精品解析：山东德州市2025-2026学年高二下学期物理期中考试

高二物理试题 2026.5 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2.选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24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. 下列有关电磁阻尼、电磁波、电磁驱动、电磁感应现象的四幅图像，下列说法正确的是（　　） A. 对甲图，狭缝铝管中磁体下落较快是因为狭缝铝管中产生的涡流较小 B. 对乙图，电磁波属于纵波，E和B彼此垂直且均与传播方向平行 C. 对丙图，从上向下观察，当蹄形磁体绕竖直轴OO'逆时针转动时，线圈也逆时针转动，且二者转速相等 D. 对丁图，线圈在辐向磁场中旋转产生正弦交变电流 【答案】A 【解析】 【详解】A．对甲图，狭缝铝管中磁体下落较快是因为狭缝铝管中产生的涡流较小，从而对磁体的阻碍作用较小，Ａ正确； B．对乙图，电磁波属于横波，E和B彼此垂直且均与传播方向垂直，Ｂ错误； C．对丙图，根据电磁驱动原理，从上向下观察，当蹄形磁体绕竖直轴OO'逆时针转动时，线圈也逆时针转动，但二者转速不相等，磁体转动的较快，Ｃ错误； D．对丁图，若线圈在辐向磁场中匀速旋转，根据E=BLv，因线圈切割磁感线的速度v不变，因B大小不变，则E不变，不会产生正弦交变电流，D错误。 故选A。 2. 图中甲、乙分别是“上海慧眼”高楼阻尼器和汽车减震器的结构图，二者均利用电磁阻尼原理工作，能使高楼因风晃动及汽车剧烈颠簸时快速稳定下来。关于其工作原理下列说法正确的是（　　） A. 阻尼效果与导体板和轮轴的材料无关 B. 阻尼器主要是利用涡流磁场与永磁体磁场之间的作用 C. 若将整块的导体板分割为多块绝缘金属板，阻尼效果会更好 D. 汽车减震器底盘下降过程中减小的重力势能全部转化为焦耳热 【答案】B 【解析】 【详解】A．电磁阻尼依靠导体中感应产生的涡流工作，阻尼效果和导体材料的导电性有关，故A错误； B．导体相对永磁体运动时，导体中产生涡流，涡流的磁场会和永磁体的原磁场相互作用，阻碍相对运动，从而产生阻尼效果，故B正确； C．将整块的导体板分割成多块，会阻断涡流回路，涡流被大幅削弱，阻尼效果会变差，故C错误； D．底盘下降过程中，弹簧被压缩，减小的重力势能一部分转化为弹簧的弹性势能，一部分转化为焦耳热，并非全部转化为焦耳热，故D错误。 故选B 。 3. 动车进站时采用电涡流制动：列车进站时，升降机构将励磁线圈降至轨道上方6~10mm，励磁线圈通电产生强磁场，与列车下方的金属感应板形成相对运动产生制动力。某小组设计如下模型：将列车下方的金属感应板等效为固定的矩形导体框abcd，列车携带强磁场（磁感应强度大小为B）随列车一起运动。已知列车质量为m，导体框ab边长为L，bc边长为 ，每个导体框总电阻为R。关闭动力后，线圈通电瞬间列车速度为v0，不计其他摩擦阻力。导体框均未离开磁场。下列说法正确的是（　　） A. 导体框中涡流方向沿adcb方向流动 B. 列车减速过程中通过导体框的电荷量越来越小 C. 列车做匀减速制动 D. 列车静止时通过的导体框数量约为 【答案】D 【解析】 【详解】A．磁场随列车向右运动，穿过固定导体框的向里磁通量增加。由楞次定律及安培定则可知，感应电流磁场向外，电流方向为逆时针，即方向，故A错误； B．通过导体框的电荷量。列车减速过程中，每个导体框的面积和所处磁场不变，磁通量变化量均相同，故通过每个框的电荷量保持不变，故B错误； C．列车受到的安培力阻力。根据牛顿第二定律，加速度 随着速度 减小，加速度也随之减小，列车做的是加速度逐渐减小的变减速运动，故C错误； D．取极短时间，由动量定理 ，有 ，即 对全过程累加求和得，解得总滑行距离 因框宽为 ，故通过的导体框数量，故D正确。 故选D。 4. 现有一垂直纸面向外，半径为r的圆形磁场区域，一半径为R（r<R）的金属圆环被分割为ab、cd两段，弧长之比为1:2（缺口长度忽略不计）。若磁感应强度大小B随时间t的变化关系为B=kt（k为常量），a、b两点间的电势差为Uab，c、d两点间的电势差为Ucd，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据楞次定律可知，假设k为正数，空间中的感应电动势方向为顺时针方向，由电磁感应定律可知，空间中的感应电动势大小为 根据图像可知， 所以， 即 故选A。 5. 如图甲所示，将五角星形线圈放入垂直纸面的磁场（取垂直纸面向里为磁场正方向），磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。则下列图像中能正确描述线圈两端点a、b间电势差Uab随时间t变化规律的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设线圈面积为，根据法拉第电磁感应定律 有 由图乙，可知 ，感应电动势的大小 根据楞次定律和右手螺旋定则，可判断 得 同理可判断 ，， ，， ，ABC错误，D正确。 故选D。 6. 如图甲所示为一款航母电磁弹射模拟装置，电源电动势为E，内阻为r，水平光滑平行金属导轨处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导轨间距为l。一根质量为m，电阻为R（未知）的金属棒垂直导轨放置，其他电阻均忽略不计。若将开关K接1，待电路稳定后将开关K接2，金属棒随后被弹射出去。通过电流传感器测得金属棒的电流与时间的关系图线如图乙所示，其中初始电流为I0，图中阴影部分的面积为S。下列说法正确的是（　　） A. 金属棒接入电路的电阻R为 B. 金属棒接入电路的电阻R为 C. 金属棒最大弹射速度大小为 D. 金属棒最大弹射速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．当开关接1时，电源给电容器充电，稳定时 当开关接2时，电容器通过金属棒放电，有 金属棒接入电路的电阻为，故AB错误； CD．对金属棒应用动量定理可得 又有 其中 为通过金属棒的电荷量，由图2可知 联立解得金属棒脱离导轨时的速度大小为，故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图所示为远距离输电模拟原理图，变压器均为理想变压器，其中降压变压器的原、副线圈匝数之比为k。发电机输出电压保持不变，R为远距离输电线的总电阻，R变为用户用电器的总电阻，其余电阻不计。理想电压表V的示数变化量为∆U，理想电流表A的示数变化量为∆I．下列说法正确的是（　　） A. B. 用户用电器减少时，输电效率增大 C. 用户用电器增加时，相当于R变增加，输电线上的电流变小 D. 用户用电器增加时，相当于R变减小，电压表的示数变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．设降压变压器原线圈匝数，副线圈匝数，由题意得 根据变压器规律：电流关系，电压关系（为降压原线圈的电流、电压，为副线圈电流表、电压表的示数） 升压变压器副线圈输出电压​恒定，对输电回路有 联立得 得​，故A错误； B．输电效率，用户用电器减少，并联用电器变少，总电阻​增大，总电流减小，输电电流减小，因此减小，增大，输电效率增大，故B正确； C．用户用电器增加，是并联用电器变多，相当于总电阻​减小，总电流增大，输电电流也增大，故C错误； D．用户用电器增加，​减小，增大，输电线压降增大，减小，因此副线圈电压也减小，电压表示数变小，故D错误。 故选B。 8. 如图甲所示，两根质量不同的金属棒ab、cd分别静置在两根足够长的水平光滑平行导轨上，导轨固定且间距为L。空间中存在竖直向下，磁感应强度大小为B的匀强磁场，两导体棒初始间距为x0，现给ab棒一水平向右的初速度v0，其速度随时间变化的关系如图乙所示。已知ab棒的质量为m，电阻，导轨电阻可忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. cd棒的质量为2m B. 在0~t0时间内，通过cd棒的电荷量为 C. 系统稳定时两导体棒相距 D. 在0~t0时间内，ab棒产生的热量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．导轨光滑，系统合外力为零，动量守恒，最终共速，由图乙得共同速度 设cd质量为，则 解得，故A错误； B．对ab棒由动量定理 得，串联电路中两棒电荷量相等，因此通过cd棒电荷量为，故B错误； C．设0~​时间内，ab位移，cd位移，最终间距 电荷量，总电阻，磁通量变化 因此 代入，得 因此最终间距，故C正确； D．总热量等于系统动能损失 串联电路热量与电阻成正比，，因此ab产生的热量，故D错误。 故选C。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 9. 下列有关教材中的四幅图像说法正确的是（　　） A. 图甲中线圈中的磁场能在增加 B. 