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北京市顺义区第一中学2025-2026学年第二学期高二年级4月考试
物理试卷
一、单选题：本大题共14小题，共42分。
1.如图所示，示波管内的电子枪图中未画出射出的电子束射向荧光屏，若不加电场和磁场，电子束将沿图中虚直线垂直打在荧光屏上。现在于示波管的正下方放置一条形磁体，使磁体与虚直线在同一竖直平面纸面内，且条形磁体的极靠近示波荧光屏管，示波管中的电子束将( )
A. 向纸外偏转 B. 向纸内偏转 C. 向上偏转 D. 向下偏转
2.如图甲所示是磁电式电流表的结构示意图，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的，线圈中、两条导线长均为，分别通以图乙所示方向的电流，两条导线处的磁感应强度大小均为，则( )
A. 磁电式电流表的工作原理是电流的磁效应
B. 在辐向磁场中磁感线总是与线圈平面垂直
C. 、导线在磁场中各自受到的安培力大小总为
D. 线圈将逆时针方向转动
3.如图所示，两个很轻的铝环、，环闭合，环不闭合，、环都固定在一根可以绕点自由转动的水平细杆上，此时整个装置静止。下列选项正确的是( )
A. 条形磁铁极垂直环靠近，环将靠近磁铁
B. 条形磁铁极垂直环远离，环将不动
C. 条形磁铁极垂直环靠近，环将靠近磁铁
D. 条形磁铁极垂直环靠近，环将远离磁铁
4.线圈与电流表相连，把磁铁的某一个磁极向线圈中插入或从线圈中抽出时，电流表的指针发生了偏转。实验中观察到，当把磁铁极向线圈中插入时，电流表指针向右偏转。下列操作中，同样可使电流表指针向右偏转的是( )
A. 保持磁铁极处在线圈中静止 B. 把磁铁的极从线圈中抽出
C. 把磁铁的极从线圈中抽出 D. 把磁铁的极向线圈中插入
5.如图，水平桌面上放置有光滑导轨和，在导轨、上放置有一对平行导体棒、，且始终接触良好。不考虑、间的相互作用，重力加速度为。当一条形磁铁从上方落下的过程中，下列说法正确的是( )
A. 、相互远离
B. 条形磁铁加速度小于
C. 导轨对桌面的压力减小
D. 俯视时导轨与导体棒间一定形成逆时针电流
6.一种发电装置如图所示。一对水平放置的平行金属板、之间有很强的磁场，将一束等离子体即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子以速度沿垂直于磁场的方向射入磁场，把、和电阻连接，、就是一个直流电源的两个电极。下列判断正确的是( )
A. 带正电的粒子在两板间受到的洛伦兹力方向向上
B. 板是电源的正极、板是电源的负极
C. 只增大等离子体的射入速度，电源的电动势增大
D. 只增大、两板的面积，电源的电动势增大
7.中国的特高压直流输电网已达到世界先进水平，向家坝上海特高压直流输电工程，是世界上同类工程中容量最大、距离最远、技术最先进的。图甲所示为输电塔，图乙为其局部放大图，两根在同一水平面内且相互平行的长直导线和分别通有方向相同的电流和，且。、、三点连线与两根导线等高并垂直，点位于两根导线间的中点，、两点与点距离相等。不考虑地磁场的影响。下列说法中正确的是( )
A. 点和点处的磁感应强度方向相同
B. 点处的磁感应强度方向竖直向下
C. 导线对的安培力大于导线对的安培力
D. 导线和之间因安培力的作用而相互吸引
8.图甲是洛伦兹力演示仪的示意图。电子枪可以发射电子束，玻璃泡内充有稀薄的气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。图乙是励磁线圈的原理图，两线圈之间产生匀强磁场，磁场的方向与两个线圈中心的连线平行，线圈中电流越大，磁场越强。电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节。若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹是圆形。下列操作一定能使电子束径迹半径变大的是( )
A. 增大同时减小 B. 增大同时增大 C. 减小同时减小 D. 减小同时增大
9.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。下列说法正确的是( )
A. 粒子从磁场中获得能量
B. 交流电的周期随粒子速度的增大而增大
C. 粒子获得的最大速度与回旋加速器半径有关
D. 回旋加速器中的电场和磁场交替对带电粒子做功
10.如图甲所示，两绝缘金属环套在同一铁芯上，环中电流随时间的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是( )
A. 时刻，两环作用力最大
B. 和时刻，两环相互吸引
C. 时刻两环相互吸引，时刻两环相互排斥
D. 和时刻，两环相互吸引
11.图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是( )
A. 按下按钮过程，螺线管端电势较高
B. 松开按钮后，穿过螺线管的磁通量为零
C. 按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势
D. 若按下和松开按钮的时间相同，螺线管产生大小相同的感应电动势
12.如图所示，矩形导线框固定在变化的磁场中，线框平面与磁场垂直。线框中产生的感应电流如图所示规定电流沿为正。若规定垂直纸面向里为磁场正方向，能够产生如图所示的电流的磁场为( )
A. B.
C. D.
13.有一种监控火车运行的装置，其原理是在火车头车厢底部安装上能产生匀强磁场的磁铁，当其经过固定在轨道间的线圈时便会产生电信号，传输到控制中心，就可了解火车的运行情况，原理图如图甲所示。当某列火车通过该线圈时，控制中心得到线圈中电流大小随时间变化的图像如图乙所示。已知匀强磁场的磁感应强度为，磁场宽度为磁场的宽度小于线圈宽度，线圈所在回路电阻为，下列有关说法正确的是( )
A. 由图像可知，火车做匀速运动
B. 因，故火车做变加速运动
C. 时间内线圈中的电流方向如图甲所示
D. 火车做匀加速运动且加速度大小为
14.如图所示，和是固定于水平面内的平行光滑金属轨道，轨道足够长，其电阻忽略不计。质量均为的金属棒、放在轨道上，始终与轨道垂直且接触良好。两金属棒的长度恰好等于轨道的间距，它们与轨道形成闭合回路。整个装置处在竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场中。使金属棒得到初速度的同时，金属棒由静止开始运动，考虑两金属棒之后的运动过程经过足够长时间，不考虑空气阻力，以下说法正确的是( )
A. 棒受到的冲量大小为，方向向左
B. 棒受到的冲量大小为，方向向左
C. 金属棒、组成的系统动量变化量为
D. 整个回路产生的热量为
二、实验题：本大题共2小题，共12分。
15.用双缝干涉测量光的波长实验装置如图所示，单缝前放置绿色滤光片。

某次实验中将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第条亮纹，此时手轮上的示数为；然后转动测量头，使分划板中心刻线与第条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数为。若双缝间距为、双缝到光屏距离为，则光的波长可表示为 。
若实验中发现条纹太密，可采取的改善办法有 。
A.将绿色滤光片更换为红色滤光片
增大单缝到双缝的距离
C.更换间距更小的双缝
D.缩短双缝到毛玻璃屏的距离
16.在“测定玻璃的折射率”实验中：
为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是 。
A.选择的入射角应尽量小些
B.大头针应垂直地插在纸面上
C. 大头针和及和之间的距离尽量小些
小红同学在测量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，她以点为圆心，为半径画圆，交延长线于点，过点和点作垂直法线的直线分别交于点和点，如图甲所示，她测得，，则可求出玻璃的折射率 。
小明在画界面时，不小心将两界面、间距画得比玻璃砖的宽度稍大些，如图乙所示，则他测得的折射率 选填“偏大”“偏小”或“不变”。
小明又设想用下面的方法测量液体的折射率：取一个半径为的圆形软木塞，在它的圆心处垂直插上一枚大头针，让软木塞浮在液面上，如图丙所示。调整大头针插入软木塞的深度，使它露在外面的长度为，这时从液面上方的各个方向向液体中看，恰好看不到大头针。利用测得的数据可求出液体的折射率 。
三、计算题：本大题共4小题，共46分。
17.如图所示，两平行金属板间距为，电势差为，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为 的匀强磁场，带电量为、质量为 的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动，忽略重力的影响，求：

匀强电场场强 的大小；
粒子从电场射出时速度 的大小；
粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径。
18.如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度，一端连接的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。导体棒放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度。求：
感应电动势和感应电流；
在时间内，拉力的冲量；
若将换为电阻的导体棒，其它条件不变，求导体棒两端的电压。
19.在高能物理实验中，静电分析器或者磁分析器都可将比荷不同的带电粒子分离。已知质量为、电荷量为的正离子由静止释放，经过电压加速后分别进入静电分析器或磁分析器的细管中，该离子在细管中均做半径为的匀速圆周运动，如图甲、乙所示。静电分析器细管中的电场强度大小可认为处处相等，磁分析器中的磁场方向如图乙所示。不计离子重力。
求静电分析器细管中的电场强度大小；
求磁分析器中匀强磁场的磁感应强度大小；
为了分离和两种同位素，将它们都电离成三价正离子离子，采用磁分析器分离。保持磁场不变，改变加速电压，接收器可以在不同的加速电压下分别接收到其中的一种同位素离子，如图丙所示。请分析判断图丙中的、哪条线对应的离子？
20.现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。它的基本原理如图所示，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使电子加速。上图为侧视图，下图为真空室的俯视图，如果从上向下看，电子沿逆时针方向运动。已知电子的电荷量为，电子做圆周运动的轨道半径为，若图甲中磁场随时间按、均为正常数规律变化，形成涡旋电场的电场线是一系列同心圆，单个圆上形成的电场场强大小处处相等。另外在真空室区域有磁场，用于偏转电子。求：
涡旋电场的场强大小和方向从上往下看；
为使电子在半径为的轨道上加速，求的变化率。
参考答案
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16.
偏小

17.解：根据匀强电场电势差和电场强度的关系得，匀强电场场强 的大小；
设带电粒子出电场时速度为，由动能定理得
解得粒子从电场射出时速度 的大小；
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得
联立得粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径。

18.解：
根据动生电动势公式得，故感应电流；
金属棒在匀速运动过程中，所受的安培力大小为，因匀速直线运动，所以导体棒所受拉力，所以拉力的冲量。
其它条件不变，则有电动势，由全电路的欧姆定律，
导体棒两端电压。
19.由动能定理，有 ，解得
静电力提供向心力，由牛顿第二定律，有 ，解得
洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律，有 ，解得
由中的结果可知：
当离子在磁分析器中做圆周运动的半径 、以及磁感应强度大小 一定时，比荷越大，则加速电压越大。
根据图丙可知，加速度 的线对应 的 的离子。

20.根据法拉第电磁感应定律有，感应电动势为
涡旋电场的场强大小
要使电子逆时针加速，则感生电场方向为顺时针。
为使电子在半径为的轨道上加速，根据牛顿第二定律有
又有
联立解得
电子在磁场中做匀速圆周运动，则有
可得
则的变化率。

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