北京市第二十中学2025-2026学年高二上学期1月期末物理试题

北京市第二十中学2025-2026学年度第一学期期末考试试卷 高二 物理 （时间：90分钟 满分：100分 选择性必修二模块结业考试） 班级：______ 姓名：______ 一、单选题（共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，选对得3分，选错得0分。） 1. 有关电场强度的理解，下述说法正确的是（　　） A. 由可知，电场强度E跟放入的电荷q所受的电场力F成正比 B. 当电场中存在试探电荷时，电荷周围才出现电场这种特殊的物质，才存在电场强度 C. 由可知，在离点电荷很近的地方，r接近于零，电场强度为无穷大 D. 电场强度是反映电场本身特性的物理量，与是否存在试探电荷无关 2. 如图所示为研究平行通电直导线之间相互作用的实验装置。接通电路后发现两根导线均发生形变，此时通过导线和的电流大小分别为和，已知，方向均向上。若用和分别表示导线与受到的磁场力，则下列说法正确的是（　　） A. 两根导线相互排斥 B. 为判断的方向，需要知道和的合磁场方向 C. 两个力的大小关系为 D. 仅增大电流，、会同时都增大 3. 2022年11月23日由三峡集团研制的单机容量16兆瓦海上风电机组成功下线，该机组是目前全球单机容量最大、叶轮直径最大的风电机组，风力发电机简易模型如甲图所示，某兴趣小组自制了一台风力发电机，试验中叶轮带动线圈在匀强磁场中转动，产生的交流电电流随时间变化的图像如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A. 电流的有效值为10A B. 1s内电流的方向变化10次 C. 电流的瞬时值表达式为 D. 线圈处于甲图所示位置时产生的电流最大 4. 下列关于电磁感应现象的说法中，正确的是（　　） A. 铜片在磁铁两极间摆动时会受到很大的阻力是由于磁铁对铜片的吸引 B. 搬运电流表时将正负接线柱用导线连接可以避免指针剧烈晃动而损坏 C. 高考考场用于安全检查的安全门能够检查出考生携带的纸张 D. 摇动手柄使蹄形磁铁转动时，铝框会和磁铁同向转动且转得比磁铁快 5. 如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场．一带电粒子垂直磁场边界从a点射入，从b点射出．下列说法正确的是 A. 粒子带正电 B. 粒子在b点速率大于在a点速率 C. 若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出 D. 若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短 6. 法拉第圆盘发电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场中。圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（　　） A. 若圆盘转动方向不变，角速度大小均匀增大，则产生恒定电流 B. 若从上向下看，圆盘顺时针转动，则P点电势低于Q点电势 C. 若圆盘转动的半径变为原来的2倍，则圆盘产生的感应电动势变为原来的2倍 D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电阻R的热功率也变为原来的2倍 7. 锂离子电池以碳材料为负极，以含锂的化合物为正极，依靠带正电的离子在电池内部正极和负极之间移动来工作。图示为锂电池的内部结构，已知某锂电池的电动势为（　　） A. 该电池充当电源时，其输出电压可能大于 B. 在锂电池内部，依靠静电力搬运 C. 该电池单位时间，一定将化学能转化为电能 D. 图过程为该锂电池放电过程 8. 如图甲所示，某同学在研究电磁感应现象时，将一线圈两端与电流传感器相连，强磁铁从长玻璃管上端由静止下落，电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流随时间变化的图像，时刻电流为0，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 在时刻，穿过线圈的磁通量为0 B. 在到时间内，强磁铁的加速度大于重力加速度 C. 强磁铁穿过线圈的过程中，受到线圈的作用力一直向上 D. 在到的时间内，强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量 9. 电磁流量计可以测量导电液体的流量Q（单位时间内流过管道横截面的液体体积）。如图所示，内壁光滑的薄圆管由非磁性导电材料制成，空间有垂直管道轴线的匀强磁场，磁感应强度为B。液体充满管道并以速度ν沿轴线方向流动，圆管壁上的M、N两点连线为直径，且垂直于磁场方向，M、N两点的电势差为。下列说法正确的是（　　） A. M点电势比点N高 B. 在流量Q一定时，管道半径越小，越小 C. 导电液体中的带电粒子数密度越大，越大 D. 若直径MN与磁场方向不垂直，测得的流量Q偏小 10. 2025年，中国环流三号（HL-3）实现更高参数的稳态运行，等离子体温度突破1.5亿摄氏度，并成功延长高约束模式（H-mode）的持续时间，向未来聚变电站工程化迈出关键一步。可控核聚变的磁约束像一个无形的管道，将高温等离子体束缚在其中，通过电磁感应产生的涡旋电场给等离子体加速，使其达到核聚变的点火温度。可以做一些简化后的模拟计算：半径为的环形光滑管道处于垂直纸面向里、随时间均匀增大的匀强磁场中，磁感应强度的变化规律为，其中为常数且，如图乙所示。时刻，一个质量为、电荷量为的微粒，从静止开始被涡旋电场加速，时刻与一个静止的中性粒子相撞，并结合在一起，电荷量不变。在计算过程中均不考虑重力。以下正确的是（　　） A. 管道内产生的涡旋电场强度增大 B. 带正电微粒被涡旋电场加速后在磁场中的旋转方向是顺时针 C. 碰前瞬间带电微粒的速度 D. 碰后瞬间管道对结合体的作用力方向沿圆环半径向内 二、多项选择题。（本题共5小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题意的。每小题3分，共15分。每小题全选对的得分，选对但不全的得2分，只要有选错的该小题不得分） 11. 如图单匝线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场，第二次又以2v匀速进入同一匀强磁场。以下说法正确的是（ ） A. 第一次进入与第二次进入时线圈中电流之比 B. 第一次进入与第二次进入时线圈中通过导线横截面的电荷量之比 C. 第一次进入与第二次进入时外力做功的功率之比 D. 第一次进入与第二次进入过程中线圈产生热量之比 12. 某学习小组用如下电路研究小电动机的电流与电压关系。通过调节滑动变阻器R接入电路的阻值，测量得到下表记录的信息。若认为小电动机的电阻是不变的，则（　　） 序号 电压U/V 电流I/A 电动机工作状态 1 1.25 0.50 卡住未转动 2 2.00 0.20 稳定转动 3 3.50 0.30 稳定转动 A. 小电动机的电阻为 B. 当小电动机的电压为2.00V时，其发热功率为0.1W C. 当小电动机的电压为2.00V时，其输出的机械功率为0.35W D. 当小电动机的电压为3.50V时，其输出的机械功率为0.825W 13. 用图1电路探究自感电路中的电流变化，用电流传感器记录显示。电源电动势为E，内阻为r，定值电阻为R，电感线圈的自感系数为L（直流电阻不计），电流传感器A可视为电阻不计的电流表。闭合开关，电流传感器显示电流变化如图2，t0后电流接近稳定，不考虑电磁辐射，则（　　） A. 电路稳定时的最大电流为 B. t=0时刻，电感线圈消耗的电功率最大 C. 闭合开关瞬间，线圈的自感电动势不可能大于E D. 0~t0时间内，通过电阻的电荷量为 14. 如图所示为远距离输电示意图，各变压器均视为理想变压器，若发电机的输出电压不变。在用电高峰时（可等效为用户的总电阻减小），电路中所标物理量变化正确的是（　　） A. 降压变压器的输出电压增大 B. 输电线上的电流，增大 C. 输电线上损失的电压减少 D. 升压变压器的输出电压不变 15. 我国航空母舰福建舰采用了电磁弹射技术，装备了电磁弹射轨道，电磁弹射的简化模型如图所示：足够长的水平固定金属轨道处于竖直向下的匀强磁场中，左端与充满电的电容器C相连，与机身固连的金属杆ab静置在轨道上且与轨道垂直，闭合开关S后，飞机向右加速，若不计所有阻力和摩擦，回路总电阻R保持不变，下列说法正确的是(　　) A. 提高电容器的放电量，可以提高飞机的起飞速度 B. 飞机运动过程中，a端的电势始终高于b端的电势 C. 飞机的速度最大时，金属杆ab产生的感应电动势与电容器两端电压相等 D. 飞机的速度达到最大时，电容器所带的电荷量为零 三、实验题。（共2小题，共14分。） 16. 某学校高二物理实验课上，同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。 （1）下列说法正确的是（　　） A. 变压器工作时副线圈电压频率与原线圈不相同 B. 实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法 C. 为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源，电压不要超过12V D. 绕制降压变压器原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些好 （2）一位同学实验时，发现两个线圈的导线粗细不同。他选择的原线圈为800匝，副线圈为400匝，原线圈接学生电源的正弦交流输出端“6V”挡位，测得副线圈的电压为3.2V。则下列分析正确的是（　　） A. 原线圈导线比副线圈导线粗 B. 学生电源实际输出电压大于标注的“6V” C. 原线圈实际匝数与标注的“800”不符，应大于800 D. 副线圈实际匝数与标注的“400”不符，应小于400 17. 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，内阻约为。某小组计划利用图示的电路进行测量，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：量程，内阻约 电流表：量程，内阻约 电压表：量程，内阻约 滑动变阻器：，额定电流 （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）请根据所示电路图，在如图中完成实物的连接________。 （3）上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图线，请据此图线判断被测干电池的电动势_____，内阻_____。（结果保留到小数点后两位） （4）若仅考虑电表内阻的影响，上图中描绘的点迹与“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. 四、计算题。（本题包括5小题，共41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。） 18. 如图所示，长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m，电荷量为+q的小球。整个装置处于水平向右的匀强电场中。当小球处于图中A位置时保持静止状态，此时细绳与竖直方向夹角为37°；已知重力加速度为g。不计小球受到空气阻力。（sin37°=0.6，cos37°=0.8） （1）求匀强电场E的大小。 （2）现把小球置于图中位置B处，使OB沿着水平方向，轻绳处于拉直状态。小球从位置B无初速度释放。求小球通过最低点C点时的速度大小v。 19. 如图所示，某小型交流发电机内矩形金属线圈ABCD的面积，匝数，线圈的总电阻，线圈所处磁场的磁感应强度大小均为。线圈通过滑环和电刷与阻值的定值电阻连接。在外力驱动下使线圈绕轴匀速转动，角速度。求： （1）电阻R上电流的最大值； （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，经过周期内通过电阻R上的电荷量q； （3）在线圈转动2周的过程中，整个电路产生的焦耳热Q。 20. 比较是一种重要的学习方法，通过比较可以加深对知识的理解。电荷在电场和磁场中受力的特点不同，导致电荷运动性质不同。如图所示，M、N是一对平行金属板，板长为L，板间距离为d。一质量为m的带电粒子从M、N左侧中央以平行于极板的速度射入。若仅在M、N板加恒定电压，则粒子恰好从M板右侧边沿以速率射出，其运动时间为；若仅在M、N板间加垂直纸面的匀强磁场，则粒子恰好从N板右侧边沿以速率射出，其运动时间为。不计粒子受到的重力。 （1）可判断______，______。（选填“大于”“小于”或“等于”） （2）若M、N板间同时存在上述电场和磁场，请通过计算说明该带电粒子能否在M、N板间做匀速直线运动。 21. 磁悬浮列车是现代高科技轨道交通工具，如图1所示，我国磁悬浮试验样车的速度可达。某兴趣小组依据所学知识设计出了一种磁悬浮列车，可简化为图2所示情景：水平面内的平行长直金属导轨间，分布着边长为的正方形匀强磁场区域，磁感应强度大小均为，相邻区域的磁场方向相反。固定在列车底部的电磁驱动装置可简化为一个正方形金属框，其边长等于导轨间距，总电阻为，列车的质量为。当磁场以速度匀速向右运动时，可驱动停在轨道上的列车；当磁场静止时，可以对运动的列车进行电磁制动。假定列车在运动过程中所受空气阻力与速度成正比，比例系数为。 （1）求列车的最大运行速度； （2）定义加速度随时间变化的快慢为“急动度”，用“”表示。已知列车在进行电磁制动时，加速度与刹车位移的关系如图3所示，请判断在两段相等的区间内，哪个区间的“急动度”更大，说明你的理由； （3）列车在采用电磁制动时，“急动度”越大，乘客的舒适度体验越差。写出列车进入静止的磁场后，“急动度”的表达式。请你展开想象的翅膀，为该兴趣小组的同学设计一个可行的方案，来改善列车进入静止的磁场后，乘客舒适度体验较差的问题。 22. 如图1所示为一种电磁弹射实验装置示意图，剖面为“山”字形的底座由强磁性材料构成，中心立柱光滑且足够高，俯视如图2所示。P为套在中心立柱上的弹射实验体（图中未画出）底部的线圈，比立柱稍大。线圈一共N匝，总电阻为R，半径为r。实验体总质量为m。线圈所处位置的磁场呈中心对称分布，磁感应强度为B。强磁场只存在于H高度以下，重力加速度为g。 （1）向上弹射时，弹射实验体内部的智能系统能控制线圈中的电流恒为I，使实验体在H高度内获得电磁力并自底座底部开始向上加速。问： a.欲让实验体向上加速，俯视观察，线圈中电流方向应如何？ b.离开强磁场后，实验体可以上升多高？ （2）实验体落回时，内部智能系统停止工作，强磁场对线圈的下落产生缓冲作用并很快使实验体以较小的速度匀速降至底部。为达成这个要求，在H满足需求的前提下，对线圈所处位置的磁感应强度有何要求？ （3）有同学对这个装置能提供缓冲作用提出疑问，认为线圈在下落过程中，处处磁感线与线圈平面保持平行，穿过线圈的磁通量一直是0，并未发生变化，因此不会产生感应电流，自然也就不受安培力，无法产生缓冲作用。你认为是否存在磁通量的变化？如有，请画出相应的磁感线分布来说明。 北京市第二十中学2025-2026学年度第一学期期末考试试卷 高二 物理 （时间：90分钟 满分：100分 选择性必修二模块结业考试） 班级：______ 姓名：______ 一、单选题（共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，选对得3分，选错得0分。） 【1题答案】 【答案】D 【2题答案】 【答案】D 【3题答案】 【答案】B 【4题答案】 【答案】B 【5题答案】 【答案】C 【6题答案】 【答案】B 【7题答案】 【答案】D 【8题答案】 【答案】C 【9题答案】 【答案】D 【10题答案】 【答案】C 二、多项选择题。（本题共5小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题意的。每小题3分，共15分。每小题全选对的得分，选对但不全的得2分，只要有选错的该小题不得分） 【11题答案】 【答案】AC 【12题答案】 【答案】BD 【13题答案】 【答案】AC 【14题答案】 【答案】BD 【15题答案】 【答案】ABC 三、实验题。（共2小题，共14分。） 【16题答案】 【答案】（1）BD （2）B 【17题答案】 【答案】（1） （2） （3） ①. 1.48 ②. 0.81##0.82##0.83##0.84##0.85 （4）B 四、计算题。（本题包括5小题，共41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。） 【18题答案】 【答案】（1） （2） 【19题答案】 【答案】（1）5A （2）5C （3）314J 【20题答案】 【答案】（1） ①. 小于 ②. 大于 （2）见解析 【21题答案】 【答案】（1） （2）区间内，见解析 （3）见解析 【22题答案】 【答案】（1）a.顺时针；b. （2） （3）存在磁通量变化；图见解析 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $