2026-2027学年高二物理暑期强化系列卷(六)
2026-07-26
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摘要:
**基本信息**
聚焦电磁学综合应用,以科学思维为核心,通过典例建构“概念辨析-规律应用-模型迁移”的解题体系,强化运动与相互作用观念及能量观念。
**综合设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|电磁现象与规律|单选2/多选8|楞次定律判断感应电流方向、麦克斯韦电磁场理论应用|电磁感应现象→楞次定律/法拉第定律→电磁波产生条件|
|电路与交流电|单选3/6/解答13|交流电有效值计算、变压器匝数比公式推导|正弦交流电产生→有效值定义→变压器电压与匝数关系|
|磁场与带电粒子运动|单选4/7/多选10/解答15|洛伦兹力提供向心力、几何关系确定轨迹半径|磁场对电流/电荷作用→受力分析→匀速圆周运动模型建构|
|实验探究|实验11/12|控制变量法分析磁通量变化率、楞次定律解释自感现象|实验现象观察→科学推理→结论验证(科学探究要素)|
内容正文:
2026年高二物理暑期强化系列卷(六)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.很多汽车配备了自动大灯功能,在行驶过程中感应到外部环境光线较暗时大灯自动开启。此功能主要使用的传感器为( )
A.位移传感器 B.光传感器 C.压力传感器 D.温度传感器
2.关于电磁振荡、电磁波、电磁感应现象的四幅图像,以下说法正确的是( )
A.关于图1,分析发现振荡电路正在充电
B.关于图2,振荡电路变成开放电路,电磁波发射变得困难
C.关于图3,变化的磁场周围产生电场,跟闭合电路是否存在无关
D.关于图4,开关闭合时线圈有自感现象,开关断开时线圈没有自感现象
3.R1两端的电压随时间周期性变化的规律如图所示(三角形脉冲交流电压的峰值是有效值的倍),则R1两端电压的有效值为( )
A. B. C. D.
4.如图所示的装置可测量虚线内匀强磁场的磁感应强度大小,它的右臂通过绝缘细线挂着正方形线框,正方形线框的边长为L,恰有一半线框处于匀强磁场中,匀强磁场的方向与线框平面垂直。当线框中通入顺时针电流I时,调节砝码使两臂达到平衡。然后仅改变电流的方向,大小不变,在右盘中增加质量为m的砝码后,两臂再次达到新的平衡,重力加速度大小为g,则匀强磁场的磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
5.如图,固定在水平桌面上的光滑金属导轨cd、eg处于方向竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与导轨接触良好,在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻,其他部分电阻忽略不计,现用一水平向右的恒力作用在金属杆ab上,使金属杆由静止开始向右沿导轨滑动,滑动中杆ab始终垂直于导轨,金属杆受到的安培力用表示,则下列说法正确的是( )
A.金属杆ab做匀加速直线运动
B.金属杆ab运动时回路中有顺时针方向的电流
C.金属杆ab所受到的先不断增大,后保持不变
D.金属杆ab克服安培力做功的功率一直增大
6.为确定一变压器副线圈cd的匝数,某同学在变压器铁芯上缠绕10匝线圈ef,如图所示。原线圈ab接入一正弦交流电源,c、d两端电压为10 V;若将d、e两端连接,ab接入的电源不变,c、f两端电压为11 V,变压器视为理想变压器,则副线圈cd的匝数为( )
A.200 B.190 C.110 D.100
7.如图所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,上端开口、下端封闭的玻璃管竖直放置,玻璃管内壁光滑,管底有一带正电的小球,在外力作用下,玻璃管垂直进入磁场并保持速度不变,小球最终从上端管口飞出。从进入磁场到小球飞出玻璃管的过程中,下列说法正确的是( )
A.洛伦兹力对小球做正功
B.小球的机械能不变
C.小球的运动轨迹是一条抛物线
D.小球在玻璃管中的运动时间与玻璃管速度无关
二、多选题
8.如图所示,空间存在正交的匀强电场和匀强磁场,电场的方向竖直向下,磁场的方向水平向里,一带电油滴P在该复合场中恰好处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.P带正电
B.P带负电
C.若仅撤去磁场,P可能做匀加速直线运动
D.若仅撤去磁场,P仍处于静止状态
9.在同一匀强磁场中,两个完全相同的矩形闭合金属线圈分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图像如图中曲线a、b所示。则( )
A.两次时刻穿过线圈的磁通量均为零
B.曲线a表示的交变电动势的频率为25Hz
C.曲线b表示的交变电动势的最大值为15V
D.曲线a、b对应的线圈转速之比为
10.如图所示,在、的长方形区域中有一磁感应强度大小为的匀强磁场,磁场的方向垂直于平面向外。坐标原点处有一个粒子源,在时刻发射大量质量为、电荷量为的带电粒子,它们的速度大小相同,速度方向均在平面内,与轴正方向的夹角在范围内均匀分布。已知粒子在磁场中做圆周运动的周期为,时刻最先从磁场上边界飞出的粒子经历的时间为,从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间为。不计粒子的重力及粒子间的相互作用,则( )
A.上边界上有粒子射出的区域的长度为
B.长方形区域的边长满足关系
C.时刻已经离开磁场的粒子数与粒子源发射的总粒子数之比为
D.时刻仍在磁场中的所有粒子均处在以点为圆心、为半径的圆周上
三、实验题
11.如图,某同学实验时,开关闭合瞬间,电流计指针向右偏转。
则以下操作中:
①开关断开的瞬间;
②开关闭合后,线圈A的铁芯拔出;
③开关闭合后,无其他操作;
④开关闭合后,滑动变阻器的滑片P向左滑动;
⑤开关闭合后,滑动变阻器的滑片P向右滑动。
(1)电流计指针不偏转的是_________。(选填①②③④⑤)
(2)电流计指针向右偏转的是_________。(选填①②③④⑤)
(3)开关闭合后,螺线管A从上方由静止开始下落过程中(与螺线管B无接触),螺线管B对地面的压力____(选填“变大”或“变小”)。
12.实验小组探究电磁感应现象,并根据所学物理知识分析、理解有关现象。实验装置和器材如图甲所示,玻璃管竖直固定,外面套有线圈,线圈两端与时间 — 电压测量系统(内阻可视为无穷大)相连,两个发光二极管(只要有电流通过即可发光且保证安全)以图甲所示方式接入电路。把三块强磁薄片叠加成一个圆柱形磁铁,在玻璃管正上方释放,测量系统测出磁铁下端经过线圈中某两个测量点(图中没画出)的时间与该段时间线圈中的路端电压的平均值U。保持磁铁的释放位置及线圈上两个测量点的间距不变,改变测量点的位置,测得多组数据,得到图线如图乙中实线所示。
(1)实验表明,磁铁经过两个位置的时间越长,穿过线圈的磁通量变化率越________,线圈中的平均感应电动势越________。(均选填 “大” 或 “小”)
(2)改变某一个因素,重新实验,得到另一条图线如图乙中虚线所示。改变的因素可能是 。(填序号)
A.更多块强磁薄片叠加在一起 B.从更高的位置释放磁铁
C.换成匝数更多的线圈 D.磁铁上下颠倒后释放
(3)在磁铁下落并穿越整个玻璃管的过程中,关于、两个二极管发光情况,正确的是 。(填序号)
A.两个同时发光,然后熄灭 B.两个先后发光,然后熄灭
C.两个都不会发光 D.只有一个先发光后熄灭,另一个始终不发光
四、解答题
13.如图所示为交流发电机示意图,匝数n=100的矩形线圈,边长分别为30cm和20cm,内阻为5Ω,在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以的角速度匀速转动,线圈和外部20Ω的电阻R相连接,从图示位置开始计时,求:
(1)交变电流的感应电动势瞬时值表达式;
(2)电阻R上所消耗的电功率是多少?
14.如图所示,abcd是由粗裸铜导线连接两个定值电阻组成的闭合矩形导体框,水平放置,金属棒ef与ab及cd边垂直,并接触良好,空间存在着匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向竖直向下,已知电阻R1=2R,R2=3R,其它部分的电阻都可忽略不计,ab与cd边相距L。给ef棒施加一个跟棒垂直的恒力F,求
(1)ef棒做匀速运动时的速度多大?
(2)当ef棒做匀速运动时,电阻R1消耗的电功率多大?
15.如图所示,在无限长的竖直边界AC和DE间,上、下部分分别充满方向垂直于平面ADEC向外的匀强磁场、上部分区域的磁感应强度大小为,OF为上、下磁场的水平分界线,质量为、带电荷量为的粒子从AC边界上与O点相距为的P点垂直于AC边界射入上方磁场区域,经OF上的Q点第一次进入下方磁场区域,Q与O点的距离为,不考虑粒子重力。
(1)求粒子射入时的速度大小;
(2)要使粒子不从AC边界飞出,求下方磁场区域的磁感应强度应满足的条件;
(3)若下方区域的磁感应强度,粒子最终垂直DE边界飞出,求边界DE与AC间距离的可能值。(结果用表示)
试卷第1页,共3页
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《2026年高二物理暑期强化系列卷(六)》
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
A
B
C
D
C
BD
BD
AD
1.B
【详解】在行驶过程中感应到外部环境光线较暗时,光传感器工作,大灯自动开启。
故选B。
2.C
【详解】A.在图1所示的LC振荡电路中,电场方向向下,说明电容器上极板带正电,下极板带负电。磁场方向向下,根据右手螺旋定则,可知线圈中的电流方向为顺时针(从上往下看)。电流从电容器的正极板流出,流向负极板,因此电容器正在放电,故A错误;
B.图2振荡电路变成开放电路,电磁波发射变得容易,故B错误;
C.根据麦克斯韦电磁场理论,变化的磁场会在其周围产生电场,这种电场的存在与是否有闭合电路无关,故C正确;
D.关于图4,开关闭合、断开时线圈都有自感现象,故D错误。
故选C。
3.A
【详解】根据有效值的定义有
解得
故选A。
4.B
【详解】线框处于磁场部分的长度为L,则线框所受安培力大小为
根据题意可知,变化前后有
可得
故选B。
5.C
【详解】A.对金属杆受力分析,水平方向受恒力和安培力,根据牛顿第二定律有
其中
随着速度增大,安培力增大,加速度减小,金属杆做加速度减小的加速运动,故A错误;
B.根据右手定则,磁场竖直向下,导体棒向右切割磁感线,感应电流方向由流向,回路中电流方向为逆时针方向,故B错误;
C.由A项分析可知,金属杆先做加速度减小的加速运动,当时,加速度为零,速度达到最大,之后做匀速直线运动,所以安培力先不断增大,后保持不变,故C正确;
D.金属杆克服安培力做功的功率
由于速度先增大后不变,所以功率先增大后保持不变,故D错误。
故选C。
6.D
【详解】设电源电压为,两端的线圈匝数为,两端的线圈匝数为,两端的线圈匝数为,根据变压器电压和匝数关系可得,
联立,解得
故选D。
7.C
【详解】A.洛伦兹力的方向与速度方向垂直,永远不做功,故A错误;
B.设小球竖直分速度为vy、水平分速度为v,小球受力如图所示,玻璃管对带电小球的弹力水平向右,小球的速度方向斜向右上方,弹力对小球做正功,小球的机械能增加,故B错误;
C.小球随玻璃管在水平方向做匀速直线运动,小球在竖直方向所受的洛伦兹力
是恒力,在竖直方向,由牛顿第二定律得
解得小球的加速度大小
小球的加速度不随时间变化,恒定不变,小球在竖直方向做匀加速直线运动,合运动为匀变速曲线运动,运动轨迹是一条抛物线,故C正确;
D.小球在竖直方向做匀加速运动,根据
可知
则小球在玻璃管中的运动时间与玻璃管速度有关,故D错误。
故选C。
8.BD
【详解】AB.由于P处于静止状态,可知其在复合场中只受到两个力作用,即重力,电场力,且有
故电场力的方向竖直向上,结合题图可知P带负电,选项A错误、B正确;
CD.若仅撤去磁场,P的受力情况不变,故P仍保持静止状态,选项C错误,D正确。
故选BD。
9.BD
【详解】A.由图乙可知,在时刻,线圈感应电动势的瞬时值均为0,则线圈一定处在中性面上,此时磁通量最大,故A错误;
B.曲线a的周期为
则电动势的频率为
故B正确;
D.转速n在单位为r/s时,本质上就指频率,即有
故两者的转速之比为
故D正确;
C.线圈在磁场中,感应电动势的瞬时值为
则电动势的最大值
则有
曲线a表示的交变电动势最大值是15V,解得
故C错误。
故选BD。
10.AD
【详解】A.根据题目分析可知,最先从磁场上边界飞出的粒子,其运动的弧长最短,偏转角最小,可以判断出是沿轴方向入射的粒子,其运动的轨迹如图所示
则由题意可知偏转角为
由几何关系可得
此时带电粒子出射位置横坐标为
当时,运动时间最长的粒子其弧长要最长,对应的偏转角要最大,由此可知,其轨迹要与磁场上边界相切,所以轨迹是圆心为C的圆弧,如图所示
设该粒子在磁场中运动的时间为,依题意有
则圆心角为
设最后离开磁场的粒子的发射方向与轴正方向的夹角为,由几何关系得
解得,即
此时带电粒子与上边界交点的横坐标为
则带电粒子在上边界射出区域的长度为,故A正确。
带电粒子做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,可得
故粒子的射入磁场的速度大小为
B.结合选项A判断,由图可得
解得
C.从竖直向上进入磁场到离开磁场的粒子所用的时间为,而斜向上进入磁场的粒子从下边离开磁场时间也是,圆心为,如图所示
圆心角为,通过几何关系可以得到速度方向与轴的夹角,则时刻仍在磁场中的粒子数与粒子源发射的总粒子数之比为,故C错误。
D.时刻仍在磁场中的所有粒子因圆周的时间相同,则弧长相同,故弦长相同,则所有粒子均处在以点为圆心的圆弧上,圆弧过图中的、点,圆弧的半径为
且圆弧的圆心角为,所对圆弧为圆周,故D正确。
故选AD。
11.(1)③
(2)⑤
(3)变大
【详解】【小题1】开关闭合瞬间,穿过线圈B的磁通量增加,电流计指针向右偏转,可得规律:穿过线圈B的磁通量增加,则指针向右偏;穿过线圈B的磁通量不变,无感应电流、指针不偏转;穿过线圈B的磁通量减小,则指针左偏。开关闭合后无其他操作:A中电流稳定,穿过线圈B的磁通量不变,无感应电流,则电流计指针不偏转的是③
【小题2】滑片P向右滑动:接入电阻减小,A中电流增大,穿过B的磁通量增加,则电流计指针向右偏转的是⑤
【小题3】A下落过程中,根据楞次定律,感应电流的效果阻碍相对运动:A向下运动时,B对A产生向上的作用力,由牛顿第三定律,A对B产生向下的反作用力,因此B对地面的压力大于B自身重力,压力变大。
12.(1) 小 小
(2)ABC
(3)B
【详解】(1)[1]磁铁经过两个位置的时间越长,磁铁下落速度越慢,穿过线圈的磁通量变化率越小。
[2]根据法拉第电磁感应定律,可知穿过线圈的磁通量变化率越小,线圈中的平均感应电动势越小。
(2)A.更多块强磁薄片叠加在一起会增加磁感应强度的大小,磁铁下落相同时间内的感应电动势平均值会比之前大,故A正确;
B.从更高的位置释放磁铁会增加磁铁穿过线圈的速度,导致穿过线圈的磁通量变化率变大,相同时间内的感应电动势平均值会比之前大,故B正确;
C.换成匝数更多的线圈,由法拉第电磁感应定律,相同时间内的感应电动势平均值会比之前大,故C正确;
D.磁铁上下颠倒后释放,仅改变了磁感应强度的方向,并不影响磁感应强度的大小,相同时间内的感应电动势平均值与之前相同,故D错误。
故选ABC。
(3)二极管具有单向导电性,且图中的两个二极管电流导通的方向相反,根据楞次定律,在磁铁下落靠近线圈的过程和下落远离线圈的过程中,线圈产生的电流方向相反,两二极管会先后被导通发光。
故选B。
13.(1)
(2)720W
【详解】(1)感应电动势的最大值为
故交变电流的电动势瞬时值的表达式为
(2)电阻R上所消耗的电功率为
14.(1);(2)
【详解】(1)设金属棒匀速运动时的速度为,则有
联立解得
(2)当金属棒匀速运动时,电路中的电动势为
流过的电流为
所以消耗的电功率为
15.(1);(2);(3)(,,)
【详解】(1)设粒子在OF上方做圆周运动半径为,如图所示
由几何关系可得
解得
由洛伦兹力提供向心力得
解得
(2)当粒子恰好不从AC边界飞出时,设粒子在OF下方做圆周运动的半径为,如图所示
由几何关系得
又
联立解得
由洛伦兹力提供向心力得
解得
要使粒子不从AC边界飞出,下方磁场区域的磁感应强度应满足
(3)当下方区域的磁感应强度,粒子的运动轨迹如图所示
由洛伦兹力提供向心力得
所以粒子在OF下方的运动半径为
设粒子的速度方向再次与射入磁场时的速度方向一致时的位置为P1,则P与P1的连线一定与OF平行,根据几何关系知
所以若粒子最终垂直DE边界飞出,边界DE与AC间的距离为
(,,)
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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