天津市第一中学2025-2026学年高二上学期1月期末物理试题

天津一中2025-2026-1高二年级物理学科期末质量检测 第 1 页 共 4 页 天津一中2025-2026-1高二年级物理学科期末质量检测 本试卷分为第I卷（选择题）、第II卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。考生务必将答案涂写规定的位置上，答在试卷上的无效。祝各位考生考试顺利! 第I卷 一、单项选择题（每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。） 1.如图所示，甲乙丙丁甲过程是交流发电机发电的示意图。已知线圈转动的角速度为，转动过程中电路中的最大电流为。下列选项正确的是(    ) A. 在图甲位置时，线圈中的磁通量最大，感应电流为零 B. 从图乙位置开始计时，线圈中电流随时间变化的关系式为 C. 在图丙位置时，线圈中的磁通量最大，磁通量的变化率也最大 D. 在图丁位置时，感应电动势最大，边电流方向为 2.某变压器的原线圈匝数未知，将的正弦交流电输入原线圈。改变副线圈的匝数，测得副线圈两端的电压与匝数之间的关系如图所示。若该变压器为理想变压器，则原线圈的匝数最接近(    ) A. B. C. D. 3.如图所示为质谱仪的示意图。已知质子从静止开始被加速电场加速，经磁场偏转后打在底片上的点，某二价正离子从静止开始经相同的电场加速和磁场偏转后，打在底片上的点， 已知，则离子质量和质子质量之比为(    ) A. B. C. D. 4.图甲是回旋加速器的示意图，两金属形盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连。在加速带电粒子时，带电粒子从静止开始运动，其速率随时间的变化如图乙，已知时刻粒子恰好射出回旋加速器，粒子穿过狭缝的时间不可忽略，不考虑相对论效应及粒子的重力，下列判断不正确的是(    ) A. B. C. D. 粒子在电场中的加速次数为 5.如图所示，和是两个相同的小灯泡，是自感系数很大的线圈，其电阻小于灯泡的电阻，两灯泡在以下操作中不会被烧坏。下列说法正确的是(    ) A. 开关闭合时，灯先亮，灯后亮 B. 开关断开前、后通过灯的电流方向发生改变 C. 开关闭合一段时间后，两灯的亮度相同 D. 开关由闭合变为断开时，灯闪亮后熄灭 6.如图所示，桌面上竖直固定四根直径相同且等高的长管，甲为空心塑料管，乙为空心铝管，丙为内部紧密排列强磁铁的塑料管等效于一根条形磁铁，丁为内部每间隔距离固定一段强磁铁相邻强磁铁上下磁极相反的塑料管。把一枚直径略小于长管内径、高为的强磁铁分别从甲、乙上端静止释放，强磁铁穿过长管的时间分别为、把一枚内径略大于长管外径、高为的小铝环从丙、丁上端静止释放，小铝环穿过长管的时间分别为、。不计摩擦与空气阻力，则下列说法最有可能的是(    ) A. 与几乎相等 B. 与几乎相等 C. 比大得多 D. 比大得多 7.如图所示，两条相距的平行虚线间存在一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。现将一个上底为、下底为、高为的等腰梯形闭合线圈，从图示位置以垂直于磁场边界的速度向右匀速穿过磁场，取逆时针方向为感应电流正方向，则该过程线圈中感应电流随位移变化的图像是(    ) A. B. C. D. 8.如图所示，空间中存在着正交的匀强磁场和匀强电场，已知电场强度大小为，方向竖直向下，磁感应强度大小为，方向垂直纸面图中未画出。一个电子由点以初速度水平向右飞入其中，运动轨迹如图所示，其中、和分别为轨迹在一个周期内的最高点和最低点，不计电子的重力。下列说法正确的是(    ) A. 磁感应强度方向垂直纸面向外 B. 由点至点的运动过程中，电子的速度逐渐增大 C. 如果只将电子换成质子，其他条件不变， 粒子的轨迹仍然能过点 D. 电子的初速度只需大于即可形成图示轨迹 二、多项选择题（每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。） 9.图甲为某高压直流输电线上使用的“正方形绝缘间隔棒”，它将长直导线、、、间距固定为，图乙为其截面图，为几何中心，、、、中通有等大同向电流。则(    ) A. 点的磁感应强度为零 B. 、之间的相互作用力为排斥力 C. 受到、、的作用力的合力方向指向 D. 仅将中电流变为，点磁感应强度方向沿正方形的对角线指向 10.如图所示，边长为的正方形区域内存在匀强磁场，方向垂直于纸面所在平面向外。边中点有一粒子源，可平行纸面向磁场内任意方向发射质量为、电荷量为的带电粒子，粒子速度大小均为，不计粒子重力以及粒子间的相互作用。已知垂直边射入的粒子恰好从边中点射出磁场，下列说法中正确的是(    ) A. 粒子带负电 B. 磁场的磁感应强度大小为 C. 有粒子从点射出磁场 D. 从点射出磁场的粒子在磁场中运动的时间为 11.如图所示，赤道附近地区的几位同学在做“摇绳发电”实验：把一条长约的导线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合回路。甲、乙两位同学按某一方向摇动导线的段，另两位同学观察电流计的指针。下列说法正确的是(    ) A. 若摇绳同学沿南北方向站立，摇绳过程中观察到电流计指针偏转不明显，主要原因是导线太短 B. 若摇绳同学沿东西方向站立，观察到灵敏电流计指针在“”刻度线左右摆动 C. 若摇绳同学沿东西方向站立，绳上升的过程中绳中的电流方向从东到西 D. 若摇绳同学沿东西方向站立，换用更细的导线会使电流计指针偏转更明显 12．如图，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ固定在水平面上，导轨间距为l=1m，其间存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=2T。两根长度相同的金属棒a、b垂直于导轨放置，金属棒的质量为ma=mb=1kg，其接入电路的电阻分别为Ra=1Ω、Rb=3Ω。初始时刻金属棒a、b间距离足够大，同时给两金属棒方向相反、大小分别为v0a=2m/s，v0b=6m/s的初速度，两金属棒相向运动。两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨电阻。下列说法正确的是（　　） A．初始时刻金属棒b的加速度大小为8m/s2 B．整个运动过程中通过金属棒a的电荷量为1C C．整个运动过程中金属棒b产生的焦耳热为12J D．为使两金属棒不相碰，则初始距离最小为2m 第II卷 三、实验题 13-1．某实验小组设计了如图甲所示的实验电路测量电源的电动势和内阻，实验器材有：待测电源、阻值为的定值电阻、内阻极大的电压表、总阻值为且阻值均匀的半圆形变阻器、可指示滑片转过角度的刻度盘、开关、导线若干。回答下列问题： 合上开关，滑片在顺时针转动的过程中，电源内阻的功率          填“增大”或“减小”； 在实验中转动滑片，改变角度弧度制，测量相应的定值电阻的电压，以为纵坐标，为横坐标，作出图像如图乙所示，已知图像的斜率为，纵截距为，则电源的电动势为          ，内阻          ； 若实验中采用的电压表内阻不够大，则电源电动势的测量值          填“偏大”“不变”或“偏小”。 13-2.某学生实验小组要测量一量程为的电压表的内阻约为几千欧。 先用多用电表粗测电压表内阻；将多用电表选择开关拨到电阻挡“”挡，将两表笔短接进行欧姆调零，再将多用电表的          选填“红”或“黑”表笔与待测电压表的正接线柱相连，将另一支表笔与另一个接线柱相连，多用电表的指针位置如图甲所示，那么粗测结果是          。 为了精确测量此电压表的内阻，小组成员用半偏法测此电压表的内阻。设计的电路如图乙所示，其中：电阻箱最大阻值，直流电源电动势，滑动变阻器最大阻值为。实验时，将图乙中滑动变阻器滑片移到最          选填“左”或“右”端，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表满偏。断开开关，再调节电阻箱，使电压表半偏，这时电阻箱的阻值为，则电压表的内阻为           ，此法测得的电压表内阻与真实值相比偏          选填“大”或“小”。 另一同学设计了如图丙所示的电路测该电压表的内阻，其中电压表为被测电压表，为量程为的电压表，实验时，按正确的操作，闭合开关后，调节滑动变阻器及电阻箱的阻值，使两电压表的指针偏转均较大，若调节后，电压表的示数为、电压表的示数为，电阻箱接入电路的电阻为，则被测电压表的内阻           。 四、计算题 14．门禁卡工作原理如下：把门禁卡（如图甲所示）靠近读卡器时，读卡器发射变化的磁场，门禁卡内部的线圈（如图乙所示）会产生一个微小的感应电流，将卡内存储的编码信息发送回读卡器，读卡器识别信息后发送一个“开门”指令给电锁，即可开门。已知门禁卡内置一正方形线圈，其匝数为 匝，边长，外接电阻的阻值，线圈自身电阻为，当门禁卡靠近读卡器时，读卡器在线圈处产生变化的磁场（如图丙所示），设垂直纸面向里为正方向，磁场方向与线圈平面垂直。 (1)时间内，通过电阻的电流的大小和方向； (2)时间内，电阻上产生的热量； (3)时间内，通过电阻的电荷量。 15.如图所示，水平直线上方有竖直向下的匀强电场，下方有一边长为的正三角形匀强磁场区域边界上也有磁场，点在边界上，边与平行，匀强磁场方向垂直纸面向外。质量为、带电量为的粒子从点以初速度垂直电场方向射出，在电场中偏转后从点进入磁场，之间的水平距离为，竖直距离为，粒子重力不计。 求电场强度的大小；若粒子从边离开磁场，求粒子在磁场中运动的最长时间。 16．某兴趣小组设计制作了一种磁悬浮列车模型，原理如图所示，PQ和MN是固定在水平地面上的两根足够长的平直导轨，导轨间分布着竖直（垂直纸面）方向等间距的匀强磁场B1和B2，二者方向相反。矩形金属框固定在实验车底部（车厢与金属框绝缘）。其中ad边宽度与磁场间隔相等，当磁场B1和B2同时以速度v0= 10m/s沿导轨向右匀速运动时，金属框受到磁场力，并带动实验车沿导轨运动。已知金属框垂直导轨的ab边长L=0.1m、总电阻R=0.4Ω，列车与线框的总质量m=4.0kg，B1=B2=2.0T， 悬浮状态下，实验车运动时受到恒定的阻力f=0.8N。 （1）求实验车所能达到的最大速率； （2）实验车达到的最大速率后，某时刻让磁场立即停止运动，实验车运动20s之后也停止运动，求实验车在这20s内的通过的距离； （3）假设两磁场由静止开始向右做匀加速运动，经过时间t=24s时，发现实验车正在向右做匀加速直线运动，此时实验车的速度为v=2m/s，求由两磁场开始运动到实验车开始运动所需要的时间。 参考答案： 1 2 3 4 5 6 A C D B B D 7 8 9 10 11 12 A B AC BD BC AC 13-1【答案】增大 偏小 13-2 【答案】黑 左 大 14.【答案】(1)，从到M (2) (3) 【详解】（1）时间内，由法拉第电磁感应定律可得     根据闭合电路欧姆定律可得        代入数据解得         依据楞次定律，电流方向自下而上，或从到M 。 （2）时间内，由法拉第电磁感应定律可得     根据闭合电路欧姆定律可得        代入数据解得 M、N间电阻上产生的热量，根据焦耳定律有             代入数据解得 （3）时间内，通过电阻的电荷量     代入数据解得 15.【答案】解：粒子在电场中做类平抛运动，则  ，  根据牛顿第二定律有  解得电场强度的大小  粒子离开电场时，沿电场方向的速度  粒子离开电场时的速度  解得  ，方向沿方向 根据几何关系可知，粒子从点离开磁场，粒子在磁场中运动的时间最长，作出粒子的运动轨迹如图所示 根据洛伦兹力提供向心力有  根据几何关系可得  粒子在磁场中轨迹所对应的圆心角  粒子在磁场中运动的时间  解得  16.(1)；(2)40m；(3)7s 【详解】 （1）实验车最大速率为时相对磁场的切割速率为， 则此时线框所受的磁场力大小为 此时线框所受的磁场力与阻力平衡，得：   （2）磁场停止运动后，线圈中的电动势： 线圈中的电流： 实验车所受的安培力： 根据动量定理，实验车停止运动的过程： 整理得： 而 解得： （3）根据题意分析可得，为实现实验车最终沿水平方向做匀加速直线运动，其加速度必须与两磁场由静止开始做匀加速直线运动的加速度相同，设加速度为， 则t时刻金属线圈中的电动势   金属框中感应电流   又因为安培力 所以对试验车，由牛顿第二定律得  得  设从磁场运动到实验车起动需要时间为，则时刻金属线圈中的电动势 金属框中感应电流 又因为安培力 对实验车，由牛顿第二定律得： 即 得： 学科网（北京）股份有限公司 $