2025~2026学年北京市一零一中学高二上学期期末物理试卷

2025~2026学年北京市一零一中学高二上学期期末物理试卷一、单选题1.图中标出了磁场的方向、通电直导线中电流的方向，以及通电直导线所受磁场力的方向。其中正确的是（）

A．B．C．D．2.三个完全相同的灯泡按照如图所示的电路连接，电感的直流电阻小于灯泡电阻，下列有关自感现象的判断中，判断正确的是（）

A．图1中开关S闭合的瞬间，灯先亮B．图1中开关S闭合的瞬间，、灯一起亮C．图2中开关S断开的瞬间，灯闪亮D．图2中开关S断开的瞬间，灯不闪亮3.一个带负电的带电粒子沿垂直于磁场的方向，从点进入匀强磁场，由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电量不变）。下列描述带电粒子运动的径迹中，正确的是（）

A．B．C．D．4.如图所示，质量为的金属杆从静止沿光滑的平行导轨向下滑行，到达底端时速度为。导轨和金属杆的电阻不计，装置上端所连接的电阻阻值为。整个装置置于垂直于导轨平面的匀强磁场中。杆下滑的过程中，下列说法错误的是（）

A．安培力始终做负功B．整个过程合外力做功为C．整个过程克服安培力做的功等于金属杆机械能的减少量D．任意时刻电阻上消耗的电功率等于合外力的功率5.如图所示，两个相邻的有界匀强磁场区，方向相反，且垂直纸面，磁感应强度的大小均为，以磁场区左边界为轴建立坐标系，磁场区在轴方向足够长，在轴方向宽度均为。矩形导线框的边与轴重合，边长为。线框从图示位置水平向右匀速穿过两磁场区域，且线框平面始终保持与磁场垂直。以逆时针方向为电流的正方向，线框中感应电流与线框移动距离的关系图像正确的是图中的（）

A．B．C．D．6.回旋加速器的工作原理如图所示。和是两个中空的半圆金属盒，处于与盒面垂直的匀强磁场中，它们之间有一定的电势差。处的粒子源产生的带电粒子在加速器中被加速。下列说法正确的是（）

A．带电粒子在形盒内被磁场不断地加速B．交流电源的周期等于带电粒子做圆周运动的周期C．两形盒间电势差越大，带电粒子离开形盒时的动能越大D．加速次数越多，带电粒子离开形盒时的动能越大7.如图所示，光滑水平桌面有一金属线框，匀强磁场垂直于线框平面向里，在线框的右侧施加外力，先后两次将线框从同一位置匀速地拉出有界磁场。两次线框运动的速度之比为，不计一切阻力，则在两次运动过程中，说法错误的是（）

A．线框中感应电流之比为B．外力做功之比为C．外力的功率之比为D．流过任一横截面的电荷量之比为8.如图所示，位于竖直面内的矩形区域内，存在相互正交且恒定的匀强电场和匀强磁场，其中磁场方向垂直于矩形平面。一带电粒子（不计重力）以初速度由点垂直左边界进入这个区域，带电粒子沿直线运动，并从点离开场区。如果撤去磁场，该粒子将从点离开场区；如果撤去电场，该粒子将从点离开场区。则下列判断正确的是（）

A．该粒子由、、三点离开场区时的动能均不相同B．该粒子由点运动到、、三点的时间均不相同C．若电场方向竖直向下，则磁场方向垂直于纸面向外D．电场和磁场都保留且不变，增加初速度则粒子可能从点下方离开区域9.如图所示，空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场的方向竖直向下，磁场方向水平（图中垂直纸面向里），一带电油滴恰好处于静止状态，则下列说法正确的是（）

A．若撤去电场，可能做匀加速直线运动B．若撤去磁场，可能做匀加速直线运动C．若给一初速度，可能做匀速直线运动D．若给一初速度，可能做逆时针方向的匀速圆周运动10.著名物理学家费曼曾设计这样一个实验装置：一块绝缘圆板可绕其中心竖直的光滑轴自由转动，在圆板的中部固定一个线圈，圆板的四周固定着一圈金属小球，如图所示。在线圈接通直流电源的瞬间，发现圆板顺时针转动（俯视），则下列说法正确的是（）

A．接通电源后，线圈产生磁场，带电小球受到洛伦兹力，从而导致圆板沿顺时针转动B．接通电源后，若线圈电流为顺时针（俯视），则金属球一定带负电C．接通电源并电流稳定后，金属球仍受到顺时针的作用力D．将圆板静止并撤掉外力后，断开开关的瞬间，圆板仍可能顺时针转动（俯视）二、多选题11.图示装置是某同学探究感应电流产生条件的实验装置。在电路正常接通并稳定后，他发现：当电键断开时，电流表的指针向右偏转。则能使电流表指针向左偏转的操作是（）

A．拔出线圈B．在线圈中插入铁芯C．滑动变阻器的滑动触头向右匀速滑动D．滑动变阻器的滑动触头向右加速滑动12.如图所示，一个金属圆环水平放置，当条形磁铁的极靠近圆环时，圆环将产生感应电流。则（）

A．圆环中感应电流方向与图中箭头方向相同B．圆环中感应电流方向与图中箭头方向相反C．圆环与磁铁间相互排斥D．圆环与磁铁间相互吸引13.如图所示，磁流体发电机的长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导电电极，两极间距为，极板的长、宽分别为、，这两个电极与可变电阻相连。在垂直于前后侧面的方向上有一匀强磁场，磁感应强度大小为。发电导管内有电阻率为的高温等离子体（正负离子组成），等离子体以速度向右流动、并通过专用通道导出，不计等离子体流动时的阻力，调节可变电阻的阻值，下列说法正确的是（）

A．磁流体发电机的电动势为B．可变电阻中的电流方向是从到C．增加可变电阻的阻值，则可以增加电源的电动势D．减小可变电阻的阻值，上极板的带电量会减小14.1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示。实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后。下列说法正确的是（）

A．圆盘内的涡流产生的磁场导致磁针转动B．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化C．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动D．若圆盘可以绕中心轴自由转动，则转动小磁针，圆盘也会跟着转动15.如图所示，水平放置的平行的光滑金属导轨左端连接一个电阻，导轨上垂直导轨水平放置一个金属棒，金属棒与导轨接触良好。匀强磁场垂直导轨平面向下。棒和导轨的电阻不计。现给棒一个向右的瞬时冲量，让棒开始向右运动，当棒向右运动的速度大小为时开始计时并从该位置开始沿着运动方向建立一维坐标系，棒从该位置开始到停止的过程中，棒的瞬时速度大小与时间的图像或与位移的图像基本正确的是（）

A．B．C．D．三、实验题16.某同学利用多用电表的欧姆挡测量未知电阻。(1)当选用“×10”挡测量时。指针的偏转情况如图1所示，为减小测量误差，请你选择正确的实验操作并排序________A.将红黑表笔短接B.调节欧姆调零旋钮，使指针指在最左侧刻线C.调节欧姆调零旋钮，使指针指在最右侧刻线D.将选择开关调至“×1”挡E.将选择开关调至“×100”挡(2)图2为欧姆表内部结构示意图，其中电源的电动势为，内阻为，灵敏电流计的内阻为，满偏电流为，、为两表笔，则欧姆调零后滑动变阻器的阻值________17.在“测量电源的电动势和内阻”实验中，(1)若将一电压表与干电池两极直接相连，用表示电压表的示数，用表示该干电池电动势的真实值，从理论上分析，仅考虑电压表影响，则________（选填“”或“”）；(2)某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，实验电路图如图1所示。他根据记录的数据作出的图像如图2所示。通过图像可求出电池的电动势________，内阻________。（均保留小数点后两位）(3)引起该实验的系统误差的主要原因是________：

A．由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小B．由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流大C．由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压小D．由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压大(4)考虑上述实验的系统误差，用符号表示电压表示数与电流表示数的关系式：________，已知电源电动势为，内阻为，电压表内阻为，电流表内阻为。四、解答题18.如图所示，是面积为、匝的圆形金属线圈，其总电阻，线圈处在逐渐增大的均匀磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度随时间的变化率，线圈与阻值的电阻连接，不计电压表对电路的影响。求：(1)感应电动势的大小；(2)通过的电流大小；(3)电压表的示数。19.质谱仪是分析同位素的重要工具，其原理简图如图所示。容器中有电荷量均为、质量不同的两种粒子，它们从小孔不断飘入电压为的加速电场（不计粒子的初速度），并沿直线从小孔（与连线与磁场边界垂直）进入磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强磁场，最后打在照相底片上，形成、两条“质谱线”。已知打在处粒子的质量为。不计粒子重力及粒子间的相互作用。(1)求距处的距离；(2)若距处的距离为，且，求打在处粒子的质量（用表示）；(3)若、两条谱线的功率（单位时间内打在底片上粒子的动能）之比为，求单位时间内从飘出的、两种粒子的个数之比。20.如图1所示，水平放置的足够长平行金属导轨左端与一直流电源相连，电源电动势为，内阻不计。质量为的金属杆垂直置于导轨上，两导轨间距为，两导轨间金属杆的电阻为。整个装置处在匀强磁场中，磁感应强度大小为，方向垂直导轨平面向下。时刻闭合开关，金属杆开始向右运动，忽略导轨的电阻及导轨与金属杆间的摩擦。(1)求闭合开关瞬间，流经金属杆的电流，判断并分析电流之后的变化趋势；(2)求闭合开关瞬间，金属杆的加速度；(3)在图2中画出金属棒速度随时间的变化曲线。21.对物理量的准确测量是物理学的一项重要任务。请你展开想象的翅膀，利用学过的知识对以下测量任务进行合理的设计。实验室提供的主要器材包括：如图1所示，可提供磁感应强度大小可调匀强磁场的赫姆霍兹线圈、输出电压连续可调并电压值已知的直流电源、可视为理想的电流表和电压表、滑动变阻器、足够导线等。实验设计过程中如果需要其他仪器可以标注说明。设计一：赫姆霍兹线圈内部可视为匀强磁场，如图2所示，磁感应强度大小可通过调节励磁电流实现。利用图3所示的长方体金属片以及合适的实验器材测出匀强磁场的磁感应强度，已知金属片的厚度为，前后两面的长和宽分别为、，可提供的接线柱为、，上下两面可提供的接线柱为、，左右两个面可提供的接线柱为、。简略写出操作步骤，标明测量量以及需要查询的已知量、写出待测量的表达式，并写出必要的推导过程。设计二：电子比荷是描述电子性质的重要物理量。在标准理想真空二极管中利用磁控法测得比荷，一般其电极结构为圆筒面与中心轴线构成的圆柱体系统，系统均为金属材料做，结构简化如图4所示，柱体半径为。在轴线中心点有一电子源，速度大小不一的电子随机向空间中各个方向发射。某同学设计以下实验，测量电子的最大速度以及电子的比荷。步骤一：将一灵敏电流表一端接在金属圆筒面上，另一端接地，如图5所示。步骤二：将一直流电压表的正极连接轴线，负极连接圆筒，逐渐增加电源输出电压，当灵敏电流表示数恰好减为零时，记录此时电源的输出电压。请帮助该同学完成接下来的步骤，注明测量量以及待测量的表达式，并写出必要的推导过程。22.解决实际问题时，可以选择不同的研究对象。比如连续的粒子束，可以先选择单个粒子的作用效果，然后计算全体粒子的整体效果。如图1所示，在磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，固定一内部真空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道，其轴线与磁场垂直。管道横截面半径为，长度为。带电粒子束持续以某一速度沿轴线进入管道，粒子在磁场力作用下经过一段圆弧垂直打到管壁上，与管壁发生弹性碰撞，多次碰撞后从另一端射出，单位时间进入管道的粒子数为，粒子电荷量为，不计粒子的重力、粒子间的相互作用。(1)求单个粒子