2025北京一零一中高二（上）期末物理（選考）（教師版）

第1頁/共1頁2025北京一零一中高二（上）期末物理（選考）一、單選題1．某靜電場中的電場線如圖所示，帶電粒子在電場中僅受電場力作用，其運動軌跡如圖中虛線所示，由M運動到N，以下說法正確的是(

)A．粒子帶負(fù)電荷B．粒子在M點的加速度大于它在N點的加速度C．粒子在M點的電勢能小于它在N點的電勢能D．粒子在M點的速度小于它在N點的速度2．有一個電流表，內(nèi)阻為，滿偏電流為。如果把它改裝為量程為的電流表，則（）A．給它串聯(lián)一個電阻，阻值為 B．給它串聯(lián)一個電阻，阻值為C．給它并聯(lián)一個電阻，阻值為 D．給它并聯(lián)一個電阻，阻值為3．如圖所示，矩形線框由靜止開始在磁場中運動若邊所受磁場力的方向向下，則線框的運動可能是（

）.A．向右運動，線框未全部進入磁場B．向左運動，線框未全部離開磁場C．向右運動，且線框全部進入磁場D．向上運動，且線框上邊未離開磁場4．如圖所示的電路中，a，b為兩個完全相同的燈泡，L為自感線圈，線圈的電阻不可忽略，E為電源，S為開關(guān)。下列說法正確的是（）A．合上開關(guān)，a先亮，b逐漸變亮，斷開開關(guān)，a、b同時熄滅B．合上開關(guān)，b先亮，a逐漸變亮，斷開開關(guān)，a先熄滅，b后熄滅C．合上開關(guān)，b先亮，a逐漸變亮，斷開開關(guān)，a、b同時熄滅，但b燈要閃亮一下再熄滅D．合上開關(guān)，b先亮，a逐漸變亮，斷開開關(guān)，a、b同時熄滅，但b燈不會閃亮一下再熄滅5．如圖所示,線圈匝數(shù)為,橫截面積為,線圈電阻為,處于一個均勻增強的磁場中,磁感應(yīng)強度隨時間的變化率為,磁場方向水平向右且與線圈平面垂直,電容器的電容為,定值電阻的阻值為.由此可知,下列說法正確的是（

）A．電容器下極板帶正電B．電容器上極板帶負(fù)電C．電容器所帶電荷量為D．電容器所帶電荷量為6．在如圖所示的電路中，E為電源，其內(nèi)阻為r，L為小燈泡（其燈絲電阻可視為不變），、為定值電阻（），為光敏電阻，其阻值大小隨所受照射光強度的增大而減小，V為理想電壓表。若將照射的光的強度減弱，則（）A．電壓表的示數(shù)變大 B．電源輸出功率變大C．通過的電流變大 D．小燈泡變亮7．如圖所示，兩條平行的金屬軌道所構(gòu)成的平面與水平地面的夾角為θ，在軌道的頂端接有恒定電源和滑動變阻器，一根質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)恒定．整個裝置處于垂直軌道平面向上的勻強磁場中，滑動變阻器的滑片P處于中點位置，桿處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將滑動變阻器的滑片向M端緩慢滑動一段時間后桿開始下滑，整個過程金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌及電源內(nèi)阻不計。下列說法中正確的是（）

