北京市海淀区首都师范大学附属中学2025-2026学年高二上学期期末物理试题

首都师大附中2025—2026学年第一学期期末考试 高二物理 第I卷（共42分） 一、选择题（本大题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题所列出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。） 1. 某区域的电场线分布如图所示，电场中有A、B两点．设A、B两点的电场强度大小分别为、，电势分别是、，则下列判断正确的是 A. B. C. D. 2. 质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（　　） A. M带正电，N带负电 B. M的速率小于N的速率 C. 洛伦兹力对M、N做正功 D. M的运动时间等于N的运动时间 3. 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 4. 在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一个100匝、面积为的圆形导体线圈。规定线圈中电流和磁场的正方向如图甲所示。磁感应强度B随时间t按图乙变化，下列说法正确的是（　　） A. 0～0.4s内线圈中的感应电流方向为正 B. 0.4～0.5s内线圈中的感应电流在轴线处的磁场方向向下 C. 0.4～0.5s内线圈中的感应电动势大小为4V D. 0～0.4s内与0.4～0.5s内线圈中的感应电流大小之比为1:8 5. 如图所示，（甲）→（乙）→（丙）→（丁）→（甲）过程是交流发电机发电的示意图，线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上，用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在匀速转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。已知线圈转动的角速度为ω，转动过程中电路中的最大电流为Im。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i随时间t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，cd边电流方向为c→d 6. 物理课上，老师做了一个奇妙的“自感现象”实验。按图连接电路，先闭合开关S，电路稳定后小灯泡A正常发光，然后断开开关S，同学们发现小灯泡A闪亮一下再熄灭。已知自感线圈L的直流电阻为RL，小灯泡A正常发光时电阻为RA。下列说法中正确的是（ ） A. RL>RA B. RL<RA C. 断开开关S的瞬间，小灯泡A中的电流方向为a→b D. 断开开关S的瞬间，小灯泡A中的电流方向为b→a 7. 如图所示，光滑水平面上有竖直向下的匀强磁场，图中虚线为磁场区域的左边界。一个长方形的金属线框以初速度v向左运动，穿出磁场。此过程中，线框中感应电流的大小随时间变化的图像是（ ） A. B. C. D. 8. 在如图所示的电路中，电压表、电流表均为理想电表．电源电动势为12V，内阻为1Ω，电动机线圈电阻为0.5Ω，开关闭合，电动机正常工作，电压表示数为10V，则 A. 电源两端的电压为12V B. 电源的输出功率为24W C. 电动机消耗的电功率为80W D. 电动机所做机械功的功率为18W 9. 如图所示的平行板器件中有方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场。一带正电的粒子以某一速度从该装置的左端水平向右进入两板间后，恰好能做直线运动。忽略粒子重力的影响，则 A. 若只将粒子改为带负电，其将往上偏 B. 若只增加粒子进入该装置的速度，其将往上偏 C. 若只增加粒子的电荷量，其将往下偏 D. 若粒子从右端水平进入，则仍沿直线水平飞出 10. 某同学用如图所示的电路，借助电流传感器研究不同元件通电时的电流变化情况，实验室提供的元件有小灯泡、定值电阻、电感线圈和电容器。时刻闭合开关S，测得通过不同元件的电流随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 图甲对应的元件为小灯泡 B. 图乙对应的元件为定值电阻 C. 图丙对应的元件为电感线圈 D. 图丁对应的元件为电容器 11. 某静电场的电势在x轴上的分布如图所示，B、C是x轴上关于坐标原点O对称的两点。一个带负电的粒子仅在电场力作用下，以O点为中心、沿x轴方向在B、C两点间做周期性往复运动。下列说法正确的是（ ） A. 从B运动到C的过程中，电场力先做正功，后做负功 B. 从B运动到O的过程中，粒子的加速度先减小后增大 C. 粒子在O点的电势能最小 D. 粒子在O点的动能最小 12. 如图1所示，地面上方高度为d的空间内有水平方向的匀强磁场，质量为m的正方形闭合导线框abcd的边长为l，从bc边距离地面高为h处将其由静止释放，已知h > d > l。从导线框开始运动到bc边即将落地的过程中，导线框的v-t图像如图2所示。重力加速度为g，不计空气阻力，以下有关这一过程的判断正确的是（　　） A. t1~ t2时间内导线框受到的安培力逐渐增大 B. 磁场的高度可以用图中阴影部分的面积表示 C. 导线框重力势能的减少量等于其动能的增加量 D. 导线框产生的焦耳热大于 13. 手机拍照时手的抖动产生的微小加速度会影响拍照质量，光学防抖技术可以消除这种影响。如图，镜头仅通过左、下两侧的弹簧与手机框架相连，两个相同线圈c、d分别固定在镜头右、上两侧，c、d中的一部分处在相同的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。拍照时，手机可实时检测手机框架的微小加速度a的大小和方向，依此自动调节c、d中通入的电流和的大小和方向（无抖动时和均为零），使镜头处于零加速度状态。下列说法正确的是（　　） A. 若沿顺时针方向，，则表明a的方向向右 B. 若沿顺时针方向，，则表明a的方向向下 C. 若a的方向沿左偏上，则沿顺时针方向，沿逆时针方向且 D. 若a的方向沿右偏上，则沿顺时针方向，沿顺时针方向且 14. 利用霍尔元件可以进行微小位移的测量。如图甲所示，将固定有霍尔元件的物体置于两块磁性强弱相同、同极相对放置的磁体缝隙中，建立如图乙所示的空间坐标系。保持沿x方向通过霍尔元件的电流I不变，当物体沿z轴方向移动时，由于不同位置处磁感应强度B不同，霍尔元件将在y轴方向的上、下表面间产生不同的霍尔电压UH。当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，UH为0，将该点作为位移的零点。在小范围内，磁感应强度B的大小和坐标z成正比，这样就可以把电压表改装成测量物体微小位移的仪表。下列说法中正确的是（　　） A. 该仪表只能测量位移的大小，无法确定位移的方向 B. 该仪表的刻度线是均匀的 C. 若霍尔元件中导电的载流子为电子，则当Δz<0时，下表面电势高 D. 电流I越大，霍尔电压UH越小 第II卷（共58分） 二、本题共2小题，共18分。 15. 用如图所示的多用电表测量定值电阻。 (1)待测电阻的阻值约为20Ω，测量步骤如下： ①调节指针定位螺丝，使多用电表指针对准________（选填“直流电流、电压”或“电阻”）“0”刻线。 ②将选择开关转到电阻挡的___________（选填“×1”、“×10”或“×100”）的位置。 ③将红、黑表笔插入“＋”、“－”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的________（选填“0刻线”或“∞刻线”）。 ④将两表笔分别与待测电阻相接，读取数据。 (2)测量后需要继续测量一个阻值大约是2kΩ左右的电阻。在红黑表笔接触这个电阻两端之前，请从下列选项中挑出必要的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量。 A．调节定位指针螺丝，使多用电表指针对准“0”刻线 B．将红黑表笔接触 C．把选择开关旋转到“×1k”位置 D．把选择开关旋转到“×100”位置 E．调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的“0”刻线 16. 实验课中同学们要完成“测量一节干电池的电动势和内阻”的任务，被测电池的电动势约为1.5V，内阻约为1.0Ω。某小组计划利用如图的电路进行测量，已知实验室除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用： 电流表A1：量程0~0.6A，内阻约0.125Ω 电流表A2：量程0~3A，内阻约0.025Ω 电压表V：量程0~3V，内阻约3kΩ 滑动变阻器R：0~20Ω，额定电流2A （1）为了使测量结果尽量准确，电流表应选用 _________（填写仪器的字母代号）。 （2）如图是该组同学根据所获得的6组实验数据，在坐标纸上绘制的反映路端电压随电流变化的U-I图线，请据此图线判断被测干电池的电动势E=_________V，内阻r=_________Ω。（结果保留到小数点后两位） （3）若仅考虑电表内阻的影响，如图中描绘的点迹与“电池两端电压的真实值”和“流过电池的电流真实值”所对应点迹存在一定的偏差，请根据实验中该同学测得的数据，以及电表的参数估算这一偏差的数量级约为_________。 A. B. C. D. （4）为了研究电表内阻对测量结果的影响，我们用U和I的函数关系来分析这一个问题。若字母RV、RA分别表示电压表和电流表的内阻，U、I分别表示电压表和电流表的示数，E、r分别表示电池的电动势和内阻的真实值。考虑到电表内阻的影响，请选择相关的字母写出反映U和I实际关系的函数表达式U=___________。 三、本题包括4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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。 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，A、B和M、N为两组平行金属板．质量为m、电荷量为+q的粒子，自A板中央小孔进入A、B间的电场，经过电场加速，从B板中央小孔射出，沿M、N极板间的中心线方向进入该区域．已知极板A、B间的电压为U0，极板M、N的长度为l，极板间的距离为d．不计粒子重力及其在a板时的初速度． （1）求粒子到达b板时的速度大小v； （2）若在M、N间只加上偏转电压U，粒子能从M、N间的区域从右侧飞出．求粒子射出该区域时沿垂直于板面方向的侧移量y； （3）若在M、N间只加上垂直于纸面的匀强磁场，粒子恰好从N板的右侧边缘飞出，求磁感应强度B的大小和方向． 19. 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。、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，两个形盒在高频交流电源上。在盒中心处有粒子源，产生的带正电粒子在两盒之间被电场加速后进入盒中。两个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，一次一次地被回速，速度越来越大，运动半径也越来越大，最后到达形盒的边缘，沿切线方向以最大速度被导出。已知带电粒子的电荷量为，质量为，加速时狭缝间电压大小恒为，磁场的磁感应强度为，形盒的半径为，狭缝之间的距离为。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）带电粒子能被加速的最大动能。 （2）带电粒子在盒中第个半圆的半径。 （3）若带电粒子束从回旋加速器输出时形成的等效电流为，求从回旋加速器输出的带电粒子的平均功率。 20. 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r=0.1Ω的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内，分别与两导轨良好接触．将开关K置于a使电容器充电，充电结束后，再将开关K置于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v； （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=CU2/2．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． 首都师大附中2025—2026学年第一学期期末考试 高二物理 第I卷（共42分） 一、选择题（本大题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题所列出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。） 【1题答案】 【答案】AD 【2题答案】 【答案】D 【3题答案】 【答案】CD 【4题答案】 【答案】ACD 【5题答案】 【答案】A 【6题答案】 【答案】BD 【7题答案】 【答案】B 【8题答案】 【答案】D 【9题答案】 【答案】B 【10题答案】 【答案】CD 【11题答案】 【答案】AC 【12题答案】 【答案】D 【13题答案】 【答案】BC 【14题答案】 【答案】B 第II卷（共58分） 二、本题共2小题，共18分。 【15题答案】 【答案】 ①. 直流电流、电压 ②. ×1 ③. 0刻线 ④. DBE 【16题答案】 【答案】（1）A1 （2） ①. 1.48 ②. 0.82（0.81~0.85） （3）B （4） 三、本题包括4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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。 【17题答案】 【答案】（1）；（2）；（3） 【18题答案】 【答案】（1） （2） （3）,磁感应强度方向垂直纸面向外． 【19题答案】 【答案】（1） ；（2）；（3） 【20题答案】 【答案】（1）见解析（2）40m/s（3）a. 400J；b. –80J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $