文档内容
绝密★启用前
2025 年高考考前信息物理必刷卷 03
（上海专用：电磁学）
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
考情速递
高考·新动向：知识面更广，压轴题难度有所降低，没有特别复杂的理论计算，但强调对应用情景的综
合分析，考点综合性增强，主要考查灵活运用物理知识分析问题、解决问题的能力。比如，引力场中
物体的势能并非主要考点，但也会考到，而传统的电磁感应难题并未出题。
高考·新考法：由传统的选择题、填空题、计算题转化为5~6道情景综合题，由于以应用场景为背景进
行出题，所以特别复杂的理论计算题的相对减少，为保证知识点的覆盖面，在一道题中综合多个知识
点的题型概率比较大，例如带电粒子在圆形电磁场中做圆周运动，功率和电路在自发电自行车中的结
合等。
高考·新情境：结合最新热门话题，比如以奥运会、人工智能AI、自动驾驶、智能手机等为情景进行命
题的可能性较大。
命题·大预测：
1．以最新热门话题、新科技创新、航空航天为情景出题的可能性较大。
2．去年较难题的内容是带电粒子的运动和电路和功率的综合题，今年机械能、动量、电磁感应出难题可
能性较大。
3．去年实验题考查了热学波义耳定律，今年考查力学牛顿第二定律、单摆、电源电动势和内阻测量的可
能性较大。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡
皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、雷电（2+4+2+2+5+2+2=19分）
雷雨云产生电荷，底层带负电，顶层带正电，而且还使地面感应带正电荷，这些正电荷如影随形地
跟着云移动。富兰克林通过著名的风筝实验，证明了闪电和摩擦起电的火花电是相同的静电现象。
1．西汉著作《淮南子》中记有“阴阳相薄为雷， 激扬为电”，关于雷电，下列说法正确的是（ ）
A．发生雷电的过程是放电过程
B．发生雷电的过程中，电荷的总量减少
C．避雷针利用尖端放电，避免建筑物遭受雷击
D．发生雷电的过程是电能向光能、内能等转化的过程
2．某次闪电前瞬间避雷针周围电场的等势面分布情况，如图所示，在等势面上有A、B、C三点， 则
U = kV。将某一电子从C点移动到B点，电场力对该电子做的功为 J。
CB
3．富兰克林成功将天电引入莱顿瓶，证明了天电与摩擦产生的电是相同的。莱顿瓶可看作电容器的原型，
关于电容器，下列说法正确的是（ ）
A．电容器是存储电荷和电能的装置
B．电容器的额定电压小于其击穿电压
C．电容器所带电荷量增加时，电容也随之增加
D．电容器充、放电时，两极板间电压保持不变
4．有一个已充电的电容器，两极板之间的电压为5V，所带电荷量为2×10-3C，此电容器的电容是（ ）
A．4×10-4F B．2×10-3F C．10-2F D．2.5×103F
5．“观察电容器的充、放电现象”的实验电路，如图所示。
（1）电路中①是 传感器，②是 传感器。
（2）闭合开关K，当开关S接“1”并达到稳定后， 电容器右极板带 电，当开关S接到“2”的瞬间，
电容器进行的是 过程，流过R的电流方向为 。
（3）在充电过程中，电路中的电流大小I随时间t变化的图像可能是（ ）A． B． C． D．
（4）若电容器充电后两极板间的电场可以视为匀强电场，两极板间的电压为6V，极板间距为2cm，则两
极板间的电场强度大小为 V/m。
【答案】1．ACD 2． -2 3.2×10-16 3．AB 4．A
5．电压 电流 正 放 从左向右 A 300
【解析】1．A．雷电是天空中带异种电荷的乌云之间发生的放电过程，故A正确；
B．电荷不会消失，也不会凭空创造，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到
另一部分，但电荷的总量不变，即发生雷电的过程中，电荷的总量不变，故B错误；
C．为了安全，避雷针利用尖端放电，避免建筑物遭受雷击，故C正确；
D．根据能量守恒定律可知，发生雷电的过程是电能向光能、内能等转化的过程，故D正确。
故选ACD。
2．[1]根据电势差与电势的关系有
[2]将某一电子从C点移动到B点，电场力对该电子做的功为
3．A．根据电容器的特征可知，电容器是存储电荷和电能的装置，故A正确；
B．额定电压是指电容器在正常工作时所能承受的最大电压，为了确保电容器的安全，电容器的额定电
压小于其击穿电压，故B正确；
C．电容器的电容由电容器自身决定，与极板之间的电压、极板所带电荷量大小无本质上的决定关系，
可知，电容器所带电荷量增加时，电容不变，故C错误；
D．根据 可知，电容器充电时，极板所带电荷量增大，则极板之间电压增大，电容器放电时，
极板所带电荷量减小，则两极板间电压减小，故D错误。
故选AB。
4．电容器，两极板之间的电压为5V，所带电荷量为2×10-3C，
此电容器的电容 解得 C=4×10-4F 故选A。
5．（1）[1]①与电容器并联，测量电容器极板之间的电压，可知，①是电压传感器；
[2]②与电容器串联，测量电路中的充放电流，可知，②是电流传感器。
（2）[3]闭合开关K，当开关S接“1”并达到稳定后，电容器右极板与电源正极连接，电容器右极板带正电；
[4]当开关S接到“2”的瞬间，电容器进行的是放电过程；
[5]由于电容器右极板带正电，流过R的电流方向为从左向向右。
（3）[6]在充电过程中，刚刚开始充电的瞬间，电流达到最大值，充电结束后稳定时，电流为0，
即电流随时间逐渐变小，可知，电路中的电流大小I随时间t变化的图像可能是A图像。 故选A。
（4）[7]两极板间的电压为6V，极板间距为2cm，则两极板间的电场强度大小
二、电路的应用（3+4+2+3+3+3=18分）
随着科技的进步和生活水平的提高，人们在生活中越来越离不开电路的应用。
6．如图为某控制电路的一部分。已知AA′间的输入电压为24V，如果电阻R=6kΩ，R=6kΩ，R=3kΩ，则
1 2
BB′间输出的电压可能为（ ）
A．0V B．6V C．12V D．24V
7．某锂电池的参数如下图所示。根据信息“39.6Wh”可知该电池充满电后可以供实际功率30W的扫地机
器人工作 h。扫地机器人在工作时，不同形式的能量的转化情况为
。
8．某扫地机器人中直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为r。当扫地机器人正常工作时，
电动机（ ）
A．线圈热功率为UI B．线圈热功率为
C．机械功率为UI D．机械功率为
9．智能手机有自动调节屏幕亮度的功能，光照强度变大时屏幕变亮，反之变暗。图中电路元件R、R 中
1 2
一个为定值电阻，另一个为光敏电阻（其有“阻值随光照强度的减小而增大”这一特性）。该电路可实现“有光照射光敏电阻时小灯泡变亮，反之变暗”这一功能。分析可得：光敏电阻应为 （选
填“R”或“R”）。
1 2
10．为了限制电网的短路电流、减少短路电流对电网的冲击、隔断电网短路电流的传播，“超导限流器”
这种电力设备应运而生。图（a）为“ ”（1MW=106W）超导限流器接入电网的示意图，
它的电阻R随电流I变化关系如图（b）所示。当电路中的电流为2kA时，电路中用电器消耗的功率是
MW。
11．某同学利用DIS定值电阻R、电阻箱R 等实验器材测量电池a的电动势Ea和内阻ra，实验装置如图
0 1
甲所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得路端电压
U，并在计算机上显示出如图乙所示的 关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势Eb
和内阻rb，得到图乙中的图线b，由图线可知（ ）
A． ， B． ，
C． ， D． ，
【答案】6．BCD 7．1.32 化学能转化为电能，电能再转化为机械能和线圈的内能 8．B
9．R 10．70 11．B
1
【解析】6．若两开关都闭合，则电阻R 和R2并联，再和R串联，UBB′为并联电路两端电压，
1则
若S 闭合S 断开，则R 和R串联，则
1 2 1
若S 闭合S 断开，则R 和R串联，则
2 1 2
若两开关都断开，则
故选BCD。
7．[1]扫地机器人工作时间为
[2]扫地机器人在工作时，化学能转化为电能，电能再转化为机械能和线圈的内能。
8．AB．电动机消耗的总功率为UI，线圈热功率为 ，故A错误，B正确；
CD．电动机的机械功率 故CD错误。
故选B。
9．若R 是光敏电阻，则照射R 的光照强度增大时，R 阻值减小，则电路总电阻减小，总电流增大，
1 1 1
电源内电压升高，路端电压减小，R 两端电压减小，流过R 的电流减小，流过R 和小灯泡的电流增大，
2 2 1
小灯泡的实际功率变大，小灯泡变亮，因此光敏电阻应为R。
1
10．由如图（b）可知，当电路中的电流为2kA时，超导限流器阻值为零，电路中用电器消耗的功率
11．根据闭合电路欧姆定律可得
所以 即 关系图线中
由图乙可得 所以
在横坐标轴上的截距含义是-r，所以 故选B。
三、海上航行（3+6+7=16分）
小方同学暑假里乘船出海进行了一场海上航行。第一次坐船的他发现了很多有趣的物理现象。12．一节电容电池的电容为C，满载电荷量为Q，此时电压为U。小方将其充满电后带上船使用，当它的
电压为0.5U时，电池的电容为C′，电荷量为Q′，则（ ）
A．C′=0.5C B．C′=C C．Q′=0.5Q D．Q′=2Q
13．为了节能，船上的阳台房设定：只有在阳台门关闭，并且室内温度高于预设空调温度时，空调系统两
端的电压可以达到工作电压，空调才会制冷。小方同学就想用带内阻的电源E、电阻R、热敏电阻R
L
（温度升高，电阻急剧增大）和开关S（模拟阳台门开与关）模拟出空调的制冷机制。
①能够符合上述制冷逻辑的等效电路图为 。
A． B． C．
②现有R 和R 两种热敏电阻，其电阻R随温度t的变化关系如图（a）所示，保持其他条件不变，在上题
L1 L2
制冷逻辑的情况下，要得到较低的预设温度，应该选用 。
A． B．
14．在海上航行的日子里，小方同学发现了一个漂浮在海上的“充电宝”。它是一个充电站，其原理是利
用海浪带动浪板上下摆动，从而带动发电线框以角速度ω进行单向的逆时针匀速转动，并向外输出电
流，其结构如图（b）所示。线框ab两端的电压有效值为U。
①若从中性面开始计时，取初始电流方向为正。则t时刻ab两端的电压方程 u（t） 为 。A． B． C． D．
②若将“充电宝”ab两端的交变电压输入自耦变压器后输出到如图（c）所示电路，当滑片处于线圈中点
位置时，输出端的电压有效值U = 。
cd
③利用cd的输出电压给图（d）所示电路供电，cd端口作为电源，其内阻恒定为r。当开关K断开时，内
阻功率为P；K闭合时，内阻功率为P。若两种情况下cd的输出功率相等，则（ ）
1 2
A． ； B． ；
C． ； D． ；
【答案】12．BC 13．B A 14．C 2U D
【解析】12．AB．电容大小由电容器自身决定，与电压、电荷量大小无关，即有
故A错误，B正确；
CD．根据电容的定义式有 ， 结合上述解得 故C正确，D错误。
故选BC。
13．①[1]A．开关S模拟阳台门开与关，开关闭合后，当温度升高时，热敏电阻接入电阻增大，电路
总电阻增大，干路电流减小，内电压减小，路端电压增大，通过开关的电流增大，通过空调系统的电
流减小，空调系统两端承受电压减小，空调系统不能够制冷，故A错误；
B．开关S模拟阳台门开与关，开关闭合后，当温度升高时，热敏电阻接入电阻增大，电路总电阻增
大，干路电流减小，内电压减小，路端电压增大，即空调系统两端电压增大，空调系统能够正常工作
制冷，故B正确；
C．开关S模拟阳台门开与关，开关闭合后，当温度升高时，热敏电阻接入电阻增大，电路总电阻增
大，干路电流减小，空调系统两端承受电压减小，空调系统不能够制冷，故C错误。故选B。
②[2]若要得到较低的预设温度，即在升高相同温度时，热敏电阻增大的电阻较多，电流改变值较大，
空调系统承担的电压较大。 故选A。
14．①[1]若从中性面开始计时，取初始电流方向为正。
则t时刻ab两端的电压方程 故选C。
②[2]当滑片处于线圈中点位置时，原副线圈匝数比为 ，原线圈电压有效值
根据电压匝数关系有 解得
③[3]当开关K断开时，内阻功率为P，则有 ，
1
K闭合时，内阻功率为P，则有 ，
2
根据题意有
由于电源输出功率
根据对勾函数的功率可知
开关闭合后，电路总电阻减小，干路电流增大，电源内阻的功率增大，则有
故选D。
四、磁场（2+4+4+3=13分）
如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度在 内从 均匀减小为0。圆形硬质金属环
放置在磁场中，金属环平面与磁场方向垂直， 为金属环上四等分点，总电阻为R，半径为r。15． 时，金属环中电流方向为 ，做出判断依据的物理原理是 。
16．（计算）在 内金属环产生的焦耳热Q。
17．（计算） 时，金属环 段受到的安培力大小 。
18．若要在金属环周围产生电磁波，可将原来的磁场替换为（ ）
A． B． C． D．
19．某多媒体广播电视的传输电视信号的无线电波频率为411MHz，它的波长是 ，（保留2位
有效数字），它属于 （选填“横波”或“纵波”）。
【答案】15．顺时针方向 楞次定律和安培定则 16． 17． 18．
D 19． 横波
【解析】15．[1][2]垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度在 内从 均匀减小为0；根据楞次
定律可知， 时，金属环中感应电流产生的磁场方向垂直于纸面向里，根据安培定则可知，金
属环中电流方向为顺时针方向。依据的原理是楞次定律和安培定则。
16．根据法拉第电磁感应定律可知，在 内金属环产生的电动势为
金属环产生的感应电流为在 内金属环产生的焦耳热为
17．金属环 段受到的安培力对应的等效长度为 连线长度，即为
则 时，受到的安培力大小为
18．根据麦克斯韦电磁理论可知，稳定的磁场不会产生电场；均匀变化的磁场产生稳定的电场；周期
性变化的磁场产生周期性变化的电场，周期性变化的电场又产生周期性变化的磁场，则周期性变化的
电磁场交替产生，形成电磁波。若要在金属环周围产生电磁波，可将原来的磁场替换为周期性变化的
磁场。
故选D。
19．[1]某多媒体广播电视的传输电视信号的无线电波频率为411MHz，它的波长为
[2]它属于横波。
五、洛伦兹力的应用（13+5=18分）
20．上海光源的核心之一是加速电子的回旋加速器，如图所示，两个D形金属盒分别和某高频交流电源两
极相接，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面向下，两D形盒间加速电场
的电势差大小恒为U，电子源置于盒的圆心附近。已知电子的初速度不计，质量为m，电荷量大小为
e，最大回旋半径为R。不计电子在电场中加速的时间。
（1）所加交流电源的频率为（ ）
A． B． C． D．
（2）电子加速后获得的最大速度v = 。
m
（3）仅增大加速电压U，则（ ）A．粒子的最大动能增大 B．粒子达到最大动能所用时间增大
C．粒子的最大动能减小 D．粒子达到最大动能所用时间减少
（4）（论证）某同学在分析电子运动轨迹时，画出了如图所示的轨迹图，他认为两个D形盒中粒子加速
前后的半圆轨迹间距Δd是相等的。请通过计算分析该轨迹是否合理？若不合理，请描述合理的轨迹
其间距会有怎样的变化趋势。
21．如图，从粒子源P无初速度释放出的正离子经M和N之间的电压U加速后，以一定速率从S缝射入磁
场B。
（1）（多选）与正离子在磁场B中的运动时间有关的物理量是（ ）
A．粒子电荷量 B．粒子质量 C．粒子速度 D．加速电场电压 E．磁感应强度
（2）打在荧光屏上同一点的粒子（ ）
A．是同种粒子 B．不一定是同种粒子 C．不是同种粒子
【答案】20．B D 不合理，越来越小 21． ABE A
【解析】20．[1]电子在磁场的运动周期和电压的变化周期相同，则
解得 故选B。
[2]电子在磁场中以最大速度运动时，有 解得
[3]AC．粒子的最大动能
可知粒子最大动能与加速电压U无关，故AC错误；
BD．粒子的最大动能是一定的，增大加速电压U，粒子被加速的次数减少，则达到最大动能的时间减少，故B错误，D正确。
故选D。
[4]由 得，第n次和第n + 1次的运动半径为 ，
加速前后，由动能定理得
又
联立解得
可见，加速前后的半圆轨迹间距Δd是越来越小的。
21．[1]由 可知，与正离子在磁场B中的运动时间有关的物理量是粒子电荷量、质量和磁感应
强度。 故选ABE。
[2]在加速电场中，有 在磁场中有
联立解得
由于不同粒子的比荷不同，则运动半径不同。因此打在荧光屏上同一点的粒子是同种粒子。
故选A。
六、新粒子的发现（11+4=15分）
自从19世纪末电子的发现，物理学家在微观领域不断发现新的粒子。1897年，J．J．汤姆孙发现了
电子。电子带负电，质量为 ，1919年，卢瑟福发现了质子。质子带正电，电荷量与
一个电子的电荷量相等，质子的质量为 。1932年，查德威克发现了中子。中子不
带电。中子的质量是 ，与质子相近。同一年，实验物理学家安德森在云室也发现
了一个新粒子的踪迹。1936年安德森因此发现获得诺贝尔奖。本题对该实验现象进行讨论。
22．右图是该粒子穿过云室中穿过一薄铅板留下的轨迹．径迹在纸面内，铅板与纸面垂直的，外加恒定匀强磁场的方向垂直纸面向里。假设粒子带电量的大小为 ，铅板下部径迹的半径
，铅板上部径迹的半径 ，铅板内的径迹与铅板法线成 ，铅板厚度
，磁感应强度 ，不考虑云室中气体对粒子的阻力。
①该粒子的运动方向是（ ）
A．从A到B B．从B到A C．都有可能
②该粒子的电性是（ ）
A．正电荷 B．负电荷 C．都有可能
③若粒子穿过铅板的速度可近似为光速 ，求粒子穿过铅板的时间 。
（答案保留两位小数）
④求粒子在穿过铅板期间所受的平均力的大小（答案保留一位有效数字）。
23．我们已经学过当物体速度接近光速时，要对物体的质量进行相对论修正 ，其中 是粒
子静止时的质量，已知粒子在穿过铅板前的速度为 。
①则该粒子的静质量 （答案保留两位有效数字）
②我们可以称该粒子为 。
【答案】(1) A A s N (2) 正电子
【详解】（1）①根据洛伦兹力提供向心力有 解得
粒子穿过铅板，速度变小，半径变小，可知粒子从A运动到B。 故选A。
②根据左手定则可知其电荷为正。 故选A。
③用 和 分别表示粒子进入和离开铅板时的速度大小可得于是，粒子穿过铅板的平均速度 则有
代入数据解得 s
④根据动量定理有 解得 N
（2）①根据 解得
②我们可以称该粒子为正电子。
