北京市北京大学附属中学2025-2026学年高二第一学期期末物理试卷

2025-2026学年北京大学附中高二（上)期末物理斌卷 1.将一面积为S的单匝矩形线框置于竖直向上的匀强磁场中。已知磁感应强度大小为B,线 框与竖直方向夹角为日，如图所示。通过该矩形线框的磁通量重为(0 BS A B.cose C BS-sine D.BS.cos0 2.如右上图所示，电源有内阻且不可忽略。S闭合后，变阻器R的滑片向 下滑动的过程中() A.电压表与电流表的示数都减小 B.电压表与电流表的示数都增大 C.电压表的示数增大，电流表的示数减小 D.电压表的示数减小，电流表的示数增大 3.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/W 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 3.5 0.30 稳定转动 A.小电动机的电阻大约为102 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，其电功率为0.3W D.当小电动机的电压为3.5V时，其对外做功的功率为1.05W 4.如图为一个多量程多用电表的电路图，S为单刀多掷开关，下列说法正确的是() 第1页共16页 A.当S接1或2时为直流电流挡，接1时量程较小 B.当S接1或2时为直流电压挡，接1时量程较大 C.当S接3或4时为直流电流挡，接3时量程较大 D.当S接5或6时为直流电压挡，接5时量程较小 5.图甲是洛伦兹力演示仪，图乙是演示仪结构图，图丙是励磁线圈的原理图。电子速度的大小和磁感应强度可以 分别通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节。关于电子束的轨道半径，下列说法正确的是() 励磁线圈 玻璃泡 (前后各一个) B 玻璃泡 B 电子枪 励磁线圈 甲实物照片 乙结构图 丙励磁线圈 A.只增大电子枪的加速电压，r变小 B.只增大励磁线圈中的电流，变大 C.同时增大电子枪的加速电压和励磁线圈中的电流，一定变小 D.增大电子枪的加速电压同时减少励磁线圈中的电流，一定变大 6.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v射入磁 场，穿出磁场时，速度方向与入射方向夹角为6。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，不计重力和空气阻力。下列说法正确的是 () A在粒子穿越磁场的过程中，洛伦兹力对该粒子做的功不为0 B.在粒子穿越磁场的过程中，洛伦兹力对该粒子的冲量为0 C.该粒子在磁场中运动的时间为 D.该粒子的比荷为 第2页共16页 7. 关于下列四幅图的说法正确的是() B R o Ud 等离子 接交流电源 甲 b y 不B 照相底片 ●·。。。。。S。 。。Bg*w。。。。 丙 入 A.图甲是回旋加速器的结构示意图，若仅增大加速电场的大小，则被加速后的粒子从回旋加速器中射出的动 能变大 B.图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出B极板是发电机的负极，A极板是正极 C.图丙是某一霍尔元件的原理示意图，若磁感应强度增大，则a、b两表面间的电压U增大 D.图丁为速度选择器和质谱仪的组合装置示意图，不改变各区域的电场及磁场，从PP2板间向下射入的粒子 若能在板间做直线运动，则击中底片同一位置的这些粒子一定是同种粒子 8.在半径为R的无限长竖直圆柱形区域内分布有竖直向上的匀强磁场，将半径也是R的光滑绝 缘细环固定在水平面内，边缘正好与磁场区域重合，在细环上套有质量为m、电量为+q(重 力不计)的带电小球，俯视图如图所示。已知磁感应强度B随时间变化规律为=kt(k>O) ，在=0时刻释放小球，小球将沿细环做圆周运动。下列判断正确的是() A.小球将沿逆时针方向做圆周运动 B.小球在运动过程中加速度不变 C.小球在运动一周的过程中动能增加πkqR D.涡旋电场力做功和路径无关 9.固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd,边长为1，其中b是一段电阻为R的均匀电阻×。 pX + b 丝，其余三边均为电阻可忽略的铜线。磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。现 有一段与b段的材料、粗细、长度均相同的电阻丝PQ架在导线框上，如图所示。若PQ^ 以恒定的速度v从ad滑向bc,当其滑过}1的距离时，通过aP段电阻的() + ×dQx 6Blv A电流大小为 11R 方向由P到a 6 Blu B.电流大小为 11R' 方向由a到P 9Blv C.电流大小为 11R 方向由P到a D.电流大小为 9Blv 11R 方向由a到P 第3页共16页 10.在学习自感的课堂中，三位同学合作完成了一个实验：他们手拉手与一节电动势为1.5V的 干电池、若千导线、一个开关、一个有铁芯且匝数较多的线圈L按图所示方式连接。下列 说法正确的是() A开关闭合和断开瞬间，人都有触电的感觉 B.断开开关瞬间，线圈两端的电压可能超过1.5V C.断开开关瞬间，流过人的电流方向为P→Q D.断开开关瞬间，流过这几位同学的电流大于断电前流过电源的电流 11.如图所示，带箭头的实线表示某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。A、B为电场 中两点。下列说法中正确的是() 、A B A.A点的电势比B点的电势高 B.正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能 C.负电荷由A点运动到B点的过程中电场力做正功 D.负电荷在A点受到的电场力小于在B点受到的电场力 12.如图，先后以速度v和2v匀速地把同一线圈从同一位置拉入同一有界匀强磁 ××××× 场。在这两种情况下，以下说法正确的是() 十 X×× X X-X X + 十 ××X A.线圈中感应电流的大小之比为1：2 B.通过线圈横截面的电量之比为1：1 C.沿运动方向作用在线圈上的外力的功率之比为1：2 D.沿运动方向作用在线圈上的外力做功之比为1：2 13.如图所示，交流发电机中的线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随 时间变化的规律为e=10sin(100t)V。下列说法正确的是() A.该交流电的频率为50Hz B.线圈转到图示位置时，产生的电动势为O C.线圈转到图示位置时，AB边受到的安培力方向向上 D.仅线圈转速加倍，电动势的最大值变为10√2V 第4页共16页 14.磁单极子是物理学家设想的仅带有单一磁极(N极或$极)粒子，它们的磁感线分布 类似于点电荷的电场线分布。虽尚未发现，但科学家对磁单极子的研究一直延续。 如图所示，以磁单极子(N极)为球心画出两个球面1和2，已知穿过S,球面的磁通 量为重0，（半径为r的球面表面积为4π）。另有一个半径为r的线圈水平放置，其 圆心位于磁单极子的正下方。此磁单极子垂直于线圈面以恒定的速度沿轴线向下 穿过圆环，下列说法正确的是() A.穿过S1和S2的磁通量是相同的 B.当磁单极子到达线圈圆心时，穿过圆环平面的磁通量为0 C当磁单极子到达线圈圆心时，线圈中的感应电动势为·，、 D.不管磁单极子在圆环上面还是下面，感应电流一直是顺时针方向（俯视） 15.把直流电源、电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关组装成图1所示的电路进行实验，观察电容器 充、放电过程。 个ImA 0.6 0. 16 20t/s 图1 图2 (1)先将开关S接1，观察到电流表示数 A逐渐增大到某一值后保持不变 B.逐渐增大到某一值后迅速减小 C.迅速增大到某一值后保持不变 D.迅速增大到某一值后逐渐减小 (2)待电压表示数稳定后，将开关S接2，测得电流随时间变化的图线如图2所示。则放电过程中通过℉的电荷量 Q1= C(结果保留2位有效数字)。 (3)该同学在分析数据时，用电容器的电容与充电后电压表稳定示数的乘积求出电荷量Q2,他发现Q1与Q22有明 显差异。多次重复实验发现这种差异总是存在。请判断QQ2(选填“>”或“<”)，产生这一差异是由于 的影响选填“电流表”、“电压表”或“电阻”)。 16.现有同学测定一节干电池电动势E和内阻r(已知吧约为1.5，r约为122)。 (1)采用图1所示电路。 ①为了完成该实验，选择实验器材时，在电路的、b两点间可接入的器件是 A.一个定值电阻 E B.滑动变阻器 ②为了使实验结果更精确，在选择实验仪器时，首先用多用电表测量电压表的内阻大 图1 小，其中电压表V的内阻示数如图2所示，测量时选择“×1000”挡，则内阻大小为 Ω，为了调节方便且测量精度更高，电流表和电压表应选 (选填字母)。 第5页共16页 5000m/Y 2500q1 -2 图2 A.电流表(0~0.6A),电压表(0~3V) B.电流表(0~0.6A),电压表(0~15V) C.电流表(0~3A),电压表(0~3V) D.电流表(0~3A),电压表(0~15V) ③这种电路测出的电动势内阻 。 (均选填“偏大”，“偏小”或“准确”) (②)用如图1所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。如图2所示，分别把条形磁体的N极或S极插入、拔 出螺线管，观察并标记感应电流的方向。 甲 丙 图1 图2 关于本实验，下列说法正确的是 (填选项前的字母)。 A需要记录感应电流的大小 B.通过观察电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向 C.图2中甲和乙表明，感应电流的方向与条形磁体的插入端是N极还是$极有关 (3)图甲为教学用可拆变压器，线圈均由材料和直径相同的导线绕制而成。为探究变压器线圈两端电压与匝数 的关系，在图乙中该同学把线圈A与学生电源连接，另一线圈B与小灯泡连接。线圈A应连到学生电源的 选填“直流”或“交流”)输出端上： 学生电源 甲 乙 b.某次实验时，变压器原、副线圈的匝数分别为220匝和110匝，学生电源输出端电压的有效值为6V,考虑变 压器实际工作中有能量损耗，则小灯泡两端电压的有效值可能是 A.2.8V B.5.6V C.4.0V D.12.0V 17.长为L的轻质绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为、电荷量为+q的小球（可视BC 2 0 为质点)。如图所示，在空间加沿水平方向的匀强电场（图中未画出），小球静止在A a 点，此时细线与竖直方向夹角a=37。已知sn37°=0.6，cos37=0.8,电场的范 围足够大，重力加速度为g。 (1)求匀强电场的电场强度大小B。 OA 第6页共16页 (2)保持细线始终张紧，将小球从A点拉起至与O点处于同一水平高度的B点。 a.求A、B两点间的电势差U; b.将小球由B点静止释放，求小球运动至A点时速度的大小V。 18.如图所示，两光滑平行金属导轨固定在倾角为0的同一斜面内，间距为L,其下端 有内阻为r的电源，整个装置处在垂直导轨平面向下，磁感应强度大小为B的匀强 磁场中，一质量为m、长度为L、电阻为R的导体棒ab垂直导轨放置在导轨上，接 触良好，且保持静止状态。不计导轨电阻。已知重力加速度为g。求： (1)导体棒所受安培力F的大小和方向； (2)电路中的电流大小： (3)电源的电动势E。 19.如图所示，交流发电机的矩形金属线圈abcd处于磁感应强度B=0.05T的匀强磁场 中，其边长ab=cd=50cnbc=ad=20cm匝数2=100（图中只画出1匝），线圈 的总电阻1=l02,线圈可绕垂直于磁场且过bc和ad边中点的转轴O0以角速度w= 400rd/s匀速转动。线圈的末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F(集流环)焊接在一 起，并通过电刷与阻值R=902的定值电阻连接。电路中其他电阻以及线圈的自感系 数均可忽略不计。 (1)求线圈中感应电动势的最大值Em: (2)从线圈平面与磁场方向平行位置开始计时，写出线圈中感应电流随时间t变化的关 系式； (3)求线圈转动过程中，电阻R上的发热功率P。 (4)线圈由图示位置转过90度的过程中，求通过电阻R的电荷量q。 第7页共16页 1.答案： 【答案】 根据重=BS,其中S为有效面积；通过矩形线框abcd的磁通量大小为重=BS sint0,故C正确，ABD错误。 故选：C。 解析 根据重=BS计算磁通量，其中S为有效面积，即垂直于磁场方向上的面积。 点评 本题主要考查了磁通量的计算，解题关键是掌握磁通量公式重=BS,其中S为有效面积。 2.答案： 【答案】 在电路中，变阻器Ro的滑片向下滑动的过程中，变阻器Ro接入电路中的电阻变小，从而使整个电路中的外电阻变 小，干路电流变大，内阻r分得的电压U内=r变大，U外变小，即电压表示数变小；由U=E-I(+R), 可 U> 知U2变小， 由于=，所以流过R,的电流变小，电流表示数变小，故A正确，BCD错误。 故选：A。 解析 根据滑动变阻器的阻值变化结合闭合电路的欧姆定律，内电压，欧姆定律等列式进行分析解答。 点评 考查电路的动态分析，主要是理解先局部后整体再局部的分析思路，属于中等难度考题。 3.答案 【答案】 A、将电压表当作理想电压表，当小电动机的电压为1.25V时，电动机卡住未转动，电功率等于内阻发热功率，有 UI-Ir, 将第一组数据代入可解得：1=2.52，故A错误： B、当小电动机的电压为2.00V时，电流是0.50A,由P=Ir得其发热功率为0.1W,故B正确： C、 当小电动机的电压为2.00V时，其电功率P=UI=2×0.2W=0.4W, 故C错误： D、当小电动机的电压为3.5V时，其对外做功的功率P出=UI-I1=(3.5×0.3-0.32×2.5)W=0.825W, 故D错误。 故选：B。 解析 电动机卡住未转动时电功率等于内阻发热功率；根据P=I2r=UI 求解电功率。 点评 本题解题关键在于结合题意选择电功率的公式P-I?1=UI 进行求解。 4.答案： 【答案】 AB.开关S旋到1或2位置时是直流电流表，接1时分流电阻小，则其分流大，则量程大，故AB错误： C.接3或4时接内部电源测电阻，是欧姆挡，故C错误： D.当开关S旋到位置5或6时是直流电压表，接5时，分压小，量程小，故D正确。 故选：D。 解析 AB.根据电流表的改装原理结合分流电阻大小判断量程大小；C.根据内部电源的使用判断为欧姆表：D.根据电压 表的改装原理结合分压电阻大小判断量程大小。 点评 本题考查多用电表的原理，应熟练掌握其测量原理及电表的改装方法。明确串联电阻的为电压表，并联电阻的为 电流表，含源的为欧姆表。 第8页共16页 5.答案： 【答案】 电子被加速电场加速，由动能定理可得 cm 粒子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，则有 Bev= mv2 T 联立解得 =方V2m西 1 e A.只增大电子枪的加速电压，r变大，故A错误； B.只增大励磁线圈中的电流，磁感应强度B增大，r变小，故B错误： C.同时增大电子枪的加速电压和励磁线圈中的电流，则U和B同时增大，x可能变小，可能变大，也可能不变，故 C错误： D.增大电子枪的加速电压同时减小励磁线圈中的电流，即增大电压U的同时，减小磁感应强度B,则r一定变大， 故D正确。 故选：D。 解析 根据电子被加速电场加速，粒子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，结合半径的表达式分析求解。 点评 本题考查了带电粒子在复合场中的运动，理解粒子在复合场中的运动状态，根据题目合理选取公式是解决此类问 题的关键。 6.答案 【答案】 A.在粒子穿越磁场的过程中，洛伦兹力与粒子的速度方向始终垂直，则洛伦兹力对该粒子做的功为0，故A错误： B.在粒子穿越磁场的过程中，速度大小不变但方向改变，则动量改变，根据动量定理可知，则合外力冲量不为 零，粒子仅受洛伦兹力作用，则洛伦兹力对该粒子的冲量不为0，故B错误： C.粒子在磁场中在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，穿越磁场的过程中，水平方向速度大小由ⅴ一直减小，则该粒 子在磁场中运动的时间大于只，故c错误： D.粒子在磁场中在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动 quB= 如图 0 根据几何关系 r= d sinb 联立解得 是- Bd 故D正确。 故选：D。 第9页共16页 解析 洛伦兹力不做功：根据动量定理，可分析洛伦兹力的冲量；由图中粒子圆周运动的轨迹，结合几何关系，可得到 粒子的半径，可计算粒子的比荷：结合圆周运动特点求解时间。 点评 对于带电粒子在磁场中的运动情况分析，一般是确定圆心位置，根据几何关系求半径，结合洛伦兹力提供向心力 求解未知量。 7.答案： 【答案】 A图甲回旋加速器中，根据么=立m2.又因为粒子在磁场中做圆周运动，有gB=m发R为D形盒半径， 可得=P2m B2q2R2 可知仅增大加速电场，粒子射出的动能不变，故A错误： B.图乙根据左手定则可知，正电荷向下偏转，所以B极板带正电，为发电机的正极，A极板是发电机的负极，故B 错误； C图丙最终带电粒子在电场力和洛伦滋力作用下平衡，有g如B=名，解得U=BdB 增大时，a、b两表面间 的电压U增大，故C正确： E D.图丁在速度选择器中，有quB=qE, 在偏转磁场中有qvB?=m克，联立解得=B1B2R,可知不改变各 区域的电场和磁场，击中底片同一位置的粒子比荷相同，但不一定是同种粒子，故D错误。 故选：C。 解析 根据回旋加速器、磁流体发电机、霍尔效应和质谱仪的原理列式进行分析解答。 点评 考查回旋加速器、磁流体发电机、霍尔效应和质谱仪的原理，理解各种电气设备的物理学原理是关键，属于中等 难度考题。 8.答案： 【答案】 A、磁感应强度B随时间变化规律为B=kt(k>O), 根据楞次定律可知感生电场的方向为顺时针，所以小球将沿 顺时针方向做圆周运动，故A错误： B、磁场均匀变化，产生恒定的电场，小球在运动过程中切向加速度大小不变，方向变化，向心加速度大小和方 向都变化，则小球的加速度变化，故B错误： C、感生电动势大小为：E=AS=k标R2,小球在运动一周的过程中，根据动能定理可得：△Bk=qB感， △t 解得小球动能增加△Ek=kqR2,故C正确： D、根据电场力做功的计算公式W=qEd 可知，涡旋电场的电场强度方向始终与圆弧的切向方向平行，所以涡旋 电场力做功和路径有关，故D错误。 故选：C。 解析 根据楞次定律可知感生电场的方向，由此分析小球的运动情况；根据受力情况分析加速度是否变化；求出感生电 动势大小，根据动能定理进行解答；根据电场力做功的计算公式分析涡旋电场力做功和路径的关系。 点评 本题主要是考查了带电粒子在复合场中做圆周运动情况分析，对于此类问题，要掌握粒子的受力特点，根据受力 情况进行分析。 9.答案： 【答案】 第10页共16页