2025-2026学年上海市浦东新区南汇中学高二（下）期中物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2025-2026学年上海市浦东新区南汇中学高二（下）期中物理试卷一、单选题：本大题共10小题，共30分。1.下列关于电磁感应现象说法正确的是(

)A.是由奥斯特通过实验发现的 B.说明了电能生磁

C.是指磁生电的现象 D.揭示了电流受到安培力的原因2.法拉第最早使用如图装置研究电磁感应现象。将甲、乙两个线圈绕在同一个闭合铁环上，甲的两端A、B与直流电源连接，乙的两端C、D与灵敏电流表连接。电路连接完好，但电流表的指针没有偏转，其主要原因是(

)A.甲中电流较小，产生磁场较弱

B.甲中电流恒定，不会产生磁场

C.甲中电流恒定，产生稳恒磁场

D.乙线圈匝数较少，产生的感应电流微弱3.如图所示，半径为r的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系为B=B0+kt，B0、k为常量，则图中半径为RA.πkr2

B.πkR2

C.π4.如图所示，条形磁铁由静止开始竖直下落穿过保持静止的闭合线圈，关于这一过程下列说法中正确的是(

)A.条形磁铁作自由落体运动

B.闭合线圈受到的磁场力始终向下

C.闭合线圈的能量减少

D.条形磁铁和线圈的总机械能守恒5.下列图片解释，错误的是(

)A.通入稳恒电流，真空冶炼炉不能加热金属矿物

B.电磁炉可以通过绝缘的陶瓷锅给食物加热

C.互相绝缘的硅钢片叠成铁芯，可以减少涡流损耗

D.手指靠近电容式手机触摸屏，相应部分的电容和电荷量随之改变6.如图所示，线圈L的自感系数很大，其电阻可以忽略不计，L1、L2是两个完全相同的小灯泡，开关S闭合和断开的过程中，灯L1、L2的亮度变化情况是(灯丝不会断)A.S闭合的瞬间，两灯同时发光

B.S闭合一段时间后，两灯一样亮

C.S断开时，L1逐渐熄灭，L2逐渐变亮

D.7.如图所示，电子经电压U加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，在磁场中转半个圆周后打在P点，通过调节电压U可以控制P点的位置，设OP=x，能够正确反映U与x关系的图象是(

)A.

B.

C.

D.8.如图所示，导线框abcd与导线AB在同一平面内，直导线中通有恒定电流I，在线框由左向右匀速通过直导线的过程中，线框中的电流方向是(

)

A.先abcda，再adcba，后abcda B.先abcda，再adcba

C.始终adcba D.先adcba，再abcda，后adcba9.如图所示，一金属小球用绝缘细线挂于O点，将小球拉离平衡位置并释放，小球摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，若不计空气阻力，错误的是(

)A.小球向右穿过磁场后，不能摆至原来的高度

B.在进入和离开磁场时，小球中均有感应电流

C.小球最终不能静止在平衡位置

D.小球进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流也越大

10.圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环，当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，则(

)A.A可能带正电且转速减小

B.A可能带正电且转速恒定

C.A可能带负电且转速减小

D.A可能带负电且转速增大二、填空题：本大题共5小题，共20分。11.用绝缘细线悬挂的带正电塑料小球做简谐运动。如增加一个如图所示的匀强磁场，带电塑料小球每次经过最低点时，速率是否发生变化

；小球摆动的周期是否改变

。(均选填“是”或“否”)12.如图所示，∧形金属丝的每根直线段长为2m，与x轴所成的夹角θ为60°，垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度为40mT。若通过导线的电流为2A，求金属丝所受安培力的合力

N。13.一个带正电的小球沿光滑绝缘的桌面向右运动，速度方向垂直于一个水平向里的匀强磁场，如图所示，小球飞离桌面后落到地面上，设飞行时间为t1，水平射程为x1，着地时的速率为v1。撤去磁场，其余的条件不变，小球飞行时间为t2，水平射程为x2，着地时的速率为v2，则t1

t2，x1

x2，v1

v214.如图所示，边长分别为l与h、电阻为R、总质量为m的金属线框，自上而下匀速穿过宽度为h、磁感应强度为B的匀强磁场区域。求在这整个过程中线框产生的热量为

；线框产生的电量为

。15.如图(a)所示，n=2匝的线圈的两端与一个R=48Ω的电阻相连，线圈本身的电阻r=2Ω，线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图(b)所示的规律变化。则通过电阻R的电流I的方向为

(选填“a→b”或“b→a”)；电阻R两端的电压为

V。

三、计算题：本大题共2小题，共50分。16.宇宙射线

日月之行，若出其中；星汉灿烂，若出其里。浩瀚宇宙中蕴含着各种物理规律。

(1)如图1，一束太阳光自矩形玻璃砖上表面O点射入玻璃砖内，光经玻璃砖折射后照射在玻璃砖下表面ab区域，再从玻璃砖下表面射出(图中未画出)。已知频率越大的光在玻璃中的传播速度越小。

①(多选)从玻璃砖下表面a点射出的光______。

A.为红光

B.为紫光

C.与b点射出的光平行

D.与入射的太阳光平行

②在太阳光入射到O点的传播路径上放一块偏振片，从玻璃砖下表面射出的光的亮度______。

A.变暗

B.变亮

C.不变

(2)①在“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验中，将一束激光照射到相距为d的双缝上，在离双缝距离L的屏上，得到明暗相间的条纹，相邻明条纹中心间距Δx。实验装置如图2。这个实验证明了光具有______性；则该单色光的波长λ为______。

②图3为激光通过狭缝后在光屏上产生的图样。则狭缝形状和放置方向为______。

③用如图4所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图4(a)是点燃酒精灯(在灯芯上洒些盐)，图4(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈。将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是______。

A.当金属丝圈旋转30°时，干涉条纹同方向旋转30°

B.当金属丝圈旋转45°时，干涉条纹同方向旋转90°

C.当金属丝圈旋转60°时，干涉条纹同方向旋转30°

D.干涉条纹保持原来状态不变

(3)宇宙射线携带的a、b两种粒子穿过云室，在磁感应强度大小为B的匀强磁场作用下得到如图5的圆形径迹照片，磁场方向与粒子运动轨迹的平面垂直。经观测可知，

①a粒子在磁场中逆时针做圆周运动，b粒子在磁场中顺时针做圆周运动______。

A.a、b粒子都带正电

B.a、b粒子都带负电

C.a粒子带正电，b粒子带负电

D.a粒子带负电，b粒子带正电

②(论证)a、b两种粒子做圆周运动的半径分别为Ra和Rb，周期分别为Ta和Tb，且Ta<粒子的比荷关系为：qam17.电和磁

在人类的生活实践中处处可以遇到电场和磁场，随着科学技术的发展，电磁技术已经渗透到我们日常生活和技术的各个方面。

(1)如图1所示，是一种利用太空高能粒子流发电的装置示意图。左侧部分由两块相距为d的平行金属板M、N组成，两板间有垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度大小为B。高能粒子流源源不断从左侧以速度v0水平入射，粒子会在磁场力作用下偏向两金属板，在M和N间形成一定的电势差，并给右侧的电容器P供电。

①在金属板间电势差稳定后，在金属板M和N中______板的电势更高，M和N间电势差为______。

②(多选)下列哪种措施会导致电容器P的带电量增加______。

A.高能粒子流电量增加

B.高能粒子流速度增加

C.高能粒子流质量增加

D.电容器P的电容增加

(2)如图2为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为S。t=0时，匀强磁场垂直于线圈向右，其大小和方向变化如图3所示，则在0～t0时间内线圈两端a和b之间的电势差Uab______。

A.恒定不变，大小为nSB0t0

B.恒定不变，大小为2nSB0t0

C.从0均匀增大到nSB0t0

D.从0均匀增大到2nSB0t0

(3)台风登录上海，上海中心大厦悬挂的千吨“慧眼”阻尼器随之晃动，减轻了台风对大厦的危害。“慧眼”阻尼器的原理可用图4(乙)表示：摆锤的底部附着永磁体，一起在导体板的上方摆动，导体板内产生电涡流。下列判断正确的是______。

A.该装置需使用外接电源

B.磁场作用力是摆锤做受迫振动的驱动力

C.导体板中产生电涡流，耗散大厦振动的能量

D.导体板的电阻率越大，阻尼器越容易停摆

(4)如图5为某学生模仿家用漏电保护器制作的一个简易漏电报警装置。闭合铁芯上绕有三组线圈，其中A、B两组线圈匝数都为n1=200匝，但绕向相反。C线圈匝数为n2=20匝，并在ab两端接有一个报警灯L。火线通过线圈A连接开关和用电器R，经线圈B连接零线。图中单刀双掷开关S接到1端时，表示电路正常工作；接到2时，表示线路有漏电，火线直接和零线接通，指示灯L会发光。假设铁芯和线圈中均无能量损耗。没有发生漏电时，指示灯为何不会发光，请简单解释原理______。

(5)如图6所示，有两根和竖直方向成α角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R、下端足够长，空间有垂直于轨道平面磁感应强度为B的匀强磁场，一根长为答案解析1.【答案】C

【解析】解：A.电磁感应现象是由法拉第通过实验发现的，奥斯特发现的是电流的磁效应，故A错误；

B.电磁感应现象说明的是“磁能生电”，而“电能生磁”是电流的磁效应，故B错误；

C.电磁感应现象的本质是闭合电路的磁通量发生变化时产生感应电流，即磁生电的现象，故C正确；

D.电磁感应现象揭示的是磁与电之间的转化关系，并未揭示电流受到安培力的原因，安培力的本质是磁场对运动电荷的洛伦兹力的宏观表现，故D错误。

故选：C。

结合电磁感应现象的发现者、本质和相关物理概念，明确电磁感应是磁生电的现象，由法拉第发现，区分其与电生磁、安培力的不同，逐一判断选项的正误。

本题考查电磁感应现象的基本概念，包括发现者、现象本质和相关物理概念的辨析，侧重对电磁感应核心定义的理解，属于基础题，易错点是混淆电磁感应与电生磁、安培力的概念。2.【答案】C

【解析】解：A.即使甲中电流产生的磁场较强，只要磁场是稳恒的，穿过乙线圈的磁通量不变，乙中就不会产生感应电流，电流表指针不会偏转。因此电流大小不是主要原因，故A错误；

B.恒定电流(直流)同样会产生磁场，只是磁场的强弱和方向不随时间变化，属于稳恒磁场，故B错误；

C.甲接直流电源，电流恒定，产生的磁场是稳恒的，穿过乙线圈的磁通量不随时间变化，因此乙线圈中不会产生感应电流，电流表指针不偏转，故C正确；

D.只要穿过乙线圈的磁通量发生变化，即使匝数少，也会产生感应电流，使电流表指针偏转。题目中电路连接完好，说明不存在电流微弱的问题，根本原因是没有磁通量变化，故D错误。

故选：C。

本题考查电磁感应现象的产生条件，重点在于理解稳恒磁场与变化磁场对感应电流的影响。题中描述的是法拉第研究电磁感应的实验装置。甲线圈与直流电源连接，乙线圈与灵敏电流表连接，两个线圈绕在同一个闭合铁环上。实验中电流表没有偏转，说明乙线圈中没有产生感应电流。

本题考查电磁感应现象的产生条件，是电磁学部分的基础题，核心是理解“磁通量变化”的必要性。核心易错点：误以为恒定电流不会产生磁场；混淆“磁场强弱”和“磁通量变化”的概念，认为磁场弱就不会产生感应电流；误以为线圈匝数少是电流微弱的原因，忽略了根本原因是没有磁通量变化。3.【答案】A

【解析】解：磁感应强度B随时间t的变化关系为B=B0+kt，则ΔBΔt=k，根据法拉第电磁感应定律可知E=ΔΦΔt=ΔBπr2Δt=kπ4.【答案】B

【解析】解：A.条形磁铁下落穿过线圈时，线圈中磁通量发生变化，产生感应电流，根据楞次定律，线圈对磁铁的安培力会阻碍磁铁的下落，磁铁的加速度小于重力加速度，因此不是自由落体运动，故A错误；

B.条形磁铁靠近线圈时，线圈感应电流产生的磁场阻碍磁通量增加，线圈对磁铁的安培力向上，根据牛顿第三定律，磁铁对线圈的作用力向下；条形磁铁远离线圈时，线圈感应电流产生的磁场阻碍磁通量减少，线圈对磁铁的安培力仍向上，磁铁对线圈的作用力仍向下，因此闭合线圈受到的磁场力始终向下，故B正确；

C.条形磁铁下落过程中，线圈中产生感应电流，电流通过线圈电阻做功，将磁铁的机械能转化为线圈的电能(最终转化为内能)，线圈的能量(内能)增加，故C错误；

D.由于线圈中产生感应电流，条形磁铁的机械能会转化为线圈的电能(内能)，系统的机械能转化为其他形式的能，因此条形磁铁和线圈的总机械能不守恒，故D错误。

故选：B。

根据楞次定律分析磁铁穿过线圈过程中感应电流的产生与安培力的阻碍作用，判断磁铁运动状态、线圈受力方向，再分析能量转化与机械能守恒情况。

本题以磁铁穿过线圈为情境，考查楞次定律的应用和能量转化分析，解题关键是理解楞次定律的“阻碍”含义，明确安培力对磁铁的阻碍作用及能量转化关系。5.【答案】B

【解析】解：A.真空冶炼炉依靠交变电流产生的变化磁场，在金属矿物中激发涡流实现加热，通入稳恒电流时，产生的磁场恒定，磁通量不变，无法激发涡流，故A正确；

B.电磁炉依靠交变磁场在金属锅具中激发涡流来加热，陶瓷锅为绝缘体，无法形成涡流，故B错误；

C.变压器铁芯用互相绝缘的硅钢片叠制，可增大涡流回路的电阻，减小涡流强度，从而减少涡流损耗，故C正确；

D.手指靠近电容式触摸屏时，会与触摸屏电极形成电容，极板间距变化会改变电容大小，在电压不变时，相应部分的电荷量会随之改变，故D正确。

本题选择错误的，故选：B。

本题围绕涡流效应与电容式触摸屏的工作原理，结合真空冶炼炉、电磁炉、变压器铁芯等应用场景，对各选项涉及的物理原理进行分析判断。

这道题将电磁感应、涡流、电容等知识点与生活中的实际设备结合，考查了物理原理在工程与日常用品中的应用，需准确理解各装置的工作机制来判断正误。6.【答案】A

【解析】解：AB、当S闭合瞬间，线圈L产生自感电动势阻碍电流增大，两灯同时有电流通过，同时发光，随着线圈L电流的增加，逐渐将L1灯短路，L1逐渐变暗直到熄灭，同时L2电流逐渐增大，变得更亮，故A正确，B错误；

CD、S断开瞬时，L2中电流消失，故立即熄灭，而线圈内由于产生自感电动势，与L1组成自感回路，故L ​1闪亮一下后逐渐熄灭，故CD错误。

故选：7.【答案】C

【解析】解：设电子经过加速电场后的速度大小为v，根据动能定理得：qU=12mv2，解得：v=2qUm；

当它进入匀强磁场中，做匀速圆周运动，所受到的洛伦兹力提供向心力，有：qvB=mv2r，

解得：r=mvqB=1B2mUq，则得：U=qB28mx2；

又因B、m8.【答案】A

【解析】【分析】

先由安培定则来判断通电直导线周围的磁场分布，知道它是非匀强电场，同时要根据楞次定律判断感应电流的方向．

通电直导线周围的磁场为非匀强磁场，会应用楞次定律，注意通电导线的磁场大小与方向的分布．同时强调线圈中心轴处于导线位置时，磁通量为零．

【解答】

由安培定则得，载有恒定电流的直导线产生的磁场在导线左边的方向为垂直纸面向外，右边的磁场方向垂直纸面向里，当线圈向导线靠近时，则穿过线圈的磁通量变大，根据楞次定律可知，感应电流方向为abcda；当线圈越过导线时到线圈中心轴与导线重合，穿过线圈的磁通量变小，则感应电流方向为adcba；当继续向右运动时，穿过线圈的磁通量变大，由楞次定律可知，感应电流方向为：adcba；当远离导线时，由楞次定律可知，感应电流方向为：abcda；故A正确，BCD错误，

故选：A。9.【答案】D

【解析】解：A.金属小球在进出磁场时，穿过其横截面的磁通是发生变化，根据法拉第电磁感应定律E=nΔΦΔt，会产生感应电动势，进而形成涡流；涡流通过焦耳热效应消耗机械能，根据能量守恒，小球的机械能减少，因此无法回到原来的高度，故A正确；

B.小球进入磁场时磁通量增加，离开时磁通量减少，两种情况下磁通量均发生变化，满足电磁感应条件，因此会产生感应电流，故B正确；

C.当小球摆动幅度减小到始终在磁场内运动时，穿过小球的磁通量保持不变，无感应电流产生，机械能守恒，将在磁场内持续摆动，不会静止在平衡位置，故C正确；

D.小球完全处于磁场内部时，穿过其磁通量不变，不产生感应电流，因此感应电流大小与速度无关，故D错误。

本题选择错误的，故选：D。

根据涡流产生的条件(磁通量变化)，分析小球进出磁场与在磁场中运动时的感应电流和能量变化，逐一判断选项的正误，找出错误说法。

本题结合单摆模型考查涡流现象，核心是区分“进出磁场(磁通量变化，产生涡流、消耗机械能)”与“在磁场中运动(磁通量不变，无涡流、机械能守恒10.【答案】C

【解析】解：AB、由图可知，B中电流为逆时针，由右手螺旋定则可知，感应电流的磁场向外，由楞次定律可知，引起感应电流的磁场可能为：向外减小或向里增大；若原磁场向里，则A中电流应为顺时针，故A应带正电，因磁场变强，故A中电流应增大，即A的转速应增大，故AB错误；

CD、若原磁场向外，则A中电流应为逆时针，即A应带负电，且电流应减小，即A的转速应减小，故C正确，D错误。

故选：C。

先根据A的转动方向和带电性质判断其形成的环形电流方向，再用安培定则确定该电流在B处产生的磁场方向；结合B中感应电流的方向，用安培定则判断感应磁场方向，最后根据楞次定律分析原磁场的变化趋势，推导A的转速变化与带电性质的可能组合。

本题考查楞次定律与安培定则的综合应用，解题关键是通过感应电流的磁场反推原磁场的变化，结合环形电流的磁场分布规律，分析带电绝缘环的电性与转速变化，需注意电流方向、磁场方向与楞次定律的关联。11.【答案】否否

【解析】解：带电小球在磁场中运动时，所受洛伦兹力方向恒与速度方向垂直，故洛伦兹力对小球不做功，整个运动过程中仅重力做功，依据动能定理可知，小球每次经过最低点时动能相同，即速率不变；小球在切线方向的回复力仅由重力沿切线方向的分力提供，洛伦兹力仅改变绝缘细线的径向拉力，不影响切线方向的运动规律，根据单摆周期公式T=2πLg可知，小球的摆动周期不变。

故答案为：否；否。

12.【答案】0.16

【解析】解：∧形金属丝在磁场中的有效长度为直线AB的长度，如图所示：

根据几何关系可得AB长度L=2m，根据安培力的计算公式可得：

FA=BIL=40×10−3×2×2N=0.16N。

故答案为：0.16。

根据安培力的计算公式结合图像进行解答。

本题主要考查安培力的计算，关键是掌握安培力的计算公式，知道13.【答案】>>=

【解析】解：当桌面右边存在磁场时，由左手定则可知，带正电的小球在下落过程中受到斜向右上方的洛伦兹力作用，此力在水平方向上的分量向右，竖直分量向上，因此小球水平方向上存在加速度，但竖直方向上的加速度a<g，从而使运动时间比撤去磁场后要长，则t1>t2，因小球在水平方向也将加速运动，从而使水平距离比撤去磁场后要大，则x1>x2。又因为洛伦兹力不做功，只有重力做功，动能的增加是相同的，则两次小球着地时速度方向不同，但速度的大小相等。

故答案为：>；14.【答案】2mgh2Blh

【解析】解：线框在穿过磁场区域过程中，只有一条边切割磁感线，线框中产生的感应电动势E与感应电流大小始终不变。以线框为研究对象，线框所受重力方向竖直向下，安培力方向始终竖直向上。因为线框做匀速直线运动，所以线框所受重力和安培力是一对平衡力，即：mg=BIl

其中：I=ER=BlvR

代入平衡式可得：mg=BBlvRl=B2l2vR

线框进入磁场和离开磁场都做匀速直线运动，所用时间为：t=2hv

电流做的总功：W=I2Rt=(15.【答案】a→b0.096

【解析】解：磁场垂直于纸面向里，穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，通过R的电流由a流向b

由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势：E=NΔΦΔt

代入数据可得E=0.1V

感应电流l=Er+R

代入数据可得I=0.002A

电阻R两端的电压U=IR

代入数据可得U=0.096V

故答案为：a→b，0.096。

先根据楞次定律判断线圈中感应电流的磁场方向，结合线圈绕向确定感应电流方向，从而得到电阻R中电流的方向；再由法拉第电磁感应定律E=nΔΦ16.【答案】BCD;A

波动;dΔxL;C;D

①D;②磁场作用在带电粒子上的洛伦兹力提供粒子做匀速圆周运动所需的向心力，即：qvB=mv2R

可得粒子运动半径：

R=mvBq

圆周运动周期T=2πRv

将半径公式代入可得：T=2πmqB【解析】解：(1)①AB、太阳光中，红光频率低，紫光频率高。已知频率越大的光在玻璃中的传播速度越小，根据(c是真空中光速，v是介质中光速)，频率大的光折射率大。从O点入射，射到a点的光折射角小，折射率大，所以a是紫光，故A错误，B正确；

CD、根据光的折射定律，光通过平行玻璃砖后，出射光线与入射光线平行，所以从a、b射出的光都与入射的太阳光平行，且a、b射出的光也平行，故CD正确。

故选：BCD。

②偏振片可以使太阳光的一部分光不能通过，从而使光的强度减弱，所以从玻璃砖下表面射出的光的亮度变暗，故A正确，BC错误。

故选：A。

(2)①双缝干涉实验证明光具有波动性；根据双缝干涉条纹间距公式Δx=Ldλ可知，该单色光的波长λ=dΔxL；

②该衍射图样为单缝衍射图样，因图样在水平方向，可知单缝为水平方向。故ABD错误，C正确；

故选：C。

③在转动金属丝圈的过程中，由于两层薄膜的厚度不变，故反射光形成的光程差也不会发生变化，故产生的干涉条纹仍保持原来的状态不变。故ABC错误，D正确。

故选：D。

(3)①根据左手定则，让磁感线穿过掌心，四指指向粒子运动的方向，如果粒子电性为正，则大拇指方向为粒子的所受洛伦兹力方向，如果粒子电性为负，则大拇指的反方向为粒子的所受洛伦兹力方向；a粒子逆时针运动，b粒子顺时针运动，可判断出a粒子带负电，b粒子带正电，故D正确，ABC错误；

故选：D。

②磁场作用在带电粒子上的洛伦兹力提供粒子做匀速圆周运动所需的向心力，即：qvB=mv2R

可得粒子运动半径：

R=mvBq

圆周运动周期T=2πRv

将半径公式代入可得：T=2πmqB

进一步推得：比荷qm=2πBT

因为Ta<Tb

所以qama>qbmb

故答案为：(1)①BCD；②A；(2)①波动；dΔxL；②C；③D；(3)①D；②磁场作用