北京市顺义区第一中学2025-2026学年第二学期高二期中物理试卷

**基本信息** 试卷以高二物理核心知识为载体，通过手机天线设计、霍尔传感器等科技情境融合电磁学与光学知识，考查物理观念与科学思维，实验题注重科学探究能力培养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|14/42|电磁波谱、光的干涉衍射、电磁感应、变压器|第2题结合5G手机天线设计，体现科技前沿| |实验题|2/18|楞次定律、变压器电压与匝数关系|第15题通过法拉第实验情境，培养科学探究能力| |计算题|4/40|电磁感应、带电粒子在磁场运动、交变电流|第20题综合发电机与电动机模型，考查科学推理|

期中考试答案 1.A 2.D 3.B 4.D 5.c 6.D 8.D 9.C 10.C 11.B 12.D 13.B 15.B 向左 向上 16.变压器原、副线圈的电压比等于匝数比 相对于小灯泡的电阻，副线圈电阻不可忽略，分去了一部分电压 BC 减小 17.解：(1)导体棒运动产生的感应电动势为：E=BLv=010×0. (2)根据右手定则可判断出，导体棒上的电流方向为从b向a E0.2 通过导体棒的电流：1=R本，=040十0.10A=0.40A: (3)导体棒两端的电压：U=1R=0.40×0.40V=0.16V 根据右手定则可知a端电势高。 18.(1)作出带电粒子做圆周运动的圆心和轨迹如图： y 30K60° P 由图中几何关系知Rcos30°=a 据洛伦兹力提供向心力，有qvB=m二 解得B=m"=3mv gR 2ga (②)带电粒子在第一象限内运动时间t=经=43 9v (3)由几何关系可得y=R+Rcos60° 解得y=√3a 粒子射出磁场位置距0点的距离为√3a 19.解：(1)线圈中感应电动势的最大值为Em=nBSw, 又有S=L1L2,联立解得Em=200V, 线圈中感应电流的最大值=器=4=50A, 电阻R两端电压的最大值URm=1mR=50×3.0V=150V。 (②)由电磁感应定律可得豆=n架=器 第1页，共4页 7.A 14.D 40×5.0V=0.20V; 则有周期内流经电阻R的电荷量q=14t=4t=0沙=10x10m005C=25C. E (R+) 3.0+1.0 (3)线圈中电流的有效值为1=》=碧A=25V2A, 线圈转动的周期为T=弧， ω 由焦耳定律可得，在线圈转动一周的过程中，整个电路产生的焦耳热Q=2(R+)T=(25V②×(3.0+ 1.0)×20/=157001=1.57×1041. 20.解：(1)对杆向左运动切割磁感线产生的电动势为： E1=BLV1 根据闭合电路欧姆定律得： 1号 对重物和导体棒系统，根据牛顿第二定律得： mg-BIL ma 即：mg- B2L2v1 =ma R 当a=0即mg= L2v1时，速度最大 R 解得：=器 (2)对重物取向下为正方向，根据动量定理得： mgt-Ft mv2-0 对杆取向左为正方向，根据动量定理得： Ft-BILt-=mv2-0 联立解得：q=1t=mgt-2m2 BL (3)对整个电路，根据闭合电路欧姆定律得： E-E2=I'R 且E2=BLV3 对重物和导体棒系统，根据牛顿第二定律得： BI'L-mg ma' 即：B.E-8l2L-mg=ma' R 当a'=0即mg=B.E-8Lv2L时，速度最大 R E mgR 解得：3=一(8 第2，井4 【解析】 2.手机对特定频率的无线电波产生的振荡电流最大，其他频率的产生的振荡电流较小，A项错误；电磁波的 传播速度与光速相同，与电磁波的频率无关，B项错误；手机金属边框长度几十厘米，因此无线电波长在几 米数量级，根据c=1f可知手机信号的频率估计在100MHz左右数量级，C项错误；手机天线在发射信号时， 天线上会形成LC振荡电路，因此会有电荷出现，且周期性变化，D项正确.故选D项. 3.【分析】 A激光全息照相是利用了激光相干性好，获得两频率相同的光，从而进行光的干涉，故A正确，不符合题 意； B3D电影是利用了光的偏振现象，出现立体画面，故B错误，符合题意： C日落时分拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰，这是利用光的偏振现 象，故C正确，不符合题意： D通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象，故D正确，不符合题意。 4.AB.由图像可知a光偏折程度比b大，则a的折射率比b的大，a的频率比b的大，a的波长比b的小，根据△x= a入 可知在相同条件下进行双缝干涉实验，α光的干涉条纹间距较小，故AB正确，不符合题意： C.根据sinC= 由于a的折射率比b的大，则a光的临界角较小，故C正确，不符合题意； D.因为光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆原理，增大玻璃砖上表面处光的入射角， 玻璃砖下表面处光线不可能发生全反射，故D错误，符合题意。 故选D。 5.解：在波的干涉中，干涉条纹的间距4x=入，由公式可得，条纹间距与波长成正比，与双缝到屏的距离 L成正比，与双缝间的距离d成反比，与单缝S到双缝S1S2的距离无关，故D错误；当增大单色光的频率时， 波长变短，那么条纹间距会减小，故A错误；当增大双缝屏上的双缝间距时，条纹间距会减小，故B错误： 当增大双缝屏到光屏的距离时，则条纹间距会增大，故C正确。 故选：C。 由波的干涉中条纹的间距公式4x=兰2可得出增大条纹间距应采取的措施。 本题考查光波的干涉条纹的间距公式，应牢记条纹间距的决定因素，不要求定量计算，但要求定性分析， 注意条纹间距与单缝屏到双缝屏的距离无关。 6.【分析】 当磁场方向垂直于斜面向下时，此时磁感应强度最小，有共点力平衡可知： mgsin0 BIL 解得：B=mgsm30°， 品方向垂直于斜面向下，故ABC选项均有可能，D选项不可能。 故选D。 7.设电阻R1消耗的电功率为P1,导体棒消耗的电功率为P2,则P1=2R1,P2=2R2,根据功能关系可知P1+ P2=Fv,由题意知R2=2R1,解得P1=Fw,故A正确：根据右手定则可知通过棒的电流方向为b到Q,故 B错误；棒在竖直方向的分速度大小为vsin0,所以重力做功的功率为P=mgvsin0,故C错误；运动过程 中棒减少的机械能全部转化为电能和摩擦热，电能最终又转化为焦耳热，故D错误。故选A。 8.AB无论盖上盖板还是打开盖板，霍尔元件磁场方向向下，电流方向向左，根据左手定则可得，载流子受 力方指向a,因此a端带负电，故AB错误； 第3页，共4页 CD.设霍尔元件的长度为a,宽度为b,高度为c,则 U Cq=quB I=ngSv=nqbcv 所以 BI U=- ngb 盖上屏幕过程中，磁感应强度变大，则霍尔电压增大，即α、b间电势差逐渐增大，故C错误，D正确。 故选D。 11.发电机产生的电动势的最大值Em=NBSw=100×0.1×0.01×30V=3V,线圈在图示位置时垂直于 中性面，发电机产生的电动势瞬时值表达式为e=Emcoswt=3cos30t(),A错误；发电机产生的电动势的 2\ 有效值为E=号=2m,发电机的输出功率为P=(R=( 9+1 ×9W=0.405W,B正确；理想电 的示数为发电机输出电压的有效值，即U三R三×9V=√2V,C错误：在At时间 阴R的电荷量为g=4,又7=是五=N架，联立得q=N架线圈从图示位置开始经过半个周期的过 程中，△中=0，故q=0,D错误。 13.选项A图中两条垂直纸平面的长直导线中通有等大反向的电流，在中垂线上产生的合磁场方向水平向右， 带电粒子将沿中垂线做匀速直线运动； 选项B图中等量同种正点电荷在中垂线上的合场强在连线中点左侧水平向左，在连线中点右侧水平向右， 带电粒子受力不为零，不可能做匀速直线运动： 选项C图中粒子运动方向与所处位置的磁感线平行，粒子做匀速直线运动： 选项D图是速度选择器的原理图，只要o=骨粒子就能做匀速直线运动， 故选B。 当带电粒子所受的合力为零时才能做匀速直线运动，分析粒子的受力情况，从而作出判断. 木题要紧扣匀速直线运动的条件：合力为零，掌握电场线和磁感线的分布情况，结合安培定则和左手定进 行判断. 14.粒子在磁分析器的磁场内做匀速圆周运动，磁场区域的磁感应强度垂直纸面向外，由左手定则可以判 断粒子一定带正电，同时在静电分析器中由电场力提供向心力使粒子做圆周运动，可知K2极板的电势高于K1 极板的电势，故A错误；设粒子的质量为m,电荷量为q,粒子在加速电场中由动能定理有qU=m2,解 得v= ,粒子在静电分析器中做匀速圆周运动，有9=m受，解得R=碧，可知，所有粒子都能从S2 m 射出，则不能确定从S2射出的粒子是否具有相同的电荷量和比荷，故B、C错误；由于粒子在静电分析器中 做匀速圆周运动，则粒子进入磁分析器中时的速度仍为”，由牛顿第二定律有9B=m号，整理可得r二 12md,可知，从P2射出的粒子具有相同的比荷，故D正确。故选D。 B g 第4页，共4页 顺义一中2025-2026学年第二学期高二年级期中考试 物理试卷 一、单选题：本大题共14小题，共42分。 1.电磁波按波长由大到小排列正确的是(    ) A. 无线电波、红外线、紫外线、射线 B. 射线、红外线、紫外线、无线电波 C. 红外线、无线电波、射线、紫外线 D. 紫外线、无线电波、射线、红外线 2.无线电波的发射和接收离不开天线．如图甲、乙、丙所示，振荡电路逐步成为开放电路，电场和磁场就可以分散到更大的空间，这样就形成了天线．手机作为常用的通信工具同样也需要天线来接收和发射信号．早期的手机有长长的天线，现在逐渐内置到手机内部．实践中发现当天线的长度大约等于无线电波波长的时，收发电磁波的能力最好．曾经有手机将外壳的金属边框设计成天线，既提升收发信号效果，又节省了手机的内部空间．随着时代的来临，信号频率进一步提升，对天线设计的要求更加复杂．下列关于手机发射与接收无线电波的说法正确的是  (    ) A. 只有特定频率的无线电波才能在天线上产生振荡电流 B. 与相比，使用的电磁波传播速度更大 C. 手机信号的频率估计在左右 D. 手机天线在发射信号时，天线上会有电荷出现，且周期性变化 3.下列关于光的干涉、衍射、偏振以及激光的说法中，不正确的是(    ) A. 激光全息照相是利用了激光相干性好的特性 B. 电影是利用了光的干涉特性 C. 日落时分拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰 D. 通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象 4.如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为、两束单色光。则下列说法不正确的是(    ) A. 在相同条件下进行双缝干涉实验，光的干涉条纹间距较小 B. 在玻璃砖中光的波长较短 C. 从水中射向空气发生全反射时，光的临界角较小 D. 增大玻璃砖上表面处光的入射角，玻璃砖下表面处可能发生全反射 5.图是研究光的干涉现象的装置示意图，在光屏上观察到的图样如图所示。为了增大条纹间的距离，下列做法正确的是(    ) A. 增大单色光的频率 B. 增大双缝屏上的双缝间距 C. 增大双缝屏到光屏的距离 D. 增大单缝屏到双缝屏的距离 6.如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为、质量为的直导体棒，导体棒中电流为，要使导体棒静止在斜面上，需要外加匀强磁场的磁感应强度的值不可能为  (    ) A. B. C. D. 7.如图所示，两条电阻不计的平行导轨与水平面成角，导轨的一端连接定值电阻，匀强磁场垂直穿过导轨平面。一根质量为、电阻为的导体棒垂直导轨放置，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为，且。如果导体棒以速度匀速下滑，导体棒此时受到的安培力大小为，则棒匀速运动过程中，以下判断正确的是  (    ) A. 电阻消耗的电功率为 B. 通过棒的电流方向为到 C. 重力做功的功率为 D. 运动过程中棒减少的机械能全部转化为电能、摩擦热和焦耳热 8.笔记本电脑盖上屏幕，屏幕盖板上磁铁和主板机壳上“霍尔传感器”配合，通过改变、间电势差的方式使屏幕进入休眠模式，其工作原理如图所示。当电脑盖上屏幕时，相当于屏幕边缘的磁极靠近霍尔元件，已知该霍尔元件载流子为电子，以下说法正确的是  (    ) A. 盖上盖板，端带正电 B. 打开盖板，端带正电 C. 盖上屏幕过程中，、间电势差逐渐减小 D. 盖上屏幕过程中，、间电势差逐渐增大 9.如图所示，四个图中的、均为输入端，接交流电源，、均为输出端，则四个图中，输出电压大于输入电压的电路是(    ) A. B. C. D. 10.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数分别为、，原、副线圈两端的电压分别为、。通过原、副线圈中的电流分别为、。保持、和不变，且闭合开关后两灯泡、均能发光，将开关由闭合变为断开，则(    ) A. 增大 B. 灯泡变得更亮 C. 减小 D. 变压器的输入功率增大 11.如图所示为交流发电机的示意图，匝数、内阻、面积的线圈处于水平方向的匀强磁场中，并绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度。电路中电阻，电压表为理想电压表。线圈在图示位置时开始计时，以下判断正确的是  (    ) A. 发电机产生的电动势瞬时值表达式为 B. 发电机的输出功率为 C. 当线圈在图示位置时，理想电压表的示数为 D. 线圈从图示位置开始经过半个周期的过程中，通过电阻的总的电荷量为 12.一理想变压器原、副线圈匝数比。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压如图所示，副线圈仅接入一个的电阻，则(    ) A. 流过电阻的电流是 B. 与电阻并联的电压表的示数约为 C. 经过电阻产生的热量是 D. 变压器的输入功率是 13.如图所示，一个不计重力的带电粒子以沿各图的虚线射入场中。选项中是两条垂直纸平面的长直导线中等大反向的电流，虚线是两条导线所在位置连线的中垂线；选项中是两个位置固定的等量同种点电荷，虚线是两位置连线的中垂线；选项中是圆环线圈中的电流，虚线过圆心且垂直圆环平面；选项中是正交的匀强电场和匀强磁场，虚线垂直于电场和磁场方向，磁场方向垂直纸面向外。其中，带电粒子不可能做匀速直线运动的是  (    ) A. B. C. D. 14.如图所示，从粒子源无初速度释放带电粒子，经电压为的电场加速后，进入静电分析器内有辐向电场，虚线处场强大小为中做匀速圆周运动，从小孔射出电场后自处垂直边界进入磁分析器中内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，最后再从小孔垂直下边界射出磁场被收集。则  (    ) A. 静电分析器中极板的电势高于极板的电势 B. 从射出的粒子具有相同的电荷量 C. 从射出的粒子具有相同的比荷 D. 从射出的粒子具有相同的比荷 二、实验题：本大题共2小题，共18分。 15.在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中， 按图甲连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转，此实验操作的目的是          。 A.测量灵敏电流表能够承受电流的最大值 B.检测灵敏电流表指针偏转方向与电流流向的关系 C.检查灵敏电流表测量电流的大小是否准确 用图乙所示的装置做实验，图中螺线管上的粗线表示导线的绕行方向。某次实验中在条形磁铁向下插入螺线管的过程中，观察到电流表指针          填“向左”或“向右”偏转。 当年法拉第做了如下的实验，图是当年法拉第研究电磁感应时用过的线圈，图是当年法拉第所做实验的示意图；他把两个线圈绕在同一个铁环上，一个线圈接到电源上，另一个线圈接入“电流表”，在给一个线圈通电或断电的瞬间，另一个线圈中也出现了电流。根据楞次定律判断，在图中，闭合开关时，通过电流表的电流方向是          填“向上”或“向下” 16.某同学用可拆变压器探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”。 该同学将原线圈接一学生电源的交流电压输出端，并使用交流电压表分别测量原、副线圈两端的电压，得到的实验数据如下表所示。 实验序号 原线圈匝数 副线圈匝数 原线圈电压  副线圈电压  根据实验数据，得到的结论为：在误差允许的范围内，          。 该同学利用问中第组数据时的副线圈给一标有“ ， ”字样的小灯泡供电，发现小灯泡并没有被烧坏。测量此时小灯泡两端的电压约为，并不是，其原因主要是          。 可拆变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片叠压而成。如图所示，原线圈接交流电源，副线圈接入小灯泡。第一次，缓缓移动铁芯横条使铁芯完全闭合；第二次，另取一块与变压器铁芯横条尺寸相同的普通铁块替换铁芯横条，重复上述实验。两次均观察到小灯泡由暗变亮。以下说法正确的是          。 A.第二次实验中小灯泡更亮些 B.用普通铁块和用铁芯横条相比，普通铁块更容易发热 C.无论用普通铁块还是用铁芯横条，流经小灯泡的电流均为交变电流 如图所示的电路中，电压为 的交流电源通过阻值为 的定值电阻与一理想变压器的原线圈连接，一可变电阻与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为 、 。若保持 不变，将可变电阻的阻值增大，则流经原线圈的电流          选填“增大”“减小”或“不变”；当可变电阻的阻值为          时用 、 和 表示，可变电阻的功率最大。 三、计算题：本大题共4小题，共40分。 17.如图所示，间距的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小。一根长度也为、电阻的导体棒放在导轨上，导轨的电阻可忽略不计。现用一垂直于导体棒的水平拉力拉动导体棒使其沿导轨以的速度向右匀速运动，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直且接触良好。空气阻力可忽略不计。求： 导体棒产生的感应电动势； 通过导体棒的电流，并说明通过导体棒的电流方向； 导体棒两端的电压大小，并指出、哪端电势高。 18.如图所示，一个质量为，电荷量为，不计重力的带电粒子从轴上的点以速度沿与轴正方向成角的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于轴射出第一象限，求： 匀强磁场的磁感应强度； 粒子穿过第一象限所用的时间； 粒子射出磁场的位置距点的距离。 19.如图所示，位于竖直平面内的矩形金属线圈，边长、，其匝数匝，总电阻，线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环、集流环焊接在一起，并通过电刷和的定值电阻相连接。线圈所在空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度，在外力驱动下线圈绕竖直固定中心轴匀速转动，角速度。求： 电阻两端电压的最大值； 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，经过周期通过电阻的电荷量； 在线圈转动一周的过程中，整个电路产生的焦耳热。 20.发电机和电动机具有装置上的类似性，源于它们机理上的类似性在竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场中，两根光滑平行的、足够长的金属轨道、固定在水平面内，相距为。电阻为、质量为的金属导体棒垂直于、恰好放在轨道上，与轨道接触良好。轨道的左端点间一条支路上接有电动势为、内电阻不计的直流电源，另一条支路上仅仅是一段导线，导体棒通过滑轮与一根轻绳水平连接着质量也为的重物。忽略一切阻力、导轨的电阻。 当单刀双掷开关接到位置，再将重物由静止释放，求棒运动的速度最大值； 在上述过程中，棒运动时间时速度达到，求这段时间内通过棒的电量； 当单刀双掷开关接到位置，重物将被棒牵引着从静止向上运动，求棒运动的速度的最大值。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $