北京清华大学附属中学2025-2026学年高二上学期期末物理试卷

高二第一学期期末试卷 物理 2026.1 学部 班级姓名■ 考号 一、单项选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中， 只有一项是符合题意的。) 1.下列物理量的单位符号正确的是() A.电感：H B.磁感应强度：Wb C.磁通量：T D.电容：C 2.某“冰箱贴”背面的磁性材料磁感线如图所示， 下列说法正确的是（) A.磁感线是闭合的曲线 B.a点的磁感应强度大于b点 磁性材料 C.a、b、c点的磁感应强度一样大 D.c点没有磁感线，故该点没有磁场 3.将可以自由转动的小磁针平行于地表放在赤道上，当在小磁针正上方放置一根南北方向 的通电直导线，并且电流方向自南向北，稳定静止时小磁针的指向可能正确的是（黑色一 端代表小磁针的N极，忽略磁偏角)（) 地理北极 地理北极 赤道 赤道 A B 地理北极 地理北极 赤道 赤道 4.在直角坐标系xOy中，有三条相互平行的长直通电导线I1,【2,3,分别位于y=, y=0,y=-y,处，导线中电流方向如图所示，大小分别为。、I。、2I。。已知无限长直 电流在周围某点产生的磁感应强度大小为B=k(其中k是常量、【是电流大小、r是该 点到电流的距离)。下列判断正确的是() A.I1、I相互排斥 B、y=y处的导线受到的安培力为零 C、y=0处的导线受到的安培力方向沿y轴负方向 D.y=-y,处的导线受到的安培力方向沿y轴正方向 5.如图甲为磁电式电流表的结构，图乙为极靴和铁质圆柱间的磁场分布，线圈、b两边 以图示方向电流，线圈两边所在处的磁感应强度大小相等。则下列选项正确的是(） 螺旋弹簧 软铁 线圈 极靴 甲 乙 A.电流表中的磁场是匀强磁场 B.用来做线圈骨架的铝框可以帮助指针快速稳定的停下来，方便读数 C.线圈无论转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行，所以线圈不受安培力 D.运输时要用导线把电流表两接线柱连在一起，若适当换成更弱的磁场可更好地减缓 表针的摆动幅度 6.在粒子物理研究中，带电粒子在云室等探测装置中的径迹 是非常重要的实验证据。右图是1932年安德森利用放在匀强 磁场中的云室记录的正电子的径迹，云室中放有6mm厚的铅 反，磁场方向垂直纸面，A、B是径迹上的两个点，若不计正 电子受到的重力及运动过程的阻力，下列说法正确的是() A.磁场方向垂直纸面向外 B.正电子的运动方向是从A到B C.正电子在A、B两点受到的洛仑兹力大小相等 D,正电子经过铅板后，运动的周期变小 安德森记录的正电子的径迹 第2页，共10页 7.如图所示，一个质量为m、电荷量为一9的圆环，可在倾斜放置的足够长的粗糙绝塚w 杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，不计空气阻力，现让圆环从静止开始 沿细杆下滑，在之后的运动过程中，下列运动图像可能正确的是（) 8.物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图所示，插有铁芯的螺线管直立在水平 桌面上，铁芯上套着一个铝环，螺线管与电源、开关相连，线圈上端与电源正极相连，闭 合开关的瞬间，铝环立刻向上跳起，铁芯足够长。下列说法中正确的是（) 铁芯 铝环 源 线圈 A.若保持开关闭合，则铝环停留在某一高度 B.跳起的铝环会回落，断开开关时铝环又将跳起 C.若将电源的正、负极对调，观察到的现象不变 D,若换用交流电源做实验，则观察不到铝环跳起的现象 9.如图所示，导体AB的长为2R,绕O点以角速度w逆时针匀速转动，OB长为R,且 OBA三点在一条直线上，有一磁感应强度为B的匀强磁场，垂直纸面向里，充满转动平 面，下面说法正确的是（) A B. A.A点高于B电势，AB两端的电势差为4BawR2 B.B点高于A电势，AB两端的电势差为2BR2 C.A点高于B电势，AB两端的电势差为6BawR2 D.B点高于A电势，AB两端的电势差为4BaOR2 10.如图()所示，线框ABC固定于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，当磁场变化时， 线框有收缩的趋势，且线框AB边所受安培力大小变化规律如图(b)所示，则磁场的变 化情况可能是() X X A 十 B XX 图(a) 图6) B 二、不定项选择题（本题共6小题，每小题3分，共18分。每题至少有一个正确答案。选 对得3分，选对但不全得2分，错选、多选，该小题不得分) 11,下列①、②、③、④四幅图分别是速度选择器、磁流体发电机、质谱仪、回旋加速器的 结构示意图，下列说法中正确的是（) 等离子体 ① 八B·· 接交流电源 ③ ④ E A.图①中粒子沿直线P运动的条件是v= B B.图②中可以判断出通过电阻的电流方向为从上到下 C.图③中在分析同位素时，轨迹半径最大的粒子对应质量也最大 D.图④随着粒子的运动越来越快，粒子走过半圆的时间间隔越来越短 12.如图所示，某工厂的排污管道是长为b、宽为a、高为c的长方体金属管道，磁感应强 度大小为B的匀强磁场垂直金属管道的前后表面。含大量正、负离子的污水向右匀速流动， 在金属管道间所形成的电压为U,通过电压可知污水的流量（单位时间内流过的液体体积 称为流量)，下列说法正确的是（) A,电压U是在上下两面间形成的 B.电压U是在前后两面间形成的 C.该排污管道的流量Q= B D、该排污管道的流量Q= B 13.1820年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。实验中将一铜圆盘水平放置， 在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示。实验中发现，当圆 盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后， 下列说法正确的是() L 铜圆盘C A.圆盘转动时，可看成沿半径方向的金属条切割磁感线，从而在圆心和边缘之间产生 了感应电动势 B,在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化 C.圆盘内的电流产生的磁场导致磁针转动 D.圆盘中自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动 第5页，共10页 14.某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图1中三个灯泡完全相同，不 考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关$的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后 断开开关。图2是由传感器得到的电压4随时间t变化的图像。电感线圈自感系数较大，不 计线圈的电阻及电源内阻.下列说法正确的是() 传感器 D 图1 图2 A.开关S断开瞬间，灯D2闪亮一下再熄灭 B.开关S闭合瞬间，灯D,、D2的瞬时功率相等 C.根据题中信息可推出4与42的比值为2：3 D.根据题中信息可推出4与42的比值为3：4 15.用一段横截面半径为r、电阻率为p、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为R(r《R) 的圆形线框，圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中，圆环的圆心始终在N极的轴线上， 圆环所在位置的磁感应强度大小均为B。圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为，忽略 电感的影响，下列说法正确的是( 磁铁 俯视图 侧视图 A.下落过程圆环磁通量不变，不产生感应电流 B.下落过程中圆环产生顺时针方向感应电流 C.如果径向磁场，足够深，则圆环的最大速度为P 2 Bv D.此时圆环的加速度为a=g pd 16.绝缘细圆环总质量为m,半径为R,电荷量为Q的正电荷均匀分布在圆环上。用外力 使圆环从静止开始绕通过环心且垂直于环面的轴线加速转动，如图所示。角速度ω随时间 !均匀增加，即ω=让(1为已知量)。圆环转动形成等效电流，该电流产生的磁场通过圆环 的磁通量与该电流成正比，比例系数为k(k为已知量)，不计圆环上的电荷作加速运动时 所产生的电磁辐射。以下说法正确的是( O A.圆环转动形成等效电流的大小为1'=卫社 2π 0.圆环中会产生大小为22 的感应电动势 4π C、圆环每转一圈动能增加2π入mR D.圆环每转一圈外力做功2mR2+k②1 2π 三、填空、实验题（每空2分，共20分) 17.磁传感器（传感器是可以把被测量量转化为电信号的一种装置） 根据霍尔效应用半导体材料制成的元件叫霍尔元件，可以利用霍尔元件制成磁传感器测量 磁感应强度。 如图所示，某霍尔元件的主要部分由一块边长为α、厚度为h的正方形半导体薄片构成， M和N、P和Q是相互两两正对的面，半导体薄片水平放置并通以从M到N的电流后， 施加磁感应强度为B竖直向上的匀强磁场。己知该半导体薄片的自由电荷是电子。 （1)在刚施加匀强磁场时，电子在」 力的作用下发生侧向偏转，使得图中表 面 (从‘M、‘N、‘P'、‘2'、‘上'、下’中选填)的电势降低，与其正对 的面之间出现电势差，称霍尔电势差。 (2)若电子沿电流方向的定向移动速率为，电子电荷量为一，则稳定后的霍尔电势差 大小U= ；若仅增大所施加的匀强磁场的磁感应强度，则U将 若仅稍微改变半导体薄片与水平面的夹角，则U将」 。（后两空均选填“增大*不 变”或减小”) 利用该霍尔元件制成的磁传感器，研究通电螺线管产生的磁场。 (3)在对螺线管通电前 （选填“必须”或“不需要”)对磁传感器进行调零。 (4)磁传感器的霍尔元件位于通电螺线管外部某位置时，磁传感器读数为2mT,则该位 置的磁感应强度一定( ) A.≤2mT B.<2mT C.=2 mT D.z2mT E.>2mT 第7页，共10页 18.如图为“探究感应电流产生的条件”的实验装置，有铁芯的线圈A放在线圈B中。 (1)为了保护电器，开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应位于 (填“最左瑞“正中 央”或“最右端”)。 (2)在闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向右偏转。下列说法中正确的是 A.闭合开关后，将线圈A从线圈B中抽出时，电流计指针向右偏转 B.闭合开关后，滑片P向右加速滑动时，电流计指针向左偏转 C.闭合开关后，线圈A、B保持不动，电流计指针不偏转 D.断开开关瞬间，电流计指针向右偏转 (3)某同学在完成实验后未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时 突然被电击了一下，则被电击是在拆除 (填“A”或“B”)线圈所在电路时发生的。 四、计算题（本题共4小题，共42分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。有 数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位) 19.(9分)如图所示，平行光滑金属导轨MW和PQ相距L=lm,NQ间连接有电阻R, 放置在水平导轨上的导体棒ab在水平外力F作用下向左以大小为v=2m/s的速度匀速运 动，垂直于导轨平面的匀强磁场的磁感应强度B=0.5T。电阻R=1.52,导体棒电阻 r=0.52,导轨电阻不计，求： (1)ab产生的感应电流多大？ (2)电势差U是多少？ B (3)外力F是多少？方向如何？ b 20.(9分)如图所示，在坐标系xOy第一象限内有场强大小为E、方向沿y轴负方向的匀 强电场，第二象限内有半径为2L的圆形匀强磁场，其磁感应强度大小为B,方向垂直于xOy 平面向里且与x轴相切于P点，P点的坐标为(-3L,0)。一电子以沿y轴正方向、大小为 v-2BL的初速度从P点射入磁场，经过磁场偏转后通过y轴的Q点进入第一象限。已知 电子的质量为m、电荷量为-e,不计电子重力。求： (1)电子在磁场中运动的半径r: (2)若在y=4L处有一粒子接收屏。 ()电子打到屏上点的横坐标； (ⅱ)电子从释放到接收屏的时间t。 第8页，共10页 21.(12分)如图，两条相距1的光滑平行金属导轨位于同一水平面（纸面）内，其左卷 一阻值为R的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、导轨和金属棒中间隋 一面积为S的区域，区域中存在垂直于纸面向里的磁场，磁感应强度大小为B随时间 变化关系为B=:，式中k为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界 (虚线)与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B。，方向也垂直于纸面向里。某时刻检 棒在一外加水平恒力F的作用下，从图示位置由静止.开始向右运动，在。时刻恰好以藏 ,越过W,此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻 忽略不计。求： (1)在0~t。时间内，流过电阻的电荷量9： (2)在时刻t(1>t)穿过回路的总磁通量Φ与t的关系式： (3)金属棒所受外加水平恒力F的大小。 金属棒 M XXXX XY R XXXX XY 22.(12分)（1)“物理模型在物理学的研究和学习中起着非常重要的作用。比如“金属霍 尔效应”、“磁流体发电机”与“电磁流量计”本质上都和导体切割磁感线产生感应电动势是相 同的物理模型：如图甲所示，长度为I的金属棒MN处在磁感应强度为B的匀强磁场中， 金属棒在外力的作用下以速度ⅴ匀速向右运动，请根据电动势的定义证明金属棒产生的感 应电动势D=Bw,并说明金属棒的哪一端电势高。 (2)将以上模型还原为一个实际问题。如图乙所示，两端开口、内壁光滑的绝缘直管质量 为m1,中央有绝缘隔板，放在光滑水平面上。中央隔板两侧有带等量正负电荷小球A、B, 质量均为m,带电量均为q。处在磁感应强度为B,方向竖直向下的匀强磁场中，不计二 者间库仑力。现给系统垂直于管的水平初速度，设以后运动过程中小球始终在管内。求： ①小球的最大速度vm; ②小球在o方向上离开初位置的最远距离x。 M × X X 、 × × + xx X 甲 乙 图 :