广东省东莞市两校联考2025-2026学年高二下学期6月考试物理试卷

这是一份广东省东莞市两校联考2025-2026学年高二下学期6月考试物理试卷，共5页。

若将交流电源改为恒定电流，则简易电磁炉仍能正常工作 B．若将金属杯换作陶瓷器皿，则简易电磁炉仍能正常工作 C．若仅增大交流电的频率，则简易电磁炉的功率增大 D．在线圈和金属杯之间放一层绝缘垫片，简易电磁炉将不能正常工作
如图甲所示，虚线（磁场边界）左侧有一竖直向下的匀强磁场（磁感应强度为 B），一正方形线框（边长为 L，匝数为 N，不计线框内阻）从图示位置绕水平上边 O 为轴顺时针匀速转动，以角速度ω进入磁场区域。现将该线框产生的交流电接入图乙电路的 CD 端，定值电阻 R1 阻值为 R，L1 电阻为 4R，忽略灯丝电阻随温度的变化，A1 为理想交流电流表，K 为理想二极管，P 为理想自耦变压器上的滑动触头， P' 为滑动变阻器上的滑片。下列说法正确的是（）
线框转动切割产生的电动势最大值为 1 NBL2ω
2NBL2ω
2
电流表 A1 的读数为
20R
C．P 不动， P' 向下滑动时，U2 减小
D．P 顺时针转动一个小角度，小灯泡 L2 变亮
如图，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是多级直线加速器，丁是霍尔元件。下列说法正确的是
（）
甲图中如果只增大磁感应强度 B，即可增大粒子获得的最大动能 B．乙图可判断出通过电阻的电流从 b 流向 a C．丙图中带电粒子在筒中做匀加速直线运动 D．丁图中若载流子带负电，稳定时 C 板电势低
0
如图甲所示，一圆形线圈面积S  πR2  100cm2 ，匝数 N  200 ，电阻不计，处于匀强磁场中，磁感应强度 B 随时间 t 正弦变化的图像如图乙所示（取垂直纸面向里为正方向）。导线框右边与理想变压器的原线圈连接，已知变压器的原、副线圈的匝数比为1:10 ，与副线圈连接的电阻 R1  R2  200 、D 为理想二极管，下列说法正确的是（ ）
t  0.01s 时，圆形线圈中有逆时针方向的电流
原线圈中交变电流的频率为100πHz
1s 内原线圈输入的能量为800π2 J
0~0.005s 内，流过?1的电荷量为0.02C
如图所示，平行导轨置于磁感应强度为 B 的匀强磁场中（方向向里），间距为 L，左端电阻为 R，其余电阻不计，导轨右端接一电容为 C 的电容器．现有一长 2L 的金属棒 ab 放在导轨上，ab 以 a 为轴顺时针以 ω转过 90°的过程中，通过 R 的电荷量为（ ）
Q 
3BL2
2R
3
BL2
Q  2BL2ωC
Q D． Q  BL2 (
R2R
 2ωC)
在某频道播出的节目中，海军电力工程专家马伟明院士表示，正在研制设计中的国产 003 型航母采用电磁弹射已成定局。电磁弹射就是采用电磁场的能量来推动被弹射的物体向外运动，电磁炮也是利用电磁弹射工作的。电磁炮的原理如图所示，若电容器的电容 C=5×10-2F，电磁炮释放前两端电压为 2kV，利用这种装置可以把质量 m=20g 的弹体（包括金属杆的质量）在极短的时间内加速到 300m/s 发射出去。若这种装置的轨道宽 L=2m、轨道内充满磁感应强度 B=2.5T 的匀强磁场，不计轨道摩擦且金属杆与轨道始终接触良好。则在这个过程中下列说法正确的是（）
电容器两端的电压将变为 40V B．电容器两端的电压将变为 2.5kV C．通过电磁炮的电荷量为 1.2C D．通过电磁炮的电荷量为 100C
空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从 O 点入射。这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不计重力。下列说法正确的是（ ）
入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同 B．入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同 C．在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同 D．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹一定越长
多选题
如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2 :1，左侧 A、C 两点间接入交流电源 U，定值电阻 R1  R2  R
接在原线圈两端，电阻箱 R3 接在副线圈两端，初始状态 R3  R 。则（ ）
电阻箱中的电流为 2U
9R
电阻箱中的电流为 U
9R
若减小 R3 阻值，电压表V1 、V2 示数都增大
若增大 R3 阻值，电压表V1 、V2 示数都增大
如图所示电路中，电源电动势为 E，内阻为 r，R1 为热敏电阻，阻值随温度升高后明显减小，R2 为定值电阻，阻值 R2 > r，电表都为理想电表。当环境温度升高后，电表示数变化量的绝对值分别用I、U1、U2和U 表示，则下列说法正确的是（ ）
U
> U
U1 减小， U2 不变
12II
U  U2
热敏电阻的功率可能不变
II
如图所示，两足够长平行光滑固定导轨，倾角为 θ，导体棒 ab、cd 用绝缘细线相连，处于水平状态，在平行于斜面向上的恒力 F 作用下静止于轨道，一范围足够大的匀强磁场垂直于轨道斜面（未画出）。磁感应强度为 B，轨道宽度为l ，导体棒 ab、cd 接入电路的电阻分别为 R 和 2R。剪断细线，经 t 时间 ab 达到最大速度。已知导体棒 ab 质量为 2m，导体棒 cd 质量为 m。下列说法正确的是（ ）
经 t 时间 cd 达到最大速度
ab 的最大速度为 mgRsinθ
2B2l 2
在 0 到 t 时间内，流过 ab 的电荷量为
mg B2l 2t  2mRsinθ 2B2l 2
在 0 到 t 时间内，ab 上滑的距离为
mgR B2l 2t  2mRsinθ
B4l 4
实验题
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，图中数字100 表示线圈匝数。
变压器的铁芯不是整块硅钢，而是用彼此绝缘的硅钢片叠成，其目的是。（填正确答案标号）
为了减轻变压器的重量 B．使原、副线圈彼此绝缘
C． 减少工作时产生涡流而发热
实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用交流电压表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为 4. 0V，则原线圈的输入电压可能为。（填正确答案标号）
5VB．2. 0VC． 7. 0VD．9. 0V
实验发现，原、副线圈两端的电压比与它们的匝数比不相等，原因可能是（至少答出 2 种原因）。
如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置，部分导线已连接。
请用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好；()
如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了下，然后将原线圈 A 迅速拔出副线圈 B，那么此过程中，电流计的指针将向偏；若原线圈插入副线圈不动，然后将滑动变阻器阻值迅速减小，那么此时电流计的指针将向偏。
看似简单的“电磁感应现象”，在历史研究上并非一帆风顺。瑞士物理学家科拉顿曾设计了一个利用磁铁在闭合线圈中获取电流的实验。他将一块磁铁放在螺线管中移动，试图在闭合线圈中产生电流，又在另一个小线圈中放一个小磁针，作为“灵敏电流计”。他将装置的两个部分放在了两个房间中，并用长导线连接，但是他无论如何尝试都没发现感应电流。请用所学知识分析以下问题：
①为何他要将装置两部分分别放在两个房间中？()
②为何他发现不了感应电流？()
解答题
电能从发电厂送到用户，要用升压变压器升压后向远距离送电，在接近用户的地点再用降压变压器把电压降为用户所需电压。模拟电能输送过程，输电电路图如图所示。发电机的输出功率 P1=100kW，输出电压 U1=250V，两根输电线的总电阻 R=10Ω，用户端电压 U4=220V，输电效率（用户得到的功率与发电机输出的功率之比）η=96%。升压变压器和降压变压器均为理想变压器。
求升压变压器输入的电流 I1；
求降压变压器原、副线圈匝数比 n3：n4；
用户增加用电设备从而提高用电功率，若发电机通过调整工作状态使输出电压 U1 不变而增大其输出功率来满足用户需求，试分析此时是否提高了输电效率，并简要说明理由。
电磁弹射有多种类型，一种导轨型电磁弹射器的原理如图所示。两平行长直金属导轨固定在水平面上，导轨间垂直安放金属棒。金属棒与导轨接触良好，可沿导轨滑行。恒流源与导轨、金属棒组成闭合回路。导轨电流在两导轨间产生的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度 B 与导轨电流i 的关系式为 B  ki （?为已知 常量）。已知回路中的电流为 I ，两个导轨的间距为d ，金属棒的质量为?，电阻为r ，从静止开始经过长为 L 的发射距离，金属棒被弹射飞出。不计导轨电阻、回路自感及金属棒与导轨间的摩擦，求：
弹射过程中，金属棒受到的安培力的大小?；
一次弹射任务消耗的电能 E电 ；
以金属棒开始运动为零时刻，请推导出金属棒两端电压U 与时间t 的关系式，并定性画出U −t 图像。 15．如图所示，在平面直角坐标系 I 象限中存在一个半径为 R 的圆形磁场区域，磁场边界与坐标轴相切，磁场方向垂直纸面向外。在 II 象限中存在沿 x 轴正方向的匀强电场，一个质量为 m。电荷量为 q（q>0）的带电粒子从 A 点以 v0 速度沿 y 轴正方向射入电场中，从 y 轴上的 C 点离开电场之后能够进入磁场，并从磁
场中的 D 点离开磁场，已知 A、C、D 三点的坐标分别为（
用，求：
电场强度的大小 E；
带电粒子从 D 点离开磁场的速度大小；
磁感应强度的大小。
81

2L，0）、（0，3L）和(5 R, 5 R) 。不考虑重力作
参考答案
CD见解析
见详解；右；右；为避免磁铁对磁针的作用；电磁感应现象是在变化或运动的过程中出现的。
13．(1)400A
(2) 240
11
(3)否，见解析
【详解】（1）根据发电机输出功率公式 P1  U1I1
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
B
D
D
C
B
AD
AD
AD
代入数据解得 I1
 P1 U
 400 A
1
输电线上损失的功率ΔP  P1 1η  4000W
2
由ΔP  I 2R
P
R
可得输电线电流 I2
 20A
升压变压器副线圈两端电压U2
 P1  5000V
I
2
降压变压器原线圈两端电压U3  U2  I2 R  4800V
根据变压器电压比公式 n3  U3
n4U4
解得 n3  240
n411
输电效率降低。理由如下：发电机输出电压U1 不变，升压变压器匝数比不变，则升压变压器输出电压
U2 不变。当发电机输出功率 P1 增大时，由 P1  U2 I2
PP  I 2RI R
2
可知输电线电流 I 增大。输电效率η 用户  12  1 2
P1P1U2
由于U 和?不变， I 增大，导致 I2 R 增大，故输电效率η降低
U
22
2
14．(1) kI 2d
2mL
kd
Ir
kI 2dL
​
k 2 I 3d 2
U 
m
t  Ir
【详解】（1）恒流源产生的磁场的磁感应强度为 B  kI
则弹射过程中，金属棒受到的安培力的大小 F  BId  kI 2d
根据牛顿第二定律 F  ma
由于 L  1 at 2
2
2mL
kdI 2
解得t 
由能量关系可知一次弹射任务消耗的电能 E  I 2rt  FL
2mL
kd
解得 E  Ir kI 2dL
金属棒两端电压 U 与时间 t 的关系式推导如下
金属棒在恒流源提供的恒定电流 I 作用下，受到安培力 F  kI 2d ，做匀加速直线运动，加速度
FkI 2d
a  
mm
速度v  at 
kI 2d
t
m
金属棒切割磁感线产生的动生电动势（反电动势）为
kI 2dk 2I 3d 2
E  Bdv  kId  v  kId t t
mm
k 2 I 3d 2
金属棒两端电压 U 等于反电动势与电阻压降之和（电流方向与反电动势相反），即U  E  Ir 
k 2 I 3d 2
t  Ir
m
U−t 图像为一条过纵截距 Ir、斜率为
直线）图像如下
的倾斜直线，如图所示（定性画出从 (0,r)出发向右上方延伸的
m
4mv 25v5mv0
15．（1） E  0 ；（2） v  0 ，（3） B 
9qL33qR
【详解】(1)带正电的粒子在电场中做类平抛运动，根据类平抛运动的规律可得
y  3L  v0t
x  2L  1 at 2
2
根据牛顿第二定律可得
qE  ma
联立解得
4mv2
E  0
9qL
设粒子从 C 点射出时速度方向偏向角为 θ，位移方向偏向角为 φ，如图所示
根据类平抛运动的规律可得
tanθ 2tanφ 2  2L  4
3L3
解得
θ 53
则粒子进入磁场的速度为
v v0 5 v
cs533 0
粒子在磁场中只受与速度方向垂直的洛伦兹力，所以速度大小不变，从 D 点离开磁场的速度大小也是 5 v ；
在磁场中有
3 0
2
qvB  m v
r
由几何关系得，D 点的切线方向与 x 轴的夹角 α，则
tanα xD  R  3
那么与 x 轴的夹角为
R  yD4
α 37
则与 y 轴的夹角为 53°，即粒子进入磁场的方向与离开磁场的方向相反，所以粒子轨迹圆半径
r  R
以上几式联立解得
B= 5mv0
3qR