2025届北京市东城区第十一中学高二物理第一学期期末预测试题含解析

2025届北京市东城区第十一中学高二物理第一学期期末预测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、直导线AB与圆线圈的平面垂直且隔有一小段距离，直导线固定，线圈可以自由运动，当通过如图所示的电流时（同时通电）从左向右看，线圈将（）A.顺时针转动，同时靠近直导线ABB.顺时针转动，同时离开直导线ABC.逆时针转动，同时靠近直导线ＡＢD.不动2、如图，为两根相互平行的通电直导线a、b的横截面图，a、b的电流方向已在图中标出（）A.导线a磁感线沿逆时针方向，导线a、b相互吸引B.导线a磁感线沿顺时针方向，导线a、b相互吸引C.导线a磁感线沿逆时针方向，导线a、b相互排斥D.导线a磁感线沿顺时针方向，导线a、b相互排斥3、下列说法中正确的是A.电场线越密处场强越大，电势越高B.沿电场线的方向电势逐渐降低C.场强为0处，电势一定为0D.在电势高处电荷具有的电势能大4、如图所示，ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB为倾斜直轨道，BC为与AB相切的圆形轨道，整个装置处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．质量相同的可看做质点的甲、乙两个小球，甲球不带电、乙球带正电．现将两个小球在轨道AB上分别从相同高度处由静止释放，都能通过圆形轨道最高点，则（）A.经过最高点时，甲球的速度比乙球小B.经过最高点时，两个小球的速度相等C.若两球均能恰好通过最高点则甲球的释放位置比乙球的高D.两个小球到最低点时对轨道的压力大小相同5、一辆汽车沿着水平湖岸匀速行驶，速度为5m/s，汽车在水中的倒影相对于汽车的速度是（）A.10m/s B.5m/sC.-5m/s D.0m/s6、磁场中某区域磁感线如图所示，下列论述正确的是（）A.a，b两处的磁感应强度大小Ｂa＞ＢbB.同一电流元放在a处受力不一定比b处受力小C.两条磁感线的空隙处不存在磁场D.磁感线上某点的切线方向就是在该点放置的相对磁场静止的正点电荷所受力的方向二、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，光滑的“∏”形金属导体框竖直放置，质量为m的金属棒MN不框架接触良好．磁感应强度分别为B1、B2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd和cdef区域．现从图示位置由静止释放金属棒MN，当金属棒进入磁场B1区域后，恰好做匀速运动．以下说法中正确的有（）A.若B2＝B1，金属棒进入B2区域后将加速下滑B.若B2＝B1，金属棒进入B2区域后仍将保持匀速下滑C.若B2>B1，金属棒进入B2区域后可能先减速后匀速下滑D.若B2>B1，金属棒进入B2区域后可能先加速后匀速下滑8、回旋加速器是加速带电粒子的装置，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，下列说法中正确的是()A.带电粒子每一次通过狭缝时增加的能量不同B.D形盘的半径R越大，粒子离开回旋加速器时最大动能越大C.粒子第2次和第3次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为D.粒子被电场加速后，运动越来越快，走过半圆的时间越来越短9、煤气灶点火所需的高压由如图所示装置产生，在铁芯上绕着两组彼此绝缘的线圈，其中用粗导线绕制、匝数较少的是初级线圈，用细导线绕制，匝数较多的是次级线圈．钢制弹簧片D上装有一小锤P，当电路中无电流时，弹簧片D与螺丝钉W接触．接通开关S，铁芯被磁化，小锤P被吸引，使得弹簧片D与螺丝钉分离，电路断开，铁芯失去磁性，小锤重新回到原来位置，电路又被接通，如此反复，在电路发生通断时，由于电磁感应，次级线圈将会产生高压，导致G、L间出现放电现象．关于该点火装置，下列说法正确的是A.增大初级线圈电流，可使线圈周围的磁场增强B.增加次级线圈匝数，可增大次级线圈的感应电动势C.次级线圈中交变电压周期等于初级线圈中电流的通断周期D.小锤质量越大，通断时间间隔越短10、如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为F1，现在磁铁上方中心偏左位置固定一通电导线，电流方向如图所示，在加上电流后的一小段时间内，台秤读数为F2，则以下说法正确的是()A.F1>F2B.F1<F2C.弹簧长度将变长D.弹簧长度将变短三、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）研究小组欲测一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率，步骤如下：（1）用螺旋测微器测量其直径D如图甲，读数为_____mm；用游标卡尺测量其长度L如图乙，读数为_________________mm（2）该同学想用伏安法测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R（阻值约为200Ω）直流电源E（电动势3V，内阻不计）电流表A1（量程4mA，内阻约50Ω）电流表A2（量程15mA，内阻约30Ω）电压表V1（量程3V，内阻约10kΩ）电压表V2（量程15V，内阻约25kΩ）滑动变阻器R（阻值15Ω，允许通过的最大电流为2.0A）开关S导线若干电流表应用______，电压表应用________（3）若流经圆柱体的电流I，圆柱体两端之间的电压为U，则用测得的D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=________12．（12分）在探究电磁感应现象的实验中：(1)首先要确定电流表指针偏转方向与电流方向间的关系，实验中所用电流表量程为电源电动势为1.5V，待选的保护电阻有三种应选用_____Ω的电阻(2)已测得电流表指针向右偏时,电流是由正接线柱流入．由于某种原因,螺线管线圈绕线标识已没有了,通过实验查找绕线方向如图1所示,当磁铁N极插入线圈时,电流表指针向左偏，则线圈的绕线方向是图2所示的_______图(填“左”或“右”).(3)若将条形磁铁S极放在下端,从螺线管中拔出,这时电流表的指针应向______偏(填“左或“右”).(4)若将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关,按图连接．在开关闭合线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向左加速滑动时,电流表指针向右偏转．由此可以推断,线圈A中铁芯向上拔出,能引起电流表指针向____偏转(填“左”或“右”).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）如图所示，在直角坐标系区域内有沿y轴正方向的匀强电场，右侧有一个以点O1（3L，0）为圆心、半径为L的圆形区域，圆形区域与x轴的交点分别为M、N。现有一质量为m，电荷量为e的电子，从y轴上的A点以速度v0沿x轴正方向射入电场，飞出电场后从M点进入圆形区域，速度方向与x轴夹角为30°。整个圆形区域内有磁感应强度大小相等的匀强磁场，2L到3L之间垂直纸面向外，3L到4L之间垂直纸面向内。电子在磁场中运动一段时间后恰好从N点飞出，速度方向与x轴夹角也为30°，电子的重力忽略不计。求：(1)电子飞出匀强电场时速度的大小；(2)匀强电场场强的大小；(3)磁感应强度大小及电子从A点运动到N点的总时间。14．（16分）如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L=lm，—匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接一阻值为R=0.40Ω的电阻，质量为m=0.01kg.电阻为r=0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上，现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g取10m/s2（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响）(1)判断金属棒两端a、b的电势高低；(2)当t=1.5s时重力对金属棒ab做功的功率(3)求磁感应强度B的大小；(4)在金属棒ab从开始运动的1.5s内，电阻R上产生的热量15．（12分）如图所示，间距为L、光滑的足够长的金属导轨(金属导轨的电阻不计)所在斜面倾角为，两根同材料、长度均为L、横截面均为圆形的金属棒CD、PQ放在斜面导轨上，已知CD棒的质量为m、电阻为R，PQ棒的圆截面的半径是CD棒圆截面的2倍．磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，两根劲度系数均为k、相同的弹簧一端固定在导轨的下端，另一端连着金属棒CD．开始时金属棒CD静止，现用一恒力平行于导轨所在平面向上拉金属棒PQ，使金属棒PQ由静止开始运动，当金属棒PQ达到稳定时，弹簧的形变量与开始时相同．已知金属棒PQ开始运动到稳定的过程中通过CD棒的电荷量为q，此过程可以认为CD棒缓慢地移动，已知题设物理量符合的关系式，求此过程中(要求结果均用mg、k、来表示)：（1）CD棒移动的距离；（2）PQ棒移动的距离；（3）恒力所做的功

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】根据安培定则可知，通电导线在右侧产生磁场方向垂直纸面向里．采用电流元法，将圆环分成前后两半，根据左手定则可知，外侧半圆受到的安培力向上，内侧受到的安培力向下，从左向右看，圆环将逆时针转动；又特殊位置：圆环转过时，通电直导线对左半圆环产生吸引力，对右半圆环产生排斥力，由于吸引力大于排斥力，圆环靠近，故C正确，ABD错误【点睛】本题是磁场中典型问题：判断安培力作用下导体运动的方向．常用方法有：等效法、电流元法、特殊位置法等，根据安培定则判断通电导线产生的磁场方向，采用电流元法和特殊位置法分析圆环所受安培力，判断圆环的运动情况2、D【解析】根据右手螺旋定则可判断：导线a磁感线沿顺时针方向，再利用左手定则可判断：导线b受到了向右的安培力，力是相互的所以导线a、b相互排斥，故D正确；ABC错误；故选D3、B【解析】电场线越密处场强越大，但是电势不一定越高，例如距离负点电荷较近的位置，选项A错误；沿电场线的方向电势逐渐降低，选项B正确；场强为0处，电势不一定为0，例如在等量同种电荷连线的中点处，选项C错误；正电荷在电势高处电荷具有的电势能大，负电荷正好相反，选项D错误；故选B.4、B【解析】洛伦兹力不做功，则根据能量关系可知，两球经过最高点时，甲球的速度等于乙球的速度；根据牛顿第二定律判断若两球均能恰好通过最高点时两球的速度关系，再判断两球释放位置关系；根据牛顿第二定律列式比较两个小球到最低点时对轨道的压力大小.【详解】两球均从相同的高度A处开始释放到小球到达圆环最高点过程中，两球重力做功相等，洛伦兹力不做功，则经过最高点时，甲球的速度等于乙球的速度，选项A错误，B正确；甲球恰能经过最高点时：mg=m；乙球：mg+qv乙B=m，则v乙>v甲，可知甲球的释放位置比乙球的低，选项C错误；两个小球到最低点时的速度相同，在最低点，对甲球：；对乙球：；可知N甲>N乙，选项D错误；故选B.5、D【解析】汽车在湖水中的倒影实际上汽车在湖水中所成的像，故汽车和汽车的像关于湖面对称，由于汽车沿水平湖岸行驶，故汽车到水面的距离保持不变，所以汽车在水中的倒影相对于汽车静止不动；【详解】汽车在湖水中的倒影实际上汽车在湖水中所成的像；根据平面镜成像的特点可知汽车和汽车的像关于湖面对称；又由于汽车沿水平湖岸行驶，故汽车到水面的距离保持不变，所以汽车在水中的倒影相对于汽车静止不动，故它们的相对速度为0，故D正确，A、B、C错误；故选D【点睛】关键是知道汽车在水中的倒影相对于汽车静止不动6、B【解析】磁感应的疏密表示磁场的强弱，某点的切线方向就是该点的磁场方向，磁感线是假想的，不实际存在；静止电荷在磁场中不受力的作用【详解】A.由磁感线的疏密可知Ba<Bb，故A错误；B.一定的通电导线在磁场中受到的安培力大小不仅与磁感应强度大小有关，还与磁场方向与导线之间的夹角有关，故B正确；C.磁感线是为了形象描述磁场假想的，并不实际存在，空隙处依然存在磁场，故C错误；D.某点的切线方向就是该点的磁场方向，静止电荷在磁场中不受力的作用，故D错误故选B.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、BC【解析】当金属棒进入磁场B1区域后，恰好做匀速运动，说明金属棒所受的安培力与重力大小相等、方向相反．若B2=B1，根据安培力公式得知，金属棒进入B2区域后，金属棒受到的安培力大小不变，由楞次定律得知，安培力方向仍竖直向上，安培力与重力仍平衡，故金属棒进入B2区域后仍将保持匀速下滑．故A错误，B正确．若B2＞B1，金属棒进入B2区域后安培力增大，将大于金属棒的重力，棒将先做减速运动，随着速度减小，安培力减小，当安培力再次与重力平衡后，金属棒又做匀速运动．故C正确，D错误8、BC【解析】粒子在D型盒的狭缝中被电场加速，没经过狭缝一次，则能量增加qU；根据洛伦兹力等于向心力，当半径等于D型盒的半径时，粒子的动能最大；结合动能定理求解粒子第2次和第3次经过两D形盒间狭缝后速度之比，再求半径之比；粒子在D型盒半圆中运动的周期与粒子的运动速度无关.【详解】根据回旋加速器的原理可知，带电粒子每一次通过狭缝时增加的能量均为qU（U为D型盒的加速电压），则选项A错误；回旋加速器工作时，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由，得；当r等于D型盒的半径R时粒子的动能最大，则带电粒子射出时的最大动能Ek=mv2=，则D形盘的半径R越大，粒子离开回旋加速器时最大动能越大，选项B正确；根据，则粒子第2次和第3次经过两D形盒间狭缝后速度之比为；根据可知，轨道半径之比为，选项C正确；粒子在D型盒半圆中运动的周期与粒子的运动速度无关，则粒子走过半圆的时间是一定的，故选项D错误；故选BC.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，知道粒子的最大动能与加速的电压无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关；粒子运转的周期与速度无关9、ABC【解析】A．电流越强产生的磁场越强，则增大初级线圈电流可以增大线圈周围的磁场，故A正确；B．由可知，在磁通量变化快慢不变的情况下，增大线圈匝数可以增大次级线圈的感应电动势，故B正确；C．变压器不会改变频率和周期，故次级线圈中交变电压周期等于初级线圈中电流的通断周期，故C正确；D．通断时间取决于铁芯磁化和去磁的时间，与小锤质量无关，故D错误10、AD【解析】通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向可以用左手定则判断；长直导线是固定不动的，根据物体间力的作用是相互的，得出导线给磁铁的反作用力方向【详解】磁铁的磁感线在它的外部是从N极到S极，因为长直导线在磁铁的中心偏左位置，所以此处的磁感线是斜向右上的，电流的方向垂直与纸面向里，根据左手定则，导线受磁铁给的安培力方向是斜向右下，长直导线是固定不动的，根据物体间力的作用是相互的，导线给磁铁的反作用力方向就是斜向左上的；导线给磁铁的反作用力方向就是斜向左上的，将这个力在水平和竖直分解，因此光滑平板对磁铁支持力减小，由于在水平向左产生分力，所以弹簧产生压缩，弹簧长度将变短故AD正确，BC错误故选AD【点睛】本题的关键是知道磁场对电流的作用的方向可以通过左手定则判断，然后根据作用力和反作用力的知识进行推理分析三、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、①.0.900②.14.50③.A2④.V1⑤.【解析】（1）由图示螺旋测微器可知，其示数为：0.5mm+40.0×0.01mm=0.900mm由图示游标卡尺可知，其示数为：14mm+10×0.05mm=14.50mm（2）通过电阻的最大电流：，电流表选择A2；电源电动势为3V，电压表应选择V1（3）圆柱体电阻为：由电阻定律可知：电阻率：；12、①.20②.左③.左④.右【解析】（1）由闭合电路欧姆定律，则有：RΩ＝15×103Ω，R1＞R．不会使电流表超过量程，达到保护的作用．选20kΩ的电阻（2）已测得电流表指针向右偏时，电流是由正接线柱流入，当磁铁N极插入螺线管时，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加，螺线管上端应为N极，下端为S极，又电流表指针向左偏，可知电流方向是由正电流表接线柱流出至螺线管上端接线柱，由安培定则可判断螺线管的绕线方向如图2中左图所示（3）若将条形磁铁S极在下端，从螺线管中拨出时，感应电流磁场方向为阻碍磁通量的减少，螺线管上端应为N极，下端为S极，由螺线管的绕线方向可以判定电流是从电流表的负接线柱流入，故指针向左偏（4）由题意可知当P向左加速滑动时，线圈A中的电流应越来越小，则其磁场减弱，此时线圈B中产生的电流使指针向右偏转，由此可知，当B中的磁通量减小时，电流计指向右偏；当将线圈A中铁芯向上拔出的过程中，穿过线圈B的磁通量减小，电流计指针向右偏转四、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)粒子在电场中做类平抛运动，分解速度：解得：；(2)根据类平抛运动，在水平方向做匀速直线运动：分解速度得：电场力提供加速度，根据牛顿第二定律：解得：；(3)由几何知识知，电子在磁场中运动的半径为：电子在磁场中做匀速圆周运动：解得：电子从A点到M点的运动时间：根据圆周运动的对称性，电子从M点到N点的运动时间：电子运动的总时间为：。14、(1)(2)0.7W(3)B=0.1T(4)QR【解析】（1）由右手定则判断出感应电流方向，然后判断电势高低（2）x-t图象中AB段为直线，说明从t=1.5s时开始金属棒ab做匀速直线运动，由图线斜率求出速度v，由P=mgv求t=1.5s时重力对金属棒ab做功的功率（3）金属棒ab做匀速直线运动时，安培力与重力二力平衡，推导出安培力的表达式，根据平衡条件求出磁感应强度B的大小（4）根据能量守恒定律和焦耳定律求解金属棒ab在开始运动的1.5s内电路中产生的总热量，再求R上产生的热量【详解】（1）由右手定则判