第1頁/共1頁2026北京海淀高二（上）期末物理說明：本練習共四道大題，20道小題，共8頁，滿分100分，考試時間90分鐘，試卷空白處可以做草稿紙，不收試卷，請將答案填涂或者書寫在答題紙的指定區(qū)域內，只交答題紙。一、單項選擇題（共8小題，每小題3分，共24分。在每小題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項）1.下列物理量與其國際單位的對應關系中，錯誤的一組是（）A.磁感應強度——特斯拉 B.磁通量——韋伯C.自感系數——亨利 D.磁通量變化率——赫茲2.如圖是教材上的一些演示實驗裝置或原理的示意圖，ABCD四個圖分別對應ABCD四個選項，其中有錯誤的一幅是（）A.演示通電導線使小磁針發(fā)生偏轉 B.演示磁體對通電導線產生作用力C.演示兩條通電導線之間發(fā)生相互作用力 D.示意兩個平行放置的通電線圈之間的勻強磁場3.如圖所示，A、B、C、D四種情況裝置相同，但軌道平面以及磁場方向不同，各圖磁場的磁感應強度大小相同。A、B軌道平面位于水平面內，A圖中磁場方向豎直向上，B圖中磁場方向與水平面成θ角；C、D軌道平面與水平面成θ角，C中磁場方向垂直軌道平面向上，D中磁場方向垂直軌道平面向下。導體棒都處于靜止狀態(tài)，四個導體棒所受摩擦力最大的是（）A.磁場垂直水平面 B.磁場與水平面成θ角C.磁場垂直于斜面 D.磁場垂直于斜面4.元素鍺有5種穩(wěn)定同位素，它們都有32個質子，但中子數分別為38、40、41、42、44，可以用如圖所示的質譜儀把它們區(qū)分開。鍺在高溫等離子體中發(fā)生高度電離，其中的三價鍺離子被篩選出來從容器A下方的小孔S1飄入電勢差為U的加速電場，其初速度幾乎為0，然后經過S3沿著與磁場垂直的方向進入磁感應強度為B的勻強磁場中，最后打到照相底片D上，理想情況下會在D上形成分立的5條譜線a、b、c、d、e。關于其工作原理，以下分析正確的是（）A.譜線a對應的同位素核子數（質子數與中子數之和）最少B.譜線a對應的同位素速度最大C.譜線a對應的同位素動量最大D.譜線a對應的同位素動能最大5.如圖1所示。一個可以自由轉動的鋁框放在U形磁鐵的兩個磁極間，鋁框和磁鐵均靜止，其截面圖如圖2所示。轉動磁鐵，下列說法正確的是（）A.鋁框與磁鐵的轉動方向相反，阻礙磁通量的變化B.鋁框與磁鐵轉動方向一致，轉速比磁鐵的轉速小C.磁鐵從圖2位置開始轉動時，鋁框截面abcd感應電流的方向為a→d→c→b→aD.磁鐵停止轉動后、如果沒有空氣阻力和摩擦阻力，鋁框將保持勻速轉動6.如圖是某種裝置的俯視圖，光滑水平面上存在豎直向上、寬度d大于2L的勻強磁場，其磁感應強度大小為B。甲、乙兩個完全相同的合金導線框，甲以短邊平行于磁場邊界進入磁場，乙以長邊平行于磁場邊界進入磁場，初速度大小相等，都和磁場邊界垂直。忽略兩線框之間的相互作用，兩線框各自進入磁場的過程中（）A.線框剛進入磁場時，兩線框中的電流相等B.從開始進入到全部進入磁場，兩線框速度改變量相等C.從開始進入到全部進入磁場，產生的焦耳熱相同D.從開始進入到全部進入磁場，通過導線截面的電荷量相等7.如圖所示是街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖。變壓器可視為理想變壓器，輸入電壓也可以視為不變，輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，兩條輸電線的總電阻用R0表示，變阻器R代表用戶用電器，當用電器增加時（相當于R的值減?。?，關于圖中各表讀數的判斷，下列說法正確的是（）A.A1、A2讀數都增大BA1讀數增大、A2讀數減小CV2讀數增大、V3讀數減小D.V2讀數減小、V3讀數減小8.某興趣小組設計了一種發(fā)電裝置，如圖所示，在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成兩磁場區(qū)域的圓心角α均為，磁場均沿半徑方向，除此區(qū)域之外的磁場可以忽略不計。匝數為N的矩形線圈abcd（d被遮擋，圖中沒有畫出）的邊長ab=dc=L、bc=ad=2L，線圈以角速度ω繞中心軸勻速轉動，bc和ad邊同時進入磁場也同時離開磁場。在磁場中，兩條邊所經過處的磁感應強度大小均為B、方向始終與兩邊的運動方向垂直。線圈的總電阻為r，外接電阻為R=2r。則（）A.發(fā)電裝置將產生正弦交流電B.線圈處于圖中水平方向時，產生的感應電動勢為NBL2ωC.線圈產生的感應電動勢有效值為D.R兩端電壓的有效值為二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共計16分，每小題有兩個或以上選項符合題意，選擇正確且全面得4分，選擇正確但不全面得2分，不選或者有錯選不得分。9.在粒子物理研究中，帶電粒子在云室等探測裝置中的徑跡是非常重要的實驗證據。1932年，美國物理學家安德森利用放在強磁場中的云室在宇宙線實驗中發(fā)現(xiàn)了正電子，如圖中豎直方向發(fā)亮的部分是云室中的一塊厚6mm的鉛板，借以減慢粒子的速度。當宇宙線粒子通過云室內的強磁場時，拍下粒子徑跡（圖中白色的曲線）的照片，關于此實驗，下列分析正確的是（）A.粒子從圖片中的左側射入、右側射出B.粒子從圖片中的右側射入、左側射出C.實驗中所加磁場方向垂直紙面向里D.實驗中所加磁場方向垂直紙面向外10.如圖，在水平方向范圍足夠大的勻強磁場中，有一帶正電的小球，初始時離地面足夠高，已知小球運動中所受空氣阻力大小與速度大小成正比、方向與速度方向相反，關于小球之后的運動，下列分析正確的是（）A.如果小球由靜止釋放，一定不能回到原來所處的高度B.如果小球由靜止釋放，由于有空氣阻力，小球之后的速度方向將不可能出現(xiàn)豎直向上的分速度C.如果給小球合適的水平初速度，小球可能在空中做一段水平的勻速直線運動D.無論小球的初速度如何，小球最終會下落到地面11.如圖所示，水平面上固定的光滑平行水平軌道，處于豎直向下的勻強磁場中，軌道間距為L，磁感應強度為B。圖中電源電動勢為E，內阻不計，開關處于打開狀態(tài)，導體棒垂直于軌道，接入電路部分的電阻為R，正以速度v0平行于軌道向右運動，此時突然閉合開關，則（）A.導體棒可能勻速運動B.導體棒可能減速運動C.導體棒動能變化一定等于電源輸出電能D.當導體棒位移為x時，通過導體棒截面的電荷量一定為12.回旋加速器與電子感應加速器都可以加速帶電粒子，分別示意如圖甲、乙，其中電子感應加速器原理可以簡化為如圖丙所示，半徑為r的圓形區(qū)域內有豎直向下（圖中垂直于紙面向里）的勻強磁場，圖中實線圓是半徑為R的光滑絕緣軌道，R>r，一個質量m、帶電量為q的小球穿在軌道上，當磁場的磁感應強度B隨時間t的變化關系為B=B0+kt（k為常量）時，下列說法正確的是（）A.兩種加速器中粒子運動的周期都不變 B.兩種加速器中粒子運動的半徑都不變C.丙圖中，如果其他條件不變，僅換成R更大的圓環(huán)軌道，小球從靜止開始運動一周，小球增加的動能相同 D.丙圖中，如果其他條件不變，僅換成半短軸為R的橢圓環(huán)軌道，小球從靜止開始運動一周，小球增加的動能相同三、實驗題（本大題共15分，每空3分）13.如圖所示是洛倫茲力演示儀示意圖，電子槍向左發(fā)射電子，可以通過改變加速電壓改變電子的初速度，勵磁線圈通過改變電流改變所提供的勻強磁場的磁感應強度，關于實驗現(xiàn)象，下列分析正確的是（）A.只增大電子加速電壓，電子圓周運動的周期變小B.為使電子順時針做圓周運動，圖中勵磁線圈應該通以順時針方向的電流C.只增大勵磁電流，電子運動的周期變小D.只增大勵磁電流，電子運動的半徑變小14.如圖1所示，在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系”實驗中，原線圈接“0”和“800”接線柱，副線圈接到“0”、“100”接線柱，則：（1）原線圈應該接圖1中學生電源的_________（選填“ab”或“cd”）端（2）原線圈接線正確，接入電壓為8V，接在副線圈兩端的電壓表示數最有可能是（）A.2.1V B.1.9V C.1.1V D.0.9V（3）小輝同學將副線圈接在電壓傳感器（可視為理想電壓表）上，觀察到副線圈電壓U2隨時間t變化的圖像如圖2所示，在保證安全的前提下，該同學可能在t1~t2時間內進行的操作是（）A.減少了原線圈的匝數 B.增加了副線圈的匝數C.降低了交流電源的頻率 D.拿掉了變壓器上方的可移動鐵芯（4）斷開電源后，小輝同學想用多用電表的歐姆擋測量一下圖1中左邊線圈“0”和“400”之間的直流電阻。他用手拿著多用電表的兩個表筆，與從“0”和“400”接線柱兩端引出的導線相連，如圖。但斷開表筆與導線的連接時，變壓器接線端引出的導線仍然與手指接觸著。已知多用電表的結構可以視為一個內阻已知的直流電源，對于小輝同學實驗中可能出現(xiàn)的情況，下列說法正確的是（）A.表筆與兩引出線接通時，歐姆表的讀數先比較大然后逐漸減小B.表筆與兩引出線接通時，歐姆表的讀數先比較小然后逐漸增大C.表筆與兩引出線接通并穩(wěn)定后，圖1中變壓器右邊的0~1400接線柱之間可以檢測得到電壓D.若斷開表筆時引線沒有與手斷開，小輝可能感受到“被電擊一樣”的感覺E.如果在圖1左邊線圈“0”和“400”這兩端之間加正弦交流電.然后用電壓表和電流表測量所加電壓以及通過的電流，也可以伏安法求得線圈的電阻三、計算題（共45分，解答題應寫出必要的文字說明、方程式或重要演算步驟，只寫出最后答案的不得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。）15.如圖甲所示，N=500匝的線圈（圖中只畫了2匝），電阻r=10Ω，其兩端與一個R=90Ω的電阻相連，線圈內有垂直紙面向外的磁場。線圈中的磁通量按圖乙所示規(guī)律變化。（1）指出R上電流的方向并求出其大小I；（2）求0.04s內通過電阻R的電荷量q；（3）求0.04s內電阻R產生的焦耳熱Q。16.如圖所示，真空區(qū)域有寬度為L、磁感應強度為B的勻強磁場，磁場方向如圖所示，MN、PQ是磁場的邊界。質量為m、電荷量為q的粒子（不計重力）沿著與MN夾角θ為30°的方向從MN邊界上的A點射入磁場中，并從PQ邊界上的C點射出磁場，AC連線（圖中未畫出）垂直于PQ。求：（1）粒子射入磁場的速度大小v；（2）粒子在磁場中運動的時間t；（3）洛倫茲力對粒子的沖量I。17.面積均為S的兩個單匝線圈，分別放在如圖甲、乙所示的磁場中。圖甲中是磁感應強度為B0的勻強磁場，線圈在磁場中以某一角速度繞OO'軸勻速轉動；圖乙中磁場變化規(guī)律為B=B0cos50πt，兩者都從圖示位置開始計時。（1）為使兩線圈中磁通量的變化規(guī)律相同，圖甲線圈轉動的周期為多大；（2）寫出乙圖中線圈感應電動勢隨時間的變化規(guī)律；（3）求出從圖示時刻經過半個周期甲線圈中感應電動勢的平均值。18.如圖所示，某個小水電站發(fā)電機的輸出功率為1000kW，發(fā)電機的輸出電壓為500V。通過升壓變壓器升壓后向遠處輸電，輸電線的總電阻為R0=25Ω，用戶端需求為240V、960kW。為滿足發(fā)電機與用戶需求的匹配，請你計算：（1）降壓變壓器輸出的電流多大；（2）升壓變壓器輸出的電流多大；（3）升壓變壓器的匝數比n1∶n2應等于多少？19.導體切割磁感線的運動可以從宏觀和微觀兩個角度來認識。如圖1所示為某裝置的俯視圖，固定于水平面的U形導線框bacd處于豎直向下的勻強磁場中，磁場的磁感應強度為B，ac間接有電阻R，導體棒MN在與其垂直的水平恒力的作用下，在導線框上以速度v做勻速運動，恒力方向與速度v相同，MN始終與導線框形成閉合電路，已知MN電阻為r，其長度L恰好等于平行軌道間距，忽略摩擦阻力、空氣阻力和導線框的電阻。已知電子電量為e（絕對值），我們的模型認為電子在導體棒中沿導體棒做勻速直線運動。（1）求恒定外力F的大?。唬?）分析導體棒MN中某一電子沿導體棒方向的受力，并求出電子所受各個力的大??；（3）實際上，由于電子沿導線方向運動，電子所受洛倫茲力并不沿著導體棒方向，洛倫茲力在垂直于導體棒方向也有分力。而另一方面，通電導體MN在磁場中也會在MN的左右兩側產生霍爾電壓UH，相應對電子產生霍爾電場力。將導體棒MN放大如圖2，其寬為d、厚為h，已知單位體積內的自由電子數為n，求UH。20.超導體被認為是電阻率為0的導體，利用超導體可以實現(xiàn)磁懸浮，如圖甲是超導磁懸浮的示意圖，圖中帶箭頭的曲線表示磁感線。在水平桌面上有一個周長為L的超導圓環(huán)，將一塊質量為m的永磁體沿圓環(huán)中心軸線從圓環(huán)的正上方緩慢向下移動，超導圓環(huán)中將產生感應電流產生對永磁體的排斥力。結果永磁體能夠懸浮在超導圓環(huán)的正上方高h1處。已知重力加速度為g。（1）試在圖中標出超導圓環(huán)中的電流方向；（2）若此時圓環(huán)所處位置的磁感應強度各處均為B1、磁場方向與水平方向的夾角各處均為θ1，由于對稱，雖然每一小段超導圓環(huán)所受安培力垂直于磁感線方向，但圓環(huán)所受的安培力合力豎直向下，求此時超導圓環(huán)中的電流I1；（3）實驗發(fā)現(xiàn)永磁體其實在緩慢下移，經過較長時間t0（比如幾周）后，永磁體的平衡位置變?yōu)殡x桌面h2高處。此時圓環(huán)所處位置的磁感應強度大小和方向都有圖甲變化，相應超導環(huán)中的電流為I2。對此現(xiàn)象的解釋，有一種觀點認為超導體也有很微小的電阻率，電流在超導圓環(huán)內產生焦耳熱損耗能量導致永磁體下移。若超導圓環(huán)中的電流強度的平方隨時間變化的圖像如圖乙所示，且超導圓環(huán)的橫截面積為S（不是圓環(huán)面積），求該超導圓環(huán)的電阻率ρ。此問中I1、I2都可以認為已知。

參考答案一、單項選擇題（共8小題，每小題3分，共24分。在每小題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項）題號12345678答案DDDCBDAD二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共計16分，每小題有兩個或以上選項符合題意，選擇正確且全面得4分，選擇正確但不全面得2分，不選或者有錯選不得分。題號9101112答案9ACADABCD三、實驗題（本大題共15分，每空3分）13.【答案】BCD【詳解】AC．電子在勻強磁場中做勻速圓周運動的周期公式為，該公式表明周期與電子的速度（或加速電壓）無關，只與電子的比荷和磁感應強度B有關。因此，只增大電子加速電壓，周期不變；只增大勵磁電流，磁感應強度B增大，電子運動的周期變小，故A錯誤，C正確；B．電子向左運動，要使其做順時針圓周運動，根據左手定則（電子帶負電，四指指向運動的反方向，即向右），洛倫茲力需指向圓心。此時磁場方向應垂直紙面向里。根據安培定則（右手螺旋定則），勵磁線圈產生向里的磁場時，線圈中的電流應為順時針。故B正確；D．電子在磁場中運動的半徑公式為，只增大勵磁電流，磁感應強度B增大，電子運動的半徑將變小，故D正確。故選BCD。14.【答案】（1）cd（2）D（3）D（4）AD【小問1詳解】根據圖示，ab端為直流輸出，cd端為交流輸出，應選擇交流輸出；【小問2詳解】理想變壓器原副線圈電壓與匝數滿足，輸出電壓理論值，實際情況中由于鐵芯漏磁、線圈電阻及渦流損耗，副線圈電壓會低于理論值，故選D；【小問3詳解】AB．減少原線圈的匝數、增加副線圈的匝數將導致副線圈電壓升高，故AB錯誤；C．降低交流電源的頻率將導致副線圈輸出頻率也降低，故C錯誤；D．拿掉變壓器上方的可移動鐵芯將導致互感系數趨近于零，副線圈中無法產生感應電動勢，圖像中t1~t2時間內副線圈電壓為0，應是由于拿掉變壓器上方的可移動鐵芯導致的，故D正確。故選D。【小問4詳解】AB．表筆與兩引出線接通時，由于線圈的自感現(xiàn)象，電流會逐漸增大，多用電表歐姆擋示數隨電流增大而減小，則歐姆表的讀數先比較大然后逐漸減小，故A正確，B錯誤；C．表筆與兩引出線接通并穩(wěn)定后，原線圈中電流保持恒定，無磁通量變化，副線圈中將不會產生感應電動勢，故C錯誤；D．若斷開表筆時引線沒有與手斷開，由于線圈的自感現(xiàn)象，線路中仍會有電流通過并逐漸減小，故D正確；E．在線圈兩端之間加正弦交流電時，由于自感現(xiàn)象對電流的影響，無法通過伏安法測量線圈電阻，故E錯誤；故選AD。三、計算題（共45分，解答題應寫出必要的文字說明、方程式或重要演算步驟，只寫出最后答案的不得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。）15.【答案】（1）電流從b向a，（2）（3）【小問1詳解】根據楞次定律，R上的電流從b向a，因為圖乙可知代入數據解得I=5A小問2詳解】0.04s內通過電阻R的電荷量【小問3詳解】0.04s內電阻R產生的焦耳熱16.【答案】（1）（2）（3），方向平行于PQ，從Q指向P【小問1詳解】粒子射入磁場后的運動軌跡如圖所示根據幾何關系有：洛倫茲力充當向心力有解得【小問2詳解】圖中圓心角為，粒子周期則【小問3詳解】洛倫茲力對粒子的沖量等于粒子的動量變化量：從射入到射出，粒子速度方向改變了，則方向平行于PQ，從Q指向P。17.【答案】（1）004s（2）（3）【小問1詳解】圖甲中線圈從圖中所示位置開始旋轉，經過時間后，磁通量為圖乙中線圈中磁通量又二者磁通量變化規(guī)律相同，有則【小