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北京市第五十五中学2025-2026学年度第一学期
12月调研试卷
高二物理等级考
本试卷共 8 页，共 100 分，调研时长 80 分钟
第一部分（选择题 共 42 分）
一、单选题（本部分共14题，每题3分，共42分）
1. 下列物理量与试探电荷无关的是（ ）
A. 电场强度/电场力 B. 电场强度/电势
C. 电场力/电势能 D. 电势/电势能
2. 为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（ ）
3. 如图，虚线框内为改装好的电表，M、N为新电表的接线柱，其中灵敏电流计G的满偏电流为200μA，已测得它的内阻为495.0Ω，图内电阻箱读数为5.0Ω。现将MN接入某电路，发现灵敏电流计G刚好满偏，则根据以上数据计算可知（ ）
A. M、N两端的电压为1mV
B. M、N两端的电压为100mV
C. 流过M、N的电流为2μA
D. 流过M、N的电流为20μA
4. 如图所示，速度选择器的两平行导体板之间有方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一电荷量为+q的粒子以速度v从S点进入速度选择器后，恰能沿图中虚线通过。不计粒子重力，下列说法可能正确的是（ ）
A. 电荷量为-q的粒子以速度v从S点进入后将向下偏
B. 电荷量为+2q的粒子以速度v从S点进入后将做类平抛运动
C. 电荷量为+q的粒子以大于v的速度从S点进入后动能将逐渐减小
D. 电荷量为-q的粒子以大于v的速度从S点进入后动能将逐渐增大
5. 磁电式电表原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱，极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，两者之间有可转动的线圈。a、b、c和d为磁场中的四个点。下列说法正确的是（ ）
A. 图示右侧通电导线受到安培力向下
B. 整个通电线圈所受的安培力的大小与线圈的匝数有关
C. 线圈转动到a、b两点的安培力大小不相等
D. c、d两点的磁感应强度大小相等
6. 如图所示，E为电源电动势，内阻r为2Ω，定值电阻R1为0.5Ω，可变电阻R2的最大阻值为5Ω，下列说法中正确的是（ ）
A. 当R2=2.5Ω时，R2获得最大功率
B. 当R2=2.5Ω时，R1获得最大功率
C. 当R2=0时，电源的输出功率最大
D. 当R2=2.5Ω时，电源的总功率最大
7. 如图甲所示，线圈与定值电阻R相连构成闭合回路，线圈内有垂直于纸面向里的匀强磁场。已知线圈匝数为10匝，线圈电阻与定值电阻阻值相等，线圈中的磁通量变化规律如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 通过R的电流方向由N指向M
B. M点的电势低于N点的电势
C. 线圈中磁通量的变化率为Wb/s
D. M、N两点间的电势差为5V
8. 如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间带电尘埃恰好处于静止状态，若将两板间距缓慢增大一些，其他条件不变，则（ ）
A. 电容器电容变大
B. 电源给电容器充电，电容器电荷量增多
C. 尘埃向下运动
D. 电流计中有b到a的电流
9. 据媒体报道，我国的003号航母在建造时配备了电磁弹射系统，该系统能够使得舰载机的出勤效率远高于利用滑跃式甲板起飞的出勤效率。已知航母上舰载机起飞所利用的电磁弹射系统原理简化为如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去，则下列说法正确的是（ ）
A. 若将金属环置于线圈的右侧，则金属环会靠近线圈
B. 金属环向左运动的瞬间有扩大趋势
C. 增加线圈的匝数不会影响金属环的加速度
D. 合上开关S的瞬间，从左侧看金属环中产生沿逆时针方向的感应电流
10. A、B是两种同位素的原子核，它们具有相同的电荷、不同的质量。为测定它们的质量比，使它们从质谱仪的同一加速电场由静止开始加速，然后沿着与磁场垂直的方向进入同一匀强磁场，打到照相底片上。如果从底片上获知A、B在磁场中运动轨迹的直径之比是k，则A、B的质量之比为（ ）
11. 洛伦兹力演示仪由励磁线圈、电子枪、玻璃泡等组成，结构示意图如图所示，励磁线圈是一对彼此平行的共轴的圆形线圈，当线圈通有励磁电流I，两线圈之间将产生垂直线圈平面的匀强磁场，其磁感应强度与I成正比，比例系数为k，方向垂直纸面向外，电子在电子枪中经加速电压U加速形成高速电子束，若电子束垂直磁场方向，可看到电子束径迹呈圆形，直径为D，下列说法正确的是（ ）
A. 励磁线圈中电流方向为顺时针
B. 仅增大励磁线圈中电流，电子束径迹半径变大
C. 仅减小电子枪的加速电压，电子束径迹半径变大
D. 电子比荷
12. 利用如图所示电路研究某小型手持风扇的电动机性能。调节滑动变阻器R0，测得风扇运转时电压表示数为U1，电流表示数为I1；扇叶被卡住停止转动时，电压表示数为U2，电流表的示数为I2，且I2>I1。下列说法正确的是（ ）
13. 真空中相距为3a的两个点电荷M、N固定于x轴上x1=0和x2=3a的两点，在两者连线上各点的电场强度随x变化的关系如图所示，选沿x轴方向为正方向，以下判断正确的是（）
A. M为正电荷、N为负电荷
B. M、N所带电荷量的绝对值之比为2:1
C. 沿x轴从0到3a电势逐渐降低
D. 将一个正点电荷沿x轴从0.5a移动到2.5a，该电荷的电势能先减小再增大
14. 航天器离子发动机原理如图所示，首先电子枪发射出的高速电子将中性推进剂离子化（即电离出正离子），正离子被正、负极栅板间的电场加速后从喷口喷出，从而使航天器获得推进或调整姿态的反冲力，已知单个正离子的质量为m，电荷量为q，正、负极栅板间加速电压为U，从喷口喷出的正离子所形成的电流为I，忽略离子间的相互作用力，忽略离子喷射对航天器质量和电子枪磁铁的影响。该发动机产生的平均推力F的大小为（）
第二部分（本部分共6题 共 58 分）
二、实验题（共18分）
15. 在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中
（1）按图甲连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转，此实验操作的目的是
A. 测量灵敏电流表能够承受电流的最大值
B. 检测灵敏电流表指针偏转方向与电流流向的关系
C. 检查灵敏电流表测量电流的大小是否准确
（2）用图乙所示的装置做实验，图中螺线管上的粗线表示导线的绕行方向。某次实验中在条形磁铁向下插入螺线管的过程中，观察到电流表指针 _（填“向左”或“向右”）偏转
16. 利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻，被测电池的电动势约为1.5V，内阻约为1.0Ω。要求尽量减小实验误差。
（1）根据题目要求，应该选择的实验电路是下图中的______（选填“图1”或“图2”）。
（2）已知实验室除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用：
A. 电流表A1：量程0 - 0.6A，内阻约0.125Ω
B. 电流表A2：量程0 – 3A，内阻约0.025Ω
C. 电压表V：量程0 – 3V，内阻约3kΩ
D. 滑动变阻器R1：0 - 20Ω，额定电流2A
E. 滑动变阻器R2：0 - 200Ω，额定电流1A
为了使测量结果尽量准确，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______。（填写器材前的字母）
（3）如图3是某同学根据所获得的6组实验数据，在坐标纸上绘制的路端电压随电流变化的U - I图线。由图像电源电动势测量值E= V，电源内阻测量值r= Ω。（结果均保留小数点后两位）
（4）若仅考虑电表内阻的影响，图中描绘的点迹与“电池两端电压的真实值”和“流过电池的电流真实值”所对应点迹存在一定的偏差，请根据实验中该同学测得的数据，以及电表的参数估算这一偏差的数量级约为______。
（5）用同一个电池给不同的玩具电动机供电，若某电动机直流电阻为R_M，两端电压为U，通过的电流为I，电池的电动势为E，内阻为r，则电动机获得最大功率的条件是______。
三、计算论述题（请写出必要的文字说明及解题过程，共40分）
17. 如图甲所示，在倾角为37°的光滑斜面上水平放置一根长为0.2m的金属杆PQ，两端以很软的导线通入1A的电流。斜面及金属杆处在竖直向上的匀强磁场中，当磁感应强度B=0.6T时，PQ恰好处于平衡状态。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
（1）在图乙中画出金属杆受力的示意图（只做受力分析，不要进行合成或分解等处理）；
（2）求金属杆PQ受到的安培力的大小；
（3）求金属杆PQ的质量
18. 1932年，美国物理学家安德森在宇宙射线实验中发现了正电子（带正电荷，电荷量与质量都与负电子相同）。水平直线MN上方有垂直纸面向外的足够大的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，正、负电子同时从MN边界O点以与MN成30°角的相同速度v射入该磁场区域（已知电子质量为m，电量为e），经一段时间后从边界MN射出，求：
（1）分别画出正、负电子射入磁场后的运动轨迹；
（2）它们从磁场中射出时，出射点间的距离d；
（3）它们从磁场中射出的时间差。
19. 现代科学研究中常用到高能粒子，产生这些高能粒子的“工厂”就是各种各样的粒子加速器。
（1）如图所示，真空中平行金属板M、N之间所加电压为U，一个质量为m、电荷量为+q的粒子从M板由静止释放，经电场加速后到达N板，不计带电粒子的重力。求带电粒子到达N板时的速度大小v。
（2）1930年，物理学家劳伦斯设计出了回旋加速器，其工件原理如图所示。半径为R的高真空的D形金属盒处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与盒面垂直。将两盒与电压为U的高频交流电源相连，两盒的狭缝间形成周期性变化的电场。A处粒子源产生的带电粒子，质量为m、电荷量为+q，初速度忽略不计。调整交流电源的频率可使粒子每次通过狭缝时都能被加速。狭缝很窄，不计带电粒子穿过狭缝的时间和粒子所受重力。
a. 求所用交流电源的频率f；
b. 粒子在回旋加速器中运动的总时间。
20. 利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。
如图1，将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中，在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时，另外两侧c、f间产生电势差，这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转积累，于是c、f间建立起电场EH，同时产生霍尔电势差UH。当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时，EH和UH达到稳定值，UH的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式，其中比例系数RH称为霍尔系数，仅与材料性质有关。
（1）设半导体薄片的宽度（c、f间距）为l，请写出UH和EH的关系式；若半导体材料是电子导电的，请判断图1中c、f哪端的电势高；
（2）已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为n，电子的电荷量为e，请推导出霍尔系数RH的表达式；
（3）图2是霍尔测速仪的示意图，将非磁性圆盘固定在转轴上，圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体，相邻永磁体的极性相反，霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近，当圆盘匀速转动时，霍尔元件输出的电压脉冲信号图像如图3所示，若在时间t内，霍尔元件输出的脉冲数目为P，请推导出圆盘转速N的表达式。北京市第五十五中学2025-2026学年度第一学期
12月调研试卷
高二物理等级考
本试卷共8页，共100分，调研时长80分钟
第一部分（选择题
共42分)
一、单选题（本部分共14题，每题3分，共42分）
1.下列物理量与试探电荷无关的是()
A.电场强度/电场力
B.电场强度/电势
C.电场力/电势能
D.电势/电势能
2.为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引
起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是()
3.如图，虚线框内为改装好的电表，M、N为新电表的接线柱，其中灵敏电流计G的满偏电
流为200μA,已测得它的内阻为495.02，图内电阻箱读数为5.02。现将MN接入某电路，
发现灵敏电流计G刚好满偏，则根据以上数据计算可知()
A.M、N两端的电压为1mV
B.M、N两端的电压为100mV
C.流过M、N的电流为2μA
D.流过M、N的电流为20μA
4.如图所示，速度选择器的两平行导体板之间有方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场，磁
场方向垂直纸面向里。一电荷量为+q的粒子以速度ⅴ从S点
Xy X
X
xBX
进入速度选择器后，恰能沿图中虚线通过。不计粒子重力，下S
X
XXX
列说法可能正确的是()
A.电荷量为-q的粒子以速度v从S点进入后将向下偏
B.电荷量为+2q的粒子以速度v从S点进入后将做类平抛运动
高二物理等级考第1页共8页
C.电荷量为+q的粒子以大于v的速度从S点进入后动能将逐渐减小
D.电荷量为-q的粒子以大于ⅴ的速度从S点进入后动能将逐渐增大
5.磁电式电表原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆
柱，极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，两者之间有可转动的线圈。a、b、c和d为磁场中
的四个点。下列说法正确的是()
A.图示右侧通电导线受到安培力向下
B.整个通电线圈所受的安培力的大小与线圈的匝数有
关
靴
C.线圈转动到a、b两点的安培力大小不相等
D.c、d两点的磁感应强度大小相等
6.如图所示，E为电源电动势，内阻r为22，定值电阻R1为0.52，可变电阻R2的最大
阻值为52，下列说法中正确的是()
R
R
A.当R2=2.52时，R2获得最大功率
B.当R2=2.52时，R1获得最大功率
E,r
C.当R2=0时，电源的输出功率最大
D.当R2=2.52时，电源的总功率最大
↑Φ/Wb
7.如图甲所示，线圈与定值电阻
0.15
R相连构成闭合回路，线圈内有垂
0.10
直于纸面向里的匀强磁场。已知线
0.1
圈匝数为10匝，线圈电阻与定值
图甲
图乙
电阻阻值相等，线圈中的磁通量变化规律如图乙所示。下列说法正确的是()
A.通过R的电流方向由N指向M
B.M点的电势低于N点的电势
C.线圈中磁通量的变化率为Wb/s
D.M、N两点间的电势差为5V
8.如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间带电尘埃恰好处于静止状态，若将两
板间距缓慢增大一些，其他条件不变，则()
高二物理等级考第2页共8页高二12月调研 物理答案
1 2 3 4 5
B B B D D
6 7 8 9 10
A B C A C
11 12 13 14
D C D A
15.
(1) B； (2) 向左
16.
(1) 图2； (2) A、D；
(3) 1.45 V、0.90 Ω； (4) B；(5) A
17. (1)
(2) 0.12 N； (3) 0.01 kg
18.
(1) 正电子轨迹为逆时针圆弧，负电子轨迹为顺时针圆弧；
(2) (3)
19.
(1)
(2) a. b.
20.
(1) UH=EHl ,f端电势高
(2)
(3) (转速单位为r/s,若为r/min则 )高二12月调研物理答案
1
2
3
4
5
B
B
D
D
6
7
8
9
10
A
B
A
11
12
13
14
D
D
A
15,
(1)B;
(2)向左
16.
(1)图2；
(2)A、D;
(3)1.45V、0.902;(4)B;(5)A
17.(1)
N
mg
(2)0.12N;
(3)0.01kg
18.
(1)正电子轨迹为逆时针圆弧，负电子轨迹为顺时针圆弧；
2mv
2πm
(2)
(3)
eB
3eB
19.
(1)V=
2qU
m
(2)a.f=
qB
πBR2
b.t=
2πm
2U
20.
(1)UH=EHl,f端电势高
因Rm=是
(3)N=二（转速单位为rs,若为r/min则N=603
mt
mt

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