电动势为E，内阻不计。平行板电容器两极板水平放置，板间距离为d，极板间存在方向水平、磁感应强度大小为B的匀强磁场。用喷雾器喷入带电油滴，某一油滴正好在两板间做半径为r的圆周运动。已知重力加速度大小为g，忽略空气阻力。求该油滴的速率。（计算） 【答案】（1）AC （2） ①. C ②. BC##CB （3） ①. 0 ②. （4） 【解析】 【小问1详解】 AB．若区域只存在电场，当电子速度方向与电场方向共线时，电子做直线运动（不偏转），因此可能只存在电场，故A正确，B错误； CD．若区域只存在磁场，当电子速度方向与磁场方向平行时，电子不受洛伦兹力，做匀速直线运动（不偏转），因此可能只存在磁场，故C正确，D错误。 故选AC。 【小问2详解】 [1]AB．两个励磁线圈需产生同方向的平行匀强磁场，因此两线圈电流方向相同，故A错误，B错误； CD．电子向左射出，洛伦兹力指向轨迹圆心提供向心力，结合左手定则（电子带负电）可判断磁场方向垂直纸面向里；根据安培定则，从前看两个线圈的电流方向都为顺时针，故C正确，D错误。 故选C。 [2]电子加速过程： 磁场中圆周运动： 整理得半径公式：  与​成正比，与成反比，因此要减小，可保持不变减小加速电压，或保持不变增大磁感应强度。 故选BC。 【小问3详解】 [1] 粒子速率恒定，动能不变，根据动能定理，电场力做功 [2]根据动量定理，冲量等于动量变化，粒子速度方向偏转角等于圆心角，动量变化大小：  因此冲量大小为 【小问4详解】 电路中与串联，由欧姆定律得电路电流：  电容器并联在两端，因此电容器电压等于两端电压：   板间电场强度：   油滴做匀速圆周运动，重力与电场力平衡，洛伦兹力提供向心力： 竖直方向平衡  洛伦兹力提供向心力 联立解得 4. 汽车检测 为确保车辆在行驶过程中能够最大程度地保障驾乘人员的生命安全以及道路交通安全，需要对汽车各项参数进行评估与测试。 （1）实验测得空气阻力的大小与空气密度ρ、物体迎风面积S、物体与空气的相对运动速度v的关系式为，其中k是一个无单位的常数。根据国际单位制推断速度v的指数x的数值为________。 （2）一辆汽车在水平高速公路上以的速度匀速行驶，测得其在内的能量分配情况如图所示，从图中可得_______。（多选） A. 发动机的输出功率为 B. 发动机的输出功率为 C. 汽车驱动力的大小为 D. 汽车驱动力的大小为 （3）智能雨刮器会在下雨时自动启动，如图为前挡风玻璃的横截面示意图。雨刮器的工作原理可做如下简化：激光光源P发出的光在玻璃内传播，发生全反射后被接收器Q接收，下雨会导致Q处接收到的光照强度发生突然变化，从而启动雨刮器。设挡风玻璃的折射率为n，玻璃厚度为d。 ①光源P和接收器Q之间的距离s与折射率n应满足的关系式为________。 ②从题意可知，________。（多选） A.下雨时接收器Q收到的光照强度减弱 B.下雨时接收器Q收到的光照强度增强 C.玻璃对水的临界角小于玻璃对空气的临界角 D.玻璃对水的临界角大于玻璃对空气的临界角 （4）小明同学用图（a）电路模拟电动汽车对电容器C储能。先闭合开关，调节滑动变阻器滑片位置，使电压表示数为8.0V。然后将开关掷向1，得到电容器充电过程的I—t图线，如图（b）所示，图线与坐标轴所围面积约为39小格。 ①该电容器的电容约为________F。（保留位有效数字） ②为使电压表示数改为10.0V，滑动变阻器滑片应向________滑动。 A.端 B.端 ③电容器充满电后，将开关掷向2，流过电阻箱的电流方向为________。 A.向左 B.向右 （5）小明发现当家里汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。如图为汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路。