图乙中变化的磁场周围存在电场，与周围有没有闭合电路无关 C. 图丙中，S断开时B线圈对触点CD可起到延时效果 D. 图丁中金属圆盘转起来后，通过圆盘的磁通量不变，不会产生涡流 【答案】BC 【解析】 【详解】A．图甲为LC振荡电路，由电流方向可判断电容器正在充电，充电过程中电场能增加，磁场能转化为电场能，磁场能减少，故A错误； B．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场一定会在周围产生电场，电场的存在与周围是否有闭合电路无关，闭合电路只是会让电场产生感应电流，故B正确； C．图丙是自感延时继电器，开关 断开后，线圈B因自感效应，会维持一段时间的电流，使铁芯仍保持磁性，延迟释放衔铁，让触点延时断开，起到延时效果，故C正确； D．图丁中金属圆盘转动时，圆盘内部不同区域会产生感应电动势，会在金属内部形成感应电流，即涡流，故D错误。 故选BC。 10. 某同学设计了如图所示的“呼吸灯”电路。“呼吸灯”工作时，灯光会缓慢，柔和的明暗交替闪烁，如同人均匀呼吸一样。图中A、B是完全相同的小灯泡，线圈L的自感系数较大且电阻忽略不计，电容器C的电容较大。下列说法正确的是（　　） A. 合上开关S瞬间，A灯先亮，最后两灯一样亮 B. 断开开关S瞬时，A灯亮一下，随后两灯同时熄灭 C. 电路稳定后断开开关，“呼吸灯”开始“呼吸” D. 自感系数L越大，电容C越大，“呼吸灯”的频率越低 【答案】CD 【解析】 【详解】A．合上开关S瞬间，线圈L的自感效应会阻碍电流增大，因此A支路电流逐渐增大；电容器初始充电，B支路初始有电流，B灯先亮。电路稳定后，电容器相当于断路，B支路电流为0，B灯熄灭；线圈L电阻为0，最终只有A灯发光，故A错误； B．断开开关S后，L、C和两个灯泡共同构成LC振荡电路，电流会发生周期性变化，灯泡会周期性明暗，不会立刻同时熄灭；且电路稳定时A灯已经正常发光，电流不会突然增大让A灯“亮一下”，因此B错误； C．电路稳定后断开开关，L和C组成LC振荡回路，回路中电流周期性变化，因此灯泡亮度周期性明暗交替，“呼吸灯”开始工作，C正确； D．LC振荡的周期公式为  L越大、C越大，振荡周期越大，频率   就越小，即频率越低，D正确。 故选CD。 11. 如图所示，质量为1 kg的细金属杆CD放置在导轨间距为0.4 m的光滑水平U形金属框上，同时将金属杆置于光滑、竖直固定的玻璃挡板M、P之间，初始时恰好无挤压，且金属杆的宽度略小于挡板的宽度。已知金属杆与金属框所围面积为0.2 m2，金属杆电阻为2 Ω。空间存在与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律为B=（2-t） T（图示磁场方向为正方向），其余电阻均忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. 金属杆始终对竖直玻璃挡板M有挤压 B. t=3 s时，金属杆对挡板M的压力大小为0.01 N C. 前4 s内通过金属杆截面的电荷量为0 D. 前2 s内回路中产生的焦耳热为0.01 J 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据楞次定律可以判断电流方向从C到D，磁场与水平面成，回路平面为水平面，因此磁通量 根据法拉第电磁感应定律  已知 不变，故得不变， 由   得电流大小保持不变，结合左手定则可得金属杆向右挤压挡板P，向右挤压挡板M，故A错误； B．由F=BIL 得时 金属杆对M板的压力为，故B正确； C．前内电流方向不变，电荷量，故C错误； D．前内焦耳热  ，故D正确； 故选BD。 12. 如图所示，足够长的不等距光滑水平金属导轨置于竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．左侧导轨AB的宽度为右侧导轨CD宽度的2倍，CD的宽度为L。质量分别为m和2 m的a、b两导体棒静置于导轨上，除导体棒外，其余电阻均不计。现使两导体棒分别获得大小为v0，方向相反的初速度。关于此后的运动过程，下列说法正确的是（　　） A. a、b棒同时停止运动 B. a、b棒构成的系统水平方向动量守恒 C. 通过a棒的电荷量为 D. 稳定时a棒以的速度向左运动，b棒以的速度向左运动 【答案】AC 【解析】 【详解】AD．由右手定则可知，两个导体棒产生感应电动势首尾相连，因此总电动势为两个导体棒分别产生的电动势之和 则导线环路中电流为 因此，a棒的安培力为，方向向左 b棒的安培力为，方向向右 可以看出又有 、 安培力始终做负功，根据牛顿第二定律可知，两导体棒任何时刻加速度都相同，即速度变化始终一致，因此同时停止，A正确，D错误； B．由A选项分析可知，系统水平方向合力不为零，故动量不守恒，B错误； C．最终平衡状态导体棒为静止状态，根据动量定理对a棒分析可知 因此，C正确。 故选AC。 三、非选择题（本题共6小题，共60分） 13. 某课外小组将教材中的电感式微小位移传感器改装成一个加速度测量仪，结构如图甲所示：滑块可在框架中左右平移，两侧与完全相同的弹簧连接，框架静止时弹簧处于原长状态，和滑块刚性连接的软铁芯可在线圈中随滑块左右平移。改装过程如下： （1）为了使加速度测量仪正常工作，AB间应接入的是__________。 A. 直流恒压电源 B. 交流恒压电源 C. 交流电流表 D. 直流电流表 （2）将该装置固定在小车上，借助加速度传感器记录小车的加速度a和对应电流表的示数I．改变小车的加速度，重复实验，记录多组a、I数据，得到a-I图像如图乙所示。所用电流表0刻线在表盘最左端，根据获得的数据，在电流表表盘相应刻度处标注加速度值，则加速度表盘刻度__________（填“是”或“不是”）均匀的。 （3）当被测物体向右加速时，线圈的自感系数__________（填“变小”“变大”或“不变”）。 【答案】（1）BC （2）不是 （3）变大 【解析】 【小问1详解】 该传感器的工作原理是：软铁芯位置变化会改变线圈的自感系数，自感对交流电有阻碍作用（感抗），自感变化会引起电路电流变化；若接入直流电源，自感对直流几乎无阻碍作用，电流不随铁芯位置改变，无法工作。因此AB间需要接入交流恒压电源，电路中电流随加速度变化，需要用交流电流表来测量电流大小，通过转换可以读出加速度。 故选B。 【小问2详解】 由图乙可知，电流和加速度不是线性关系（图像为曲线），电流表本身的刻度是均匀的，均匀的电流刻度对应的加速度不是均匀变化，因此加速度表盘刻度不是均匀的。 【小问3详解】 当被测物体向右加速时，滑块由于惯性，相对于框架向左偏移，软铁芯更多地插入线圈中；线圈的自感系数随铁芯插入深度增加而增大，因此线圈自感系数变大。 14. 某课题研究小组设计了一套苹果自动分拣装置，如图甲所示。该装置能按照一定质量标准自动分拣质量不同的苹果。装置的托盘秤压在以O1为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在薄膜压力传感器R1上，R1的阻值随压力变化的曲线如图乙所示。调节托盘秤压在杠杆上的位置，使质量等于分拣标准（0.2 kg）的大苹果经过托盘秤时，杠杆对R1的压力为1N。调节可调电阻R2，使R2两端的电压恰好能触发放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，以此设定调节分拣质量的标准。 （1）当大苹果通过托盘秤时，R1所受压力较大，此时R2两端的电压__________（填“增大”或“减小”），从而触发放大电路吸动电磁开关，使大苹果进入下面的通道。 （2）若电源电动势为8 V（内阻不计），放大电路的触发电压为2 V： ①为使装置达到上述分拣目的，R2的阻值应为__________kΩ（结果保留两位有效数字）。 ②某同学想在托盘秤位置不变的情况下，用电压表测出每个苹果的质量，且要求电压表的示数随苹果质量增大而增大，则电压表应并联在__________（填“R1”、“R2”或“电源”）两端。 ③若要提高分拣标准到0.24 kg，需将R2的阻值调__________（填“大”或“小”）。 【答案】（1）增大 （2） ①. 10 ②. R2 ③. 小 【解析】 【小问1详解】 根据图乙可知，当大苹果通过托盘秤时，所受压力增大，阻值减小，根据闭合电路欧姆定律有 减小，电流增大，两端的电压，增大，从而触发放大电路吸动电磁开关，使大苹果进入下面的通道； 【小问2详解】 [1]依题意可知，杠杆对的压力为1N时，两端的电压恰好能触发放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，由图乙知此时，根据闭合电路欧姆定律有 得，则 [2]随着苹果质量增大，阻值减小，电源电动势不变，路端电压减小，电路中电流增大，的分压增大，为了满足电压表的示数随苹果质量的增大而增大，需要将电压表并联在两端； [3]若要提高分拣标准到0.24 kg，即对电阻的压力增大，阻值减小，电路中电流增大，要保持放大电路的触发电压2V不变，需将的阻值调小。 15. 如图甲所示，交流发电机的线圈位于匀强磁场中。已知线圈匝数n=100，电阻r=10Ω，定值电阻R=40Ω，线圈与定值电阻组成闭合回路，图中电表均为理想电表。t=0时刻线圈以OO'为轴，以恒定角速度匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图乙所示（不计电路其他部分的电阻）。求： （1）电流表A的示数（结果保留三位有效数字）； （2）甲图中线圈从图示位置转过30°过程中，通过电阻R的电荷量q。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由图像得，则角速度为 感应电动势最大值为 感应电流最大值为 电流表的示数为 解得 【小问2详解】 由，， 可得甲图中线圈从图示位置转过30°过程中，通过电阻R的电荷量为 解得 16. 在现实电网中，会形成用电高峰与低谷的峰谷负荷差，利用储能站可以将用电低谷时段的电能储存起来。某节能储能输电网络示意图如图所示：发电机的输出电压U1=290V，输出功率P1=896kW，降压变压器原、副线圈的匝数比，输电线总电阻R=10Ω，用户端的电压U4=220V，消耗的功率。所有变压器均为理想变压器。求： （1）输送给储能站的功率； （2）升压变压器原、副线圈的匝数比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 用户消耗的功率 解得 根据理想变压器电流匝数关系有 解得 输电线上损失的功率 解得 根据 解得 【小问2详解】 根据理想变压器电压匝数关系有 解得 升压变压器副线圈两端的电压 升压变压器原、副线圈的匝数比 解得 17. 如图所示，间距L=1 m的足够长平行导轨与水平面间夹角θ=37°，N、Q间接有阻值R=5 Ω的电阻。有一匀强磁场垂直导轨平面向上，磁感应强度B0=1 T。将一根质量为m=0.2 kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.50，金属棒沿导轨下滑过程中始终与NQ平行，不计金属棒和导轨的电阻（g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。 （1）求金属棒到达cd处的速度大小； （2）已知金属棒从NQ运动到cd过程中，通过电阻的电荷量为0.4 C，求此过程中电阻R产生的焦耳热Q； （3）若将金属棒滑行到cd处的时刻计作t=0，从此刻起，让磁感应强度逐渐减小，为使金属棒中不产生感应电流，求磁感应强度B随时间t变化的关系式。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设金属棒到达cd处的速度大小为v，当金属棒做匀速运动时，产生的感应电动势 根据闭合电路的欧姆定律可得 对金属棒，根据平衡条件可得 代入数据解得 【小问2详解】 金属棒从NQ运动到cd过程中，通过电阻的电荷量为 解得 则由能量关系 解得 【小问3详解】 当回路中的磁通量不变时，金属棒中不产生感应电流。此时金属棒将沿导轨做匀加速运动，由牛顿第二定律得 解得 根据磁通量不变，可得 解得 18. 如图所示，平行轨道间距L=0.5 m，轨道平面与水平面夹角θ=37°。以轨道上O点为坐标原点，沿轨道向下为x轴正方向建立坐标系，OO'为两磁场分界线且垂直于x轴。在x<0区域：存在方向垂直轨道平面向下，磁感应强度为B1=0.8T的匀强磁场；在x≥0区域：存在方向垂直轨道平面向上，磁感应强度大小随坐标变化的磁场，变化规律为B2=0.4+0.8x （T）。将质量m2=0.15 kg、三边长均为L=0.5 m的U形框cdef锁定在轨道平面上，U形框由电阻R2=0.2 Ω的金属棒ed和绝缘棒cd、ef组成。另有质量m1=0.05 kg、长为L=0.5 m、阻值R1=0.2 Ω的金属棒ab在离OO'一定距离处以某一初速度下滑。金属棒及U形框与轨道间的动摩擦因数均为μ=0.75，金属棒及U形框始终与轨道接触良好，形成闭合回路，不计金属轨道及接触点的电阻（g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。 （1）若金属棒ab的初速度为v1=4 m/s，求此时流过金属棒ab的电流大小及金属棒de受到安培力的大小； （2）若金属棒ab获得初速度v2的同时，解除对U形框的锁定，为保持U形框静止，求v2的最大值； （3）若金属棒ab以初速度v3=4 m/s从x=-0.25 m处开始运动，同时解除对U形框的锁定，金属棒ab与U形框会发生完全非弹性碰撞，求碰后U形框的最大位移。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律有 根据闭合电路欧姆定律有 则此时的磁感应强度为 则金属棒ed受到安培力的大小 【小问2详解】 根据法拉第电磁感应定律有 根据闭合电路欧姆定律有 根据平衡条件有 联立解得 【小问3详解】 因，所以U形框仍静止 对ab棒，从开始到与U形框碰撞之前，根据动量定理有 又，， 解得 ab棒与U形框碰撞，根据动量守恒定律有 解得 对整体从撞后到速度减为0，根据动量定理有 又 且 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理试题 2026.5 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2.选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24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. 下列有关电磁阻尼、电磁波、电磁驱动、电磁感应现象的四幅图像，下列说法正确的是（　　） A. 对甲图，狭缝铝管中磁体下落较快是因为狭缝铝管中产生的涡流较小 B. 对乙图，电磁波属于纵波，E和B彼此垂直且均与传播方向平行 C. 对丙图，从上向下观察，当蹄形磁体绕竖直轴OO'逆时针转动时，线圈也逆时针转动，且二者转速相等 D. 对丁图，线圈在辐向磁场中旋转产生正弦交变电流 2. 图中甲、乙分别是“上海慧眼”高楼阻尼器和汽车减震器的结构图，二者均利用电磁阻尼原理工作，能使高楼因风晃动及汽车剧烈颠簸时快速稳定下来。关于其工作原理下列说法正确的是（　　） A. 阻尼效果与导体板和轮轴的材料无关 B. 阻尼器主要是利用涡流磁场与永磁体磁场之间的作用 C. 若将整块的导体板分割为多块绝缘金属板，阻尼效果会更好 D. 汽车减震器底盘下降过程中减小的重力势能全部转化为焦耳热 3. 动车进站时采用电涡流制动：列车进站时，升降机构将励磁线圈降至轨道上方6~10mm，励磁线圈通电产生强磁场，与列车下方的金属感应板形成相对运动产生制动力。某小组设计如下模型：将列车下方的金属感应板等效为固定的矩形导体框abcd，列车携带强磁场（磁感应强度大小为B）随列车一起运动。已知列车质量为m，导体框ab边长为L，bc边长为 ，每个导体框总电阻为R。关闭动力后，线圈通电瞬间列车速度为v0，不计其他摩擦阻力。导体框均未离开磁场。下列说法正确的是（　　） A. 导体框中涡流方向沿adcb方向流动 B. 列车减速过程中通过导体框的电荷量越来越小 C. 列车做匀减速制动 D. 列车静止时通过的导体框数量约为 4. 现有一垂直纸面向外，半径为r的圆形磁场区域，一半径为R（r<R）的金属圆环被分割为ab、cd两段，弧长之比为1:2（缺口长度忽略不计）。若磁感应强度大小B随时间t的变化关系为B=kt（k为常量），a、b两点间的电势差为Uab，c、d两点间的电势差为Ucd，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图甲所示，将五角星形线圈放入垂直纸面的磁场（取垂直纸面向里为磁场正方向），磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。则下列图像中能正确描述线圈两端点a、b间电势差Uab随时间t变化规律的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图甲所示为一款航母电磁弹射模拟装置，电源电动势为E，内阻为r，水平光滑平行金属导轨处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导轨间距为l。一根质量为m，电阻为R（未知）的金属棒垂直导轨放置，其他电阻均忽略不计。若将开关K接1，待电路稳定后将开关K接2，金属棒随后被弹射出去。通过电流传感器测得金属棒的电流与时间的关系图线如图乙所示，其中初始电流为I0，图中阴影部分的面积为S。下列说法正确的是（　　） A. 金属棒接入电路的电阻R为 B. 金属棒接入电路的电阻R为 C. 金属棒最大弹射速度大小为 D. 金属棒最大弹射速度大小为 7. 如图所示为远距离输电模拟原理图，变压器均为理想变压器，其中降压变压器的原、副线圈匝数之比为k。发电机输出电压保持不变，R为远距离输电线的总电阻，R变为用户用电器的总电阻，其余电阻不计。理想电压表V的示数变化量为∆U，理想电流表A的示数变化量为∆I．下列说法正确的是（　　） A. B. 用户用电器减少时，输电效率增大 C. 用户用电器增加时，相当于R变增加，输电线上的电流变小 D. 用户用电器增加时，相当于R变减小，电压表的示数变大 8. 如图甲所示，两根质量不同的金属棒ab、cd分别静置在两根足够长的水平光滑平行导轨上，导轨固定且间距为L。空间中存在竖直向下，磁感应强度大小为B的匀强磁场，两导体棒初始间距为x0，现给ab棒一水平向右的初速度v0，其速度随时间变化的关系如图乙所示。已知ab棒的质量为m，电阻，导轨电阻可忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. cd棒的质量为2m B. 在0~t0时间内，通过cd棒的电荷量为 C. 系统稳定时两导体棒相距 D. 在0~t0时间内，ab棒产生的热量为 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 9. 下列有关教材中的四幅图像说法正确的是（　　） A. 图甲中线圈中的磁场能在增加 B. 图乙中变化的磁场周围存在电场，与周围有没有闭合电路无关 C. 图丙中，S断开时B线圈对触点CD可起到延时效果 D. 图丁中金属圆盘转起来后，通过圆盘的磁通量不变，不会产生涡流 10. 某同学设计了如图所示的“呼吸灯”电路。“呼吸灯”工作时，灯光会缓慢，柔和的明暗交替闪烁，如同人均匀呼吸一样。图中A、B是完全相同的小灯泡，线圈L的自感系数较大且电阻忽略不计，电容器C的电容较大。下列说法正确的是（　　） A. 合上开关S瞬间，A灯先亮，最后两灯一样亮 B. 断开开关S瞬时，A灯亮一下，随后两灯同时熄灭 C. 电路稳定后断开开关，“呼吸灯”开始“呼吸” D. 自感系数L越大，电容C越大，“呼吸灯”的频率越低 11. 如图所示，质量为1 kg的细金属杆CD放置在导轨间距为0.4 m的光滑水平U形金属框上，同时将金属杆置于光滑、竖直固定的玻璃挡板M、P之间，初始时恰好无挤压，且金属杆的宽度略小于挡板的宽度。已知金属杆与金属框所围面积为0.2 m2，金属杆电阻为2 Ω。空间存在与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律为B=（2-t） T（图示磁场方向为正方向），其余电阻均忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. 金属杆始终对竖直玻璃挡板M有挤压 B. t=3 s时，金属杆对挡板M的压力大小为0.01 N C. 前4 s内通过金属杆截面的电荷量为0 D. 前2 s内回路中产生的焦耳热为0.01 J 12. 如图所示，足够长的不等距光滑水平金属导轨置于竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．左侧导轨AB的宽度为右侧导轨CD宽度的2倍，CD的宽度为L。质量分别为m和2 m的a、b两导体棒静置于导轨上，除导体棒外，其余电阻均不计。现使两导体棒分别获得大小为v0，方向相反的初速度。关于此后的运动过程，下列说法正确的是（　　） A. a、b棒同时停止运动 B. a、b棒构成的系统水平方向动量守恒 C. 通过a棒的电荷量为 D. 稳定时a棒以的速度向左运动，b棒以的速度向左运动 三、非选择题（本题共6小题，共60分） 13. 某课外小组将教材中的电感式微小位移传感器改装成一个加速度测量仪，结构如图甲所示：滑块可在框架中左右平移，两侧与完全相同的弹簧连接，框架静止时弹簧处于原长状态，和滑块刚性连接的软铁芯可在线圈中随滑块左右平移。改装过程如下： （1）为了使加速度测量仪正常工作，AB间应接入的是__________。 A. 直流恒压电源 B. 交流恒压电源 C. 交流电流表 D. 直流电流表 （2）将该装置固定在小车上，借助加速度传感器记录小车的加速度a和对应电流表的示数I．改变小车的加速度，重复实验，记录多组a、I数据，得到a-I图像如图乙所示。所用电流表0刻线在表盘最左端，根据获得的数据，在电流表表盘相应刻度处标注加速度值，则加速度表盘刻度__________（填“是”或“不是”）均匀的。 （3）当被测物体向右加速时，线圈的自感系数__________（填“变小”“变大”或“不变”）。 14. 某课题研究小组设计了一套苹果自动分拣装置，如图甲所示。该装置能按照一定质量标准自动分拣质量不同的苹果。装置的托盘秤压在以O1为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在薄膜压力传感器R1上，R1的阻值随压力变化的曲线如图乙所示。调节托盘秤压在杠杆上的位置，使质量等于分拣标准（0.2 kg）的大苹果经过托盘秤时，杠杆对R1的压力为1N。调节可调电阻R2，使R2两端的电压恰好能触发放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，以此设定调节分拣质量的标准。 （1）当大苹果通过托盘秤时，R1所受压力较大，此时R2两端的电压__________（填“增大”或“减小”），从而触发放大电路吸动电磁开关，使大苹果进入下面的通道。 （2）若电源电动势为8 V（内阻不计），放大电路的触发电压为2 V： ①为使装置达到上述分拣目的，R2的阻值应为__________kΩ（结果保留两位有效数字）。 ②某同学想在托盘秤位置不变的情况下，用电压表测出每个苹果的质量，且要求电压表的示数随苹果质量增大而增大，则电压表应并联在__________（填“R1”、“R2”或“电源”）两端。 ③若要提高分拣标准到0.24 kg，需将R2的阻值调__________（填“大”或“小”）。 15. 如图甲所示，交流发电机的线圈位于匀强磁场中。已知线圈匝数n=100，电阻r=10Ω，定值电阻R=40Ω，线圈与定值电阻组成闭合回路，图中电表均为理想电表。t=0时刻线圈以OO'为轴，以恒定角速度匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图乙所示（不计电路其他部分的电阻）。求： （1）电流表A的示数（结果保留三位有效数字）； （2）甲图中线圈从图示位置转过30°过程中，通过电阻R的电荷量q。 16. 在现实电网中，会形成用电高峰与低谷的峰谷负荷差，利用储能站可以将用电低谷时段的电能储存起来。某节能储能输电网络示意图如图所示：发电机的输出电压U1=290V，输出功率P1=896kW，降压变压器原、副线圈的匝数比，输电线总电阻R=10Ω，用户端的电压U4=220V，消耗的功率。所有变压器均为理想变压器。求： （1）输送给储能站的功率； （2）升压变压器原、副线圈的匝数比。 17. 如图所示，间距L=1 m的足够长平行导轨与水平面间夹角θ=37°，N、Q间接有阻值R=5 Ω的电阻。有一匀强磁场垂直导轨平面向上，磁感应强度B0=1 T。将一根质量为m=0.2 kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.50，金属棒沿导轨下滑过程中始终与NQ平行，不计金属棒和导轨的电阻（g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。 （1）求金属棒到达cd处的速度大小； （2）已知金属棒从NQ运动到cd过程中，通过电阻的电荷量为0.4 C，求此过程中电阻R产生的焦耳热Q； （3）若将金属棒滑行到cd处的时刻计作t=0，从此刻起，让磁感应强度逐渐减小，为使金属棒中不产生感应电流，求磁感应强度B随时间t变化的关系式。 18. 如图所示，平行轨道间距L=0.5 m，轨道平面与水平面夹角θ=37°。以轨道上O点为坐标原点，沿轨道向下为x轴正方向建立坐标系，OO'为两磁场分界线且垂直于x轴。在x<0区域：存在方向垂直轨道平面向下，磁感应强度为B1=0.8T的匀强磁场；在x≥0区域：存在方向垂直轨道平面向上，磁感应强度大小随坐标变化的磁场，变化规律为B2=0.4+0.8x （T）。将质量m2=0.15 kg、三边长均为L=0.5 m的U形框cdef锁定在轨道平面上，U形框由电阻R2=0.2 Ω的金属棒ed和绝缘棒cd、ef组成。另有质量m1=0.05 kg、长为L=0.5 m、阻值R1=0.2 Ω的金属棒ab在离OO'一定距离处以某一初速度下滑。金属棒及U形框与轨道间的动摩擦因数均为μ=0.75，金属棒及U形框始终与轨道接触良好，形成闭合回路，不计金属轨道及接触点的电阻（g=10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。 （1）若金属棒ab的初速度为v1=4 m/s，求此时流过金属棒ab的电流大小及金属棒de受到安培力的大小； （2）若金属棒ab获得初速度v2的同时，解除对U形框的锁定，为保持U形框静止，求v2的最大值； （3）若金属棒ab以初速度v3=4 m/s从x=-0.25 m处开始运动，同时解除对U形框的锁定，金属棒ab与U形框会发生完全非弹性碰撞，求碰后U形框的最大位移。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $