北京市燕山教育集团2025-2026学年第一学期期末考试高二物理试卷（含答案）

这是一份北京市燕山教育集团2025-2026学年第一学期期末考试高二物理试卷（含答案），共11页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1.在下列四幅图中，能正确标明通电直导线所受安培力F方向的是 ( )
A. B. C. D.
2.如图所示一对用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触。把带正电的带电体C靠近导体A，下列说法不正确的是( )
A. 导体A和导体B下部的金属箔都张开，且导体A带负电B带正电
B. 手持绝缘柱把导体A和B分开，然后移开C，则导体A和B都带电
C. 手摸一下导体A后，拿开手，则导体A不带电
D. 导体A和导体B内部场强处处为零，且两导体电势相等
3.在一条沿水平方向放置的导线下方，放一个可以自由转动的小磁针。实验中观察到，当导线中没有通电流时，小磁针的指向如图所示；当导线中通恒定电流时，小磁针N极向纸内转动，则( )
A. 导线中的电流方向向右
B. 导线中的电流方向向左
C. 若将小磁针放置在导线的上方，小磁针肯定不发生转动
D. 若将小磁针放置在导线的上方，也能观察到小磁针N极向纸内转动
4.如图甲所示，a、b位于两个等量同种正电荷的连线上，O为连线的中点，且a、b到O的距离相等；如图乙所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，c、d位于MN的连线上，O′为MN连线的中点，且c、d到O′的距离相等，两导线中通有等大同向的恒定电流，下列说法正确的是( )
A. O点电势比a点的高
B. a、b点的电场强度相同
C. 导线M、N相互吸引
D. c、d点的磁感应强度大小相等，方向相同
5.在图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S，电流表示数为I，电压表示数为U。现将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些，则与P移动前相比( )
A. 电压表与电流表的示数都减小B. 电压表与电流表的示数都增大
C. 电压表的示数增大，电流表的示数减小D. 电压表的示数减小，电流表的示数增大
6.图甲是洛伦兹力演示仪的示意图。电子枪可以发射电子束，玻璃泡内充有稀薄的气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。图乙是励磁线圈的原理图，两线圈之间产生匀强磁场，磁场的方向与两个线圈中心的连线平行，线圈中电流越大，磁场越强。电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压U和励磁线圈的电流I来调节。若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹是圆形。下列操作一定能使电子束径迹半径变大的是( )
A. 增大U同时减小IB. 增大U同时增大IC. 减小U同时减小ID. 减小U同时增大I
7.下列与电磁感应有关的现象中说法不正确的是( )
A. 图甲：摇动手柄使蹄形磁体转动，则铝框会以相同的速度同向转动
B. 图乙：铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘的转速减小
C. 图丙：搬运电流表时将正负接线柱用导线连在一起是为了减弱指针摆动
D. 图丁：安检门利用涡流可以检测金属物品，如携带金属经过时，会触发报警
8.如图所示，有质子(11H)、氘核(12H)、氚核(13H)和氦核(24He)四种带电粒子，先后从加速电压是U1的加速电场中的P点由静止释放，被加速后从B板的小孔射出沿CD间的中线进入偏转电压为U2的偏转电场，都能够从偏转电场的另一端射出。如果不计重力的影响，以下判断中正确的是( )
A. 质子(11H)的偏转位移y最大B. 氘核(12H)的偏向角θ最小
C. 氦核(24He)射出偏转电场时的动能最大D. 氚核(13H)的射出偏转电场时的速度最大
9.一个电流表，刻度盘的每1小格代表1 μA，内阻为Rg，如果把它改装成量程较大的电流表，刻度盘的每一小格代表nμA，则 ( )
A. 给它串联一个电阻，阻值为nR ​gB. 给它串联一个电阻，阻值为(n−1)R ​g
C. 给它并联一个电阻，阻值为RgnD. 给它并联一个电阻，阻值为Rgn−1
10.某同学在测量电源电动势和内阻时，按如图所示的甲、乙两种电路分别连接实验器材，测量记录实验数据，并根据所测实验数据在丙图中作出两条U−I图线a与b。实验各环节均正确。下列说法正确的是( )
A. 根据甲电路实验数据作出的是a图线
B. 由a图线可得出电源电动势的测量值为1.5V，内阻的测量值为3.0Ω
C. 采用甲电路测量的电源电动势更准确些，采用乙电路测量的电源内阻更准确些
D. b图线对应的实验误差主要是由于电压表的分流引起的
11.中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料，下列说法正确的是( )
A. 地理南、北极与地磁场的南、北极重合
B. 地球内部也存在磁场，地磁S极在地理北极附近，设想地磁场是由地球内部的环形电流形成的，那么这一环形电流的方向应该是自东向西
C. 根据地球自转方向和地磁场特点可判断地球应该带有大量的负电荷
D. 地磁场对垂直射向地球赤道的带正电宇宙射线粒子有向西的洛伦兹力的作用
12.扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫。如图所示为某品牌扫地机器人，已知其工作时额定电压为15V，额定功率为60W，充电时额定电压为20V，额定电流为2A，充电时间约为2h，锂电池容量为5200mAh，则下列说法正确的是( )
A. 电池容量是指电池储存电能的大小B. 机器人正常工作的电流为2A
C. 机器人充满电时储存的化学能为78WhD. 机器人充满电后一次工作时间约为1.3h
13.如图所示电路为演示自感现象的实验电路。实验时，先闭合开关S，电路达到稳定后，通过线圈L的电流为I1，通过小灯泡L2的电流为I2，小灯泡L2处于正常发光状态。以下说法正确的是( )
A. S闭合后，L1灯、L2灯都立即亮
B. S闭合后，通过线圈L的电流逐渐增大到稳定值
C. S断开后，小灯泡L2中的电流由I1逐渐减为零，方向与I2相反
D. S断开后，小灯泡L2立刻熄灭
14.如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是( )
A. 甲图可通过减小磁感应强度B来增大粒子的最大动能
B. 乙图可通过增加磁感应强度B来增大电源电动势
C. 丙图无法判断出带电粒子的电性和电量，粒子只能够从左侧进入沿直线匀速通过速度选择器
D. 丁图中产生霍尔效应时，无论载流子带正电或负电，稳定时都是C板电势高
二、非选择题
15.在一次实验时某同学用游标卡尺测量(如甲图所示)，示数为 cm。在一次实验时某同学用螺旋测微器测量(如乙图所示)，示数为 mm。
16.用如图所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。将条形磁体的某一极插入和拔出线圈的过程中，下列判断正确的是( )
A. 电流表指针发生偏转，且偏转方向不同B. 电流表指针发生偏转，且偏转方向相同
C. 磁体受到线圈的作用力，且方向均向上D. 磁体受到线圈的作用力，且方向均向下
17.某研究小组通过实验测量一段金属丝的电阻。
(1)甲同学先用欧姆表“×1”挡粗测该金属丝的电阻，指针位置如图所示，则该金属丝的阻值约为 Ω。
(2)乙同学采用伏安法更准确地测量这段金属丝的电阻。
除电源(电动势为3.0V)、电压表(量程0∼3V，内阻约3kΩ)、开关、导线若干外，他还找到如下器材：
A.电流表(量程0∼0.6A，内阻约0.1Ω)
B.电流表(量程0∼3.0A，内阻约0.02Ω)
C.滑动变阻器(最大阻值10Ω，额定电流1A)
D.滑动变阻器(最大阻值1kΩ，额定电流0.5A)
①为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用 滑动变阻器应选用 (选填实验器材前对应的字母)
②为减小实验误差，图中电压表的右端应接在 点(选填“M”或“N”)，采用这种方式测量的结果与真实值相比偏 (选填“大”或“小”)。
(3)丙同学利用图所示的电路进行实验时想到：向左移动滑片，滑动变阻器两端的电压U和流过它的电流I分别变化了△U和△I，他认为该过程中ΔUΔI的值将逐渐减小。他的观点是否正确，请你判断并说明理由。
18.用电动势E=6V，内阻r=3.0Ω的电源给一个额定电压为3.0V、额定电流为0.1A的灯泡A供电，电路图如图所示。灯正常发光时，求：
(1)灯A的电阻RA和电阻箱接入的阻值R；
(2)电源的外电压U及输出功率和输出效率。
19.如图所示，在竖直向下的磁感应强度大小为B的匀强磁场中，宽度为L的水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度v0开始运动，最终停在导体框上。
(1)判断刚开始运动时刻，导体棒中的电流方向是“从a到b”还是“从b到a”；指出导体棒a端等效于电源正极还是负极；并求出此时导体棒ab切割产生的电动势大小；
(2)求导体棒运动过程中，导体棒ab中产生的电热Qr；
(3)求导体棒运动过程中，导体棒ab中流过的电量q。
20.如图所示，两根相距为L的光滑金属导轨CD、EF固定在水平面内，并处在方向竖直向下的匀强磁场中，导轨足够长且电阻不计。在导轨的左端接入一阻值为R的定值电阻，将质量为m、电阻可忽略不计的金属棒MN垂直放置在导轨上。t=0时刻，MN棒与DE的距离为d，MN棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，不计空气阻力。金属棒MN以恒定速度v向右运动过程中：
(1)若从t=0时刻起，所加的匀强磁场的磁感应强度B从B0开始逐渐减小时，恰好使回路中不产生感应电流，试从磁通量的角度分析磁感应强度B的大小随时间t的变化规律；
(2)若所加匀强磁场的磁感应强度为B且保持不变，试从磁通量变化、电动势的定义、自由电子的受力和运动、或功能关系等角度入手，选用两种方法推导MN棒中产生的感应电动势E的大小；
21.回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，图为回旋加速器的示意图。D1、D2是两个中空的铝制半圆形金属扁盒，在两个D形盒正中间开有一条狭缝，两个D形盒接在高频交流电源上。在D1盒中心A处有粒子源，产生的带正电粒子在两盒之间被电场加速后进入D2盒中。两个D形盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动，经过半个圆周后，再次到达两盒间的狭缝，控制交流电源电压的周期，保证带电粒子经过狭缝时再次被加速。如此，粒子在做圆周运动的过程中一次一次地经过狭缝，一次一次地被加速，速度越来越大，运动半径也越来越大，最后到达D形盒的边缘，沿切线方向以最大速度被导出。已知带电粒子的电荷量为q，质量为m，加速时狭缝间电压大小恒为U，磁场的磁感应强度为B，D形盒的半径为R，狭缝之间的距离为d。设从粒子源产生的带电粒子的初速度为零，不计粒子受到的重力，求：
(1)为了使正电粒子每次经过窄缝都被加速，求交变电压的周期T；
(2)带电粒子能被加速的最大动能Ek；
(3)求粒子在电场中的加速次数n；在磁场中总的运动时间tB；在电场中总的加速时间t2；并推证当R>>d时，质子在电场中加速的总时间相对于在D形盒中回旋的时间可忽略不计(质子在电场中运动时，不考虑磁场的影响)。
参考答案
1.B
2.C
3.A
4.C
5.C
6.A
7.A
8.C
9.D
10.D
11.BC
12.CD
13.BC
14.BC
8.072/8.071/8.073

16.A
A
C
M
小
由闭合电路欧姆定律可知 U=E−(RA+Rx+r)I
所以U−I图像的斜率为 k=ΔUΔI=RA+Rx+r
所以 ΔUΔI 的值不变。

18.【详解】(1)由欧姆定律，灯泡A的电阻为： RA=UI=Ω
在闭合回路中： I=Er+RA+R
其中， I=0.1A,E=6V,r=3.0Ω,RA=30Ω
解得： R=27Ω
(2)外电压： U=IRA+R=0.1A×30Ω+27Ω=5.7V
输出功率： P输出=UI=5.7V×0.1A=0.57W
输入功率： P输入=EI=6V×0.1A=0.6W
输出效率： η=p输出P输入×100%=×100%=95%

19.【详解】(1)根据右手定则可知导体棒中感应电流的方向为从b到a。
感应电流在导体棒内由低电势流向高电势，所以导体棒a端等效于电源正极；
ab在初速度v0时切割产生的电动势大小为 E=BLv0
(2)整个过程中电路中产生的电热为 Q热=12mv 02
根据焦耳定律 Q=I2Rt
可得电阻r消耗的总电能为 Qr=rR+rQ热=mv 02r2R+r
(3)将导体棒的减速过程分成很多小过程，规定初速度方向为正，由动量定理有 −BILΔt1=0−mv0
其中 q=It
则有 BLq=mv0
解得 q=mv0BL

20.【详解】(1)由产生感应电流的条件可知，回路中不产生感应电流，则穿过回路的磁通量不变，根据磁通量不变，应有B0Ld = BL(d+vt)
解得 B= B0dd+vt
(2)方法一：由法拉第电磁感应定律推导
经过时间Δt闭合回路的磁通量变化为Δ Φ =BLvΔt
根据法拉第电磁感应定律 E=ΔΦΔt =BLv
方法二：利用电动势的定义推导
电动势定义为非静电力把单位电荷量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功，对应着其他形式的能转化为电势能的大小．这里的非静电力为洛伦兹力(沿MN棒上的分力)，洛伦兹力(沿MN棒上的分力)做正功，即W非=(Bev)L
则电动势为 E=W非e=BevLe=BLv

21.【详解】(1)设交变电压的周期为T，为保证粒子每次经过狭缝都被加速，带电粒子在磁场中运动一周的时间应等于交变电压的周期(在狭缝的时间极短忽略不计)，则 Bqv=mv2r
考虑到 v=2πrT
联立以上两式，解得 T=2πmBq
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，粒子被加速到最大速度时，由牛顿第二定律得 qvmB=mvm2R
粒子的最大动能为 Ek=12mvm2=B2q2R22m
(3)粒子在电场中被加速n次，对粒子根据动能定理得 nqU=12mvm2
解得粒子被电场加速的次数 n=qB2R22mU
粒子在磁场中运动的周期为 T=2πmqB
粒子每加速一次，在磁场运动半圈，则磁场中的运动时间为 tB=12nT=πBR22U
将粒子在电场中的n次加速等效成初速度为零的匀加速直线运动，有 nd=12⋅qUmd⋅t22
解得电场中的加速时间为 t2=dBRU
可得粒子在回旋加速器中运动的总时间 t=tB+t2=BR(2d+πR)2U
当R>>d时，可得 t2