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北京市房山区2025-2026学年度第二学期学业水平调研（一）
高二物理试卷
一、选择题
1.关于电磁波的应用，下列说法正确的是( )
A. 红外线具有很强的穿透本领，可以用来治疗某些癌症
B. 铁路、民航等安检口使用射线对行李内物品进行检测
C. 医院里常用紫外线照射对病房和手术室进行消毒
D. 超市入口处的自动感应门是利用射线
2.阴极射线管是一种能从其阴极发射出电子流的装置。如图所示的阴极射线管放在蹄形磁铁的、两极间，则此时电子流将( )
A. 向极偏转 B. 向极偏转 C. 向上偏转 D. 向下偏转
3.如图所示，交流发电机中的线圈沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律为。下列说法正确的是( )
A. 该交流电的频率为
B. 线圈转到图示位置时，产生的电动势为
C. 线圈转到图示位置时，边受到的安培力方向向上
D. 仅线圈转速加倍，电动势的最大值变为
4.如图所示，金属棒用两根绝缘细线水平悬挂，处于垂直纸面向里的匀强磁场中。棒中通有从流向的电流，静止时两细线对棒的拉力大小相等。下列选项中，可以使金属棒静止时细线的拉力变小的是( )
A. 仅增加棒中电流的大小 B. 仅使磁场的方向反向
C. 同时将电流和磁场的方向反向 D. 仅使电流的方向反向
5.我国远距离输电干线已经采用的超高压，西北电网的电压甚至达到，远距离输电线路的示意图如图所示。若输送的总功率为，输电电压为，输电线的总电阻为，下列说法正确的是( )
A. 采用超高压输电是为了加快输电的速度
B. 输电线上的电流
C. 输电线上损失的功率
D. 升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
6.金属冶炼炉的示意图如图。炉内装入被冶炼的金属，线圈通入某种电流，这时被冶炼的金属就能熔化，这种冶炼方法速度快，温度容易控制，并能避免有害杂质混入被冶炼金属中，因此适于冶炼特种金属。有关该金属冶炼炉，下列说法正确的是( )
A. 利用线圈中电流的热效应
B. 利用变化的电流在金属中产生的电流的热效应
C. 电流变化得越快，金属熔化得越快
D. 炉中金属的电阻率越大，金属熔化得越快
7.如图所示，矩形虚线框内有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．、、是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹．粒子重力不计．下列说法正确的是( )
A. 粒子带负电 B. 粒子的动能最大
C. 粒子在磁场中运动的时间最长 D. 粒子在磁场中运动时的向心力最大
8.如图所示，、两个闭合单匝线圈用同样的导线制成，半径。如图所示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小。下列说法正确的是( )
A. 、线圈都产生了逆时针方向的电流
B. 、线圈中产生的感应电动势之比
C. 、线圈中感应电流之比
D. 、线圈中电功率之比
9.如图所示，是自感系数很大的线圈，但其自身电阻几乎为，和是两个相同的灯泡，实验过程中两灯泡均未烧坏。下列说法正确的是( )
A. 开关由断开变为闭合，灯保持亮度不变
B. 开关由断开变为闭合，灯保持亮度不变
C. 开关由闭合变为断开，灯逐渐变暗
D. 开关由闭合变为断开，灯先变亮一下再熄灭
10.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一根水平放置的金属棒以某一水平速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域。不计空气阻力，金属棒在运动过程中，下列说法正确的是( )
A. 感应电动势越来越大
B. 点电势比点电势高
C. 金属棒的机械能越来越小
D. 单位时间内金属棒扫过的曲面中的磁通量不变
11.如图所示，将线圈套在长玻璃管上，线圈的两端与电流传感器可看作理想电流表相连。将强磁铁从长玻璃管上端由静止释放，磁铁下落过程中将穿过线圈。实验观察到如图所示的感应电流随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A. 至时间内，磁铁受到线圈的作用力始终向上
B. 至时间内，磁铁受到线圈的作用力方向先向上后向下
C. 若将线圈到玻璃管上端的距离加倍，线圈中产生的电流峰值也将加倍
D. 若将线圈的匝数加倍，线圈中产生的电流峰值可能几乎不变
12.回旋加速器的工作原理如图所示。和是两个中空的半圆金属盒，处于与盒面垂直的匀强磁场中，它们之间有一定的电势差。处的粒子源产生的带电粒子在加速器中被加速。下列说法正确的是( )
A. 带电粒子在形盒内被磁场不断地加速
B. 交流电源的周期等于带电粒子做圆周运动的周期
C. 两形盒间电势差越大，带电粒子离开形盒时的动能越大
D. 加速次数越多，带电粒子离开形盒时的动能越大
13.绝缘的轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，磁铁开始振动，由于空气阻力的影响，振动最终停止。现将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上如图所示，仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，振动最终也停止。则( )
A. 有无线圈，磁铁经过相同的时间停止运动
B. 磁铁靠近线圈时，线圈有扩张趋势
C. 磁铁离线圈最近时，线圈受到的安培力最大
D. 有无线圈，磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同
14.石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状结构的新材料，其导电能力远超银和铜等传统材料。现设计一电路测量石墨烯样品中载流子自由导电粒子的浓度，为单位面积上的载流子个数。该载流子的电性及所带电荷量均与电子相同。图甲为测量原理图，长为、宽为的石墨烯材料垂直于磁场放置，、、、为电极。电极、间通以恒定电流，电极、间产生大小为的霍尔电压。已知某次测量中所通电流大小，元电荷。改变磁场的磁感应强度，测量霍尔电压，获得多组数据，得到关系图线如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 图甲中闭合开关后，该样品中的载流子在水平方向从定向运动到
B. 电极的电势比电极的电势高
C. 图乙中图线的斜率
D. 该样品的载流子浓度约为个
二、非选择题
15.某小组同学用如图所示装置。做“探究影响感应电流方向的因素”实验。

关于该实验、下列说法不正确的是
A.需保持磁铁运动的速率不变
B.需记录感应电流产生的磁场方向
C.需记录磁铁在线圈中的磁场方向
D.需确认电流计指针偏转方向与通过电流计的电流方向的关系
某次实验中，小组同学观察到感应电流方向如图所示，则条形磁铁的运动方向为 选填“向上”或“向下”。
法拉第研究电磁感应时，他将、两个线圈绕在同一个铁环上。线圈接到电源上，线圈接入电流表，如图所示。闭合开关瞬间。通过电流表的电流方向为 。选填“向上”或“向下”。断开开关瞬间。线圈中 选填“是”或“否”有感应电流产生。
16.在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中：
实验室中备有下列可供选择的器材：
A.可拆变压器铁芯、两个已知匝数的线圈
B.条形磁铁
C.直流电源
D.多用电表
E.开关、导线若干
上述器材在本实验中不必用到的是 填器材前的序号，本实验中还需用到的器材有 。
实验中，小型可拆变压器的原、副线圈匝数分别为匝、匝，某实验小组在原线圈两端依次加上不同的电压，用多用电表的交流电压挡分别测量原、副线圈两端的电压，数据如表所示。
实验序号 原线圈两端的电压 副线圈两端的电压
：
：
实验小组根据测得的数据在表格中算出、的比值，还有一组、的比值没有算出，把求出的结果填在表格中 。
本实验可得出结论：变压器线圈两端电压与匝数关系为 用题目中给出的字母表示。
如图所示，在用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，若铁芯不闭合，通过正确的操作可以得到结论

A.在误差允许的范围内，原、副线圈的电压之比等于匝数之比
B.原、副线圈的电压之比明显大于匝数之比
C.原、副线圈的电压之比明显小于匝数之比
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。电荷量为、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：
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；
粒子在磁场中运动的时间。
18.如图所示。金属杆的质量为，两导轨间距为。通过的电流，处在磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面成角斜向上，金属杆始终静止于水平导轨上，重力加速度为。
请在右图中画出金属杆受力的示意图；
求导轨对金属杆的支持力大小；
若图中，求金属杆所受弹力为零时，磁感应强度大小。
19.一个边长的正方形单匝线圈，质量总阻值为。由高度处自由下落，如图所示。其下边进入匀强磁场区域后，线圈开始做匀速运动直到其上边刚刚开始穿出匀强磁场为止，此匀强磁场区域宽度也为，取，求：
匀强磁场的磁感应强度大小；
线圈在穿出匀强磁场过程中流过的电荷量；
线圈在穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热。
20.电磁感应现象的发现，标志着人类步入了电气化时代。感应电动势一般分为动生和感生两种。
如图所示，把矩形线框放在磁感应强度为的匀强磁场中，线框平面跟磁感应强度方向垂直。设线框可动部分导体棒的长度为。它以速度向右匀速运动，请推导导体棒切割磁感线时，产生的感应电动势。
电子感应加速器是利用感生电场加速电子的装置。其基本原理如图所示。上图为侧视图，、为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一环形真空室，下图为真空室的俯视图。电磁铁线圈中电流发生变化时，产生的感生电场可以使电子在真空室中加速运动。已知电子的质量为，电荷量为。
若电子做半径不变的变加速圆周运动，已知电子运动轨迹半径为，电子轨迹所在处的感生电场的场强大小恒为，方向沿轨迹切线方向。求初速为的电子经时间获得的动能及此时电子所在位置的磁感应强度大小；
在静电场中，由于静电力做的功与电荷运动的路径无关，电荷在静电场中具有电势能，电场中某点的电荷的电势能与它的电荷量的比值、叫作这一点的电势。试分析说明对于感生电场是否可以引入电势的概念。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
向下
向上
是

16.
低压交流电源

17. ； ；
【详解】在电场中，粒子做匀加速直线运动，由动能定理有
解得
由题意可知，粒子进入磁场中的速度为，其在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有
解得
粒子在磁场中的周期为，有
由题意及几何关系可知，其粒子在磁场中运动了半个周期，所以设运动时间为，有
解得

18.
对金属杆进行受力分析，在竖直方向上，金属杆受重力 、支持力 和安培力的竖直分量 。安培力大小
根据平衡条件有
解得
当 时，磁场方向水平向右，安培力方向竖直向上。金属杆所受弹力为零，说明安培力与重力平衡，即
解得

19.【详解】下边进入匀强磁场区域时的速度
线圈进入磁场时由平衡可知
解得
线圈在穿出匀强磁场过程中流过的电荷量
由能量关系可知，线圈在穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热

20.【详解】设在 时间内，导体棒 向右运动的距离为
线框面积的变化量
穿过线框的磁通量变化量
根据法拉第电磁感应定律
解得
电子在感生电场中受电场力
根据牛顿第二定律
解得切向加速度
电子做初速度为的加速运动，加速度大小不变，经时间 速度
动能
电子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力
解得
静电场是保守场，电荷在静电场中移动一周电场力做功为零，电势能变化为零，故可定义电势；而感生电场是涡旋场，电子在感生电场中沿闭合轨道运动一周，电场力做功
即电场力做功与路径有关，不满足电势定义的条件，故不能引入电势概念。

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