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北京市通州区潞河中学2025-2026学年高二下学期期中考试物理试题
一、单选题：本大题共11小题，共33分。
1.磁感应强度的单位是特斯拉，符号是T，磁感应强度的单位还可以表示为（）
A. B. C. D.
2.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一根水平放置的金属棒以某一水平速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。不计空气阻力，金属棒在运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 感应电动势越来越大
B. 单位时间内，金属棒的动量增量变大
C. 金属棒中的机械能越来越小
D. 单位时间内金属棒扫过的曲面中的磁通量不变
3.如图所示，把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好和槽中的导电液接触，按图示连接电路，通电后，会看到弹簧上下跳动，关于这个现象，下列说法正确的（）
A. 弹簧上下跳动的原因是通电后弹簧受到电场力
B. 将电源的正、负极对调一下，弹簧的跳动现象将消失
C. 将滑动变阻器的滑片向右移动时，弹簧将跳动得更加明显
D. 若换一劲度系数更小的弹簧，保持其他因素不变，则弹簧将跳动得更加明显
4.图是用电流传感器（电流传感器相当于电流表，其电阻可以忽略不计）研究自感现象的实验电路，电源的电动势为E，内阻为r，自感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻值大于灯泡D的阻值，在t=0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t=t1时刻断开开关S．在图所示的图象中，可能正确表示电流传感器记录的电流随时间变化情况的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示，abcd是一个边长为L的均匀正方形导线框，其电阻为R。线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域，磁感应强度为B，规定顺时针电流方向为正，安培力沿x轴正方向为正，线框在图示位置开始计时，则关于线框中电流I、线框所受安培力F、ad两端的电势差Uad、bc两端的电势差与线框移动距离x的关系图像正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
6.如图所示，长方体导体板放在方向与左、右表面垂直，磁感应强度为B的匀强磁场中。电流I是导体板内电子定向运动产生的恒定电流。经过一段时间，电势较高的为（　　）
A. 上表面 B. 下表面 C. 左表面 D. 右表面
7.如图甲所示，某同学在研究电磁感应现象时，将一线圈两端与电流传感器相连，强磁铁从长玻璃管上端由静止下落，电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流随时间变化的图像，时刻电流为正向最大值，时刻电流为0，如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A. 在时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大
B. 在时刻，强磁铁的加速度大于重力加速度
C. 强磁铁穿过线圈的过程中，受到线圈的作用力始终向上
D. 在到的时间内，强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量
8.为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡、，电路中分别接了理想交流电压表、和理想交流电流表、，导线电阻不计，如图所示。现将开关 S断开，发现（　　）
A. 的示数不变，的示数减小 B. 的示数减小，的示数减小
C. 的示数减小，的示数减小 D. 的示数增大，的示数增大
9.电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构示意图如图1所示。两对永磁铁间存在磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场永磁铁可随发动机一起上下振动，边长为的正方形线圈竖直固定在减震装置上，永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。图2为侧视图（从右向左看）。下列说法正确的是（　　）
A. 图2中穿过线圈的磁通量为
B. 永磁铁位置相对线圈位置下降时，线圈中一定产生逆时针方向的感应电流
C. 永磁铁相对线圈位置变化越大，线圈中感应电动势越大，回收能量越多
D. 永磁铁相对线圈位置变化越快，线圈中感应电动势越大，回收能量越多
10.为我国首夺奥运网球女单金牌的郑钦文发球英姿如图（a），她被誉为当今网球界的“ACE”球女王。如图（b），某次发球，假设球从A点竖直上抛，至最高点O后下落，在B点被球拍击出；已知球的质量为60g，击出时速率为180km/h，AB=1.2m，BO=1.25m。若手抛球和球拍击球的时间均极短且可忽略，球拍对球的作用力方向水平，球视为质点，不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　）
A. 抛球过程，手对球做功0.75J
B. 从抛出到击球前，球的动量变化量大小为0.72kg·m/s
C. 击球过程，球的速度变化量大小为45m/s
D. 击球过程，球拍对球做功75J
11.高压水枪喷出的水流垂直射在墙壁上，水对墙壁产生冲击力。将水枪出水口喷出的水流看作横截面积为S的水柱，喷出水流的速度为v，水柱垂直射向竖直墙壁后速度变为0。忽略水从枪口喷出后的发散和重力对水柱的影响，已知水的密度为ρ，下列说法正确的是（　　）
A. 水枪在Δt时间内从枪口喷出水的质量为ρvΔt
B. 水柱在Δt时间内对墙壁冲击力的冲量大小为ρSvΔt
C. 水柱对墙壁平均冲击力的大小为ρSv
D. 液体流量是指单位时间内流经某一管道或通道横截面的液体体积，由此水枪出水口的流量Q=Sv
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
12.各种电磁波在日常生活和生产中被应用。下列关于电磁波的说法中，正确的是（）
A. 控制电视、空调的遥控器使用的是红外线
B. 医院里常用X射线对病房和手术室进行消毒
C. 频率越大的电磁波，在真空中的传播速度越大
D. 机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪使用的是X射线
13.在如图电场或磁场中，能使一个带负电的粒子仅在静电力或洛伦兹力作用下做圆周运动的是（）
A. 图甲：匀强电场 B. 图乙：匀强磁场
C. 图丙：带正电的点电荷形成的电场 D. 图丁：等量同种正点电荷形成的电场
14.如图甲所示，电阻为、匝数为100匝的线圈（图中只画了2匝）两端与电阻相连，。线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化，则（　　）
A. 点的电势高于点的电势 B. 电阻两端的电压为0.5 V
C. 回路中电流为0.05A D. 0.1s时间内通过电阻的电荷量为0.05 C
15.圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，带电粒子a、b从圆周上的M点沿直径MON方向以相同的速度射入磁场，粒子a、b的运动轨迹如图所示。已知粒子a离开磁场时速度方向偏转了90°，粒子b离开磁场时速度方向偏转了60°，不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　）
A. 粒子a、b都带负电
B. 粒子a、b的比荷之比为
C. 粒子a、b在磁场中运动的时间之比为:2
D. 粒子a、b在磁场中运动轨迹的半径之比为1:
三、实验题：本大题共2小题，共8分。
16.利用如图所示装置验证动量守恒定律。
(1)图中点是小球抛出点在地面上的垂直投影，首先，将小球从斜槽上的位置由静止释放，小球落到复写纸上，重复多次。然后，把被碰小球置于斜槽末端，再将小球从位置由静止释放，两球相碰，重复多次。分别确定平均落点，记为和（为小球单独滑落时的平均落点）。两小球半径分别为，质量分别为。下列条件和做法正确的是
A．两球质量应满足
B．两球半径应满足
C．用半径尽可能小的圆把尽可能多的落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球的平均落点
(2)在误差允许范围内，若关系式 （用、表示）成立，即可验证碰撞前后动量守恒。
(3)根据所测量物理量 （填“能”或“不能”）判断该碰撞是否为完全弹性碰撞。
17.在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，采用了如图所示的可拆式变压器进行研究，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“”匝。
(1)实验时，实验室有下列器材：
A．可拆变压器
B．条形磁铁
C．多用电表
D．直流电源
E．交流电源
F．开关、导线若干
上述器材在本实验中不需要的有 （填器材字母代号）。
(2)若实验中，导线连接变压器原线圈“0”“2”接线柱，连接副线圈“0”“1”接线柱，当副线圈所接电表的示数为4.0V时，若变压器是理想变压器，则原线圈的电压应为
A．12.0V B．10.0V C．8V D．2.0V
(3)若组装变压器时，该同学没有将铁芯闭合，原线圈接8.0V的学生电源，原、副线圈的匝数比为，副线圈两端接交流电压表，则交流电压表的实际读数可能是
A．0.7V B．1.0V C．8.0V D．64.0V
(4)某次实验时用匝数和的变压器，测量数据如表：
1.80 2.80 3.80 4.90
4.00 6.01 8.02 9.98
根据测量数据可判断连接电源的原线圈的匝数是 （选填“”或“”）．
(5)通过分析实验数据发现，每次实验变压器副线圈输出电压总比理论值小，下列可能的原因，不正确的是 。
A．变压器线圈中有电流通过时会发热
B．原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失
C．原线圈输入电压发生变化
D．铁芯在交变磁场的作用下会发热
四、计算题：本大题共4小题，共39分。
18.一枚在空中飞行的火箭质量为，在某时刻的速度大小为，方向水平向右，燃料即将耗尽。此时火箭突然炸裂成两块，如图所示，其中质量为的一块沿着与相反的方向飞去，速度大小为，假设炸裂过程中释放能量仅有一半转化为系统的机械能。求：
(1)质量为的火箭的动量改变量；
(2)另外一块火箭的速度。
(3)炸裂过程中释放的能量。
19.游乐场的“太空梭”先把座舱拉升到一定高度处释放，座舱下落到制动位置时，触发电磁制动开始减速。将座舱简化为正方形线框abcd，如图所示，线框下方存在宽度为L的匀强磁场区域，该区域的上下边界水平，磁感应强度的大小为B。线框从距磁场上边界高度为h处由静止开始自由下落。线框ab边进入磁场时开始减速，cd边穿出磁场时的速度是ab边进入磁场时速度的。已知线框的边长为L，质量为m，电阻为R，重力加速度大小为g，线框下落过程中ab边始终与磁场边界平行，不计空气阻力。求：
（1）线框ab边刚进入磁场时，产生的感应电动势大小E；
（2）线框穿过磁场区域的过程中最大加速度的大小a；
（3）线框穿过磁场区域的过程中产生的焦耳热Q。
20.电磁感应现象的发现，标志着人类步入了电气化时代。感应电动势一般分为动生和感生两种。
(1)如果感应电动势是由于导体运动而产生的，它也叫作动生电动势。如图1所示，把矩形线框CDMN放在磁感应强度为B=0.2T的匀强磁场里，线框平面跟磁感线垂直。设线框可动部分导体棒MN的长度L=0.2m，它以速度v=1m/s向右匀速运动，求导体棒MN两端产生的感应电动势的大小；

(2)如果感应电动势是由感生电场产生的，它也叫作感生电动势。如图2甲所示，在半径为R圆形区域内有垂直于纸面向里的磁场，磁感应强度随时间变化的图像如图2乙所示。依据麦克斯韦电磁场理论，在与磁场区同心的圆周上产生大小不变的感生电场。

①请推导半径r（r>R）对应圆周所在处的感生电场强度E的大小；并在图3所示的坐标系中画出感生电场强度E随半径r变化的图像。

②电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。它主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成，如图4所示（甲为侧视图，乙为真空室俯视图）。随着电磁铁线圈中电流大小、方向的变化，穿过电子轨道的磁通量随之发生改变，从而产生使电子加速的感生电场。设被加速的电子被“约束”在半径为r的圆周上运动，圆周区域内的平均磁感应强度为。求∶为维持电子在恒定轨道上加速，电子轨道处的磁感应强度与轨道内平均磁感应强度的比值。
21.如图为利用海水流动发电的磁流体发电机原理示意图，其中的发电管道是长为L、宽为d、高为h的矩形水平管道。发电管道的上、下两面是绝缘板，南、北两侧面M、N是电阻可忽略的导体板，两导体板与开关S和定值电阻R相连。整个管道置于方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。为了简化问题，可以认为：开关闭合前后，海水在发电管道内以恒定速率v朝正东方向流动，发电管道相当于电源，M、N两端相当于电源的两极，发电管道内海水的电阻为r（可视为电源内阻）。管道内海水所受的摩擦阻力保持不变，大小为f。不计地磁场的影响。
(1)判断M、N两端哪端是电源的正极，并求出此发电装置产生的电动势；
(2)由于管道内海水中有电流通过，求磁场对管道内海水作用力的大小；
(3)发电管道进、出口两端压力差F的功率可视为该发电机的输入功率，定值电阻R消耗的电功率与输入功率的比值可定义为该发电机的效率。求开关闭合后，该发电机的效率η；在发电管道形状确定、海水的电阻r、外电阻R和管道内海水所受的摩擦阻力f保持不变的情况下，要提高该发电机的效率，简述可采取的措施。
1.【答案】B
2.【答案】D
3.【答案】D
4.【答案】B
5.【答案】C
6.【答案】A
7.【答案】C
8.【答案】B
9.【答案】D
10.【答案】B
11.【答案】D
12.【答案】AD
13.【答案】BCD
14.【答案】AD
15.【答案】BC
16.【答案】BC

能

17.【答案】BD
C
A
C

18.【答案】【详解】（1）以向右为正方向，则质量为 的火箭的动量改变量为
可知质量为 的火箭的动量改变量大小为，方向向左。
（2）以向右为正方向，根据动量守恒可得
解得另外一块火箭的速度为
方向向右。
（3）系统增加的机械能
炸裂过程中释放的能量
解得

19.【答案】（1）设ab边进入磁场时的速度大小为v，有
ab边进入磁场时感应电动势，解得
（2）ab边进入磁场时，线框的加速度最大
根据闭合电路欧姆定律，线框中感应电流的大小
ab边受到安培力的大小
根据牛顿第二定律，有 ，解得
（3）线框穿过磁场的过程中，根据能量守恒定律，有

20.【答案】【详解】（1）导体棒MN切割磁感线，产生的感应电动势
（2）①由图2乙，可得 ，
根据法拉第电磁感应定律，若r>R，有
根据电势差与电场强度的关系，有
若r有
故感生电场强度E随半径r变化的图像如图所示

②维持电子在恒定的轨道上加速，则在切线方向，根据牛顿第二定律，有
同①分析，有
联立解得
在半径方向，根据牛顿第二定律，有
得
上式对时间求变化率，得
联立可得
即

21.【答案】（1）由右手定则可知，海水中的正离子向M端偏转，负离子向N端偏转，故M端电势高于N端，可知M端为电源的正极。
当开关S断开时，MN两端的电压U等于电源的电动势E，即E=U，稳定后导电离子匀速通过管道，所受电场力与洛伦兹力等大反向，则有
解得E=U=Bdv
（2）开关闭合且稳定后，管道内的海水中有从N端到M端的电流I，根据闭合电路欧姆定律得
根据安培力的表达式可得磁场对管道内海水作用力的大小为
（3）稳定后还有匀速通过管道，以发电管道内的海水为研究对象，其受力平衡，可得压力差满足：F=F安+f
由题意可得输入功率为
定值电阻R消耗的电功率为：
该发电机的效率为：
将发电机的效率η的表达式变形为：
可见在d、r、R、f保持不变的情况下，可采取增大发电管道内海水的流速v和增强磁感应强度B可以提高发电机效率。

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