已知汽车电源电动势为13V，内阻为。先闭合开关，电流表示数为10  A；再闭合开关、电动机启动的瞬间，电流表示数达到50 A。则电动机启动时，车灯消耗的电功率为________W，电动机消耗的电功率为________W。 （6）根据我国《机动车运行安全技术条件》，乘用车在时速50公里的情况下，其制动距离不得超过20米。质量为2 t的汽车A匀速行驶时被质量为1 t的汽车B从后方追尾后无法松开，一起向前制动滑行15 m后停下。已知撞击前汽车A的速度为10 m/s，该机动车道的法定最高限速为50 km/h。通过计算证明汽车B的司机存在超速行驶的危险驾驶行为。（论证） 【答案】（1）2 （2）BC （3） ①. ②. AD （4） ①. ②. B ③. A （5） ①. 88.2 ②. 436.8 （6）设汽车制动时的加速度大小为。根据题意，当时速时，制动距离，由运动学公式 得 碰撞后两车一起滑行的距离。设碰后共同速度为,由 得 代入的数值，解得 碰撞过程系统动量守恒，设汽车B碰前速度为，则有 代入数据解得 计算可得 将其换算为时速，得 所以汽车B的司机存在超速行驶的危险驾驶行为。 【解析】 【小问1详解】 根据国际单位制，的单位为，即；的单位为；的单位为；的单位为。由公式可知，等式两边单位必须一致，即： 化简右边单位得 对比两边单位，时间维度，解得 长度维度：，解得 故的数值为2 【小问2详解】 AB．由图可知，在内，发动机输出的功为，则发动机的输出功率，故A错误，B正确； CD．汽车匀速行驶，驱动力等于汽车受到的总阻力。发动机输出的功一部分消耗在水泵热损耗和器件摩擦上，剩余部分用于克服空气阻力和转动阻力做功，即驱动汽车前进的功。 由图可知，用于驱动汽车的功 汽车速度 在内位移 由 得驱动力，故C正确，D错误。 故选BC 【小问3详解】 ①[1]光在玻璃内发生全反射，入射角必须大于或等于临界角，即，其中 由几何关系可知， 因为是锐角，随增大而增大，所以 又 故 解得 ②[2]CD．下雨时，玻璃外侧有水，光从玻璃射向水。玻璃对水的临界角满足 玻璃对空气的临界角满足 因为，所以，即，玻璃对水的临界角大于玻璃对空气的临界角，故C错误，D正确； AB．原来光在玻璃-空气界面发生全反射（）。下雨后，临界角变大（）。若，则不再发生全反射，部分光线折射进入水中，导致反射回Q的光照强度减弱，故A正确，B错误。 故选AD。 【小问4详解】 ①[1]图线与坐标轴围成的面积表示电荷量。图中每小格面积为 总面积约为39格，则 电容 ②[2]由电路图（a）可知，滑动变阻器采用分压接法。电压表测量的是滑片与端之间的电压。要使电压表示数从8.0V增大到10.0V，滑片应向b端移动。 故选B。 ③[3]充电时，开关掷向1，电流从电源正极流向电容器左极板，故电容器左极板带正电。放电时，掷向2，电容器通过放电。电流从带正电的左极板流出，向左流过。 故选A。 【小问5详解】 [1]只闭合时，只有车灯工作。由闭合电路欧姆定律 解得车灯电阻 再闭合时，车灯与电动机并联。干路电流。路端电压 车灯消耗的电功率 [2]流过车灯的电流 流过电动机的电流 电动机消耗的电功率 【小问6详解】 B的司机存在超速行驶的危险驾驶行为，论证过程见答案。 5. 电磁感应 电磁感应是电磁学中最重大的发现之一，它进一步揭示了电、磁之间的相互联系。 （1）如图，一条形磁体从环形线圈上方很远处开始向下匀速穿过线圈，表示磁体中部与线圈共面的时刻。如果规定俯视顺时针方向电流为正方向，那么能够正确反映环形线圈中电流随时间变化情况的是图_______。 A. B. C. D. （2）如图，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab以某一水平速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平。不计空气阻力，金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小_______。 A. 不断增大 B. 保持不变 C. 不断减小 （3）某一区域的水平地面下1 m深处埋有一根与地表面平行的直线电缆，电缆中通有变化的电流。用一闭合试探小线圈平行于地面测量时，测得在地面上a、c两处试探线圈中的电动势为零，地面上b处测得线圈中的电动势不为零。经测量，a、b、c恰好位于边长为2 m的等边三角形的三个顶点上，如图所示。据此可以判定，地下电缆在________两点连线的正下方。当线圈平面与地面成________夹角时，才可能在b处测得试探小线圈中电动势为零。 （4）如图（a），智能电源的输出端连接线圈a，在线圈a内产生可控的变化磁场。磁传感器测试端插入线圈a的中部，测量线圈a内磁感应强度B的大小。线圈b套在线圈a的中段，线圈b内部的磁感应强度与线圈a内的磁传感器测量值B相同。当线圈a输入“连续的锯齿形电压”信号，磁传感器测得的B—t图线如图（b）所示。 ①图（b）的5条图线中，在线圈b中产生的感应电动势E最大的图线为________。 A.① B.② C.③ D.④ E.⑤ ②图线②和图线③在线圈b中产生的感应电动势分别为、，从图中数据可得，=________。（保留2位有效数字） （5）如图，空间存在两个磁感应强度大小相等的匀强磁场，方向分别为竖直向下和竖直向上，磁场宽度均为。一质量为m、边长为L的正方形金属线框abcd在光滑水平面上受恒力F作用向右运动，当线框ab边进入磁场边界时恰好以速度v开始做匀速直线运动。 ①若线框ab边进入磁场边界时，线框ab边产生的感应电动势大小为E。则线框ab边刚越过磁场边界时，线框ab边产生的感应电动势大小为________，线框中总感应电动势大小为________。 ②线框ab边刚越过磁场边界时线框的加速度大小为________，方向为________。 ③当线框ab边到达离两磁场边界与距离相等的正中间位置时，线框恰好又做匀速直线运动。从线框ab边越过到ab边到达与的正中间位置时，求线框产生的热量Q________。（计算） 【答案】（1）B （2）B （3） ①. a、c ②. （4） ①. E ②. 0.71 （5） ①. ②. ③. ④. 水平向左 ⑤. 【解析】 【小问1详解】 磁体极向下靠近线圈，穿过线圈的磁场方向向上且增强，根据楞次定律，感应电流磁场向下，由安培定则知感应电流为顺时针（正方向）；当磁体穿过线圈后，极远离，磁通量向上减小，感应电流磁场向上，电流为逆时针（负方向），图像应先正后负。 故选B。 【小问2详解】 金属棒做平抛运动，水平方向速度保持不变，竖直方向速度增大，但竖直速度不切割磁感线，只有水平速度切割，感应电动势，由于水平分速度不变，、不变，所以保持不变。 故选B。 【小问3详解】 [1]当试探线圈平行于地面时，若电动势为零，说明穿过线圈的磁通量为零或磁通量变化率为零。对于直线电流，其正上方的磁场方向水平，穿过水平线圈的磁通量为零。a、c两处电动势为零，说明电缆在a、c连线的正下方。 [2] b处到电缆的水平距离为等边三角形的高，电缆深度。b处磁场方向与半径垂直，半径与竖直方向夹角满足 即 磁场方向与水平地面夹角也为。要使电动势为零，线圈平面应与磁场方向平行，故线圈平面与地面夹角为。 【小问4详解】 [1]由法拉第电磁感应定律，感应电动势与图线斜率成正比。图线⑤斜率最大，电动势最大。 故选E。 [2]由图可知，图线②的时间间隔 图线③的时间间隔 磁感应强度变化量相同，则 【小问5详解】 ①[1][2]线框ab边进入磁场边界时，线框做匀速直线运动，速度为，此时只有ab边切割磁感线，产生的感应电动势 当线框ab边刚越过磁场边界时，由于此前线框一直做匀速运动，速度仍为。此时ab边在右侧磁场中切割磁感线，产生的感应电动势大小仍为 同时，cd边刚进入左侧磁场，cd边也在切割磁感线，产生的感应电动势大小 根据右手定则，ab边感应电流方向与cd边感应电流方向相同，故线框中总感应电动势大小为 ②[3][4]线框ab边进入时做匀速运动，受力平衡，有 当ab边刚越过时，线框中总感应电动势为 感应电流 此时ab边和cd边都受到安培力作用。ab边安培力向左；cd边安培力向左。总安培力 根据牛顿第二定律， 解得 负号表示加速度方向与运动方向相反，即水平向左，大小为。 ③[5]当线框ab边到达与的正中间位置时，线框再次做匀速直线运动，设此时速度为。此时ab边在右侧磁场，cd边在左侧磁场。此时两边都切割磁感线，总电动势 总安培力 由平衡条件，结合初始条件 可得 解得 从ab边越过到到达中间位置，位移 根据能量守恒定律，外力做功等于动能增量与产生的热量之和，即 代入数据得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年度第二学期期末（样题）高二年级 物理学科试卷 考试时间60分钟，满分100分 特别提示： 1．本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。 2．本试卷标注“计算”“简答”“论证”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 3．除特殊说明外，本卷所用重力加速度g大小均取。 1. 声音的产生和传播 声音由物体震动而产生，以波的形式传播。 （1）如图，甲、乙两人正以10 m/s的速度相向跑动。在两人的连线上，有一发声装置一边发出频率为的声音，一边以的速度向乙运动，甲、乙两人听到的声音频率分别为、。可得_______。（多选） A. B. C. D. E. F. （2）如图，将弦一端固定，在另一端系一个小物体，让其自然下垂，使弦绷紧，拨动弦AB使其振动，改变AB间距L及小物体质量m，多次实验，得到振动频率f与L、m的关系为：。 ①若挂在弦上的小物体质量变为原来的，间距变为原来的2倍，则弦的振动频率变为原来的_______。 ②弦上系一小物体自然下垂，拨动弦AB，发出声波的频率为、波速为；按住弦AB的中心，拨动其右侧半段弦，发出声波的频率为、波速为。可得_______。 A.， B.， C.， D.， （3）操场上的喇叭正在播放音乐，有高音也有低音。走到离操场不远的教学大楼后面，听到喇叭播放的音乐声有所减弱，减弱得更明显的是高音还是低音？判断并说明理由。（简答） 2. 运动的相对性 为描述物体的运动，必须选定另一个物体作为参照。 （1）匀速行驶的帆船桅杆顶部和中部各有一石块，将两石块同时释放，_______。 A. 岸上的人看到两石块均竖直下落 B. 帆船上的人看到两石块均竖直下落 C. 落到甲板前，两石块间距不断减小 D. 落到甲板前，两石块间距不断增大 （2）一列高铁高速经过一座桥梁，已知高铁的静止长度与桥梁长度相同。根据狭义相对论，_______。（多选） A. 列车上的观察者认为桥梁比列车短 B. 列车上的观察者认为桥梁比列车长 C. 桥梁上的观察者认为桥梁比列车短 D. 桥梁上的观察者认为桥梁比列车长 （3）通过外部动力装置将舰载机从匀速行驶的航母的水平甲板上同方向弹射飞出，当舰载机的速度相对静止空气达到80 m/s时起飞。已知舰载机弹射起飞时间只有2.0秒，在甲板上的运动近似为匀加速直线运动，若舰载机在甲板上弹射加速的距离为70m。则舰载机的加速度为________，航母匀速航行的速度大小为________m/s。 （4）太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。已知地球及各地外行星绕太阳运行的轨道半径如下表所示，天文单位AU为日地平均距离。