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绝密★启用前
2025 年高考考前信息物理必刷卷04
（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。
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一、电容器（2+3+3+8+6=22 分）
随着科技的发展，不断有新的用来储存电荷的装置被创造出来，我们把能存储电荷和电能的装置叫
做电容器。各种电容器在电子或电力设备里有广泛的应用。
1．下列哪个措施是为了防止静电产生的危害（ ）
A．在高大的烟囱中安装静电除尘器
B．静电复印
C．在高大的建筑物顶端装上避雷针
D．静电喷漆
2．如图所示，a、b 两点位于以负点电荷-Q（Q>0）为球心的球面上，c 点在球面外，则（ ）
A．a 点场强的大小比b 点小 B．b 点场强的大小比c 点小
C．a 点电势比b 点高 D．c 点电势比a 点高
3．如图所示，静电计指针张角会随电容器极板间电势差U 的增大而变大。现使电容器带电，并保持总电
量不变，实验中每次只进行一种操作，能使静电计指针张角变大的是（ ）
A．将玻璃板插入两板之间 B．将云母板插入两板之间
C．将A 板稍微上移 D．减小两极板之间的距离
4．利用DIS 电流传感器可以测量电容器的电容。让充电后的电容器通过大电阻R 放电，电流传感器A 与
计算机连接，记录放电电流I 随时间t 变化的图像，图像与横坐标轴围成的面积，数值上等于电容器的
带电量Q（可用DIS 系统软件计算），Q 与充电电压U 的比值即为电容器的电容C。
（1）图甲、图乙为放电法测量电容的两种电路原理图，先开关S 与1 端相连，充电结束后，读出电压表的
示数。然后把开关掷向2 端，记录I-t 图像，测量出电容器的带电量Q。在甲、乙两图中，实验系统误
2
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差较大的是 （选填“甲”或“乙”），原因是 对实验的影响，使电容测量值
（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（2）DIS 系统软件记录的电容器放电电流I 随时间t 变化的图像可能是( )
A
B．
C．
D．
5．如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K 发出（初速度不计），经灯丝与A 板间的加速电压U1加速，
从A 板中心孔沿中心线KO 射出，然后进入两块平行金属板M、N 形成的偏转电场中（偏转电场可视
为匀强电场），电子进入M、N 间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P
点。已知加速电压U1=1600V，M、N 两板间的电压U2=200V，两板间的距离为d=10cm，板长为
L1=20cm，板右端到荧光屏的距离为L2=40cm，电子质量m=9.11×10-31kg，电子电量为e=1.6×10-19C，求：
（1）电子从偏转电场射出时的侧移量y；
（2）P 点到O 点的距离y′。
二、相互作用的电荷（3+3+6=12 分）
两电荷之间可以通过“场”来进行相互作用。如图（a）所示，在xOy 平面内有等量异种点电荷p1和
p2，p1的电荷量为+q，坐标为（0 , 0），p2的电荷量为-q，坐标为（R , 0）。
6．若平面内坐标（0.25R , 0）处的电势为φA，坐标（0.75R , 0）处的电势为φB。则（ ）
A．
B．
C．
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7．若将试探电子从（0.25R , 0）处沿x 轴移动到（0.75R , 0）处，选无穷远处电势为零。不考虑电子对电
场的影响，则电子电势能Ep随坐标x 的变化图像可能为（ ）
A．
B．
C．
D．
8．如图（b）所示，某时刻p1和p2分别具有沿着两个坐标轴的速率v，由于运动的电荷会产生磁场，该时
刻p2所在位置的磁感应强度为B，静电力常量为k。
①（计算）求该时刻p1对p2的总作用力大小F。
②该时刻坐标（R， 0）处的磁感应强度
，其中c 为光速，k 为静电力常量。根据单位制的知识可
知指数λ 的值为 。
A ． B．
C． D．
三、电路（3+3+8+6=20 分）
如图所示为从硅晶圆上取下已制好的集成电路所需的芯片。如今，1cm2的集成电路就可以拥有几十
亿甚至上百亿个电子元器件。稳定、高效、轻便的集成电路为人们的生活、科技带来了无限的可能。
9．如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，各电阻阻值如图所示（R<r），当滑动变阻器的滑动
触头P 从a 端滑到b 端的过程中，下列说法正确的是（ ）
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A．电压表的读数U 先减小，后增大
B．电流表的读数I 先增大，后减小
C．电源的输出功率先增后减
D．电压表读数的变化量∆U 与电流表读数的变化量∆I 的比值
先增后减小
10．如图所示的电路中，R1是光敏电阻（光照越强，阻值越小），R2是定值电阻，电容器的两平行板水平
放置，当开关S 闭合，并且没有光线照射R1时，一带电液滴恰好能静止在电容器两板间的M 点。当
用强光照射R1时，则（ ）
A．通过R1的电流减小 B．电容器两极板间电压变小
C．电容器所带电荷量减少 D．液滴向上运动
11．（1）利用电流传感器与电压传感器“测电源电动势和内电阻”的实验电路如图（a）所示。传感器B
是
传感器，电阻R0起到的作用是 。
（2）某次实验，改变滑动变阻器的触点，记录下多组电压值U 和电流值I，通过软件绘制的U-I 关系如图
（b）所示，通过选择“一次函数”拟合获得“y=-1.03x+2.83”的实验结果。由此可知电源的电动势E=
V，内阻 Ω；
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（3）根据实验测得的U、I 数据，若令y=UI，x=
，则由计算机拟合得出的y-x 图线如图（c）所示，则
图线最高点A 点的纵坐标y= W（结果保留3 位有效数字）。
12．“祝融号”火星车，其动力主要来源于太阳能电池。现将“祝融号”的动力供电电路简化如图，已知
定值电阻R=5Ω，太阳能电池电动势E=150V，电动机线圈电阻rM=4Ω，当火星车正常行驶时，电动机
两端的电压UM=120V，R 消耗的功率为125W。求：
（1）太阳能电池的内电阻r。
（2）电动机输出的机械功率。
（3）电动机的效率。
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四、5G 通信技术（3+3+9=15 分）
第五代移动通信技术（5G）是一种新型移动通信网络，使用的通信频率在3.0GHz 以上的超高频段
和极高频段，比4G 及以下网络（通信频率在
间的特高频段）拥有更大的带宽和更快
的传输速率。目前困扰5G 发展的难题之一是供电，一个5G 基站系统功耗为4kW（基站用电器功率），
信号覆盖半径约为100m。
13．（多选）在5G 技术领域，华为绝对是领跑者。与4G 相比，5G 使用的电磁波频率更高。下列说法中
正确的是（ ）
A．5G 使用的是电磁波 B．5G 使用的电磁波在同种介质中传播速度比4G 的快
C．5G 使用的是横波 D．空间中的5G 信号和4G 信号相遇一定不会产生干涉现象
14．产生5G 无线信号电波的LC 振荡电路某时刻的工作状态如图所示，则该时刻（ ）
A．线圈中磁场的方向向上
B．电容器两极板间电场强度正在变大
C．电容器正在放电，线圈储存的磁场能正在增加
D．线路中的电流正在减小且与线圈中感应电流的方向相反
15．（计算）如图所示，某5G 基站距离100kV 主供电线路一定距离，线路电阻为
，线路损耗功率占
总功率的
（变压器均视作理想变压器）。
（1）求输电回路的电流；
（2）高压变压器原、副线圈的匝数比；
（3）为了实现5G 网络信号全覆盖面积约为2000 平方公里城市，试估算全市的5G 基站运行一天将消耗约
多少
？（保留一位有效数字）
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五、“阿尔法质谱仪”（2+3+8=13 分）
如图所示为物理学家丁肇中研制的“阿尔法质谱仪”结构图。氢有三种同位素：氕原子核内有1 个
质子，无中子；氘原子核内有1 个质子，1 个中子；氚原子核内有1 个质子，2 个中子。
16．氕核以速度进入速度选择器，两极板间电压为
，两板长度为，相距为
，磁感应强度大小为
。
要使原子核能匀速通过速度选择器，则
。
17．若氕核进入速度选择器的速度
，则氕核在速度选择器中会做（ ）
A．变加速曲线运动 B．匀加速曲线运动 C．变加速直线运动 D．匀加速直线运动
18．（计算）现知道了仪器部分参数，速度选择器的匀强电场强度
为
，匀强磁场的磁感强
度
为0.6T（电场方向与磁场方向相互垂直）。偏转分离器的磁感应强度
为0.8T。
（已知氕核质量为
，
，元电荷的电荷量为
）
（1）如氕核和氚核以相同速度进入偏转分离器，试求在质谱仪底片上收集到的条纹之间的距离
；
（2）求氕核和氚核在磁场中运动的时间。
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六、疯狂过山车（5+3+10=18 分）
19．图（a）是游乐园常见的“疯狂过山车”项目，该系统结构可以简化成图（b）的“单棒”模型。导体
棒在ab 处由静止释放，先经直轨道到达cd 处，然后沿切线进入光滑圆弧轨道，圆弧轨道的底端ef 又
与足够长的光滑水平导轨相切。图中两导轨之间的阴影区域是一个正方形，其内有竖直向下的匀强磁
场。（重力加速度g 取10 m/s2）
(1)若导体棒在直轨道ac(bd)上的动摩擦因数μ＝0.5，圆弧轨道ce(df)的半径r＝2 m，角度θ＝37°，释放高
度H＝3 m，导体棒质量m＝1 kg。则导体棒在直轨道ac(bd)上运动的加速度大小a＝ m/s2，1s
末重力的瞬时功率P1＝ W。
(2)导体棒到达圆弧轨道的底端ef 处对轨道的压力大小。
(3)已知定值电阻为R，导体棒电阻为R0，水平导轨间距为l，磁场的磁感应强度大小为B。导体棒以速度v0
进入正方形阴影区域磁场后，受到一个水平向右的外力F 作用。
①在图（c）中标出通过导体棒的感应电流方向 。
②若导体棒在磁场中做匀速直线运动，则外力F 的表达式为 。
③若导体棒质量为m，进入磁场后做加速度为a 的匀加速直线运动。
i.（简答）求外力F 与瞬时速度v 的函数关系式 。（结果用字母表示）
ii.导体棒与磁场左边界的距离为x，若导体棒在出磁场前就撤去外力，定性画出导体棒在磁场中运动
可能出现的“v-x”图线 。（作图题，不需要写出演算过程）
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