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四川天立学校集团2025-2026学年高二下学期期中物理试题
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.莱顿瓶可视为早期的平行板电容器，其结构如图所示，玻璃容器内外包裹导电金属箔，金属棒的一端接有金属球，另一端通过金属链与内侧金属箔连接。则莱顿瓶( )
A. 带电量越大，电容越大
B. 电容大小与瓶壁的厚度有关
C. 金属箔间的电压越大，电容越小
D. 只将瓶体换成等厚度的塑料瓶，其电容一定不变
2.“中国天眼”位于贵州的大山深处，是口径球面射电望远镜。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是( )
A. 电磁波在任何介质中传播速度均为
B. 红外线的波长比紫外线大
C. 麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波
D. 法拉第通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论
3.电荷量分别为、的两个点电荷，分别固定在和处，在它们形成的电场中，在轴正半轴上各点的电势如图中曲线所示，处电势为零，处电势最大。根据提供的信息，下列判断正确的是( )
A. 两个点电荷可能带同种电荷
B. 电荷量一定满足关系式
C. 一电子从处由静止释放，电势能一定先减小后增大
D. 一电子从处由静止释放，一定在之间做往复运动
4.含理想变压器的电路如图所示，原线圈、两端与有效值为的正弦交流电源相连；副线圈接有滑动变阻器和额定电压为、额定功率为的灯泡；当时，恰好正常工作。已知电路中电压表、电流表均为理想电表，电阻恒定。下列说法正确的是( )
A. 原、副线圈匝数比为
B. 灯泡正常发光时，原线圈的输入功率为
C. 将滑动变阻器的滑片向下移动，则电压表示数减小
D. 将滑动变阻器的滑片向下移动，电流表示数不变
5.如图所示，矩形线圈位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一平面内，线圈的边与导线平行。那么下列操作中，线圈中有感应电流的是( )
A. 通电导线电流变大 B. 线圈沿长直导线向上运动
C. 线圈沿长直导线向下运动 D. 以直导线为轴转动线圈
6.如图所示的电路中，甲和乙是两根材料相同的圆柱形金属导体棒，已知乙的长度为甲的两倍，从甲左端到乙右端电势随导体棒长度变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 甲和乙导体棒中的电流之比为
B. 甲和乙导体棒两端的电压之比为
C. 甲和乙导体棒的横截面积之比为
D. 甲和乙导体棒中自由电荷定向移动的平均速率之比为
7.如图所示，两条相距为的光滑平行金属导轨位于水平面纸面内，其左端接一阻值为的定值电阻，匀强磁场垂直于导轨平面向里、磁感应强度大小为，导轨电阻不计。导体棒垂直导轨放置并接触良好，其接入电路的电阻也为。若给棒以平行导轨向右的初速度，当通过棒横截面的电荷量为时，棒的速度刚好减为零。则在这一过程中( )
A. 在导体棒向右运动过程中，通过棒的电流方向为从到
B. 导体棒做匀减速直线运动
C. 在通过棒横截面的电荷量为时，棒运动的速度为
D. 定值电阻产生的热量为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨、平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为，、两点间接有阻值为的电阻。一根质量为的均匀直金属杆放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。导轨和金属杆的电阻可忽略。让金属杆沿导轨由静止开始下滑。下列说法正确的是( )
A. 金属杆中有的感应电流
B. 金属杆做加速度减少的加速运动，最后匀速运动
C. 金属杆所能达到最大速度为
D. 金属杆下落过程中，重力势能的减少量等于电阻消耗的电能
9.如图甲所示，将一电源与阻值的定值电阻及电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗的功率与电阻箱读数的关系如图乙所示，则下列说法正确的是( )
A. 电源内阻
B. 电源电动势
C. 电阻箱所消耗功率最大时，电源的效率为
D. 定值电阻的功率最大时，电阻箱的阻值
10.如图所示，在水平向右的匀强磁场中，水平放置一根通电直导线图中圆环中心处，电流方向垂直纸面向外，、、、是以通电直导线为圆心的同一圆周上的四点，直线与磁场方向垂直，直线与磁场方向平行，、都过圆心。通过仪器测得点的磁感应强度为，下列说法正确的有( )
A. 点的磁感应强度为点磁感应强度的倍
B. 、两点的磁感应强度方向相互垂直
C. 、两点的磁感应强度相同
D. 在该圆周上各点的磁感应强度大小均相等
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.几位同学利用如图所示装置探究影响感应电流方向的因素
实验过程中，甲同学在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转，下列操作中能使指针向左偏转的有 。
A.闭合开关时
B.开关闭合后将滑动变阻器的滑片向右滑动时
C.开关闭合后将线圈从线圈中拔出时
连接好电路，闭合开关，把线圈从同样高度插到副线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下流过灵敏电流计的电荷量大小关系是 选填“”“”或“”。
12.热敏电阻常被用作温度传感器的主要部件，某同学想利用热敏电阻设计一个温控电路。首先，将热敏电阻放入温控室中，利用如图甲所示的测量电路探究热敏电阻阻值随环境温度变化的关系热敏电阻的电流热效应可忽略不计。
实验时，记录不同温度下电压表和电流表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值。由于电表内阻引起的系统误差，会导致热敏电阻的测量值 填“大于”“等于”或“小于”真实值。
实验中得到的该热敏电阻阻值随温度变化的曲线如图乙所示。将热敏电阻从温控室取出置于室温下，稳定后，测得热敏电阻的阻值为。根据图乙，可推测室温为 结果保留位有效数字。
该同学利用上述热敏电阻，设计了如图丙所示的温控电路。其中学生电源输出电压恒为，可变电阻的调节范围为。当控制开关两端电压低于时，可自动开启加热系统。若要将室内温度控制在范围内，可变电阻的阻值应为 ，且控制开关的关闭电压应设定为超过 时，自动关闭加热系统。结果均保留位有效数字
由于测量热敏电阻时存在系统误差，导致实际温度的控制范围产生的偏差为 。
A.最低温度低于，最高温度高于。
B.最低温度低于，最高温度低于。
C.最低温度高于，最高温度低于。
D.最低温度高于，最高温度高于。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.某学校有一台应急备用发电机，内阻为，升压变压器的匝数比为，降压变压器的匝数比为，输电线的总电阻，全校共个教室，每个教室有“，”的灯泡盏并联，要求保证所有灯泡都正常发光，则：
发电机的输出功率多大？
发电机的电动势多大？
输电效率是多少？
若每个教室使用灯数减半且正常发光，发电机输出功率变为多大？
14.现代科技中常用电场和磁场来控制带电粒子的运动轨迹，如图所示，平面直角坐标系的第一象限内有垂直坐标平面向外的圆形有界匀强磁场图中未画出，磁感应强度，第三象限内有沿方向的匀强电场，第二象限内有垂直坐标平面向外的匀强磁场。一带正电粒子从轴上坐标的点以初速度与轴负向成角射入第一象限，经过圆形有界磁场偏转后经过坐标原点，粒子经过点时速度方向与轴负向成角射入第三象限，粒子经第三象限的电场和第二象限的磁场偏转后刚好经过点做完整的周期性运动，粒子的比荷，不计粒子的重力。求：
粒子在圆形磁场中运动的轨迹半径；
粒子在第一象限中由点运动到点的时间；
第三象限的电场强度和第二象限的磁感应强度的大小。
15.如图所示为两根相距且电阻不计的足够长光滑金属导轨，导轨左端为弧形导轨，右端为水平导轨，弧形导轨与水平导轨在虚线处平滑连接虚线与导轨垂直，水平导轨处于方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中．金属棒、的接入电阻分别为、，质量均为，均与导轨垂直且接触良好，金属棒静止在水平导轨上离虚线距离为，金属棒在弧形导轨上从距离水平导轨高度为处由静止释放，、棒始终未相碰，重力加速度为，不计一切阻力。求：
棒刚进入磁场时棒的加速度大小；
全过程棒中产生的焦耳热；
稳定时、棒间的距离。
答案解析
1.【答案】
【解析】电容器的电容由电容器本身决定，与带电量 和金属箔间的电压 无关，故AC错误；
由 可知，电容大小与瓶壁的厚度 有关；只将瓶体换成等厚度的塑料瓶，仅 发生变化，其电容发生变化，故B正确，D错误。
故选B。
2.【答案】
【解析】A、电磁波只在真空中的传播速度是，故A错误；
B、红外线和紫外线都属于电磁波，且红外线的波长比紫外线的大，故B正确；
C、麦克斯韦提出了完整的电磁场：变化的磁场周围空间产生电场，变化的电场周围空间产生磁场，空间将产生电磁波，但是均匀变化的电场能激发出恒定的磁场，恒定的磁场不会再产生电场，故C错误；
D、德国物理学家赫兹通过实验首先捕捉到电磁波，证实麦克斯韦关于光的电磁理论，故D错误。
3.【答案】
【解析】【详解】 处电势最大，则该处电场强度为零，两个点电荷一定带异种电荷，故A错误；
B.根据点电荷电场强度公式有
可得 ，故B错误；
C.根据电势变化规律，可知 处向右，电场强度先沿轴负方向，并逐渐减小，再沿轴正方向，先增大后减小，故一电子从 处由静止释放，电场力先做正功后做负功，电势能一定先减小后增大，故C正确；
D. 处的电势低于 处的电势，故一电子从 处由静止释放，运动到 处还有沿轴正方向的速度，会继续运动，故D错误。
故选C。
4.【答案】
【解析】【详解】灯泡正常工作时，其额定电流
滑动变阻器 ，其两端电压
副线圈电压，即电压表读数
原线圈电压 ，根据理想变压器电压比 ，故A正确。
B.副线圈总功率
理想变压器输入功率等于输出功率，所以原线圈输入功率 ，故B错误。
C.滑片向下移动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，副线圈总电阻减小。原线圈电压 不变，匝数比不变，根据 ，副线圈电压不变，故C错误。
D.副线圈总电阻减小，总电流 增大，根据电流比 ，原线圈电流增大，故D错误。
故选A。
5.【答案】
【解析】【详解】通电导线电流变大，则穿过线圈的磁通量增加，线圈中会产生感应电流，故A正确；
线圈沿长直导线向上或向下运动，则穿过线圈的磁通量不变，线圈中不会产生感应电流，故BC错误；
D.以直导线为轴转动线圈，则穿过线圈的磁通量不变，线圈中不产生感应电流，故D错误。
故选A。
6.【答案】
【解析】【详解】由于导体棒甲和乙串联在电路中，则甲和乙导体棒中的电流之比为，选项A错误；
B.由图可知导体棒甲两端电压和导体棒乙两端电压分别为
则甲和乙导体棒两端的电压之比为 ，选项B错误；
C.根据 可得甲和乙导体棒的电阻之比为
根据 ，可得
则甲和乙导体棒的横截面积之比为 ，选项C正确；
D.根据 可得甲和乙导体棒中自由电荷定向移动的平均速率之比为 ，选项D错误。
故选C。
7.【答案】
【解析】A.根据右手定则，可知在导体棒向右运动过程中，通过棒的电流方向为从到，故A错误；
B.根据左手定则，可知导体棒所受的安培力方向向左，与速度方向相反，故导体棒做减速运动，安培力的大小为
又 ，
联立可得
可知，导体棒向右减速运动，则感应电动势减小，感应电流减小，所以导体棒受到的安培力减小，根据牛顿第二定律
可知其加速度减小，故导体棒做变减速运动，故B错误；
C.由题知，当通过棒横截面的电荷量为时，棒的速度刚好减为零，根据动量定理有
又
联立可得
设通过棒横截面的电荷量为 时速度为 ，根据动量定理有
又
联立可得
将 代入上式，则有
解得 ，故C错误；
导体棒的速度从 减速到，根据能量守恒定律有
则定值电阻产生的热量为
又
联立解得 ，故D正确。
故选D。
8.【答案】
【解析】【详解】根据右手定则，可得金属杆中电流方向为 ，故A正确；
B.对金属杆沿斜面方向受力分析，重力分力为 ，安培力
方向沿斜面向上。由牛顿第二定律，得加速度
杆下滑时速度 逐渐增大，加速度 逐渐减小，因此杆做加速度减小的加速运动；当 时，速度达到最大，此后合力为零，杆做匀速直线运动，故B正确；
C.最大速度对应加速度为零，即
解得 ，故C正确；
D.根据能量守恒，金属杆下落过程中，重力势能的减少量转化为金属杆的动能和电阻的电能，因此重力势能减少量大于的电能，故D错误。
故选ABC。
9.【答案】
【解析】A.根据乙图，由电阻箱功率最大的条件可知，此时满足 ，可知电源内阻
，故A错误；
B.由 ，
解得 ，故B正确；
C.电阻箱所消耗功率最大时，电源效率 ，故C正确；
D.由 可知，当 时，定值电阻 功率最大，故D错误。
故选BC。
10.【答案】
【解析】【详解】点的磁感应强度为，匀强磁场的磁感应强度为，可知直导线产生的磁场与匀强磁场的场强等大反向。因直导线在四点产生的磁感应强度大小相同则均为，直导线在点的磁场方向向下，可知点的合磁感应强度为 ，方向指向右下方；直导线在点的磁场向右，可知点的磁感应强度为，方向向右；直导线在点的磁场方向向上，可知点的合磁感应强度为 ，方向指向右上方；则点的磁感应强度为点磁感应强度的 倍，、两点的磁感应强度方向相互垂直，大小相等；在该圆周上各点的磁感应强度大小并非都相等。
故选AB。
11.【答案】

【解析】甲同学在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转，说明当穿过线圈的磁通量减小时指针右偏，则
A.闭合开关时，穿过线圈的磁通量增加，则指针左偏，故A正确；
B.开关闭合后将滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流减小，则穿过线圈的磁通量减小，指针右偏，故B错误；
C.开关闭合后将线圈从线圈中拔出时，穿过线圈的磁通量减小，指针右偏，故C错误。
故选A。
流过线圈的电荷量为
把线圈从同样高度插到线圈中同样的位置处，磁通量变化量相同，故 。
12.【答案】大于

【解析】【详解】测量电路采用电流表内接法，由于电流表的分压导致电压表测量值比热敏电阻两端实际电压较大，最终导致电阻测量值偏大。
由图像可得，当 时，对应温度为。
按照温控范围要求，当温度低于时，需要加热，此时 。当控制开关两端电压为时， 分压达到，串联电路电阻的电压与阻值成正比，所以
当温度超过时，即 ，需要断开开关停止加热，此时控制开关两端电压为
由于电流表内接法导致热敏电阻测量值偏大，真实值图像应为图中虚线所示。控制开关电压为 时， ，此时实际温度低于。控制开关电压为 时， ，此时实际温度低于。所以实际温度控制范围为：最低温度低于，最高温度低于。故选B。
13.【答案】【详解】所有灯都正常工作的总功率为
用电器都正常工作时的总电流为
两个变压器之间输电线上的电流为
故输电线上损耗的电功率
．
升压变压器的输出功率为
而发电机输出功率即为升压变压器的输入功率
降压变压器上的输入电压
输电线上的电压损失为
因此升压变压器的输出电压为
升压变压器的输入电压为
升压变压器的输入电流为
发电机的电动势
根据效率公式得
灯泡减少一半时：
此时输电线上的电流
故此时

【解析】详细解答与解析过程见答案
14.【答案】【详解】粒子在圆形磁场中受洛伦兹力作用做匀速圆周运动
由洛伦兹力提供向心力
解得粒子的轨迹半径
粒子做完整的周期性运动，运动轨迹如图所示
粒子在第一象限中的点进入磁场，点飞出磁场，由几何关系可知轨迹圆弧对应的圆心角为，运动时间
由几何关系可知
粒子在，之间做匀速直线运动的时间
粒子在第一象限中由点运动到点的时间
粒子在第三象限内做类斜抛运动，运动分解为沿和方向
沿方向由牛顿第二定律有
沿方向由运动学公式有运动时间
沿方向由运动学公式有
由几何关系可知
联立解得电场强度
粒子从点进入第二象限磁场中做匀速圆周运动，粒子运动经点，点与点速度方向相反
由几何关系可知粒子运动半径
由洛伦兹力提供向心力有
联立解得磁感应强度

【解析】详细解答与解析过程见答案
15.【答案】解：棒进入磁场时有，由，
对棒有：
联立解得；
稳定时、棒共速，回路电流为零则由动量守恒定律有：
产生的总热量
联立解得
又，
即全过程棒中产生的焦耳热为；
对棒由动量定理有，即
可得
又，
解得，
故最终、棒间距为。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
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