根据题中信息，相邻两次冲日的时间间隔最长的行星为________，其时间间隔为________年。（保留2位有效数字） 行星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 轨道半径R/AU 1.0 1.5 5.2 9.5 19 30 3. 带电粒子的运动 带电粒子受到电场、磁场的作用，从而产生各种不同的运动形式。 （1）一个电子在通过空间某区域时不偏转，忽略粒子受到的重力，该区域_______。（多选） A. 可能只存在电场 B. 一定只存在电场 C. 可能只存在磁场 D. 一定只存在磁场 （2）如图为洛伦兹力演示仪的结构示意图。由电子枪产生电子束，玻璃泡内充有稀薄气体，当电子通过时能够显示电子的径迹。玻璃泡前后各有一个通电的励磁线圈，它们能够在两线圈之间产生与两线圈中心的连线平行的匀强磁场。电子速度v的大小可以通过电子枪的加速电压U调节。 ①根据图中标出的电子速度方向，判断前、后两个励磁线圈中的电流方向分别为_______。 A.顺时针、逆时针 B.逆时针、顺时针 C.顺时针、顺时针 D.逆时针、逆时针 ②为使电子束的圆周运动半径减小，可_______。（多选） A.保持磁感应强度不变，增大电子枪的加速电压 B.保持磁感应强度不变，减小电子枪的加速电压 C.保持电子枪的加速电压不变，增大磁感应强度 D.保持电子枪的加速电压不变，减小磁感应强度 （3）一质量为m、电荷量为q的带电粒子，仅受电场力作用以恒定速率v沿圆弧从A点运动到B点，圆弧所对圆心角为60°，弧长为L。电场力对带电粒子所做的功为_______，此过程中电场力对带电粒子的冲量大小为_______。 （4）如图，两个定值电阻的阻值分别为和，直流电源的电动势为E，内阻不计。平行板电容器两极板水平放置，板间距离为d，极板间存在方向水平、磁感应强度大小为B的匀强磁场。用喷雾器喷入带电油滴，某一油滴正好在两板间做半径为r的圆周运动。已知重力加速度大小为g，忽略空气阻力。求该油滴的速率。（计算） 4. 汽车检测 为确保车辆在行驶过程中能够最大程度地保障驾乘人员的生命安全以及道路交通安全，需要对汽车各项参数进行评估与测试。 （1）实验测得空气阻力的大小与空气密度ρ、物体迎风面积S、物体与空气的相对运动速度v的关系式为，其中k是一个无单位的常数。根据国际单位制推断速度v的指数x的数值为________。 （2）一辆汽车在水平高速公路上以的速度匀速行驶，测得其在内的能量分配情况如图所示，从图中可得_______。（多选） A. 发动机的输出功率为 B. 发动机的输出功率为 C. 汽车驱动力的大小为 D. 汽车驱动力的大小为 （3）智能雨刮器会在下雨时自动启动，如图为前挡风玻璃的横截面示意图。雨刮器的工作原理可做如下简化：激光光源P发出的光在玻璃内传播，发生全反射后被接收器Q接收，下雨会导致Q处接收到的光照强度发生突然变化，从而启动雨刮器。设挡风玻璃的折射率为n，玻璃厚度为d。 ①光源P和接收器Q之间的距离s与折射率n应满足的关系式为________。 ②从题意可知，________。（多选） A.下雨时接收器Q收到的光照强度减弱 B.下雨时接收器Q收到的光照强度增强 C.玻璃对水的临界角小于玻璃对空气的临界角 D.玻璃对水的临界角大于玻璃对空气的临界角 （4）小明同学用图（a）电路模拟电动汽车对电容器C储能。先闭合开关，调节滑动变阻器滑片位置，使电压表示数为8.0V。然后将开关掷向1，得到电容器充电过程的I—t图线，如图（b）所示，图线与坐标轴所围面积约为39小格。 ①该电容器的电容约为________F。（保留位有效数字） ②为使电压表示数改为10.0V，滑动变阻器滑片应向________滑动。 A.端 B.端 ③电容器充满电后，将开关掷向2，流过电阻箱的电流方向为________。 A.向左 B.向右 （5）小明发现当家里汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。如图为汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路。已知汽车电源电动势为13V，内阻为。先闭合开关，电流表示数为10  A；再闭合开关、电动机启动的瞬间，电流表示数达到50 A。则电动机启动时，车灯消耗的电功率为________W，电动机消耗的电功率为________W。 （6）根据我国《机动车运行安全技术条件》，乘用车在时速50公里的情况下，其制动距离不得超过20米。质量为2 t的汽车A匀速行驶时被质量为1 t的汽车B从后方追尾后无法松开，一起向前制动滑行15 m后停下。已知撞击前汽车A的速度为10 m/s，该机动车道的法定最高限速为50 km/h。通过计算证明汽车B的司机存在超速行驶的危险驾驶行为。（论证） 5. 电磁感应 电磁感应是电磁学中最重大的发现之一，它进一步揭示了电、磁之间的相互联系。 （1）如图，一条形磁体从环形线圈上方很远处开始向下匀速穿过线圈，表示磁体中部与线圈共面的时刻。如果规定俯视顺时针方向电流为正方向，那么能够正确反映环形线圈中电流随时间变化情况的是图_______。 A. B. C. D. （2）如图，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab以某一水平速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平。不计空气阻力，金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小_______。 A. 不断增大 B. 保持不变 C. 不断减小 （3）某一区域的水平地面下1 m深处埋有一根与地表面平行的直线电缆，电缆中通有变化的电流。用一闭合试探小线圈平行于地面测量时，测得在地面上a、c两处试探线圈中的电动势为零，地面上b处测得线圈中的电动势不为零。经测量，a、b、c恰好位于边长为2 m的等边三角形的三个顶点上，如图所示。据此可以判定，地下电缆在________两点连线的正下方。当线圈平面与地面成________夹角时，才可能在b处测得试探小线圈中电动势为零。 （4）如图（a），智能电源的输出端连接线圈a，在线圈a内产生可控的变化磁场。磁传感器测试端插入线圈a的中部，测量线圈a内磁感应强度B的大小。线圈b套在线圈a的中段，线圈b内部的磁感应强度与线圈a内的磁传感器测量值B相同。当线圈a输入“连续的锯齿形电压”信号，磁传感器测得的B—t图线如图（b）所示。 ①图（b）的5条图线中，在线圈b中产生的感应电动势E最大的图线为________。 A.① B.② C.③ D.④ E.⑤ ②图线②和图线③在线圈b中产生的感应电动势分别为、，从图中数据可得，=________。（保留2位有效数字） （5）如图，空间存在两个磁感应强度大小相等的匀强磁场，方向分别为竖直向下和竖直向上，磁场宽度均为。一质量为m、边长为L的正方形金属线框abcd在光滑水平面上受恒力F作用向右运动，当线框ab边进入磁场边界时恰好以速度v开始做匀速直线运动。 ①若线框ab边进入磁场边界时，线框ab边产生的感应电动势大小为E。则线框ab边刚越过磁场边界时，线框ab边产生的感应电动势大小为________，线框中总感应电动势大小为________。 ②线框ab边刚越过磁场边界时线框的加速度大小为________，方向为________。 ③当线框ab边到达离两磁场边界与距离相等的正中间位置时，线框恰好又做匀速直线运动。从线框ab边越过到ab边到达与的正中间位置时，求线框产生的热量Q________。（计算） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $