2025届北京市顺义区第一中学物理高二第一学期期末统考试题含解析

2025届北京市顺义区第一中学物理高二第一学期期末统考试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场使粒子在通过狭缝时得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．则下列说法中正确的是A.粒子从磁场中获得能量B.要增大带电粒子射出时的动能，可以增大狭缝间的交变电压C.要增大带电粒子射出时的动能，可以增大D形金属盒的半径D.不改变交流电的频率和磁感应强度B，加速质子的回旋加速器也可以用来加速α粒子（质量约为质子的4倍，电荷量为质子的2倍）2、在变化的磁场中，穿过一个5匝的闭合线圈的磁通量每秒钟均匀地增加了4Wb,则A.线圈中的感应电动势每秒钟增加20VB.线圈中的感应电动势每秒钟增加10VC.线圈中的感应电动势为20VD.线圈中的感应电动势为03、如图所示为电流天平，可用来测量匀强磁场的磁感应强度。天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，线圈匝数为N，水平边长为L，线圈的下部处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面。当线圈中通有电流I(方向如图)时，在天平左、右两边加上质量分别为m1、m2的砝码，天平平衡。当电流反向（大小不变）时，左边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡。由此可知（）A.磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为B.磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为C.磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为D.磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为4、一束带电粒子以同一速度vo并从同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的轨迹如图所示．若粒子q1的轨迹半径为r1，粒子q2的轨迹半径为r2，且r2=2r1，q1、q2分别是它们的带电量．则下列分析正确的是（）A.q1带负电、q2带正电，比荷之比为B.q1带正电、q2带负电，比荷之比为C.q1带正电、q2带负电，比荷之比为D.q1带负电、q2带正电，比荷之比为5、关于磁感应强度，下列说法正确的是A.磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的比值，即B.磁感应强度只是定义式，它的大小取决于场源以及在磁场中的位置，与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关C.通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零D.通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向6、某同学用多用电表的欧姆挡的“”挡测量一个电阻的阻值，发现指针偏转角度很小，如图所示，为了准确测定该电阻的阻值，正确的做法是（）A.应把选择开关换到“”挡，重新进行欧姆调零后再测量B.应把选择开关换到“”挡，不用再进行欧姆调零就直接测量C.应把选择开关换到“”挡，重新进行欧姆调零后再测量D.应把选择开关换到“”挡，不用再进行欧姆调零就直接测量二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N极指向右端（）A.电源c端为负极B.电源c端为正极C.通电螺线管的a端是N极D.通电螺线管的a端是S极8、一水平放置、螺距较大、弹性较好的通电螺线管，其产生的磁场截面分布如图所示，ab为用绝缘细线悬挂的位于螺线管正上方的通电直导线，其电流方向由a到b（电流很小，不影响螺线管磁场）。下列说法正确的是（）A.P、Q两点的磁感应强度相同B.直导线ab通电后，a端垂直纸面向内转动C.断开螺线管中的电流后，螺线管的长度变短D将不计重力的质子沿螺线管中轴线射入，质子在管内做匀速直线运动9、两电荷量分别为和的点电荷放在轴上的两点，两电荷连线上各点电势随变化的关系如图所示,其中两点的电势为零，段中点电势最高，则A.为正电荷，为负电荷B.电荷量大于的电荷量C.间场强方向沿轴正方向D.将一负点电荷从点移到点，电场力先做正功后做负功10、如图所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路，线圈的半径为r1。在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0，导线的电阻不计。则（）A.流经电阻R1中的电流方向为b到aB.回路中感应电动势的大小为C.回路中感应电流大小为D.a与b之间的电势差为三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）（1）①在“长度的测量”实验中，调整游标卡尺两侧脚间距离，主尺和游标的位置如图所示，此时卡尺两脚间狭缝宽度为________mm②如图所示，螺旋测微器测出的金属丝的直径是_________mm12．（12分）如图所示，桌面上放有一只10匝线圈，线圈中心上方一定高度处有一竖立的条形磁体．当磁体竖直向下运动时，穿过线圈的磁通量将______（选填“变大”或“变小”），在上述过程中，穿过线圈的磁通量变化0.1Wb，经历的时间为0.5s，则线圈中的感应电动势为__V四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）电磁感应现象在生活生产中有着大量的应用，如电磁阻尼就大量应用于各种缓冲或制动装置中．某制动装置可简化为以下模型：由涂有绝缘漆的一根导线绕制成质量为m、匝数为n的闭合矩形线框，长为2L，宽为L，总电阻为R，其右侧有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，线框以初速度v0在光滑水平面上向右运动，进入磁场并运动了距离L时，速度减为零，从而实现对线框的制动．在该过程中，求：(1)线框产生的焦耳热；(2)通过导线某横截面的电量；(3)线框的最大加速度大小.14．（16分）如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y正方向；在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强电场，方向垂直于xOy平面向里，正三角形边长为L，且ab边与y轴平行．一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P（0，h）点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a（2h，0）点进入第Ⅳ象限，又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与y轴负方向成45°角，不计粒子所受的重力．求：（1）电场强度E的大小；（2）粒子到达a点时速度的大小和方向；（3）abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值15．（12分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为kg、电何量为C的带电粒子，从静止开始经U=10V的电压加速后，从P点沿图示方向进入磁场，已知OP=30cm（粒子重力不计，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。(1)求粒子到达P点时速度v的大小；(2)若粒子恰好不能进入x轴上方，求磁感应强度B的大小；(3)若磁感应强度B′=2.0T，粒子从x轴上的Q点离开磁场，求OQ的距离。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解析】A项：由于洛伦兹力对粒子不做功，所以粒子磁场中运动时动能不变，粒子在电场中加速获得能量，故A错误；B、C项：粒子的最大动能为当粒子的半径达到D型盒的半径，由公式所以最大动能为，即粒子的最大动能与加速电压无关，与D型盒的半径有关，故B错误，C正确；D项：为了使粒子进入电场就能加速，所以交变电流的周期与粒子做圆周运动的周期相同，由周期公式可知，由于质子和粒子的比荷不同，所以周期不同，故D错误故选C2、C【解析】闭合线圈的磁通量每秒钟均匀地增加，线圈中会形成稳定的感应电动势，根据法拉第电磁感应定律得，感应电动势大小为故选C3、D【解析】若磁感应强度的方向垂直纸面向里，开始线圈所受安培力的方向向向下，电流方向相反，则安培力方向反向，变为竖直向上，相当于右边少了两倍的安培力大小，所以右边应加砝码；若磁感应强度的方向垂直纸面向外，开始线圈所受安培力的方向向向上，电流方向相反，则安培力方向反向，变为竖直向下，相当于右边多了两倍的安培力大小，需要在左边加砝码；有解得故选D。4、C【解析】通过图示得出洛伦兹力的方向，根据左手定则得出电荷的电性，正电荷定向移动的方向与四指方向相同，负电荷定向移动的方向与四指方向相反．根据qvB＝m，得出半径公式，通过半径公式的得出荷质比【详解】q1向左偏，q2向右偏，根据左手定则知，q1带正电，q2带负电．根据半径公式qvB＝m，知荷质比，v与B不变，所以荷质比之比等于半径之反比，所以．故C正确，ABD错误．故选C【点睛】决本题关键掌握左手定则判断磁场方向、电荷的运动方向以及洛伦兹力方向的关键，以及掌握带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径公式5、B【解析】根据左手定则可知，磁感应强度的方向与安培力的方向垂直；磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，通过电流元垂直放置于磁场中所受磁场力与电流元的比值来定义磁感应强度．此比值与磁场力及电流元均无关【详解】磁场中某一点磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点时受到的最大的磁场力F与该导线的长度L、通过的电流I乘积的比值，即，选项A错误；磁感应强度只是定义式，它的大小取决于场源以及在磁场中的位置，与F、I、L以及通电导线在磁场中的方向无关，选项B正确；通电导线在某点不受磁场力的作用，可能是导线放置的方向与磁场方向平行，而该点的磁感应强度不一定为零，选项C错误；通电导线所受磁场力的方向与磁场的方向垂直，选项D错误；故选B.6、A【解析】当用多用电表的欧姆挡的“”挡测量一个电阻的阻值，指针偏转角度很小时，说明电阻值较大，挡位选择得太低，故应该选择更高的挡位，把选择开关换到“”挡，重新进行欧姆调零后再测量。故选A。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BD【解析】AB.小磁针的N极水平向右，知螺线管内部的磁场方向向右，根据右手螺旋定则知，电流从螺线管左边导线进入，则电源c端为电源的正极，故A错误，B正确；CD.通电螺旋管内部磁场方向从S极指向N极，由小磁针的N极水平向右，知通电螺线管的左端a为S极，故C错误，D正确。故选：BD。8、BD【解析】A、由题图，可知，P、Q两点的磁感应强度大小相等，方向不同，故A错误；B、直导线ab通电后，根据左手定则，可知，a端安培力向里，b端的安培力向外，因此，a端垂直纸面向内转动，故B正确；C、通电时，螺线管中线圈间的电流方向相同，出现相互吸引，当断开螺线管的电源后，没有吸引力，螺线管有沿水平方向向内伸长的趋势，故C错误；D、将不计重力的电子沿中轴线射入螺线管，电子处于匀强磁场中，不受任何力，电子将做匀速直线运动，故D正确；9、ABD【解析】φ-x图象的斜率等于电场强度E．根据两点电荷连线的电势高低的分布如图所示，由于沿着电场线电势降低，可知两点电荷的电性．根据功能关系分析电场力做功的正负【详解】A、B项：由图知无穷远处的电势为0，A点的电势为零，由于沿着电场线电势降低，所以O点的电荷q1带正电，M点电荷q2带负电，由于A点距离O比较远而距离M比较近，所以q1电荷量大于q2的电荷量，故A、B正确；C项：由N到C过程电势升高，则说明场强沿x轴的反方向，故C错误；D项：N→D段中，电势先高升后降低，所以场强方向先沿x轴负方向，后沿x轴正方向，将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功，故D正确故选ABD【点睛】本题考查电势与场强间的关系，要注意明确电势为零处，电场强度不一定为零．电荷在电场中与电势的乘积为电势能．电场力做功的正负决定电势能的增加与否10、AC【解析】A．由楞次定律可判断通过电阻R1上的电流方向为从b到a，A正确；B．由图像分析可知，0至t1时间内有，由法拉第电磁感应定律有其中面积为S=πr22得B错误；C．由闭合电路欧姆定律有联立以上各式解得，通过电阻R1上的电流大小为C正确；D．线圈两端的电压大小，即外电压为电流方向为从b到a，所以D错误。故选AC。【点睛】此题考查楞次定律来判定感应电流方向，由法拉第电磁感应定律来求出感应电动势大小。还可求出电路的电流大小，及电阻消耗的功率，同时磁通量变化的线圈相当于电源。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.0.65②.1.500【解析】①主尺读数为0mm，卡尺读数为13×0.05=0.65mm，所以游标卡尺读数为0mm+13×0.05mm=0.65mm②主尺读数为1.5mm，可动刻度读数为0mm，所以螺旋测微器读数为1.5mm+0mm=1.500mm12、①.变大②.2【解析】在磁体竖直向下落时，穿过线圈的磁感应强度增大，故磁通量变大；由法拉第电磁感应定律可得：四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、(1)(2)(3)【解析】(1)对线框，由能量守恒定律求出线框产生的焦耳热.(2)由法拉第电磁感应定律求出平均感应电动势，由欧姆定律求出平均感应电流，由电流定义式求出通过导线的电荷量.(