北京市顺义区第一中学2025-2026学年第二学期高二年级4月考试物理试卷

这是一份北京市顺义区第一中学2025-2026学年第二学期高二年级4月考试物理试卷，共16页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.如图所示，示波管内的电子枪（图中未画出）射出的电子束射向荧光屏，若不加电场和磁场，电子束将沿图中虚直线垂直打在荧光屏上。现在于示波管的正下方放置一条形磁体，使磁体与虚直线在同一竖直平面（纸面）内，且条形磁体的极靠近示波荧光屏管，示波管中的电子束将（ ）
A. 向纸外偏转B. 向纸内偏转C. 向上偏转D. 向下偏转
2.如图甲所示是磁电式电流表的结构示意图，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的，线圈中a、b两条导线长均为L，分别通以图乙所示方向的电流I，两条导线处的磁感应强度大小均为B，则（ ）
A. 磁电式电流表的工作原理是电流的磁效应
B. 在辐向磁场中磁感线总是与线圈平面垂直
C. a、b导线在磁场中各自受到的安培力大小总为ILB
D. 线圈将逆时针方向转动
3.如图所示，两个很轻的铝环a、b，环a闭合，环b不闭合，a、b环都固定在一根可以绕O点自由转动的水平细杆上，此时整个装置静止。下列选项正确的是（ ）
A. 条形磁铁N极垂直环a靠近a，环a将靠近磁铁
B. 条形磁铁S极垂直环a远离a，环a将不动
C. 条形磁铁N极垂直环b靠近b，环b将靠近磁铁
D. 条形磁铁S极垂直环a靠近a，环a将远离磁铁
4.线圈与电流表相连，把磁铁的某一个磁极向线圈中插入或从线圈中抽出时，电流表的指针发生了偏转。实验中观察到，当把磁铁N极向线圈中插入时，电流表指针向右偏转。下列操作中，同样可使电流表指针向右偏转的是（）
A. 保持磁铁N极处在线圈中静止B. 把磁铁的N极从线圈中抽出
C. 把磁铁的S极从线圈中抽出D. 把磁铁的S极向线圈中插入
5.如图，水平桌面上放置有光滑导轨m和n,在导轨m、n上放置有一对平行导体棒p、q,且始终接触良好。不考虑p、q间的相互作用，重力加速度为g。当一条形磁铁从上方落下的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. p、q相互远离
B. 条形磁铁加速度小于g
C. 导轨对桌面的压力减小
D. 俯视时导轨与导体棒间一定形成逆时针电流
6.一种发电装置如图所示。一对水平放置的平行金属板A、B之间有很强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）以速度v沿垂直于磁场的方向射入磁场，把A、B和电阻R连接，A、B就是一个直流电源的两个电极。下列判断正确的是（ ）
A. 带正电的粒子在两板间受到的洛伦兹力方向向上
B. A板是电源的正极、B板是电源的负极
C. 只增大等离子体的射入速度v，电源的电动势增大
D. 只增大A、B两板的面积，电源的电动势增大
7.中国的特高压直流输电网已达到世界先进水平，向家坝-上海特高压直流输电工程，是世界上同类工程中容量最大、距离最远、技术最先进的。图甲所示为输电塔，图乙为其局部放大图，两根在同一水平面内且相互平行的长直导线A和B分别通有方向相同的电流I1和I2，且I1＞I2。a、b、c三点连线与两根导线等高并垂直，b点位于两根导线间的中点，a、c两点与b点距离相等。不考虑地磁场的影响。下列说法中正确的是（ ）
A. a点和c点处的磁感应强度方向相同B. b点处的磁感应强度方向竖直向下
C. 导线B对A的安培力大于导线A对B的安培力D. 导线B和A之间因安培力的作用而相互吸引
8.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I B. 增大U同时增大I
C. 减小U同时减小I D. 减小U同时增大I
9.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。下列说法正确的是( )
A. 粒子从磁场中获得能量
B. 交流电的周期随粒子速度的增大而增大
C. 粒子获得的最大速度与回旋加速器半径有关
D. 回旋加速器中的电场和磁场交替对带电粒子做功
10.如图甲所示，AB两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中电流iA随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是（）
A. t1时刻，两环作用力最大
B. t2和t3时刻，两环相互吸引
C. t2时刻两环相互吸引，t3时刻两环相互排斥
D. t3和t4时刻，两环相互吸引
11.图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（）
A. 按下按钮过程，螺线管P端电势较高
B. 松开按钮后，穿过螺线管的磁通量为零
C. 按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势
D. 若按下和松开按钮的时间相同，螺线管产生大小相同的感应电动势
12.如图1所示，矩形导线框固定在变化的磁场中，线框平面与磁场垂直。线框中产生的感应电流如图2所示（规定电流沿为正）。若规定垂直纸面向里为磁场正方向，能够产生如图所示的电流的磁场为（ ）
A. B.
C. D.
13.有一种监控火车运行的装置，其原理是在火车头车厢底部安装上能产生匀强磁场的磁铁，当其经过固定在轨道间的线圈时便会产生电信号，传输到控制中心，就可了解火车的运行情况，原理图如图甲所示。当某列火车通过该线圈时，控制中心得到线圈中电流大小随时间变化的图像如图乙所示。已知匀强磁场的磁感应强度为B，磁场宽度为l（磁场的宽度小于线圈宽度），线圈所在回路电阻为R，下列有关说法正确的是（ ）
A. 由I-t图像可知，火车做匀速运动
B. 因，故火车做变加速运动
C. 时间内线圈中的电流方向如图甲所示
D. 火车做匀加速运动且加速度大小为
14.如图所示，和是固定于水平面内的平行光滑金属轨道，轨道足够长，其电阻忽略不计。质量均为的金属棒、放在轨道上，始终与轨道垂直且接触良好。两金属棒的长度恰好等于轨道的间距，它们与轨道形成闭合回路。整个装置处在竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场中。使金属棒得到初速度的同时，金属棒由静止开始运动，考虑两金属棒之后的运动过程经过足够长时间，不考虑空气阻力，以下说法正确的是( )
A. 棒受到的冲量大小为，方向向左
B. 棒受到的冲量大小为，方向向左
C. 金属棒、组成的系统动量变化量为
D. 整个回路产生的热量为
二、实验题：本大题共2小题，共12分。
15.用双缝干涉测量光的波长实验装置如图所示，单缝前放置绿色滤光片。

（1）某次实验中将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数为x1；然后转动测量头，使分划板中心刻线与第n条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数为xn。若双缝间距为d、双缝到光屏距离为L，则光的波长可表示为 。
（2）若实验中发现条纹太密，可采取的改善办法有 。
A．将绿色滤光片更换为红色滤光片
B．增大单缝到双缝的距离
C．更换间距更小的双缝
​​​​​​​D．缩短双缝到毛玻璃屏的距离
16.在“测定玻璃的折射率”实验中：
（1）为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是 。
A．选择的入射角应尽量小些
B．大头针应垂直地插在纸面上
C．大头针和及和之间的距离尽量小些
（2）小红同学在测量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，她以点为圆心，OA为半径画圆，交延长线于点，过点和点作垂直法线的直线分别交于点和点，如图甲所示，她测得，，则可求出玻璃的折射率 。
（3）小明在画界面时，不小心将两界面、间距画得比玻璃砖的宽度稍大些，如图乙所示，则他测得的折射率 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（4）小明又设想用下面的方法测量液体的折射率：取一个半径为的圆形软木塞，在它的圆心处垂直插上一枚大头针，让软木塞浮在液面上，如图丙所示。调整大头针插入软木塞的深度，使它露在外面的长度为，这时从液面上方的各个方向向液体中看，恰好看不到大头针。利用测得的数据可求出液体的折射率 。
三、计算题：本大题共4小题，共46分。
17.如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B 的匀强磁场，带电量为+q、质量为m 的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动，忽略重力的影响，求：

（1）匀强电场场强E 的大小；
（2）粒子从电场射出时速度ν 的大小；
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。
18.如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度，一端连接的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。导体棒放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度。求：
（1）感应电动势和感应电流；
（2）在0.1s时间内，拉力的冲量；
（3）若将换为电阻r＝2Ω的导体棒，其它条件不变，求导体棒两端的电压U。
19.在高能物理实验中，静电分析器或者磁分析器都可将比荷不同的带电粒子分离。已知质量为、电荷量为的正离子由静止释放，经过电压加速后分别进入静电分析器或磁分析器的细管中，该离子在细管中均做半径为的匀速圆周运动，如图甲、乙所示。静电分析器细管中的电场强度大小可认为处处相等，磁分析器中的磁场方向如图乙所示。不计离子重力。
(1)求静电分析器细管中的电场强度大小；
(2)求磁分析器中匀强磁场的磁感应强度大小；
(3)为了分离和两种同位素，将它们都电离成三价正离子（离子），采用磁分析器分离。保持磁场不变，改变加速电压，接收器可以在不同的加速电压下分别接收到其中的一种同位素离子，如图丙所示。请分析判断图丙中的①、②哪条线对应的离子？
20.现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。它的基本原理如图所示，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使电子加速。上图为侧视图，下图为真空室的俯视图，如果从上向下看，电子沿逆时针方向运动。已知电子的电荷量为，电子做圆周运动的轨道半径为，若图甲中磁场随时间按（B0、k均为正常数）规律变化，形成涡旋电场的电场线是一系列同心圆，单个圆上形成的电场场强大小处处相等。另外在真空室区域有磁场，用于偏转电子。求：
（1）涡旋电场的场强大小E和方向（从上往下看）；
（2）为使电子在半径为r的轨道上加速，求B2的变化率。
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】C
5.【答案】B
6.【答案】C
7.【答案】D
8.【答案】A
9.【答案】C
10.【答案】B
11.【答案】D
12.【答案】C
13.【答案】D
14.【答案】B
15.【答案】
AC

16.【答案】B
1.5
偏小
​​​​​​​

17.【答案】解：（1）根据匀强电场电势差和电场强度的关系得，匀强电场场强E 的大小；
（2）设带电粒子出电场时速度为v，由动能定理得
解得粒子从电场射出时速度v 的大小；
（3）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得
联立得粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径​​​​​​​。

18.【答案】解：
（1）根据动生电动势公式得E=BLv=1T×0.4m×5m/s=2V，故感应电流；
（2）金属棒在匀速运动过程中，所受的安培力大小为F安=BIL=1×2×0.4N=0.8N，因匀速直线运动，所以导体棒所受拉力F=F安=0.8N，所以拉力的冲量IF=F⋅t=0.8N×0.1s=0.08N⋅s。
（3）其它条件不变，则有电动势E=2V，由全电路的欧姆定律，
​​​​​​​导体棒两端电压U=I′R=×2V=V。
19.【答案】（1）由动能定理，有 ，解得
静电力提供向心力，由牛顿第二定律，有 ，解得
（2）洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律，有 ，解得
（3）由（2）中的结果可知：
当离子在磁分析器中做圆周运动的半径 、以及磁感应强度大小 一定时，比荷越大，则加速电压越大。
根据图丙可知，加速度 的线②对应 的 的离子。

20.【答案】（1）根据法拉第电磁感应定律有，感应电动势为
涡旋电场的场强大小
要使电子逆时针加速，则感生电场方向为顺时针。
（2）为使电子在半径为r的轨道上加速，根据牛顿第二定律有
又有
联立解得
电子在磁场中做匀速圆周运动，则有
可得
则B2的变化率。