北京市八一学校教育集团2025-2026学年高二上学期期末练习物理试卷

北京市八一学校教育集团2025-2026学年第一学期期末练习 高二年级物理 2026.01 物理班级 姓名 学号 本试卷共8页，满分100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试 卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。 第一部分（选择题共48分) 一、单项选择题（下列各小题均有四个选项，其中仅有一个符合题意，多选和错选均不 得分。本部分共12题，每题3分，共36分) 1.下列物理量属于矢量的是() A、电势 B.磁通量 C.感应电动势 D.磁感应强度 2.为了减少远距离输电线路中电阻损耗的能量，需要采用高压输电，在保持输送功率及输 电线路电阻不变的情况下，将输送电压提高到原来的10倍，则输电线路中电阻损耗的电功率 将减少到原来的() A最 B品 c品 D.0 3.如图所示，空间中有一足够大的区域内分布着匀强磁场，磁场方向垂直××首××××× 纸面向里，某时刻一带正电粒子沿纸面向右运动，若不计粒子所受重力，××之，×××音 带电粒子在匀强磁场中的运动是（) ×Xxx”xxxg A.匀速直线运动 B.匀变速曲线运动 ×××××××× C.顺时针转向的圆周运动 D.逆时针转向的圆周运动 4.将一定值电阻分别接到如图1和图2所示的两种交流电源上，在一个周期内该电阻产生的 焦耳热分别为Q1和Q2,则Q1:Q2等于() A.2:1. B.1:2 C.21 D.1:2 su/V y Zp A边A 图1 图2 10 5.某交流发电机产生的电流随时间变化的关系如图所示。由图像 可知该交流电的() A.频率为50Hz B.频率为25Hz -10 C.电流有效值为10A D. 电流有效值为5A 6.如图所示，在垂直纸面向里、范围足够大的匀强磁场中，放置一个金属圆环，圆环平面 与磁场方向垂直，若要使圆环中产生如图中箭头所示方向的瞬时感应电流，下列方法可行的 是() A.使匀强磁场均匀增强 B.使匀强磁场均匀减弱 C.使圆环向左或向右平动 D.使圆环向上或向下平动 高二物理第1页（共8页) 7.如图为演示自感现象实验装置的电路图，电源的电动势为E,内阻为r。A是灯泡，L是 一个自感系数很大的线圈，线圈的直流电阻小于灯泡A正常发光时的电阻。实验时，闭合 开关S,电路稳定后，灯泡A正常发光。下列说法正确的是（) A.闭合开关S,电路稳定后，灯泡A中电流等于线圈L中电流 B.闭合开关S,电路稳定后，灯泡A中电流大于线圈L中电流 C.电路稳定后突然断开开关S,灯泡A立即熄灭 D.电路稳定后突然断开开关S,灯泡A闪亮一下再熄灭 8.物理课上，老师做了一个“神奇”的实验：将1米长的铜管竖直放置， 一磁性很强的磁铁从上管口由静止释放，观察到磁铁用较长时间才从下管口 霸 强磁铁 落出，如图所示。对于这个实验现象同学们经分析讨论做出相关的判断，你 认为正确的是（下落过程中不计空气阻力，磁铁也没有与管壁接触）() A.如果磁铁的磁性足够强，磁铁会停留在铜管中，永远不落下来 铜管 B.如果磁铁的磁性足够强，磁铁运动时间更长，但一定会落下来 C.磁铁在铜管中运动的过程中，由于不计空气阻力，所以机械能守恒 D.·如果将铜管换成塑料管，磁铁从塑料管中出来也会用较长时间 9.如图1甲所示，矩形导线框ABCD固定在匀强磁场中，磁 B 感线垂直于线框所在平面向里，磁感应强度B随时间t变化的 Bo 规律如图1乙所示。规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正 方向；线框中沿着ABCDA方向为感应电流i的正方向；垂直 0 2to AB边指向框外为AB边所受安培力F的正方向。则在线框中 -Bo 产生的感应电流i和AB边所受安培力F随时间t变化的关系 图1 可能为图2中的() 0 20 -i0 图2 10.磁铁有N、S两极，同名磁极相斥，异名磁极相吸，这些特征与正、负电荷有很大的相 似性。库仑在得到点电荷之间的库仑定律后，直觉地感到磁极之间的相互作用力也遵循类似 的规律。他假定磁铁的两极各带有正、负磁荷，当磁极本身的几何线度远小于它们之间的距 离时，其上的磁荷可以看作点磁荷。库仑通过实验证明了静止的两个点磁荷之间的相互作用 力遵循的“磁库仑定律”与点电荷之间遵循的库仑定律类似。由上述内容可知，下列说法正 确的是() A.两个正磁荷之间的作用力为引力 B.两个点磁荷之间的相互作用力只与它们之间的距离有关 C.两个点磁荷之间的相互作用力与它们之间的距离成反比 D.相互作用的两个点磁荷，不论磁性强弱，它们之间的相互作用力大小一定相等 高二物理第2页（共8页) 11.一种用磁流体发电的装置如图所示。已知等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、 负带电粒子)以速度？喷射入磁感应强度为B的匀强磁场中（速度方向与磁场方向垂直）， 在磁场中有两块平行金属板A、B,板间距离为d,忽略粒子的重力及粒子间的相互作用， 下列说法正确的是（) A.金属板A是电源的正极 B、稳定后，发电机的电动势是B地 (.其他条件不变，只增大磁感应强度，发电机的 电动势减小 D.其他条件不变，只增大等离子体的射入速度， 发电机的电动势减小 等离子体 12.随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线.小到手表、手机，大到电脑、电动 汽车的充电，都已经实现了从理论研发到实际应用的转化.下图给出了某品牌的无线充电手 机利用电磁感应方式无线充电的原理图关于电线充电，下列说法正确的是（) A.无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应” B.只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电， C.接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同 ®只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电 接收线图 接收充电设备 发射线围 充电底座 二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中， 有两个或者两个以上选项是符合题意的，全部选对得3分，选对但不全得2分，错选漏选 不得分。） 13.如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，在磁铁正下方有一 个固定在水平桌面上的闭合铜质线圈。将磁铁竖直向下拉至某一位置后 放开，磁铁开始上下振动。下列说法正确的是（) A.磁铁振动过程中，线圈中电流的方向保持不变 B.磁铁振动过程中，线圈对桌面的压力始终大于线圈的重力 C.磁铁振动过程中，弹簧和磁铁组成系统的机械能一直减小 D.磁铁靠近线圈时，线圈有收缩的趋势 14.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数分别为、2，原、副线圈两端的电压分别为 、2,通过原、副线圈中的电流分别为、2。若保持、2和U不变，且闭合开关S后 两灯泡均能发光，则下列说法中正确的是() A12=21 n B.V2=2U n C.开关S由闭合变为断开，U2将变大 D. 不论开关S闭合或断开，始终有U=2的关系 高二物理第3页（共8页) 15.如图甲所示，匀强磁场中有一面积为S、电阻为R的单匝金属圆环，磁场方向垂直于圆 环平面竖直向上。图乙为该磁场的磁感应强度B随时间 t变化的图像，曲线上P点坐标为(o,B),P点的切线 在B轴的截距为B1,由以上信息可知() A、t=o时，圆环中感应电动势的大小 B B.=时，圆环中感应电流的方向 C.0~t0内，通过圆环某截面的电量 D、0~内，圆环所产生的焦耳热 16.如图所示，一质量为m的带电粒子从P点以垂直于磁场边界方向的速度)射入磁场， 穿出磁场时，速度方向与入射方向夹角为日。设磁感应强度为B、磁场宽度为d。粒子速度 始终与磁场垂直，不计粒子所受重力和空气阻力。在粒子穿越磁场的过程中，下列说法正确 的是() A.粒子的动能增量为0 B.粒子的动量增量为musin 0 C,该粒子在磁场中运动的时间为.dcos9 0 D.该粒子的比荷为0sim9 Bd 第二部分（非选择题共52分） 三、填空题（本部分共3题，共18分。) 17.如图1为“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置，所用电流表指针偏转方向与电 流方向间的关系为：当电流从“+”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。 (1)将条形磁铁按如图方式$极向下插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转。 (2)接着，将条形磁铁从螺线管中抽出，电流表指针向 偏 转（选填“左”或“右”)。 (3)经分析可得出结论：当穿过螺线管的磁通量增加时，感应 电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向 (选填“相同” 或者“相反”)。 18.某实验小组在利用实验室提供的器材测量一种金属电阻丝的 电阻率时，先用多用电表欧姆挡粗测了金属电阻丝的阻值，所使用 的多用电表欧姆挡共有“×1”“×10”“×100”“×1k”四个挡。实验小组的主要操作步骤有 如下三步： （1)将红、黑表笔分别插入多用电表的“十”、 15 “一”插孔，选择“×10”倍率的欧姆挡； 504030 0②§ .100 ①0 (2)将红、黑表笔直接接触，调整“欧姆调零 00 20 30 旋钮”，使表针指向刻度盘 边的0刻度（选 填“左”或者“右”)： 15 24 (3)把红、黑表笔分别与金属电阻丝的两端 2 Na 相接，表针指在如图中虚线①的位置。为了能获得 更准确的测量数据，将倍率调整到欧姆挡合适的挡 位；在一系列正确操作后表针指在如图中虚线②的 位置，则该金属电阻丝阻值的测量值是 2。 商二物理第4页（共8页） 19,利用如图1所示电路，测量一节干电池的电动势和内阻。要求尽量减小实验误差，调节 方便。除干电池、电流表(0~0.6A,内阻约0.1252)、开关、导线外，可选用的实验器材还 有： ⑦ A.电压表(03V,内阻约3k2) B.电压表(015V,内阻约15k2) C.滑动变阻器(0~202) 图1 D.滑动变阻器(0~5002) (1)实验中，电压表应选用，滑动变阻器应选用 (选填相应器材前的字母)。 (2)某同学将实验记录的6组数据标在图2的坐标纸上。请你先根据实验数据，作出本实 验的U一I图，再由该图线计算出该干电池电动势的测量值E=V,内电阻的测 量值=2。（结果均保留小数点后两位） ◆U1V 1.6 15 14 13 1.0理的/A 0 0.1020.3040596 图2 (3)在图1中，当滑动变阻器接入电路的阻值发生变化时，电压表示数U电源总功率P 亦随之改变，图3中能正确反映P与U的关系的是 图3 (4)假设干电池的内阻的真实值是，电压表内阻是R,电流表内阻是R,只考虑电表内 阻所引起的误差、图1实验方案中，测得的干电池内阻值实际上等于 (仅用r、Rv和RA表示)。 高二物理第5页（共8页） 四、计算题（本题共5小题，34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算 步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 20.(6分)如图所示，质量为m、电荷量为g的粒子，从容器A下方的小孔S1飘入S1、S2 之间的加速电场，其初速度可视为0，加速后经小孔S3以速度o沿与磁场垂直的方向进入 磁感应强度为B的匀强磁场中，最后垂直打到照相底片上的D点。不计粒子所受的重力， 求： (1)加速电场的电势差U。 (2)S3到D点的距离L。 (3)粒子在磁场中运动的时间t。 S2 .S3 21.(6分如图所示，位于竖直平面内的矩形金属线圈，边长L1=0.40m、 L2=0.25m,其匝数n=100匝，总电阻=1.02，线圈的两个末端分别与两个 彼此绝缘的铜环C、D(集流环)焊接在一起，并通过电刷和R=3.02的定 值电阻相连接。线圈所在空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度 B=1.0T,在外力驱动下线圈绕竖直固定中心轴O1O2匀速转动，角速度 w=2.0rad/s。求： (1)电阻R两端电压的最大值； (2)从线圈通过中性面（即线圈平面与磁场方向垂直的位置）开始 计时，经过二周期通过电阻R的电荷量； 4 R (3)在线圈转动一周的过程中，整个电路产生的焦耳热。 高二物理第6页（共8页) 22.(7分)回旋加速器是加速带电粒子的装置，如图甲所示。两D形盒分别在M端和P端 跟高频交流电源（图中未画出）相连，便在两D形盒之间的狭缝中形成加速电场，使粒子每 次穿过狭缝时都被加速。两D形盒放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于 D形盒底面，粒子源置于圆心O处，粒子源射出的带电粒 子质量为m、电荷量为9，最大回旋半径为R。不计粒子在 两D形盒间加速电场内运动的时间，不计粒子离开粒子源 时的初速度，忽略粒子所受重力以及粒子间相互作用。 UMP (1)若M、P之间所加电压UMr随时间t的变化如图乙 所示，每个周期内U6和-U持续时间相同，求： a.粒子离开加速器时的最大动能Ek; b、粒子在加速器中的加速次数N。 甲 (2)若M、P之间所加电压UMP为LC振荡器产生的高 UMP 频正弦型交变电压，其中线圈的电感为L。求LC 振荡器中电容器的最大电容Cm。(提示：LC振荡 电路的振荡周期T=2π√LC) -Uo 23.(7分)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。=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。 (1)金属棒MN以恒定速度y向右运动过程中 xD4￥一d￥M×C× ①若从仁O时刻起，所加的匀强磁场的磁感应强度B从Bo 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 7) X 的角度分析磁感应强度B的大小随时间t的变化规律； XB× ②若所加匀强磁场的磁感应强度为B且保持不变，试从磁 ×E× XN x Fx 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N棒中产生的感应电动势E的大小； (2)为使回路DEWM中产生正弦（或余弦）交变电流，请你展开“智慧的翅膀”，提出 ~种可行的设计方案，自设必要的物理量及符号，写出感应电动势瞬时值的表达式。 高二物理第7页（共8页) 24.(8分)电磁弹射技术是一种新兴的直线推进技术，适宜于短行程发射大载荷，在军 事、民用和工业领域具有广泛应用前景。我国已成功研制出用于航空母舰舰载机起飞的电磁 弹射器。它由发电机、直线电机、强迫储能装置和控制系统等部分组成。 电磁弹射器可以简化为如图所示的装置以说明其基本原理。电源和一对足够长平行金属 导轨M、N分别通过单刀双掷开关K与电容器相连。电源的电动势E-=10V,内阻不计。两 条足够长的导轨相距L=0.1m且水平放置，处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方 向垂直于导轨平面且竖直向下，电容器的电容C-10F。现将一质量m=0.1kg、电阻=0.12的 金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内，分别 4 与两导轨良好接触。将开关K置于a使电 E X X BX 容“充电，充电结束后，再将开关K置于 0 b,金属滑块会在电磁力的驱动下运动，不 计导轨和电路其他部分的电阻，且忽略金 属滑块运动过程中的一切阻力，不计电容充放电过程中该装置向外辐射的电磁能量及导轨中 电流产生的磁场对滑块的作用。 (1)在电容器放电过程中，金属滑块两端电压与电容器两极间电压始终相等。求在开关 K置于b瞬间，金属滑块的加速度的大小a; (2)求金属滑块最大速度)： (3)a电容器是一种储能装置，当电容两极间电压为U时，它所储存的电能A=C22。 求金属滑块在运动过程中产生的焦耳热Q; b.金属滑块在运动时会产生反电动势，使金属滑块中大量定向运动的自由电子又受 到.一个阻力作用。请分析并计算在金属滑块运动过程中这个阻力所做的总功W。 高二物理第8页.（共8页） 北京市八一学校教育集团2025-2026学年第一学期期末练习 高二物理 参考答案 选择题答案： 题号 1 2 3 x 5 6 > 答案 D B D A B A D B 题号 9 10 11 12 13 14 15 16 答案 C D B Q CD BD ABC AD 填空题答案： 17,左；相反 18.右；6 19.(1)A: C: (2)作图如答图1所示： 1.50(1.491.51)；0.83(0.810.85)； (3)B(4)R 0.3 答图1 r+R 计算题答案： 20:(1)根据动能定理有 U=1mv-0 解得 2 =uw2 2g (2)设粒子在磁场做匀速圆周运动的半径为R。根据牛顿第二定律有qB- R 解得R=Y. gB S到D点的距离L=2R,解得L=2m严 gB (3)粒子在磁场中运动的周期为T= 2元R2元m gB 粒子在磁场中运动的时间1=，解得1= 2 gB 21.(1)线圈中感应电动势的最大值Em=nBSw,其中S-L1L2 Em=nBSo=nBL L20=20V 线圈中感应电流的最大值1=5OA R+r 电阻R两端电压的最大值Um=ImR=l5V (2)设从线圈平面通过中性面时开始，经过周期的时间A上T元 420 此过程中线圈中的平均感应电动势=A”=5 △t △t 通过电阻R的平均电流7=豆= nBS R+r(R+r)△t 第1页/共4页 通过电阻R的电荷量q=7AM=mBS=25C R+r (3)线圈中感应电流的有效值上52A V22 线圈转动一周的过程中，电流通过整个回路产生的焦耳热： 9热I2(R+r）T=50πJ≈157J 22.(1)a.当粒子做匀速圆周运动的半径为最大回旋半径R时，其速度取得最大值，因 此其动能也最大。根据洛伦兹力、牛顿运动定律和圆周运动等规律，有 TvB=mvi R 可得最大动能 E=号m2=9R'B 2 21 b.粒子在磁场中运动时，其动能保持不变。当粒子在加速电场中运动时，粒子每 通过1次加速电场，就会被加速1次，从而获得能量q,根据能量守恒，有 N·qU。=Ek 可得 N=BqR'B: qU。2U。 (2)设带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的运动周期为。当粒子的速率为~回旋半 径为r时，根据洛伦兹力、牛顿运动定律、圆周运动等规律，有 gvB=mr 可解得 Z=270-2wu v gB 若用LC振荡器实现同步加速，T可以是LC振荡电路的周期的n倍，n为大于0的正 奇数，因此当n=1、即LC振荡电路的振荡周期取得最大值T时，有T=T,此时LC振荡 器中电容器的电容最大，即 20L=2m√DCm gB 解得 gBL 23.(1)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BoLd=BL(d什) 解得B=Bd d+vt ②方法一：由法拉第电磁感应定律推导 第2页/共4页