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福建省宁德市2025-2026学年高二上学期期末物理试题
一、单选题：本大题共4小题，共16分。
1.如图所示，电工在几十万伏的高压线上进行带电作业时，会身穿由导电金属材料与纺织纤维混纺交织成布制成的屏蔽服。下列关于屏蔽服的作用，说法正确的是( )
A. 利用金属材料不易拉破的特性保护电工
B. 根据静电屏蔽原理，屏蔽服内的合场强为零
C. 电工穿屏蔽服，主要是为了挡风御寒
D. 金属材料电阻小，能对人体起保护作用
2.A、两小球用绝缘细线分别悬挂于、两点，处于如图所示的静止状态，则( )
A. 两球一定都带正电 B. 两球一定都带负电
C. 两球受到的静电力大小相等 D. 球受到绳的拉力等于球受到的静电力
3.如图所示，一横截面积为的长直铜导线两端加上恒定电压后，导线中的自由电子发生定向移动，其定向移动的平均速率为，已知电子的电荷量为，铜导线单位体积内的自由电子数为，下列说法正确的是( )
A. 铜导线中产生的电流
B. 电子定向移动的平均速率等于光速
C. 若仅增大电压，则电子定向移动的平均速率增大
D. 若将铜导线均匀拉长，则电子定向移动的平均速率增大
4.如图甲所示，用一根不可伸长的绝缘细绳将半径的半圆形金属框竖直悬挂在匀强磁场中。金属框的阻值，磁场的磁感应强度随时间变化的关系图像如图乙所示，磁场的方向垂直金属框平面向里，金属框两端、处于同一水平线，则( )
A. 时，穿过金属框的磁通量大小为
B. 金属框产生的感应电动势大小为
C. 金属框产生的感应电流大小为
D. 内流过金属框某一横截面的电荷量为
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
5.某静电除尘器的除尘原理如图所示，一带正电的金属板和一个带负电的放电极形成电场，它们之间的电场线分布如图所示。工作时，带负电的烟尘颗粒在静电力的作用下向金属板运动，最后落在金属板上。若用虚线表示烟尘颗粒的运动轨迹，、是轨迹上的两点，忽略重力和空气阻力，则( )
A. 点电场强度小于点电场强度
B. 点电场强度大于点电场强度
C. 烟尘颗粒在点的电势能小于在点的电势能
D. 烟尘颗粒在点的电势能大于在点的电势能
6.某电路图如图所示，电源电动势为，内阻为，为小灯泡，为定值电阻，为光敏电阻。光敏电阻的阻值随光照强度减弱而增大。当光照强度增强时，则( )
A. 小灯泡变暗 B. 电流表的示数变小
C. 电压表的示数变小 D. 电源内阻消耗的功率变大
7.小宁同学发现家里冰箱门未关闭时，会发出提示音。他研究得知，门框内部电路中有一霍尔元件，通有由左向右的恒定电流冰箱门上对应位置有一磁铁，门关闭时磁铁产生的磁场方向垂直霍尔元件向里。已知霍尔元件中的载流子带负电，某时刻冰箱门处于关闭状态，下列说法正确的是( )
A. 霍尔元件下表面电势低于上表面
B. 霍尔元件下表面电势高于上表面
C. 若打开冰箱门，该过程中霍尔电压将减小
D. 若仅减小霍尔元件中的电流，则霍尔电压增大
8.如图甲所示，轴上固定两个点电荷和，电荷量分别为和，电荷固定在原点，电荷固定在处，取无穷远处电势为零，可得到如图乙所示的图像。已知图线与轴的交点坐标为和，处图线的切线平行于轴。取无穷远处电势为零时，点电荷的电势公式，其中为静电力常量，为场源点电荷的电荷量，为某点距场源点电荷的距离，则( )
A. 两电荷为异种电荷
B. 两电荷量大小之比为
C. 交点坐标、
D. 在轴上的区域内静止释放一负电荷，该电荷只在电场力作用下向左运动，可能穿过位置
三、填空题：本大题共3小题，共14分。
9.如图所示，线圈炮由加速线圈和置于绝缘管内的闭合弹丸线圈构成。闭合开关瞬间，加速线圈内部磁场方向向 选填“左”或“右”；当加速线圈中的电流变大时，弹丸线圈有 选填“收缩”或“扩张”的趋势。
10.如图所示，圆形导体框通过绝缘细线悬挂在竖直固定的弹簧测力计下端，虚线下方存在垂直于导体框平面的匀强磁场未画出。导体框水平直径上的、两点连有轻质软导线，导体框质量为、直径为，重力加速度为。当软导线通入如图所示的恒定电流时，弹簧测力计示数恰好为零，不计软导线对导体框的作用力，虚线下方磁场的方向垂直于导体框平面向 选填“里”或“外”，大小为 。
11.如图所示，为汽车蓄电池供电简化电路图，电源电动势为，内阻为，车灯、的阻值均为且恒定不变，电动机线圈电阻为。开关、闭合时，电动机正常工作，每个车灯的电功率均为，电动机两端的电压为 ，电动机的输出功率为 。
四、实验题：本大题共2小题，共16分。
12.某同学利用如图甲所示的电路观察电容器的充、放电现象，电路中电流传感器与计算机相连，可显示电流随时间变化的曲线。实验前电容器不带电，先将开关拨到“”给电容器充电，充电结束后，再将开关拨到“”放电至完毕，该过程中计算机记录的曲线如图乙所示。
在电容器充电过程中，通过电阻的电流方向是 时针选填“顺”或“逆”；
图乙中阴影部分的面积大小 选填“”、“”或“”
该同学想要探究电路中的电阻对电容器放电时间的影响，在电路其余参数保持不变的情况下，仅增大电阻，放电时间将变 选填“长”或“短”。
13.新能源汽车使用的电源大多数由锂离子电池串联而成，某物理实验小组想通过实验测量某个新型锂电池的电动势和内阻，进行了以下操作：
为完成本实验，需要将实验室内量程为、内阻为的电压表改装成量程为的电压表使用，则需串联一个阻值为 的定值电阻；
该小组设计了如图甲所示的电路图，正确操作后，利用记录的数据进行描点作图得到如图乙所示的图像，其中为图甲中电压表的读数，为电阻箱的读数，图乙中点对应的电压表示数如图丙所示，此时 ；
若忽略电压表分流带来的影响，由以上条件可以测出电池的电动势 ，内阻 。计算结果均保留两位有效数字
五、计算题：本大题共3小题，共34分。
14.如图所示，倾角、间距的足够长光滑金属轨道、，下端接入一阻值的电阻。一质量的金属棒垂直于轨道放置，整个装置处在垂直于轨道平面向上、磁感应强度的匀强磁场中。棒在平行于轨道向上的拉力作用下，以速度沿轨道向上做匀速运动。不计棒及轨道的电阻，取重力加速度。求：
棒中感应电动势的大小；
棒受到的安培力大小；
内拉力对棒做功的大小。
15.如图所示，在直角坐标系中，第一象限的静电分析器内存在沿半径指向圆心的均匀辐向电场，第二、四象限存在大小为、方向分别沿轴负方向和正方向的匀强电场。一质量为、电荷量为的带电粒子由点静止释放，一段时间后以某一速度由点进入静电分析器恰好沿圆弧虚线做匀速圆周运动，随后粒子从点以水平向左的速度进入第二象限并落在点。已知，不计粒子所受重力，忽略静电分析器的边缘效应。求：
粒子进入静电分析器中速度的大小；
静电分析器内粒子运动轨迹处电场强度的大小；
、两点间的距离。
16.如图所示，以水平方向为轴，竖直方向为轴建立直角坐标系，该坐标系内存在垂直平面向外、磁感应强度的匀强磁场。在坐标原点沿轴负方向射出一质量、电荷量的带正电粒子，粒子恰能沿轴负方向做速度为的匀速直线运动。取重力加速度。
求速度的大小；
若在坐标系内加一沿轴正方向、的匀强电场，其他条件不变，求粒子离轴最远的距离；
若将中的电场方向改为沿轴正方向，再将粒子在坐标原点的发射速度增大为，其他条件不变，求粒子运动过程中最大速度的大小以及速度达到时粒子与轴的距离。结果用表示
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.左
收缩

10.里

11.

12.顺
长

13.

14.【详解】由棒 切割磁感线可得：
解得：
由闭合电路欧姆定律可得：
解得：
由棒 受力平衡如图所示，可得：

解得：

15.【详解】到的过程，由动能定理可得
解得
到的过程，粒子受到的电场力提供向心力，如图所示
可得
解得
到的过程，由粒子做类平抛运动，可得 ，
解得

16.【详解】由粒子做匀速直线运动可知，粒子受力分析图如图所示：
则根据共点力的平衡条件有
代入数据解得
粒子受到的电场力竖直向上，其大小为
又因为粒子的重力为
则有
所以粒子将在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，运动轨迹如下图所示：
由牛顿第二定律有
解得粒子做圆周运动的半径为
所以粒子离轴最远的距离为
将重力、电场力进行合成，得到合力为
将粒子在点的速度 正交分解为 和 ，如下图所示：
其中 产生的洛伦兹力 与正好等大、反向，如下图所示：
则有
解得
则由几何关系可得
且 方向与轴负方向成 角。综上所述，粒子的一个分运动为沿 方向做匀速直线运动，另一个分运动为以 做匀速圆周运动，运动轨迹如下图所示：
由几何关系可知，当粒子运动到图中点时， 和 同向，此时速度达到最大，则有
由 产生的洛伦兹力 提供向心力有
解得粒子做圆周运动的半径为
粒子做圆周运动的周期为
则由几何关系可知， 间距为
粒子由 到 的运动时间为
在上述时间内，粒子沿 方向运动到如下图所示的 点、 点、 点
则 点、 点、 点到轴的距离为
所以速度达到 时粒子与轴的距离为
另解：粒子由 到 的运动时间为
则 点、 点、 点到轴的距离为
所以速度达到 时粒子与轴的距离为

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