A．此過程中金屬桿所受安培力的方向垂直于斜面向下B．金屬桿所受安培力的大小與滑動變電阻器的電阻成反比C．下滑后，金屬桿所受摩擦力大小不變D．滑片向M端滑動的過程中，金屬桿對軌道的壓力變大8．如圖所示，在勻強磁場中垂直于磁場方向放置一段導(dǎo)線ab。磁場的磁感應(yīng)強度為B，導(dǎo)線長度為l、截面積為S、單位體積內(nèi)自由電子的個數(shù)為n。導(dǎo)線中通以大小為I的電流，設(shè)導(dǎo)線中的自由電子定向運動的速率都相同，則每個自由電子受到的洛倫茲力（）A．大小為，方向垂直于導(dǎo)線沿紙面向上B．大小為，方向垂直于導(dǎo)線沿紙面向上C．大小為，方向垂直于導(dǎo)線沿紙面向下D．大小為，方向垂直于導(dǎo)線沿紙面向下9．一圓環(huán)形鋁質(zhì)金屬圈（阻值不隨溫度變化）放在勻強磁場中，設(shè)第1s內(nèi)磁感線垂直于金屬圈平面（即垂直于紙面）向里，如圖甲所示。若磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示，那么第3s內(nèi)金屬圈中（）A．感應(yīng)電流逐漸增大，沿逆時針方向B．感應(yīng)電流恒定，沿順時針方向C．圓環(huán)各微小段受力大小不變，方向沿半徑指向圓心D．圓環(huán)各微小段受力逐漸增大，方向沿半徑指向圓心二、多選題10．如圖所示，一個正方形導(dǎo)線框abcd，邊長為L，質(zhì)量為m．將線框從距水平勻強磁場上方h處由靜止釋放，在線框下落過程中，不計空氣阻力，線框平面保持在豎直平面內(nèi)，且cd邊始終與水平的磁場邊界平行．當(dāng)ab邊剛進入磁場時，線框速度為v．在線框進入磁場的整個過程中，下列說法正確的是

（

）A．線框可能做加速度減小的加速運動B．線框不可能做勻速運動C．安培力對線框的沖量大小一定為mvD．線框克服安培力做功一定為11．如圖所示，一質(zhì)量為m的帶電粒子從P點以垂直于磁場邊界方向的速度v射入磁場，穿出磁場時，速度方向與入射方向夾角為。設(shè)磁感應(yīng)強度為B、磁場寬度為d。粒子速度始終與磁場垂直，不計粒子所受重力和空氣阻力。下列說法正確的是（??）A．在粒子穿越磁場的過程中，洛倫茲力對該粒子做的功為0B．在粒子穿越磁場的過程中，洛倫茲力對該粒子的沖量為0C．該粒子在磁場中運動的時間為D．該粒子的比荷為12．回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如圖所示，它的核心部分是兩個D形金屬盒，兩盒相距很近，分別和高頻交流電源向連接，兩盒放在勻強磁場中，磁場方向垂直于盒底面，帶電粒子由加速器的中心附近進入加速器，直到達到最大圓周半徑時通過特殊裝置被引出．如果用同一回旋加速器分別加速氚核和α粒子（氚核和α粒子質(zhì)量比為3：4，電荷量之比為1：2），則以下說法正確的是（）A．加速α粒子的交流電源的周期較大，α粒子獲得的最大動能較小B．若增大磁感應(yīng)強度，則α粒子獲得的最大動能增大C．若增大加速電壓，氚核獲得的最大動能增大D．若增大加速電壓，氚核在加速器中運動的總時間變短13．如圖所示為磁流體發(fā)電機工作原理圖。發(fā)電通道是個中空長方體，前后兩個側(cè)面是絕緣體，上下兩個側(cè)面是電阻可忽略的平行金屬板，其間加有平行金屬板面向里的勻強磁場，兩金屬板與量程足夠大的滑動變阻器R相連，將氣體加熱到使之高度電離，形成等離子體，等離子體以速度v平行于兩邊噴入兩板間，這時兩板上就會聚集電荷而產(chǎn)生電壓，這就是磁流體發(fā)電機與一般發(fā)電機的不同之處，它可以直接把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能。已知發(fā)電通道長，高、寬分別為l、a、b，磁感應(yīng)強度大小為B，當(dāng)滑動變阻器R的阻值為時，發(fā)電機的輸出功率達到最大。下列判斷正確的是（）A．發(fā)電機上極板為正極B．等離子體的電阻率大小為C．兩極板間電壓大小為D．電源輸出功率最大時，電源效率也最大14．如圖甲所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌放置在水平面上，導(dǎo)軌間距為L，左端接定值電阻R，導(dǎo)軌電阻不計．整個裝置處于方向豎直向下的勻強磁場中．將電阻為r的金屬棒db置于導(dǎo)軌上，當(dāng)ab受到垂直于金屬棒的水平外力F作用由靜止開始運動時，ab的速度時間圖像如圖乙所示，已知ab與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，設(shè)ab中的感應(yīng)電流為i，流過ab橫截面的電荷量為q，ab移動距離為x，則下圖中大致正確（

）A．B．C．D．三、實驗題15．實驗小組要測定一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)阻r（E約為1.5V，r小于），采用的電路圖如圖甲所示。（1）實驗小組的同學(xué)找到的器材如下：A．干電池1節(jié)；

B．滑動變阻器（）；C．滑動變阻器（）；D．電壓表（0~3V）；

E.電壓表（0~15V）；F.電流表（0~0.6A）；

G.電流表（0~3A）。則滑動變阻器應(yīng)選，電流表應(yīng)選，電壓表應(yīng)選。（填器材前的字母代號）（2）在實驗中測得多組電壓和電流值，得到如圖乙所示的圖線，由圖可知電源電動勢V（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）、內(nèi)阻（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（3）同學(xué)們對本實驗的誤差進行了分析，下列說法正確的是。A．實驗產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，主要是因為電壓表的分流作用B．實驗產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，主要是因為電流表的分壓作用C．實驗測出的電動勢小于真實值D．實驗測出的內(nèi)阻大于真實值四、解答題16．一臺質(zhì)譜儀的工作原理如圖所示，電荷量為、質(zhì)量為的正離子，從容器A下方的小孔飄入電壓為的加速電場，其初速度幾乎為0。這些離子經(jīng)加速后通過狹縫沿著與磁場垂直的方向進入勻強磁場中，最后打在照相底片的中點上。已知，放置底片的區(qū)域，且。（1）求離子進入磁場時的速度的大?。唬?）求磁場的磁感應(yīng)強度的大?。唬?）某次測量發(fā)現(xiàn)底片左側(cè)包括點在內(nèi)的區(qū)域損壞，檢測不到離子，但右側(cè)區(qū)域仍能正常檢測到離子。若要使原來打到底片中點的離子可以被檢測，在不改變底片位置的情況下，分析說明可以采取哪些措施調(diào)節(jié)質(zhì)譜儀。17．如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌abdc，相距l(xiāng)＝0.50m，bd間連有一固定電阻R＝0.20Ω，導(dǎo)軌電阻可忽略不計．磁感應(yīng)強度B＝0.40T的勻強磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)體棒MN垂直放在導(dǎo)軌上，其電阻也為R，導(dǎo)體棒能無摩擦地沿導(dǎo)軌滑動，當(dāng)MN以v＝4.0m/s的速度水平向右勻速運動時，求：（1）導(dǎo)體棒MN中感應(yīng)電動勢的大小；（2）回路中感應(yīng)電流的大小，流過R的電流方向；（3）導(dǎo)體棒MN兩端電壓的大小．18．如圖，豎直放置的A、B與水平放置的C、D為兩對正對的平行金屬板，A、B兩板間電勢差為，C、D兩板分別帶正電和負(fù)電，兩板間場強為，C、D兩極板長均為。一質(zhì)量為，電荷量為的帶電粒子（不計重力）由靜止開始經(jīng)A、B加速后穿過C、D并發(fā)生偏轉(zhuǎn)（CD右側(cè)沒有電場），最后打在熒光屏上。求：（1）粒子離開B板時速度大?。唬?）粒子剛穿過C、D時的豎直偏轉(zhuǎn)位移；（3）粒子打在熒光屏上時的動能。

19．某試驗列車按照設(shè)定的直線運動模式，利用計算機控制制動裝置，實現(xiàn)安全準(zhǔn)確地進站停車。制動裝置（俗稱“剎車”）包括電氣制動和機械制動兩部分。有關(guān)列車電氣制動，可以借助右圖模型來理解。圖中水平平行金屬導(dǎo)軌間距L，處于豎直方向的勻強磁場B中，質(zhì)量為m的金屬棒MN沿導(dǎo)軌向右運動的過程，對應(yīng)列車的電氣制動過程，MN代表“列車”?；芈分械碾娮枳柚禐镽，不計金屬棒MN及導(dǎo)軌的電阻。（1）分析電氣制動產(chǎn)生的加速度大小隨“列車”速度變化的關(guān)系，并求出“列車”從v0減速到0前進的距離；（2）為了讓“列車”以一開始進入磁場的加速度a0勻減速“進站”，可以配合機械制動，這相當(dāng)于在“列車”上施加了一個變化的阻力，試寫出這個阻力隨時間變化的關(guān)系；（3）使“列車”以a0勻減速進站，也可以將圖中R換做某種智能充電系統(tǒng)（圖中沒有畫出），使得MN產(chǎn)生的電動勢以恒定電流I0給充電系統(tǒng)充電，試求“列車”最多能給這個系統(tǒng)充電的能量。20．如圖甲所示，真空中有一長直細(xì)金屬導(dǎo)線MN，與導(dǎo)線同軸放置一半徑為R的金屬圓柱面。假設(shè)導(dǎo)線沿徑向均勻射出速率相同、大小為的電子。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e。不考慮出射電子間的相互作用。（1）若在導(dǎo)線和柱面之間加一恒定電壓，導(dǎo)線發(fā)射的電子恰好無法到達金屬圓柱面，求該電壓值的大小U；（2）若在柱面內(nèi)只加平行于MN的勻強磁場，導(dǎo)線發(fā)射的電子恰好無法到達金屬圓柱面，求該勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小B；（3）如圖乙所示，撤去柱面，沿柱面原位置放置一個弧長為a、長度為b的金屬片，金屬片接地。若單位時間內(nèi)單位長度的金屬導(dǎo)線MN向外輻射的電子數(shù)為，電子打到金屬片上被全部吸收。求在金屬導(dǎo)線MN和金屬片間形成的穩(wěn)定電流I。

參考答案1．D【詳解】A.由粒子的運動軌跡可知，粒子所受的電場力沿著電場線方向向上，所以粒子為正電荷，故A錯誤．B.電場線密的地方電場的強度大，電場線疏的地方電場的強度小，由圖可知，N點的場強大于M點的場強的大小，在N點的受力大于在M的受力，所以粒子在M點的加速度小于它在N點的加速度，故B錯誤．C.電場力方向與速度方向的夾角為銳角，電場力對粒子做正功，其電勢能減小，粒子在M點的電勢能大于它在N點的電勢能，故C錯誤．D.電場力方向與速度方向的夾角為銳角，電場力對粒子做正功，其電勢能減小，動能增加，所以粒子在M點的速度小于它在N點的速度，故D正確．2．D【詳解】要把滿偏電流為電流計改裝成的電流表，根據(jù)串并聯(lián)電路特點，可知需要給電流計并聯(lián)一個電阻，且有求得需要并聯(lián)電阻的阻值為故選D。3．B【詳解】AB．據(jù)題，cd邊受到的磁場力的方向與cd邊垂直且向下，根據(jù)左手定則判斷出cd邊中感應(yīng)電流的方向為c→d，即感應(yīng)電流為順時針方向，再由楞次定律可知，abcd的運動需要穿過線框的磁通量向里減小，故向左平動未全部離開磁場滿足條件；而向右運動線框未全部進入磁場前是磁通量向里增大，不滿足條件；故A錯誤，B正確。C．線框向右運動且全部進入磁場后，磁通量不變，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，cd邊就不會受安培力；故C錯誤。D．線框向上運動且上邊未離開磁場，穿過線框的磁通量不變，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，cd邊就不會受安培力；故D錯誤。故選B。4．D【詳解】ABCD.合上開關(guān)，由于自感，b先亮，a逐漸變亮，穩(wěn)定后由于線圈有電阻，通過b電流大，所以更亮，斷開開關(guān)，由于自感兩燈都是逐漸熄滅，因為是在同一個電路，所以同時熄滅，b燈由于流過的電流小于原來的電流，故b燈不會閃亮一下再熄滅，故選項ABC錯誤，選項D正確。故選D。5．C【詳解】AB．磁感應(yīng)強度增大，根據(jù)楞次定律可知通過電阻r的電流為從左向右，所以r左端電勢高于右端電勢，則并聯(lián)在定值電阻兩端的電容器上極板電勢高帶正電，下極板帶負(fù)電，AB錯誤；CD．根法拉第電磁感應(yīng)定律求解感應(yīng)電動勢：外電阻r分壓：電容器上的帶電量：C正確，D錯誤。6．C【詳解】ACD．將照射的光的強度減弱，則阻值增大，根據(jù)串反并同可知，與它串聯(lián)的電壓表示數(shù)減小，與它并聯(lián)的的電流變大，與它串聯(lián)的小燈泡變暗，故AD錯誤，C正確；B．因為，阻值增大,電路中總電阻增大，根據(jù)電源輸出功率特點可知，電源輸出功率減小，故B錯誤。故選C。7．C【詳解】A．根據(jù)左手定則金屬桿所受的安培力沿斜面向下，A錯誤；B．根據(jù)安培力的計算公式可得因此金屬桿所受安培力的大小與滑動變電阻器的電阻和金屬桿的電阻總和成反比，B錯誤；CD．由受力分析可得，滑片向M端滑動的過程中，滑動變阻器的電阻減小，電路中的電流增大，導(dǎo)體棒受到的安培力沿斜面向下增大，但壓力始終等于不變，下滑后，滑動摩擦力大小保持不變，C正確，D錯誤。故選C。8．A【詳解】設(shè)自由電子定向運動的速率為v，根據(jù)電流的微觀表達式，有又聯(lián)立解得；自由電子的定向移動方向與電流方向相反，根據(jù)左手定則可知，電子受到的洛倫茲力方向垂直于導(dǎo)線沿紙面向上。故選A。9．D【詳解】AB．從圖乙中可得第3s內(nèi)垂直向里的磁場均勻增大，穿過線圈垂直向里的磁通量增大，由楞次定律可得，感應(yīng)電流為逆時針方向，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為根據(jù)歐姆定律產(chǎn)生的感應(yīng)電流為正比于，第3s內(nèi)磁感應(yīng)強度的變化率恒定，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電流恒定，故AB錯誤；CD．圓環(huán)各微小段受安培力，由于磁感應(yīng)強度逐漸增大，電流不變，根據(jù)公式，可得圓環(huán)各微小段受力逐漸增大，由左手定則可得，安培力的方向沿半徑指向圓心，故C錯誤，D正確。故選D。10．AD【詳解】AB．若線框下落進入磁場時的速度較大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流較大，安培力較大，線框可能做加速度減小的減速運動；若下落到磁場的速度較小，線框也可能做加速運動，若速度達到某一大小，其安培力與重力大小相等，則線框做勻速直線運動，故選項A正確，B錯誤；C．對整個過程運用動量定理可得IG－I安=mv故安培力對線框的沖量大小不是mv，選項C錯誤；D．對整個過程運用能量守恒得mg（h+L）－W安=故線框克服安培力做功一定為選項D正確．故選AD。11．AD【詳解】A．在粒子穿越磁場的過程中，洛倫茲力與粒子的速度方向始終垂直，則洛倫茲力對該粒子做的功為0，故A正確；B．在粒子穿越磁場的過程中，速度大小不變但方向改變，則動量改變，根據(jù)動量定理可知，則合外力沖量不為零，粒子僅受洛倫茲力作用，則洛倫茲力對該粒子的沖量不為0，故B錯誤；C．粒子在磁場中在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，穿越磁場的過程中，水平方向速度大小由v一直減小，則該粒子在磁場中運動的時間大于，故C錯誤；D．粒子在磁場中在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動根據(jù)幾何關(guān)系聯(lián)立解得故D正確。故選AD。12．BD【詳解】交流電源的周期T=；故用同一回旋加速器分別加速氚核和α粒子的周期之比為：T1：T2==3：2；根據(jù)qvB=m得，粒子出D形盒時的速度vm=，則粒子出D形盒時的動能Ekm=，故氚核和α粒子，粒子出來時的最大動能之比為：Ek1：Ek2==1：3，故加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動能較大，故A錯誤，根據(jù)上式，可知，若增大磁感應(yīng)強度，則α粒子獲得的最大動能增大，故B正確；根據(jù)qvB=m得，粒子出D形盒時的速度vm=，則粒子出D形盒時的動能Ekm=，最大動能與電壓無關(guān)，故C錯誤；若增大加速電壓，加速的次數(shù)減少，故加速的時間減小，故D正確；故選BD．【點睛】本題回旋加速器考查電磁場的綜合應(yīng)用：在電場中始終被加速，在磁場中總是勻速圓周運動．所以容易讓學(xué)生產(chǎn)生誤解：增加射出的動能由加速電壓與縫間決定．原因是帶電粒子在電場中動能被增加，而在磁場中動能不變．13．AB【詳解】A．由左手定則可判斷正離子受到向上的洛倫茲力向上運動，負(fù)離子受到向下的洛倫茲力而向下運動，故發(fā)電機上極板為正極、下極板為負(fù)極，A正確；B．等離子體的電阻，即發(fā)電機的內(nèi)阻為當(dāng)時電源的輸出功率最大，解得B正確；C．穩(wěn)定后滿足解得電機的電動勢為正常工作時，兩極板間電壓為路端電壓，小于，C錯誤；D．電源輸出功率最大時，電源效率為外電阻越大，電源效率越高，D錯誤。故選AB。14．AC【詳解】由題可知，棒做勻加速運動，設(shè)加速度為a，則其速度v=at；ab中的感應(yīng)電動勢E=BLv，感應(yīng)電流為，即i-t圖為過原點的直線，選項A正確；根據(jù)牛頓第二定律：F-F安=ma、F安=BiL，則，即F-t圖像為不過原點的直線，選項B錯誤；電荷量，即q-x圖線為過原點的直線，選項C正確，D錯誤；故選AC.點睛：圖像問題，必須要根據(jù)物理規(guī)律知道物理量滿足的函數(shù)關(guān)系，然后根據(jù)數(shù)學(xué)知識進行討論.注意電量是經(jīng)常用到的經(jīng)驗公式.15．BFDAC【詳解】（1）［1］根據(jù)電路分析可知滑動變阻器采用限流式接法，因為電源的內(nèi)阻小于，若滑動變阻器采用大阻值，不方便調(diào)節(jié)電路，所以選用小阻值B；［2］滑動變阻器阻值為，根據(jù)電源電動勢和內(nèi)阻大小，為使電流表指針偏轉(zhuǎn)到中央附近位置，減小實驗誤差，電流表選擇F；［3］電源電動勢為1.5V，所以電壓表選擇D；（2）［4］根據(jù)閉合電路歐姆定律有結(jié)合圖像，縱截距為電源電動勢，可得［5］圖像斜率為內(nèi)阻（3）［6］AB．本實驗中，電壓表測的就是真實的路端電壓，由于電壓表的分流作用，電流表測量的并不是真實的干路電流，所以給實驗帶來系統(tǒng)誤差的，主要是電壓表的分流作用，故A正確B錯誤；CD．分析可知，短路電流的測量值為真實值，由于電壓表的分壓作用，電流表測量值為零時，電壓表測量值為自身兩端的電壓，仍小于電源電動勢的真實值，電源電動勢的