精品解析：天津市实验中学滨海学校2025-2026学年高二上学期12月阶段学业评价物理试卷

2025-2026年度第一学期高二年级12月阶段学业评价（物理学） 满分：100分 检测时长：60分钟 注意事项： 检测分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。答卷前学生务必将自己的班级、姓名、座位号填写在答题纸相应的横线上。 作答时，将其中1-12题、13-16题涂在机读卡对应题号上，其余题做答在答题纸上。 检测结束后上交机读卡、答题纸含作文纸。 第Ⅰ卷（共分） 一、单选题 1. 关于磁场的认识，下列说法正确的是（　　） A. 将一小段通电导线置于磁场中某处，若该导线不受磁场力，则说明此处的磁感应强度为零 B. 磁感应强度的方向与置于该处的通电导线受到的磁场力的方向相同 C. 将小磁针放在磁场中某处，小磁针静止时N极所指的方向就是该处磁感应强度的方向 D. 根据磁感应强度的定义式可知，B与F成正比，与IL成反比 2. 如图中分别标明了通电直导线中电流、匀强磁场的磁感应强度和通电导线所受安培力的方向，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 磁场中某区域的磁感线如图所示，则（　 　） A. 两处的磁感应强度方向相同 B. 同一闭合线圈放在a处时磁通量一定小 C. a处的磁感应强度比b处小 D. 同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小 4. 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垂直进入匀强磁场并最终打在金属板上，运动的半圆轨迹如图中虚线所示，不计重力，下列表述正确的是（　　） A. M带负电，N带正电 B. M的速率小于N的速率 C. 洛伦兹力对M、N做正功 D. M的运动时间大于N的运动时间 5. 传感器技术是现代测量和自动化系统的重要技术之一，从宇宙开发到海底探秘，从生产的过程控制到现代文明生活，几乎每一项技术都离不开传感器，其中压力传感器的应用较为广泛。有些压力传感器是通过霍尔元件将压力信号转化为电信号，当压力改变时有电流通过霍尔元件。如图所示，一块宽为a、长为c、厚为h的长方体半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子，通入如图所示方向的电流。若元件处于磁感应强度大小为B，方向垂直于上表面向下的匀强磁场中稳定时，前、后表面形成的电势差大小为U、下列说法中正确的是（　　） A. 自由电子受到洛伦兹力的方向垂直前表面向外 B. 前表面电势比后表面电势高 C. 若仅增大霍尔元件的宽度a，则元件的前、后表面间电压U会减小 D. 工作稳定后，前后表面间电势差为 二、多选题 6. 一个电子（不计重力，质量m，电荷量e）以速度垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则（　　） A. 电子在图示时刻受到垂直向上的洛伦兹力 B. 电子在磁场中做的是变速运动 C. 电子的速度始终不变 D. 电子的动能始终不变 7. 如图所示，粗糙水平面上放置着一条形磁铁，磁铁中央正上方A点处垂直纸面固定放置着一通电直导线（电流方向垂直纸面向里），下列说法正确的是（　　） A. A点处磁场方向水平向左 B. 通电直导线受到竖直向下的安培力 C. 条形磁铁对地面的压力小于磁铁的重力 D. 磁铁受到地面的摩擦力 8. 导体棒质量为m，长度为L，用绝缘细线悬挂于O点，如图所示（图中仅显示导体棒的一端）。现将导体棒中通以垂直纸面向里的恒定电流，电流大小为I，并在空间加匀强磁场，使细线偏离竖直方向的角度为。重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 若安培力方向水平向右，则安培力的大小为 B. 需要加的匀强磁场的磁感应强度的最小值为 C. 磁感应强度最小时磁场的方向为平行于细线向下 D. 磁感应强度最小时磁场的方向为竖直向上 第Ⅱ卷（共分） 三、实验题 9. （1）图甲为一个游标卡尺测量某工件内径的示意图，则该工件的内径是________mm； （2）用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图乙所示，则金属丝的直径为________mm； 10. 实验小组同学利用电流表和电压表测定由一节干电池的电动势和内阻，实验电路如图甲所示。 现有开关和导线若干，以及如下器材： A.电流表：量程0-0.6A，内阻约为0.125Ω B.电压表：量程0-3V，内阻约为3kΩ C.滑动变阻器0-50Ω D.滑动变阻器0-500Ω （1）为了操作方便，尽量减小实验误差，滑动变阻器应选用___________填器材前的字母。 （2）根据所画图线可得出干电池的电动势___________V，内电阻___________Ω（结果均保留到小数点后两位。 （3）用该电路测得的电源电动势___________真实值。填大于、等于或小于 四、解答题 11. 一束电子（电量为e）以速度v0从磁场右边界垂直射入宽为d，磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示。电子束离开磁场时速度方向与入射速度方向成角。（忽略电子所受重力。e、v0、B、d已知） （1）求电子在磁场中运动的轨道半径； （2）求电子的质量； （3）求粒子在磁场中运动时间。 12. 如图所示，两平行金属导轨所在的平面与水平面夹角，导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源，两导轨间的距离，在导轨所在空间内分布着磁感应强度、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。现把一根质量的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直，且接触良好，导体棒的电阻，导体棒恰好刚要滑动，金属导轨电阻不计。g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： （1）ab棒受到的安培力的大小及方向； （2）ab棒与导轨间的动摩擦因数。 13. 2025年9月，我国自主研发的电磁弹射系统在福建舰上试验成功。某学校物理兴趣小组以航母为背景展开电磁弹射系统的研究。其基本原理简化如下：在水平飞行甲板上铺设两平行导轨，弹射时两导轨间有一金属棒与飞机连接助力飞机起飞（右为俯视原理图）。假设导轨宽度，恒流源提供恒定大电流，导轨处于恒定竖直向下的匀强磁场中。假定飞机自带发动机提供恒定推力为。航母上跑道长度为。假设飞机起飞时所受阻力与飞机重力成正比，即，其中。飞机起飞所需最小速度为。完成下列问题的求解： （1）判断恒流源提供的电流通过金属棒AB时的电流方向，请用“顺时针从A到B”或“逆时针从B到A”来描述，并求弹射起飞时飞机所受安培力的大小； （2）假若不用弹射助力，求飞机最大起飞质量（结果保留两位有效数字）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026年度第一学期高二年级12月阶段学业评价（物理学） 满分：100分 检测时长：60分钟 注意事项： 检测分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。答卷前学生务必将自己的班级、姓名、座位号填写在答题纸相应的横线上。 作答时，将其中1-12题、13-16题涂在机读卡对应题号上，其余题做答在答题纸上。 检测结束后上交机读卡、答题纸含作文纸。 第Ⅰ卷（共分） 一、单选题 1. 关于磁场的认识，下列说法正确的是（　　） A. 将一小段通电导线置于磁场中某处，若该导线不受磁场力，则说明此处的磁感应强度为零 B. 磁感应强度的方向与置于该处的通电导线受到的磁场力的方向相同 C. 将小磁针放在磁场中某处，小磁针静止时N极所指的方向就是该处磁感应强度的方向 D. 根据磁感应强度的定义式可知，B与F成正比，与IL成反比 【答案】C 【解析】 【详解】A．导线不受力可能是因为电流方向与磁场平行（θ=0°或180°），此时sinθ=0，故该处的磁感应强度不一定为零，故A错误； B．磁感应强度方向与安培力方向垂直（由左手定则判断），故B错误； C．小磁针N极静止时所指方向即为该点磁感应强度方向，故C正确； D．磁感应强度B由磁场本身决定，与F和IL无关，故D错误。 故选C。 2. 如图中分别标明了通电直导线中电流、匀强磁场的磁感应强度和通电导线所受安培力的方向，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，通电导线所受安培力方向垂直于导线向上，故A正确； B．根据左手定则可知，通电导线所受安培力方向垂直于导线向下，故B错误； C．由于电流方向与磁场方向平行，则通电导线不受安培力作用，故C错误； D．根据左手定则可知，通电导线所受安培力方向垂直于导线向右，故D错误。 故选A。 3. 磁场中某区域的磁感线如图所示，则（　 　） A. 两处的磁感应强度方向相同 B. 同一闭合线圈放在a处时磁通量一定小 C. a处的磁感应强度比b处小 D. 同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小 【答案】C 【解析】 【详解】AC．磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，所以a处的磁感应强度比b处小，磁场中磁感线某点的切线方向表示磁感应强度方向，由图可知a、b两处的磁感应强度方向不同。故C正确，A错误； B．磁通量的大小不但与磁场的磁感应强度有关，还与闭合线圈与磁场夹角有关。所以不能确定磁通量在两个地方的大小关系，故B错误； D．安培力的大小不但与磁感应强度有关，还与夹角有关，所以受力大小不能确定，故D错误。 故选C。 4. 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垂直进入匀强磁场并最终打在金属板上，运动的半圆轨迹如图中虚线所示，不计重力，下列表述正确的是（　　） A. M带负电，N带正电 B. M的速率小于N的速率 C. 洛伦兹力对M、N做正功 D. M的运动时间大于N的运动时间 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知N带正电，M带负电，故A正确； B．由洛伦兹力提供向心力，有 解得r＝ 而M的轨迹半径大于N的轨迹半径，所以M的速率大于N的速率，故B错误； C．洛伦兹力与速度垂直，所以洛伦兹力不做功，故C错误； D．M和N的运动时间都为，故D错误。 故选A。 5. 传感器技术是现代测量和自动化系统的重要技术之一，从宇宙开发到海底探秘，从生产的过程控制到现代文明生活，几乎每一项技术都离不开传感器，其中压力传感器的应用较为广泛。有些压力传感器是通过霍尔元件将压力信号转化为电信号，当压力改变时有电流通过霍尔元件。如图所示，一块宽为a、长为c、厚为h的长方体半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子，通入如图所示方向的电流。若元件处于磁感应强度大小为B，方向垂直于上表面向下的匀强磁场中稳定时，前、后表面形成的电势差大小为U、下列说法中正确的是（　　） A. 自由电子受到洛伦兹力的方向垂直前表面向外 B. 前表面电势比后表面电势高 C. 若仅增大霍尔元件的宽度a，则元件的前、后表面间电压U会减小 D. 工作稳定后，前后表面间电势差为 【答案】A 【解析】 【详解】AB．电流方向向左，则电子向右定向移动，由左手定则可知，自由电子受到的洛伦兹力方向为垂直前表面向外，则前表面积累了电子，前表面的电势比后表面的低，故A正确，B错误； CD．由电子受力平衡可得 根据电流微观表达式可得 联立可得 若仅增大霍尔元件的宽度a，则元件的前、后表面间电压U不变，故CD错误。 故选A。 二、多选题 6. 一个电子（不计重力，质量m，电荷量e）以速度垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则（　　） A. 电子在图示时刻受到垂直向上的洛伦兹力 B. 电子在磁场中做的是变速运动 C. 电子的速度始终不变 D. 电子的动能始终不变 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由左手定则可知，电子在图示时刻受到垂直向下的洛伦兹力，故A错误； BC．电子在磁场中做的是匀速圆周运动，速度方向时刻在改变，故电子在磁场中做的是变速运动，故B正确，C错误； D．电子在磁场中做的是匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，洛伦兹力不做功，故电子的速度大小不变，根据可知，电子的动能始终不变，故D正确。 故选BD。 7. 如图所示，粗糙水平面上放置着一条形磁铁，磁铁中央正上方A点处垂直纸面固定放置着一通电直导线（电流方向垂直纸面向里），下列说法正确的是（　　） A. A点处磁场方向水平向左 B. 通电直导线受到竖直向下的安培力 C. 条形磁铁对地面的压力小于磁铁的重力 D. 磁铁受到地面的摩擦力 【答案】BC 【解析】 【详解】A．水平放置的条形磁铁外部由N极发出磁感线，根据磁感线分布特点可知在磁铁中央正上方A点处磁场方向水平向右，故A错误； B．导线电流垂直于纸面向里，由左手定则可知，导线受到的安培力竖直向下，故B正确； C．由牛顿第三定律可知，导线对磁铁的作用力竖直向上，则磁铁对水平面的压力小于磁铁自身重力，故C正确； D．由牛顿第三定律可知，导线对磁铁的作用力竖直向上，根据平衡条件可知磁铁没有受到地面的摩擦力，故D错误。 故选BC。 8. 导体棒质量为m，长度为L，用绝缘细线悬挂于O点，如图所示（图中仅显示导体棒的一端）。现将导体棒中通以垂直纸面向里的恒定电流，电流大小为I，并在空间加匀强磁场，使细线偏离竖直方向的角度为。重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 若安培力方向水平向右，则安培力的大小为 B. 需要加的匀强磁场的磁感应强度的最小值为 C. 磁感应强度最小时磁场的方向为平行于细线向下 D. 磁感应强度最小时磁场的方向为竖直向上 【答案】AB 【解析】 【详解】A．导体棒受到重力mg、绳子拉力T、安培力F而平衡，若安培力方向水平向右，根据平衡条件可知，故A正确； BCD．安培力方向垂直于T方向时，安培力有最小值，根据平衡条件可知 解得 由左手定则可知，此时磁场方向平行于细线向上，故B正确，CD错误。 故选AB。 第Ⅱ卷（共分） 三、实验题 9. （1）图甲为一个游标卡尺测量某工件内径的示意图，则该工件的内径是________mm； （2）用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图乙所示，则金属丝的直径为________mm； 【答案】（1）102.35 （2）5.700 【解析】 【小问1详解】 主尺读数为102mm，游标尺上第7条刻度线与主尺对齐，读数为7×0.05mm=0.35mm 内径为102mm+7×0.05mm=102.35mm 【小问2详解】 金属丝的直径为 10. 实验小组同学利用电流表和电压表测定由一节干电池的电动势和内阻，实验电路如图甲所示。 现有开关和导线若干，以及如下器材： A.电流表：量程0-0.6A，内阻约为0.125Ω B.电压表：量程0-3V，内阻约为3kΩ C.滑动变阻器0-50Ω D.滑动变阻器0-500Ω （1）为了操作方便，尽量减小实验误差，滑动变阻器应选用___________填器材前的字母。 （2）根据所画图线可得出干电池的电动势___________V，内电阻___________Ω（结果均保留到小数点后两位。 （3）用该电路测得的电源电动势___________真实值。填大于、等于或小于 【答案】（1）C （2） ①. 1.50##1.49##1.51 ②. 1.00##1.01##1.02##0.99##0.98 （3）小于 【解析】 【小问1详解】 [1]本题测量的是电源电动势，内阻比较小，为了使电流表有明显偏转调节方便，减小实验误差，所以选择电阻值较小的滑动变阻器 【小问2详解】 [2]图像与纵轴交点代表干电池的电动势 图像的斜率的绝对值代表了电源的内阻 【小问3详解】 [3]本接法中采用相对电源的电流表外接法，因为电压表的分流作用，使电流表测量结果偏小，可知实际图像虚线所示和测量图像应如图所示；由图可知，用该电路测得的电源电动势小于真实值，内阻小于真实值。 四、解答题 11. 一束电子（电量为e）以速度v0从磁场右边界垂直射入宽为d，磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示。电子束离开磁场时速度方向与入射速度方向成角。（忽略电子所受重力。e、v0、B、d已知） （1）求电子在磁场中运动的轨道半径； （2）求电子的质量； （3）求粒子在磁场中运动时间。 【答案】（1）2d；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）电子垂射入匀强磁场中，做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示 由几何知识可得 （2）电子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力可得 解得 （3）电子在匀强磁场中的运动周期为 由几何知识可得电子在磁场中运动轨迹的圆心角为 则电子的运动时间为 12. 如图所示，两平行金属导轨所在的平面与水平面夹角，导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源，两导轨间的距离，在导轨所在空间内分布着磁感应强度、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。现把一根质量的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直，且接触良好，导体棒的电阻，导体棒恰好刚要滑动，金属导轨电阻不计。g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： （1）ab棒受到的安培力的大小及方向； （2）ab棒与导轨间的动摩擦因数。 【答案】（1）4N，方向沿金属导轨平面向上 （2） 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律得 导体棒受到的安培力大小 代入数据得F=4N 左手定则可知，安培力方向沿金属导轨平面向上。 【小问2详解】 由平衡条件得 根据滑动摩擦力公式得 代入数据得 13. 2025年9月，我国自主研发的电磁弹射系统在福建舰上试验成功。某学校物理兴趣小组以航母为背景展开电磁弹射系统的研究。其基本原理简化如下：在水平飞行甲板上铺设两平行导轨，弹射时两导轨间有一金属棒与飞机连接助力飞机起飞（右为俯视原理图）。假设导轨宽度，恒流源提供恒定大电流，导轨处于恒定竖直向下的匀强磁场中。假定飞机自带发动机提供恒定推力为。航母上跑道长度为。假设飞机起飞时所受阻力与飞机重力成正比，即，其中。飞机起飞所需最小速度为。完成下列问题的求解： （1）判断恒流源提供的电流通过金属棒AB时的电流方向，请用“顺时针从A到B”或“逆时针从B到A”来描述，并求弹射起飞时飞机所受安培力的大小； （2）假若不用弹射助力，求飞机最大起飞质量（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）电流方向顺时针从A到B （2） 【解析】 【小问1详解】 根据左手定则可知，安培力向右，则电流方向顺时针从A到B； 弹射起飞时飞机所受安培力的大小为 【小问2详解】 飞机起飞的加速度为 不用弹射助力，则由牛顿第二定律 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $