精品解析：北京延庆区2025-2026学年高二下学期期中物理

2025—2026学年第二学期试卷 高二物理 本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。 第一部分 选择题（共54分） 一、单项选择题（本题共13道小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的，请将最符合题意的选项选出。每小题3分，共39分） 1. 下列物理量属于矢量的是（　　） A. 磁感应强度 B. 磁通量 C. 电势 D. 电动势 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．磁感应强度有大小又有方向，即为矢量，故A正确； B．磁通量为穿过某平面的磁感线条数，则有大小和方向，但是磁通量的叠加不满足矢量叠加法则，即为标量，故B错误； CD．电势、电动势都是只有大小没有方向的标量，故CD错误。 故选：A。 2. 关于磁感应强度的下列说法中，正确的是（　　） A. 由可知，B与电流I成反比 B. 由可知，B与电流受到的安培力F成正比 C. 磁感应强度的方向是小磁针静止时N极所指的方向 D. 垂直磁场放置的通电导线所受磁场力的方向就是磁感应强度方向 【答案】C 【解析】 【详解】AB．是磁感应强度的定义式，磁感应强度B由磁场本身的属性决定，与电流I以及电流受到的安培力F均无关，故AB错误； C．磁感应强度的方向规定为小磁针静止时N极所指的方向，故C正确； D．根据左手定则可知，垂直磁场放置的通电导线所受磁场力的方向与磁感应强度的方向垂直，所以二者方向不同，故D错误。 故选C。 3. 下列物理量与其国际单位的对应关系中，错误的一组是（ ） A. 磁感应强度——特斯拉 B. 磁通量——韦伯 C. 自感系数——亨利 D. 磁通量变化率——安培 【答案】D 【解析】 【详解】A．磁感应强度的国际单位是特斯拉（T），故A正确； B．磁通量的国际单位是韦伯（Wb），故B正确； C．自感系数的国际单位是亨利（H），故C正确； D．根据法拉第电磁感应定律，可知磁通量变化率的国际单位是伏特（V），安培（A）是电流的国际单位，故D错误； 本题选错误的，故选D。 4. 学校跳远比赛时运动员落地点设置有沙坑，若运动员双脚先着地，有沙坑和无沙坑比较，下列说法正确的是（　　） A. 有沙坑增加了运动员脚部单位面积的受力 B. 有沙坑增加了落地前后运动员的动量的变化量 C. 有沙坑减少了落地前后运动员的动量的变化量 D. 有沙坑减少了落地过程运动员脚的受力 【答案】D 【解析】 【详解】有沙坑不改变动量的变化量，延长落地过程时间，根据动量定理 有沙坑减少了落地过程运动员脚的受力 故选D。 5. 在下列四幅图中，能正确标明通电直导线所受安培力F方向的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．由左手定则可知，该图中的安培力方向竖直向下，故A错误； B．由左手定则可知，该图中的安培力方向竖直向下，故B正确； C．由左手定则可知，该图中的安培力方向竖直向下，故C错误； D．由左手定则可知，该图中的安培力方向垂直纸面向外，故D错误。 故选B。 6. 物理课上，老师做了一个“神奇”的实验：将1m长的铝管竖直放置，一磁性很强的磁铁从上管口由静止释放，观察到磁铁用较长时间才从下管口落出，如图所示。对于这个实验现象同学们经分析讨论做出相关的判断，你认为正确的是（下落过程中不计空气阻力，磁铁也没有与管壁接触）（ ） A. 如果磁铁的磁性足够强，磁铁会停留在铝管中，永远不落下来 B. 如果磁铁的磁性足够强，磁铁在铝管中运动时间更长，但一定会落下来 C. 磁铁在铝管中运动的过程中，由于不计空气阻力，所以机械能守恒 D. 如果将铝管换成塑料管，磁铁从塑料管中出来也会用较长时间 【答案】B 【解析】 【详解】AB．如果磁铁的磁性足够强，磁铁在铜管中运动受到阻力更大，原因：当磁铁运动时才会导致钢管的磁通量发生变化，才出现感应磁场阻碍原磁场的变化，所以运动时间变长，但一定会落下，故A错误，B正确； C．磁铁在铜管中运动的过程中，虽不计空气阻力，但在过程中，出现安培力作功产生热能，所以机械能不守恒，故C错误； D．如果将铜管换成塑料管，磁铁不会受到安培力阻力，因此出来的时间不变，故D错误； 故选B。 7. 如图所示，把茶杯压在一张白纸上，第一次用水平力迅速将白纸从茶杯下抽出；第二次以较慢的速度将白纸从茶杯下抽出。下列说法中正确的是（　　） A. 第二次拉动白纸过程中，纸对茶杯的摩擦力大一些 B. 第一次拉动白纸过程中，纸对茶杯的摩擦力大一些 C. 第二次拉出白纸过程中，茶杯增加的动量大一些 D. 第一次拉出白纸过程中，纸给茶杯的冲量大一些 【答案】C 【解析】 【详解】AB．两次拉动中，茶杯和纸之间均发生相对滑动，因此受到的均为滑动摩擦力，因压力不变，则由f=μFN可知，两次拉动时纸给茶杯的摩擦力相同，故AB错误； C．第二次慢拉动白纸过程中，摩擦力作用时间长，则产生的冲量较大，根据动量定理可知，茶杯获得的动量大一些，故C正确； D．第一次迅速拉动白纸过程中，摩擦力作用时间短，故纸给茶杯的冲量小一些，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，交流发电机中的线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律为 。下列说法正确的是（　　） A. 该交流电的频率为 B. 线圈转到图示位置时，产生的电动势为 C. 线圈转到图示位置时，边受到的安培力方向向上 D. 仅线圈转速加倍，电动势的最大值变为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意可知，该交流电的频率为 ，故A错误； B．线圈转到图示位置时，磁场与线圈平面平行，此时穿过线圈的磁通量最小，而磁通量的变化率最大，所以感应电动势最大，故B错误； C．根据右手定则可知，线圈转到图示位置时，电路中电流的方向为 ，则由左手定则可知，此时边受到的安培力方向向上，故C正确； D．由题意可知，电源电动势的最大值为 由 可知，当线圈转速加倍时，线圈转动的角速度变为原来的2倍；则由公式可知，仅线圈转速加倍，电动势的最大值也变为原来的2倍，即 ，故D错误。 故选C。 9. 街头变压器（视为理想变压器）通过降压给用户供电的示意图如图所示。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动（可认为的示数不变）。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的等效总电阻用表示，图中电压表和电流表均为理想电表。当用户的用电器增加时，下列说法正确的是（ ） A. 电压表的示数增大 B. 电流表的示数增大 C. 电流表的示数减小 D. 输电线电阻消耗的功率减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．理想变压器副线圈电压满足 由题意输入电压（示数）不变，原副线圈匝数比不变，因此副线圈电压不变，即示数不变，故A错误； C．用户用电器并联接入电路，用电器增加时，副线圈总负载电阻减小。由于不变，由欧姆定律 可知副线圈电流增大，即示数增大，故C错误； B．理想变压器输入功率等于输出功率，即 不变、增大，因此输出功率增大，由 输入功率也增大，又不变，因此原线圈电流增大，即示数增大，故B正确； D．输电线电阻消耗的功率 增大、不变，因此增大，故D错误； 故选B。 10. 如图甲所示，线圈与定值电阻R相连构成闭合回路，线圈内有垂直于纸面向里的匀强磁场。已知线圈匝数为10匝，线圈电阻与定值电阻阻值相等，线圈中的磁通量变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 通过R的电流方向由N指向M B. M点的电势低于N点的电势 C. 线圈中磁通量的变化率为0.5Wb/s D. M、N两点间的电势差为5V 【答案】C 【解析】 【详解】AB．线圈相当于电源，垂直于纸面向里穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知在线圈位置上感应电场沿逆时针方向，通过R的电流方向由M指向N，M接电源的正极，N接电源的负极，故M点的电势高于N点的电势，故A错误，B错误； C. 线圈中磁通量的变化率为 故C正确； D.根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势为 故 两点间的电势差为 故D错误。 故选C。 11. 如图所示的平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直。一电荷量为+q的粒子以速度v从该装置的左端沿水平方向向右做直线运动。忽略粒子重力的影响，则（　　） A. 该粒子的速度 B. 若只将粒子的电荷量改为，其将往上偏 C. 若只将粒子的电荷量改为+2q，其将往下偏 D. 若只将粒子的速度变为2v，其将往上偏 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意可知，粒子做直线运动，则有 解得 故A错误； B．若只将粒子改为带负电，洛伦兹力和电场力的方向均反向，则粒子仍沿直线通过，故B错误； C．若只将粒子的电荷量改为+2q，洛伦兹力和电场力的大小均变为原来的2倍，则粒子仍沿直线通过，故C错误； D．若只将粒子的速度变为2v，洛伦兹力大小变为原来的2倍，电场力大小不变，洛伦兹力大于电场力，由左手定则可知，洛伦兹力向上，则粒子将往上偏，故D正确。 故选D。 12. 随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线。小到手表、手机，大到电脑、电动汽车的充电，都已经实现了从理论研发到实际应用的转化。下图给出了某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式无线充电的原理图。关于无线充电，下列说法正确的是( ) A. 无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应” B. 只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电 C. 接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同 D. 只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电 【答案】C 【解析】 【详解】A．无线充电的原理，其实就是电磁感应现象，而不是电流的磁效应，故A错误； B．发生电磁感应的条件是磁通量要发生变化，直流电无法产生变化的磁场，故不能接到直流电源上，故B错误； C．发生电磁感应时，两个线圈中的交变电流的频率是相同的，故C正确； D．只有无线充电底座，手机内部没有能实现无线充电的接收线圈等装置，也不能进行无线充电，D错误。 故C正确。 13. 如图所示，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角，其中MN与PQ平行且间距为L，N、Q间接有阻值为R的电阻，匀强磁场垂直导轨平面，磁感应强度为B，导轨电阻不计。质量为m的金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，ab棒接入电路的电阻为r，当金属棒ab下滑距离x时达到最大速度v，重力加速度为g，则在这一过程中（　　 ） A. 金属棒做匀加速直线运动 B. 当金属棒速度为时，金属棒的加速度大小为0.5g C. 电阻R上产生的焦耳热为 D. 通过金属棒某一横截面的电量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．对金属棒，根据牛顿第二定律可得： 可得： 当速度增大时，安培力增大，加速度减小，所以金属棒 开始做加速度逐渐减小的变加速运动，不是匀加速直线运动，故A错误； B．金属棒 匀速下滑时，则有： 即有： 当金属棒速度为时，金属棒的加速度大小为： 故B错误； C．对金属棒，根据动能定理可得： 解得产生的焦耳热为： 电阻上产生的焦耳热为： 故C错误； D．通过金属棒某一横截面的电量为： 故D正确； 故选D。 二、多项选择题（本题共5道小题，在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是符合题意的。每小题3分，共15分，全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的不得分。） 14. 关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（ ） A. 赫兹验证了电磁波的存在 B. 变化的电场可以产生磁场 C. 电磁波在真空中的传播速度大于光速 D. 电磁波的发射过程就是辐射能量的过程 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．赫兹通过实验首次证实了电磁波的存在，并测出电磁波在真空中的传播速度等于光速，故A正确； B．变化的电场可以产生磁场，变化的磁场可以产生电场，故B正确； C．电磁波在真空中的传播速度等于光速，故C错误； D．电磁波的发射过程就是辐射能量的过程，故D正确。 故选ABD。 15. 如图所示，光滑固定的金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时（ ） A. 从上往下看，回路中感应电流方向为逆时针 B. 磁铁的加速度小于 C. P、Q将相互靠近 D. 磁铁和导体棒组成的系统机械能守恒 【答案】BC 【解析】 【详解】A．条形磁铁下落接近回路时，穿过闭合回路的磁通量增加，题干未给出条形磁铁的极性，无法确定穿过回路原磁通量的方向，因此无法确定感应电流的方向，故A错误； B．根据楞次定律“来拒去留”，感应电流会阻碍磁铁和回路的相对运动，磁铁受到向上的安培阻力，合力小于重力，因此加速度小于，故B正确； C．根据楞次定律推论“增缩减扩”，磁通量增加时，回路会通过缩小面积阻碍磁通量的增加，因此、将相互靠近，故C正确； D．由于导体棒P、Q与导轨构成的回路产生感应电流，产生焦耳热，系统机械能转化为内能，因此系统机械能不守恒，故D错误。 故选BC。 16. 人站在静浮于水面的船上，从某时刻开始从船头走向船尾，不计水的阻力，那么在这段时间内人和船的运动情况正确的是（ ） A. 人匀加速走动，船则匀加速后退，且两者的加速度大小一定相等 B. 不管人如何走，在任意时刻两者的动量总是大小相等，方向相反 C. 人在船上行走的平均速度越大，则船在水面上移动的距离也越大 D. 人匀速走动，船则匀速后退，且两者的速度大小与它们的质量成反比 【答案】BD 【解析】 【详解】A．人和船之间的相互作用力大小相等，由牛顿第二定律，人和船质量不同，因此加速度大小不相等，故A错误； B．系统动量守恒，初始总动量为0，因此任意时刻总动量始终为0，可得人和船的动量总是大小相等、方向相反，故B正确； CD．人匀速走动时，人所受合力为0，因此船所受合力也为0，船匀速后退； 由动量守恒得 整理得，即两者速度大小与质量成反比； 人船系统动量守恒在任意时刻都成立，有 两边同乘，则有 设船长为 ，则 可得船的位移，船的位移仅由人和船的质量、船长决定，与人行走的平均速度无关，故C错误，D正确。 故选BD。 17. 如图所示，光滑水平面上的正方形导线框，以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是（ ） A. 线框进磁场的过程中电流方向为逆时针方向 B. 线框出磁场的过程中做加速度增大的减速直线运动 C. 线框在进磁场的过程中产生的焦耳热大于出磁场的过程中产生的焦耳热 D. 线框在进磁场的过程中通过导线横截面的电荷量大于出磁场的过程中通过导线横截面的电荷量 【答案】AC 【解析】 【详解】A．线框进入磁场时，垂直纸面向里的磁通量增加，根据楞次定律，感应电流的磁场方向向外，由右手螺旋定则可判断感应电流方向为逆时针，故A正确； B．线框出磁场时，感应电动势 安培力 加速度 线框受安培力阻力减速， 减小，因此加速度减小，线框做加速度减小的减速直线运动，故B错误； C．线框完全进入磁场后，磁通量不变，无感应电流，不受安培力，做匀速运动；进磁场过程的平均速度大于出磁场过程的平均速度，进、出磁场位移都等于线框边长，焦耳热等于克服安培力做的功 平均速度越大，焦耳热越大，因此进磁场过程的焦耳热更大，故C正确； D．通过横截面的电荷量 进、出磁场过程磁通量变化量大小都等于（ 为线框边长） 因此电荷量相等，故D错误。 故选AC。 18. 2025年5月1日，全球首个实现“聚变能发电演示”的紧凑型全超导托卡马克核聚变实验装置（BEST）在我国正式启动总装。如图是托卡马克环形容器中磁场截面的简化示意图，两个同心圆围成的环形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 ，内圆半径为。在内圆上 点有a、b、c三个粒子均在纸面内运动，并都恰好到达磁场外边界后返回。已知a、b、c带正电且比荷均为，a粒子的速度大小为，方向沿同心圆的径向；b和c粒子速度方向相反且与a粒子的速度方向垂直。不考虑带电粒子所受的重力和相互作用。下列说法正确的是（　　） A. 外圆半径等于 B. c粒子的速度大小为 C. b、c粒子返回 点所用的最短时间之比为 D. a粒子返回 点所用的最短时间为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由可得粒子在磁场中做圆周运动的半径。对于a粒子，其速度大小，则其轨迹半径 a粒子从 点沿径向（即背离圆心的方向）射入，其轨迹圆心位于过 点且垂直于 的直线上（即内圆的切线）， 且距离 点为由几何关系可知，圆心到轨迹圆心的距离为 a粒子在磁场中运动的轨迹距圆心的最大距离为 由于粒子恰好到达磁场外边界，故外圆半径等于，故A正确； B．由图可知，磁场方向垂直纸面向里。c粒子的速度方向为顺时针方向，根据左手定则可知，c粒子在 点受到的洛伦兹力方向沿径向向外 其轨迹圆心位于 的延长线上，其轨迹距圆心的最大距离为 由于c粒子也恰好到达外边界，则有，解得 由可得，故B正确； C．同理，b粒子的速度方向为逆时针方向，受到的洛伦兹力方向沿径向向内，其轨迹圆心位于 连线上。要使其到达外边界，必须有，其轨迹距圆心的最大距离为 由，解得 经分析可知，b、c粒子的轨迹圆均只在 点与内圆相切，其余部分均在磁场中，即它们在磁场中均做完整的圆周运动，返回 点所用的最短时间均为一个周期，所以时间之比为1：1，故C错误； D．根据A轨迹图可知,其最短时间，故D错误。 故选AB。 第二部分 非选择题（共46分） 三、实验题（共14分） 19. 某学习小组在探究变压器原、副线圈电压和匝数关系的实验中，采用了可拆式变压器，铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯，将原、副线圈套在铁芯A的两臂上，如图所示。 （1）下列说法正确的是（ ） A. 变压器中的A、B两块铁芯都是由整块硅钢制成 B. 变压器正常工作后，电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈 C. 为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，所用电压不要超过12V D. 保持原线圈电压及匝数不变，可改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数对输出电压的影响 （2）实验时，某同学听到变压器内部有轻微的“嗡嗡”声，他做出如下猜想，正确的是（ ） A. “嗡嗡”声来自副线圈中电流流动的声音 B. “嗡嗡”声是由于铁芯中存在过大的涡流而发出的 C. “嗡嗡”是交变电流的磁场对铁芯有吸、斥作用，使铁芯振动发声 D. 若去掉铁芯，“嗡嗡”声马上消失，也能完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验 （3）实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别，原因可能（ ） A. 原、副线圈通过电流时发热 B. 铁芯在交变磁场作用下发热 C. 原线圈输入电压发生变化 D. 变压器铁芯漏磁 【答案】（1）CD （2）BC （3）ABD 【解析】 【小问1详解】 A．为减小涡流损耗，变压器铁芯由多片绝缘硅钢片叠制而成，不是整块硅钢，故A错误； B．变压器依靠电磁感应、通过磁场传递能量，铁芯作用是导磁，不是导电输送电能，故B错误； C．为保证人身安全，本实验原线圈只能使用不超过12V的低压交流电源，C正确； D．本实验采用控制变量法，保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈匝数来研究输出电压的变化，符合实验要求，D正确； 故选CD。 【小问2详解】 A．电流流动不会产生宏观可闻的声音，故A错误； B．可拆式变压器的铁芯会产生较大的涡流，涡流在磁场中受安培力作用会引发振动发声，故B正确； C．交变电流产生周期性变化的磁场，铁芯被磁化后，会受到周期性的吸斥作用力，引发振动产生声音，故C正确； D．去掉铁芯后漏磁非常严重，副线圈感应电压远偏离理论值，无法得到正确的电压匝数关系，不能完成实验，故D错误； 故选BC。 【小问3详解】 A．原副线圈存在电阻，电流发热（铜损）会产生电压降，导致副线圈电压偏低，产生偏差，故A正确； B．铁芯在交变磁场中因涡流、磁滞损耗发热，存在能量损失，会造成偏差，故B正确； C．即使原线圈输入电压变化，只要对应测量原副线圈电压，电压比仍满足匝数比关系，不会造成比例偏差，故C错误； D．铁芯存在漏磁，穿过副线圈的磁通量变化小于原线圈，副线圈感应电动势偏小，会造成偏差，故D正确； 故选ABD。 20. 如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 （1）为完成此实验以下提供的测量工具中，本实验必须使用的是________。（选填选项前的字母） A. 刻度尺 B. 天平 C. 打点计时器 D. 秒表 （2）关于本实验，下列说法中正确的是________（选填选项前的字母） A. 同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放 B. 实验过程中白纸和复写纸都可以随时调整位置 C. 轨道倾斜部分必须光滑 D. 轨道末端必须水平 （3）用刻度尺测量出水平射程、、 ，在误差允许的范围内，若满足________关系，可说明两个小球的碰撞过程动量守恒。 （4）该同学做实验时所用小球的质量分别为 、 ，如图所示的实验记录纸上已标注了该实验的部分信息，若两球碰撞为弹性碰撞，请将碰后B球落点 的位置标注在图中________。 【答案】（1）AB （2）AD （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 本实验中，小球离开轨道后做平抛运动，下落高度相同，运动时间 相等，因此速度 动量守恒式可转化为 因此需要用刻度尺测量水平射程，用天平测量小球质量，不需要打点计时器和秒表。 故选AB。 【小问2详解】 A．同一组实验中，入射小球从同一位置由静止释放，才能保证碰撞前入射球的速度相同，故A正确； B．白纸位置不能随时调整，否则会导致水平射程测量错误，故B错误； C．斜轨道不需要光滑，只要每次从同一位置静止释放，就能保证入射球到达水平轨道末端的速度相同，故C错误； D．轨道末端必须水平，才能保证小球离开后做平抛运动，故D正确。 故选AD。 【小问3详解】 是入射球不碰撞时的水平射程，对应碰撞前入射球的速度 是碰撞后入射球的水平射程，对应碰后速度 是碰撞后被碰球的水平射程，对应碰后速度 动量守恒式 两边乘 即可得到动量守恒关系式 【小问4详解】 若两球碰撞为弹性碰撞，则根据能量守恒定律得 联立解得 所以B球落点到O点的距离与OE之间的距离之比为12：7，标注的位置如图所示： 四、计算论证题（共5道小题，共32分） 解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。 21. 如图所示，电阻 为 的导体棒ab沿光滑导线框向右做匀速运动，线框中接有电阻为 。线框放在磁感应强度 为 的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面。导体棒ab的长度为 ，运动的速度为 ,线框的电阻不计。求： （1）电路中的电动势 ； （2）电阻两端的电压。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律可知，电路中的电动势为 【小问2详解】 根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的感应电流为 所以电阻两端的电压为 22. 如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场，带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动，忽略重力的影响，求： （1）匀强电场场强E的大小； （2）粒子从电场射出时速度ν的大小； （3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据匀强电场电势差和电场强度的关系得，匀强电场场强E的大小 （2）设带电粒子出电场时速度为v，由动能定理得 解得粒子从电场射出时速度ν的大小 （3）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得 联立得粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径 23. 如图所示，质量 的子弹，以 的速度射向质量 、静止在光滑水平桌面上的木块，子弹穿过木块后的速度。求： （1）子弹穿过木块后木块的速度大小； （2）子弹穿过木块整个过程中子弹对木块的冲量大小； （3）子弹穿过木块过程中子弹与木块损失的机械能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 ， ，取子弹初速度方向为正方向，水平面光滑，子弹和木块组成的系统水平方向动量守恒，由动量守恒定律 解得 【小问2详解】 对木块应用动量定理 代入数据得 【小问3详解】 损失的机械能等于过程前后系统总动能的差值 24. 水力发电的基本原理就是将水流的机械能（主要指重力势能）转化为电能。某小型水力发电站水流量为 （流量是指流体在单位时间内流过某一横截面的体积），落差为 ，发电机（内阻不计）的输出电压为 ，输电线总电阻为 ，为了减小损耗采用了高压输电如图所示。在发电机处安装升压变压器，而在用户处安装降压变压器，其中 ，用户获得电压 ，若用户获得的功率 ，升压、降压变压器均可视为理想变压器，已知水的密度、重力加速度取。求： （1）降压变压器的输入电压； （2）高压输电线电阻损失的电功率 ； （3）该电站将水能转化为电能的效率有多大？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对于理想降压变压器，电压与匝数满足关系  代入已知得  【小问2详解】 理想变压器输入功率等于输出功率，因此降压变压器输入功率 输电线电流等于降压变压器原线圈电流，满足 得    输电线损失的功率  【小问3详解】 单位时间内水流下落的重力势能总功率（水能总功率）    代入数据得    发电机输出的总电功率    转化效率  25. 电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器．电磁轨道炮示意如图，图中直流电源电动势为E，电容器的电容为C．两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l，电阻不计．炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触．首先开关S接1，使电容器完全充电．然后将S接至2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），MN开始向右加速运动．当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导轨．问： （1）磁场的方向； （2）MN刚开始运动时加速度a的大小； （3）MN离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q是多少． 【答案】（1）垂直于导轨平面向下；（2）（3） 【解析】 【详解】（1）电容器充电后上板带正电，下板带负电，放电时通过MN的电流由M到N，欲使炮弹射出，安培力应沿导轨向右，根据左手定则可知磁场的方向垂直于导轨平面向下． （2）电容器完全充电后，两极板间电压为E，根据欧姆定律，电容器刚放电时的电流： 炮弹受到的安培力： 根据牛顿第二定律： 解得加速度 （3）电容器放电前所带的电荷量 开关S接2后，MN开始向右加速运动，速度达到最大值vm时，MN上的感应电动势： 最终电容器所带电荷量，导体棒运动过程中受到安培力的作用，磁感应强度和导体棒长度不变，即安培力和电流成正比，因此在此过程中MN的平均电流为，MN上受到的平均安培力： 由动量定理，有： 又： 整理的：最终电容器所带电荷量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年第二学期试卷 高二物理 本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。 第一部分 选择题（共54分） 一、单项选择题（本题共13道小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的，请将最符合题意的选项选出。每小题3分，共39分） 1. 下列物理量属于矢量的是（　　） A. 磁感应强度 B. 磁通量 C. 电势 D. 电动势 2. 关于磁感应强度的下列说法中，正确的是（　　） A. 由可知，B与电流I成反比 B. 由可知，B与电流受到的安培力F成正比 C. 磁感应强度的方向是小磁针静止时N极所指的方向 D. 垂直磁场放置的通电导线所受磁场力的方向就是磁感应强度方向 3. 下列物理量与其国际单位的对应关系中，错误的一组是（ ） A. 磁感应强度——特斯拉 B. 磁通量——韦伯 C. 自感系数——亨利 D. 磁通量变化率——安培 4. 学校跳远比赛时运动员落地点设置有沙坑，若运动员双脚先着地，有沙坑和无沙坑比较，下列说法正确的是（　　） A. 有沙坑增加了运动员脚部单位面积的受力 B. 有沙坑增加了落地前后运动员的动量的变化量 C. 有沙坑减少了落地前后运动员的动量的变化量 D. 有沙坑减少了落地过程运动员脚的受力 5. 在下列四幅图中，能正确标明通电直导线所受安培力F方向的是（　　） A. B. C. D. 6. 物理课上，老师做了一个“神奇”的实验：将1m长的铝管竖直放置，一磁性很强的磁铁从上管口由静止释放，观察到磁铁用较长时间才从下管口落出，如图所示。对于这个实验现象同学们经分析讨论做出相关的判断，你认为正确的是（下落过程中不计空气阻力，磁铁也没有与管壁接触）（ ） A. 如果磁铁的磁性足够强，磁铁会停留在铝管中，永远不落下来 B. 如果磁铁的磁性足够强，磁铁在铝管中运动时间更长，但一定会落下来 C. 磁铁在铝管中运动的过程中，由于不计空气阻力，所以机械能守恒 D. 如果将铝管换成塑料管，磁铁从塑料管中出来也会用较长时间 7. 如图所示，把茶杯压在一张白纸上，第一次用水平力迅速将白纸从茶杯下抽出；第二次以较慢的速度将白纸从茶杯下抽出。下列说法中正确的是（　　） A. 第二次拉动白纸过程中，纸对茶杯的摩擦力大一些 B. 第一次拉动白纸过程中，纸对茶杯的摩擦力大一些 C. 第二次拉出白纸过程中，茶杯增加的动量大一些 D. 第一次拉出白纸过程中，纸给茶杯的冲量大一些 8. 如图所示，交流发电机中的线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律为 。下列说法正确的是（　　） A. 该交流电的频率为 B. 线圈转到图示位置时，产生的电动势为 C. 线圈转到图示位置时，边受到的安培力方向向上 D. 仅线圈转速加倍，电动势的最大值变为 9. 街头变压器（视为理想变压器）通过降压给用户供电的示意图如图所示。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动（可认为的示数不变）。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的等效总电阻用表示，图中电压表和电流表均为理想电表。当用户的用电器增加时，下列说法正确的是（ ） A. 电压表的示数增大 B. 电流表的示数增大 C. 电流表的示数减小 D. 输电线电阻消耗的功率减小 10. 如图甲所示，线圈与定值电阻R相连构成闭合回路，线圈内有垂直于纸面向里的匀强磁场。已知线圈匝数为10匝，线圈电阻与定值电阻阻值相等，线圈中的磁通量变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 通过R的电流方向由N指向M B. M点的电势低于N点的电势 C. 线圈中磁通量的变化率为0.5Wb/s D. M、N两点间的电势差为5V 11. 如图所示的平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直。一电荷量为+q的粒子以速度v从该装置的左端沿水平方向向右做直线运动。忽略粒子重力的影响，则（　　） A. 该粒子的速度 B. 若只将粒子的电荷量改为，其将往上偏 C. 若只将粒子的电荷量改为+2q，其将往下偏 D. 若只将粒子的速度变为2v，其将往上偏 12. 随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线。小到手表、手机，大到电脑、电动汽车的充电，都已经实现了从理论研发到实际应用的转化。下图给出了某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式无线充电的原理图。关于无线充电，下列说法正确的是( ) A. 无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应” B. 只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电 C. 接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同 D. 只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电 13. 如图所示，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角，其中MN与PQ平行且间距为L，N、Q间接有阻值为R的电阻，匀强磁场垂直导轨平面，磁感应强度为B，导轨电阻不计。质量为m的金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，ab棒接入电路的电阻为r，当金属棒ab下滑距离x时达到最大速度v，重力加速度为g，则在这一过程中（　　 ） A. 金属棒做匀加速直线运动 B. 当金属棒速度为时，金属棒的加速度大小为0.5g C. 电阻R上产生的焦耳热为 D. 通过金属棒某一横截面的电量为 二、多项选择题（本题共5道小题，在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是符合题意的。每小题3分，共15分，全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的不得分。） 14. 关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（ ） A. 赫兹验证了电磁波的存在 B. 变化的电场可以产生磁场 C. 电磁波在真空中的传播速度大于光速 D. 电磁波的发射过程就是辐射能量的过程 15. 如图所示，光滑固定的金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时（ ） A. 从上往下看，回路中感应电流方向为逆时针 B. 磁铁的加速度小于 C. P、Q将相互靠近 D. 磁铁和导体棒组成的系统机械能守恒 16. 人站在静浮于水面的船上，从某时刻开始从船头走向船尾，不计水的阻力，那么在这段时间内人和船的运动情况正确的是（ ） A. 人匀加速走动，船则匀加速后退，且两者的加速度大小一定相等 B. 不管人如何走，在任意时刻两者的动量总是大小相等，方向相反 C. 人在船上行走的平均速度越大，则船在水面上移动的距离也越大 D. 人匀速走动，船则匀速后退，且两者的速度大小与它们的质量成反比 17. 如图所示，光滑水平面上的正方形导线框，以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是（ ） A. 线框进磁场的过程中电流方向为逆时针方向 B. 线框出磁场的过程中做加速度增大的减速直线运动 C. 线框在进磁场的过程中产生的焦耳热大于出磁场的过程中产生的焦耳热 D. 线框在进磁场的过程中通过导线横截面的电荷量大于出磁场的过程中通过导线横截面的电荷量 18. 2025年5月1日，全球首个实现“聚变能发电演示”的紧凑型全超导托卡马克核聚变实验装置（BEST）在我国正式启动总装。如图是托卡马克环形容器中磁场截面的简化示意图，两个同心圆围成的环形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 ，内圆半径为。在内圆上 点有a、b、c三个粒子均在纸面内运动，并都恰好到达磁场外边界后返回。已知a、b、c带正电且比荷均为，a粒子的速度大小为，方向沿同心圆的径向；b和c粒子速度方向相反且与a粒子的速度方向垂直。不考虑带电粒子所受的重力和相互作用。下列说法正确的是（　　） A. 外圆半径等于 B. c粒子的速度大小为 C. b、c粒子返回 点所用的最短时间之比为 D. a粒子返回 点所用的最短时间为 第二部分 非选择题（共46分） 三、实验题（共14分） 19. 某学习小组在探究变压器原、副线圈电压和匝数关系的实验中，采用了可拆式变压器，铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯，将原、副线圈套在铁芯A的两臂上，如图所示。 （1）下列说法正确的是（ ） A. 变压器中的A、B两块铁芯都是由整块硅钢制成 B. 变压器正常工作后，电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈 C. 为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，所用电压不要超过12V D. 保持原线圈电压及匝数不变，可改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数对输出电压的影响 （2）实验时，某同学听到变压器内部有轻微的“嗡嗡”声，他做出如下猜想，正确的是（ ） A. “嗡嗡”声来自副线圈中电流流动的声音 B. “嗡嗡”声是由于铁芯中存在过大的涡流而发出的 C. “嗡嗡”是交变电流的磁场对铁芯有吸、斥作用，使铁芯振动发声 D. 若去掉铁芯，“嗡嗡”声马上消失，也能完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验 （3）实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别，原因可能（ ） A. 原、副线圈通过电流时发热 B. 铁芯在交变磁场作用下发热 C. 原线圈输入电压发生变化 D. 变压器铁芯漏磁 20. 如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 （1）为完成此实验以下提供的测量工具中，本实验必须使用的是________。（选填选项前的字母） A. 刻度尺 B. 天平 C. 打点计时器 D. 秒表 （2）关于本实验，下列说法中正确的是________（选填选项前的字母） A. 同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放 B. 实验过程中白纸和复写纸都可以随时调整位置 C. 轨道倾斜部分必须光滑 D. 轨道末端必须水平 （3）用刻度尺测量出水平射程、、 ，在误差允许的范围内，若满足________关系，可说明两个小球的碰撞过程动量守恒。 （4）该同学做实验时所用小球的质量分别为 、 ，如图所示的实验记录纸上已标注了该实验的部分信息，若两球碰撞为弹性碰撞，请将碰后B球落点 的位置标注在图中________。 四、计算论证题（共5道小题，共32分） 解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。 21. 如图所示，电阻 为 的导体棒ab沿光滑导线框向右做匀速运动，线框中接有电阻为 。线框放在磁感应强度 为 的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面。导体棒ab的长度为 ，运动的速度为 ,线框的电阻不计。求： （1）电路中的电动势 ； （2）电阻两端的电压。 22. 如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场，带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动，忽略重力的影响，求： （1）匀强电场场强E的大小； （2）粒子从电场射出时速度ν的大小； （3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。 23. 如图所示，质量 的子弹，以 的速度射向质量 、静止在光滑水平桌面上的木块，子弹穿过木块后的速度。求： （1）子弹穿过木块后木块的速度大小； （2）子弹穿过木块整个过程中子弹对木块的冲量大小； （3）子弹穿过木块过程中子弹与木块损失的机械能。 24. 水力发电的基本原理就是将水流的机械能（主要指重力势能）转化为电能。某小型水力发电站水流量为 （流量是指流体在单位时间内流过某一横截面的体积），落差为 ，发电机（内阻不计）的输出电压为 ，输电线总电阻为 ，为了减小损耗采用了高压输电如图所示。在发电机处安装升压变压器，而在用户处安装降压变压器，其中 ，用户获得电压 ，若用户获得的功率 ，升压、降压变压器均可视为理想变压器，已知水的密度、重力加速度取。求： （1）降压变压器的输入电压； （2）高压输电线电阻损失的电功率 ； （3）该电站将水能转化为电能的效率有多大？ 25. 电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器．电磁轨道炮示意如图，图中直流电源电动势为E，电容器的电容为C．两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l，电阻不计．炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触．首先开关S接1，使电容器完全充电．然后将S接至2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），MN开始向右加速运动．当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导轨．问： （1）磁场的方向； （2）MN刚开始运动时加速度a的大小； （3）MN离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q是多少． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $