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河南驻马店市第二高级中学等校2025-2026学年高二下学期5月期中考试物理试题
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下列关于电磁学、相对论、波的特性与应用的说法中，正确的是( )
A. 麦克斯韦的电磁理论指出，变化的电场一定能产生变化的磁场
B. 爱因斯坦狭义相对论指出，真空中的光速在不同的惯性参考系中大小不同，随光源的运动状态改变
C. 波分为横波和纵波，一切波可以发生干涉、衍射及偏振现象
D. 彩超仪向人体发射某频率的超声波，经血管中血流反射，根据波的频率变化可测得血流的速度，这是利用了波的多普勒效应
2.用如图所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。将条形磁体的某一极插入和拔出线圈的过程中，下列判断正确的是( )
A. 电流表指针发生偏转，且偏转方向不同 B. 电流表指针发生偏转，且偏转方向相同
C. 磁体受到线圈的作用力，且方向均向上 D. 磁体受到线圈的作用力，且方向均向下
3.威尔逊云室是最早的带电粒子探测器。其原理是在云室内充入过饱和酒精蒸汽，并施加匀强磁场。当带电粒子经过云室时，其经过的路径上就会出现一条雾迹，从而显示粒子的运行路径。若某带电粒子进入云室后的运动方向与磁场方向垂直，其运动轨迹在纸面平面内如图所示。已知此带电粒子在云室中运动过程中质量和电荷量保持不变，由于阻力作用其速度不断减小。粒子重力的影响可忽略不计，下列说法中正确的是( )
A. 该粒子带负电 B. 粒子运动方向为从到
C. 粒子运动过程中洛伦兹力的冲量始终为 D. 粒子运动过程中洛伦兹力对它做负功
4.如图所示，匀强磁场中有两个相同材料、相同横截面积的导体圆环、，磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度随时间均匀增大，两圆环半径之比为，圆环中产生的感应电动势分别为和，感应电流分别为和，不考虑两圆环间的相互影响。则( )
A. ，感应电流均沿逆时针方向
B. ，感应电流均沿顺时针方向
C. ，感应电流均沿顺时针方向
D. ，感应电流均沿逆时针方向
5.在竖直方向的磁场中水平放置一个匝、面积为的圆形导体线圈，圆形线圈由电阻率为、横截面积为的导线绕制而成。规定线圈中电流和磁场的正方向如图甲所示图示电流方向为正，磁场向上为正。磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示，下列说法不正确的是( )
A. 线圈的总电阻为
B. 在内，线圈中的感应电流方向为正方向
C. 在内，线圈中的感应电动势大小为
D. 内与内，线圈中的感应电流大小之比为
6.空间中存在竖直向下的匀强磁场，足够长的光滑金属轨道固定在水平面上，轨道左端与充满电的电容器相连，有一定电阻的金属杆垂直轨道放置。闭合开关后，金属杆向右运动，不计一切阻力，在此过程中，下列说法正确的是( )
A. 电容器上极板带负电
B. 金属杆做匀加速运动
C. 回路电流最终为
D. 电容器减小的电场能全都转化为金属杆的动能
7.学校实验室有一台教学用发电机，输出的交变电压如图甲所示，将其接在如图乙所示的理想变压器的两端，闭合开关，四只相同灯泡均正常发光，下列说法中正确的是( )
A. 图甲所示的交变电压瞬时值表达式为
B. 变压器原、副线圈的匝数比为
C. 小灯泡的额定电压为
D. 若断开开关，灯泡变亮、变暗
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，是自感系数很大的线圈，电阻为，、和是三个相同的小灯泡，电阻也为。下列判断正确的是( )
A. 闭合开关的瞬间，、灯同时亮，灯缓慢亮
B. 闭合开关一段时间后，、灯一样亮
C. 断开开关的瞬间，点的电势比点高
D. 断开开关的瞬间，灯逐渐熄灭
9.磁流体发电机的装置如图所示。相距为的平行金属板、之间有磁感应强度为的匀强磁场，将一束等离子体即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子以速度沿垂直于磁场的方向喷入磁场，、两板间便产生电压。如果把、和用电器连接，、就是一个直流电源的两个电极。则下列说法正确的是( )
A. 板是电源的正极
B. 该发电机的电动势为
C. 若等离子体的入射速度增大，发电机的电动势会减小
D. 若将磁场的磁感应强度增大为原来的倍，发电机的电动势也变为原来的倍
10.如图甲是法拉第圆盘发电机原理图，图乙为从右向左看，金属圆盘顺时针转动侧视图，金属圆盘绕中心轴匀速转动，圆盘半径为，整个装置处在方向与轴线平行的匀强磁场中，磁感应强度大小为，圆盘中心和圆盘边缘处各有一个电刷与圆盘良好接触，外接一阻值为的定值电阻，金属圆盘、导线、电刷电阻忽略不计、圆盘顺时针转动的角速度为，则下列说法正确的是( )
A. 点电势低于外边缘的电势
B. 铜盘产生的感应电动势
C. 作用在圆盘圆心角区域很小，可视为导体棒上的安培力大小与的关系式为
D. 若将此圆盘中心挖去半径为的同心圆，圆盘内边缘仍与电刷接触，其他条件不变，则感应电动势变为
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.完成下列填空，如图所示是探究电磁感应现象的实验装置。
如图甲，用绝缘线将导体悬挂在蹄形磁铁的磁场中，闭合开关后，在下面的实验探究中，关于电流表的指针是否偏转填写在下面的空格处。
磁体不动，使导体向上或向下运动，并且不切割磁感线，电流表的指针 ；
导体不动，使磁体左右运动，电流表的指针 。选填“偏转”或“不偏转”
如图乙，各电路连接完好，线圈在线圈中，在开关闭合的瞬间，实验小组发现电流表的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置，则：保持开关闭合，在把滑动变阻器的滑片向左移动的过程中，会观测到电流表的指针 ；断开开关的瞬间，会观测到电流表的指针 后又迅速回到中间位置。选填“向左偏”、“向右偏”或“不动”
12.在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。
为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是 。
A.控制变量法 等效替代法 演绎法 理想实验法
为了保证安全，低压交流电源的电压不要超过 。填字母
A.
在实际实验中将电源接在原线圈的“”和“”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“”和“”两个接线柱之间的电压为，则原线圈的输入电压可能为 。填字母
A.
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图所示，有宽度为的匀强磁场，磁感应强度为电子以速度从点射入，从点射出，速度方向与水平方向夹角，求电子：
运动轨迹的半径；
比荷；
穿越磁场的时间。
14.某手摇式发电机的原理示意图如图所示。一半径的半圆形单匝金属线圈处在磁感应强度，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，摇动手柄使线圈以角速度绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，金属线圈电阻，外电路连接的电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。求
从图示位置开始计时，时刻感应电动势瞬时值的表达式；
转动过程中，交流电压表的示数；
从图示位置转过过程中，平均感应电动势和通过电阻的电量。
15.如图所示，、为在同一水平面内足够长的金属导轨，处在如图所示磁感应强度大小均为，虚线左侧部分竖直向下、右侧部分竖直向上的匀强磁场中。导轨间距。质量均为的金属杆垂直导轨静止放置，不可伸长的绝缘轻绳一端固定在金属杆上，另一端连接质量的重物，被锁定。两杆在运动过程中始终垂直导轨并与导轨保持良好接触，两杆的电阻均为，导轨电阻不计，、与导轨间的动摩擦因数分别为，重力加速度。求：
解除对的锁定瞬间杆的加速度大小及开始运动时的速度大小；
若有向右的初速度，经时间杆没有到达虚线位置释放，恰好开始向右运动，则这内系统产生的焦耳热为多少
答案解析
1.【答案】
【解析】【详解】根据麦克斯韦电磁理论，变化的电场会产生磁场，但均匀变化的电场只能产生恒定磁场，并非一定产生变化的磁场，故A错误；
B.狭义相对论的光速不变原理明确，真空中的光速在所有惯性参考系中大小均相同，与光源的运动状态无关，故B错误；
C.干涉、衍射是一切波共有的特性，但偏振是横波特有的现象，纵波无法发生偏振，故C错误；
D.彩超仪向人体发射超声波，经血流反射后波的频率会随血流速度发生变化，通过检测频率变化计算血流速度，是波的多普勒效应的典型应用，故D正确。
故选D。
2.【答案】
【解析】将条形磁体的某一极插入和拔出线圈的过程中，线圈所在位置的原磁场方向一定，穿过线圈的磁通量分别增大和减小，线圈中均有感应电流，电流表指针均发生偏转，根据楞次定律可知，插入和拔出线圈的过程中，感应电流方向相反，即电流表指针偏转方向不同，故A正确，B错误；
根据楞次定律可知，感应电流激发的磁场对原磁体有磁场力的作用，该力总要阻碍原磁体的相对运动，即磁体受到线圈的作用力，插入时方向向上，拔出时方向向下，故CD错误。
故选A。
3.【答案】
【解析】【详解】带电粒子垂直匀强磁场运动，由洛伦兹力提供向心力
得轨迹半径
粒子受阻力作用速度不断减小， 不变，因此轨迹半径 应逐渐减小，粒子是从半径大的 向半径小的 运动；磁场垂直纸面向里，粒子运动方向为 ，洛伦兹力指向轨迹凹侧圆心方向，根据左手定则可判断该粒子带正电，故A错误，B正确。
C.洛伦兹力有作用时间，则洛伦兹力的冲量不是始终为，故C错误；
D.洛伦兹力的方向始终与粒子速度方向垂直，根据功的定义，洛伦兹力永远不做功，故D错误。
故选B。
4.【答案】
【解析】【详解】穿过两圆环的磁通量均向外增加，根据楞次定律结合安培定则可知，感应电流均沿顺时针方向；根据法拉第电磁感应定律可得
可知
根据电阻定律可得圆环电阻为
可得圆环 、 的电阻之比为
根据闭合电路欧姆定律可得
则有
故选C。
5.【答案】
【解析】【详解】圆形导体线圈的面积为
线圈的总电阻为
联立可得 ，故A正确；
B.内，磁感应强度增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场与原场强方向相反，根据右手螺旋定则，可知感应电流的方向为正，故B正确；
C.内线圈中的感应电动势大小 ，故C错误；
D.内线圈中的感应电动势大小
设线圈的电阻为 ，内与内线圈中的感应电流大小之比 ，故D正确。
本题选错误的，故选C。
6.【答案】
【解析】【详解】由于金属棒向右运动，所以受到向右的安培力，由左手定则可知，电容器上极板带正电，故A错误；
B.由于电容器放电过程中电流逐渐减小，金属棒受到的安培力也逐渐减小，故金属杆做变加速运动，故B错误；
C.金属棒产生的感应电动势和电容器两端剩下的电压相等时，金属棒做匀速直线运动，回路电流最终为，故C正确；
D.由于金属棒有电阻，故电容器减小的电场能转化为金属杆的动能和焦耳热，故D错误。
故选C。
7.【答案】
【解析】【详解】图甲中交变电压的最大值为 ，周期为 ，交流电的表达式为 ，故A错误；
B.四个灯泡均正常发光，设通过 的电流为 ，则通过原线圈的电流为 ，通过副线圈的电流为 ，则原副线圈的匝数比为 ，故B正确；
C.设灯泡正常发光的电压为 ，副线圈的电压为 ，根据
其中
代入数据解得 ，故C错误；
D.断开开关，负载电阻增大，副线圈电流减小，则原线圈电流减小，灯泡变暗，则原、副线圈两端电压增大，可知变亮，故D错误。
故选B。
8.【答案】
【解析】【详解】闭合开关的瞬间，、灯同时亮，由于线圈产生自感电动势阻碍通过线圈电流的增大，所以灯缓慢亮，故A正确；
B.闭合开关一段时间后，由于线圈的直流电阻为 ，可知灯支路电阻大于灯电阻，则灯电流大于灯电流，灯比灯亮，故B错误；
C.断开开关的瞬间，由于线圈产生自感电动势阻碍通过线圈电流的减小，且方向由 点到 点，但线圈相当于电源的内阻，即 点为负极， 点为正极，所以 点的电势比 点高，故C错误；
D.断开开关的瞬间，由于线圈产生自感电动势阻碍通过线圈电流的减小，且与、灯构成回路，由于断开开关前通过线圈的电流小于灯的电流，所以灯不会闪亮一下再熄灭，而是逐渐熄灭，故D正确。
故选AD。
9.【答案】
【解析】【详解】由左手定则可知，带正电粒子向板偏转，带负电粒子向板偏转，可知板是电源的负极，板是电源的正极，故A错误；
稳定时，根据平衡条件可得
可得该发电机的电动势为
可知若等离子体的入射速度增大，发电机的电动势会增大；若将磁场的磁感应强度增大为原来的倍，发电机的电动势也变为原来的倍，故BD正确，C错误。
故选BD。
10.【答案】
【解析】A.由右手定则可知感应电流由边缘向流动，因为圆盘为电源部分，所以点电势高于点，故A错误；
B.铜盘产生的感应电动势 ，故B正确；
C.圆盘可视作多个扇形区域并联，对应的扇形区域可视为导体棒，每个导体棒上的电流为
其中电流
其中
所以安培力大小为 ，C正确；
D.铜盘产生的感应电动势
同理可求得挖去半径为 的同心圆产生的电动势
故此圆盘挖去同心圆后，产生的电动势 ，故D错误。
故选BC。
11.【答案】不偏转
偏转
向左偏
向右偏

【解析】【详解】磁体不动，使导体 向上或向下运动，并且不切割磁感线，不会产生感应电流，则电流表的指针不偏转。
导体 不动，使磁体左右运动，导体棒会切割磁感线产生感应电流，则电流表的指针会偏转。
在开关闭合的瞬间，电流表的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置，可知当穿过线圈的磁通量增加时，电流表指针左偏；保持开关闭合，在把滑动变阻器的滑片向左移动的过程中，电阻变小，电流增大，则穿过线圈的磁通量增大，会观测到电流表的指针向左偏。断开开关的瞬间，穿过线圈的磁通量减小，会观测到电流表的指针向右偏。
12.【答案】

【解析】【详解】在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，涉及原线圈电压、副线圈电压、原线圈匝数、副线圈匝数等多个变量。题目中提到“保持原线圈输入的电压一定”，然后通过改变匝数来研究电压的变化规律，是典型的控制变量法。
故选A。
人体的安全电压为不超过，为保证实验安全，低压交流电源电压不应超过。
故选B。
理想变压器满足 ，代入 、 ，可得理想情况下
实际变压器存在漏磁、线圈电阻损耗，副线圈电压会小于理想值，即 ，代入 ，得 ，因此只有 符合条件。
故选C。
13.【答案】【详解】粒子轨迹如图所示
电子做圆周运动扫过的圆心角为 ，几何关系可知
电子在磁场中运动时有
联立解得
电子穿越磁场的时间
联立解得

【解析】详细答案和解答过程见答案
14.【答案】【详解】半圆形单匝金属线圈产生的感应电动势最大值为
图示位置线圈处于中性面位置，从图示位置开始计时，感应电动势瞬时值的表达式为
电动势有效值为
电压表示数等于定值电阻 两端电压有效值，则有
从图示位置转过 过程中，根据法拉第电磁感应定律可得
其中 ，
解得
平均电流为
则通过电阻 的电量为

【解析】详细答案和解答过程见答案
15.【答案】解除对 的瞬间，对 整体：
解得：
开始运动时，对 ： ， ，
解得：
设 的初速度为 ， 即将滑动时 的速度为 ， 在该过程的位移为 ，有 ，
联立求得
对 利用动量定理
即
联立求得
由系统的能量守恒
求得

【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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