河北省衡水市第二中学2025-2026学年高二上学期第四次调研考试物理试卷

2025-2026学年度高二年级第4次调研考试 物理答案 1.【答案】C 【解析】根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势与磁通量的变化率成正比，即E=AD 结合数学知识可知穿过闭合回路的磁通量Φ随时间1变化的图像的斜率k=△ 题图①中磁 通量Φ不变，无感应电动势，无感应电流：题图②中磁通量Φ随时间t均匀增大，图像的斜率 k不变，即产生的感应电动势不变；题图③中回路在0~时间内磁通量Φ随时间t变化的图像 的斜率为k,在(~t,时间内磁通量Φ随时间t变化的图像的斜率为k2,从图像中发现k为正 值，k,为负值，所以在0~t时间内产生的感应电流与在~t,时间内产生的感应电流方向相反； 题图④中磁通量Φ随时间t变化的图像的斜率的绝对值先变小后变大，所以感应电动势先变小 后变大。故C错误。 2.【答案】A 【解析】闭合开关瞬间，线圈M中电流的磁场方向向右，由楞次定律可知，线圈P中感应电 流的磁场与线圈M中电流的磁场方向相反，线圈P中感应电流的磁场方向向左，故A正确： 闭合开关，达到稳定后，通过线圈P的磁通量保持不变，感应电流为零，故B错误；断开开 关瞬间，通过线圈P的磁场方向向右，磁通量减小，由楞次定律可知感应电流的磁场方向向右， 因此流过电流表的感应电流方向由b到4，故C错误。断开开关瞬间，由楞次定律可知，线圈 P中感应电流的磁场与线圈M中电流的磁场方向相同，二者相互吸引，故D错误。 3.【答案】D 【解析】金属棒在运动过程中始终保持水平，结合右手定则可知α端电势高于b端电势；由于 金属棒没有形成闭合回路，故没有感应电流，金属棒不受安培力，只受重力，所以金属棒在运 动过程中机械能守恒；金属棒做平抛运动，水平分速度不变，竖直分速度逐渐变大，所以b 棒的电动势逐渐增大，故A、B、C错误，D正确。 4.【答案】D 【解析】图甲中，闭合开关S时，L的自感系数很大，对电流的阻碍能力较强，所以灯泡A逐 渐变亮，B立即变亮，故A错误；图甲中，闭合开关S足够长时间后再断开，自感线圈与灯 泡A、B组成回路，回路中的电流逐渐减小，灯泡A、B均逐渐变暗，最后熄灭，不会先闪亮 高二物理第1页共7页 一下，故B错误；图乙中，闭合开关S足够长时间后，灯泡A被短路，灯泡A不发光，电容 器充电完成，灯泡B发光，故C错误；图乙中，闭合开关S足够长时间后再断开，电容器和 灯泡B形成回路并开始放电，放电形成的电流与原本通过灯泡B的电流方向相同，电流的大 小逐渐减小最后变为零，故D正确。 5.【答案】B 【解析】在=3s时刻，线圈中的电流不为零，则磁通量变化率不为零，故A错误；由图可知 当磁铁从线圈左端插入时电流为负值，电流方向向下，绿二极管发光，故B正确；当磁铁从 线圈左端插入时，靠近线圈，导致穿过线圈的磁通量变大，根据楞次定律，则有感应电流产生， 小车为阻碍磁铁靠近，向右加速运动，当磁铁从线圈左端拔出时，远离线圈，导致穿过线圈的 磁通量变小，根据楞次定律，则有感应电流产生，小车为阻碍磁铁远离，向右减速运动，故C 错误；题图乙显示了磁铁先后两次插入和拔出线圈的过程，故D错误。 6.【答案】C 【解析】根据题意可知，线圈上下两边均切割磁感线，故此时刻线圈中的感应电动势大小 2BLv,故A错误：根据D=BS得，此时刻线圈中的磁通量D=B,故B错误 根据R,-BL得、此时刻线圈所受安洛力-如，故Q正确：水磁铁相对线图左右振 动时，穿过线圈的磁通量不变，线圈中不能产生感应电动势和感应电流，不能实现能量回收， 故D错误。 7.【答案】B 【解析】根据右手定则可知，当OA在磁场中时，电流从O到A,当OA在磁场外时电流从A 到O,故A错误；当OA在磁场中时，A为电源正极，O为电源负极，A点的电势高于O点的 电势，当OA在磁场外时，电流从A到O,A点的电势高于O点的电势，故B正确；只有电 阴丝QA在酸场中时产牛的电动势店==}BM@,电阻丝OC上的电流 Bl@ 6R，故C错误；根据F安=BI1得，只有电阻丝OA在磁场中时，电阻 2 丝01所受安培力的大小P数= BP0,故D错误。 3R 8.【答案】AC 【解析】以OO'为转轴转到题图示位置时，线圈位于与中性面垂直的位置，此时线圈中磁通量 高二物理第2页共7页 为零、磁通量变化率最大、感应电流最大、感应电流方向不发生变化：从此时开始计时，感应 电动势e=B1l,wcos wt,故A正确，B错误；无论以OO'为轴还是以ab为轴转动，感应电动势 的最大值都是B,@,由于是从垂直于中性面开始计时，产生的是余弦式交变电流，感应电动 势e=Bl,wcos ot,故C正确；以O1O'为轴转动时，穿过线圈的磁通量不变，不产生交变电 流，故D错误。 9.【答案】BC 【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，由qB=m,可得r= v 粒子运动周期 gB T=2m=2m”,故周期与粒子速度无关，每运动半周被加速一次，可知5-4，=5-4=4，故 9B A错误：根据周期公式T=】,可知m= gB 2πf 专故B正确：由分析可得心亚m 联立解得n= 故粒子在电场中的加速次数为兰，故C正确：设D形盒的半径为R,则最 终射出回旋加速器的速度满足9儿.B=m兰，解得y。=gR,粒子的最大动能为 R 1 gB'R ,可知最终射出回旋加速器的动能与电压无关，D错误。 2m 10.【答案】ACD 【解析】由4-m,得2=1×104V,U,=-AU=1x104-120v-8.8×10V,则降压变压器 U22 的匝数比=5=40：1，故D正确：用户端电流4=户-8810A=400A,由2-%，则B na Ua U4220 I423 -,0400A=10A,故B错误：输电线总电阻-=号-0=1200，放A正确： n3 输电线上损失的功率△P=I32R=102×120W=12kW,输送功率P2=P4+△P=88kW+12kW= 100kW,则输送给储能站的功率P=P一P2=500kW一100kW=400kW,故C正确。 11.【答案】(1)控制变量法(2分)：(3)小于(1分)，小于(1分)：(4)2：1(2分) 【解析】(1)在探究小车加速度与小车所受拉力的关系时，需保持小车（含加速度传感器）质 量不变，这种实验方法是控制变量法： 高二物理第3页共7页 (3)由牛顿第二定律F-f=a,则a=LF-∠，由图乙可知，M的斜率大于V的斜率， 故M车的质量小于N车的质量，M的横截距小于N的横截距，故M车所受摩擦力小于N车 所受摩擦力： (4)两车均从静止释放，都做初速度为零的匀加速直线运动，根据匀变速直线运动的公式 v2=2,可知a= x’因为V=n:1,联立解得a4a,=n:1。 12.【答案】(1)②×1k(1分)，⑥12.0(1分)，10.8(2分)：(2)1(1分)，6(1分) 【解析】(1)②电压表的内阻约为十几千欧，故K旋转到×1k倍率的电阻挡。 ⑥多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有15字样，即中值电阻或内阻为15.0k2。根据闭 合电路欧姆定律IR+R)=E,其中电流1=。，代入数据解得E=10.8V 到位眉1时，程为1人+女，到位置2时，程为才中，足然碗 R 到位置1时，量程较大。旋到位置5时，串联一个电阻，旋到位置6时，串联两个电阻，显然 旋到位置6时，量程较大。 ；⊙ Boh2 3.【答案】（①3心，方向acb:2) R 4tR 【解析】(1)由题图可知t=0时线框切割磁感线产生的感应电动势为 E=2Bohw+Bohv=3Bohw… …（2分) 感应电流大小为1=￡=3B,m …(1分） R R 方向ad北b…(1分) (2)在（时刻，b边运动到距区域【的左边界么处，线框的速度近似为零，此时线框被固定， 则1=，时穿过线框的磁通量为=2B,h:h-B,h:2h= …（1分)》 2 方向垂直纸面向里，则1=2，时穿过线框的磁通量为=B,h:五-B, …(1分) 2 方向垂直纸面向外，t。~2t。时间内线框内磁通量的变化量△西=①，-更=B,h2.…（1分) 解得q=7At=A=△D.1Ar=B, …(1分) △tR R 高二物理第4页共7页 (3)24,~3,时间内，Ⅱ区磁感应强度也线性减小到0， 则有￡，=4D、 B。 B。h2 …(1分) △t 2t。 则2。~3，时间内，线框中产生感应电流的热功率P= E Bol …(2分) 12 14.【答案】(1)y=7.2m/s;(2)2=7.344J;(3) -m/s 11 【解析】(1)金属棒α、b同时由静止释放，且恰好在两导轨连接处发生碰撞，则说明α、b 在到达连接处所用的时间是相同的 对金属棒a和电容器组成的回路有△g=CBL△y…(1分) 对a根据牛顿第二定律有F-BL=mA…(1分) 其中4-Ay,1=9 …（1分) △t △t F 联立有41= B2L2……（1 则说明金属棒α做匀加速直线运动 1 则有X=三☑t,y=at… …（1分) 2 联立解得4=6m/s2,t=1.2s,y=7.2m/s… …（1分) (2)金属棒b下滑过程中根据动量定理有m2gsin30°.t-B亚·t=m,y2…(1分) 其中4=t= BLx2 …（1分) R 可求得碰前瞬间b的速度为y,=4.2m/s… …(1分) 1 则根据功能关系有m,然，sm30-Q=,… (1分) 联立解得Q=7.344J… …(1分) (3)取α棒碰前瞬间运动方向为正，对α、b碰撞过程有动量守恒得 m1-m2y2=1m1+m2y2 …(1分) 因y2=0,故y'=-1.2n/s… …(1分) 高二物理第5页共7页 电容器充电电荷量4=CUc,电容器两端电压U。=BLv 对α棒应用动量定理若规定向左为正 v-my=-BiL·△t=-Bg,L. (1分) %y1 12 V= 1m/S… (1分) m+B2L2C-11 15.(1)50ms,与x轴正向成37°角斜向右上 320 50 (2)(m0),83亏ms(或 m/s) 3 (3)70m/s,(240m-20)m 【解析】在叠加场区为匀速直线运动 质点受力如图，由受力平衡得 (qvB)2=(g)2+(qE)2… …(1分) 解得v=50ms… (1分) 方向tam6=9E_3 即质点速度与x轴正向成37°角斜向右上…（1分) 84 (2)质点在x负半轴运动过程中， 1 水平方向gEx=二m(vC0s)2,…（1分) 解得x=320 1m…（1分) 3 即P点坐标为(320m 1,0）,……………… …（1分) 3 竖直方向vsin6=v。-gt=%-g vcosθ …（2分) gE l 解得，=83ms(或250。 m/g)。… …(1分) 3 (3)在x>100m的区域内，质点受重力和洛伦兹力作用，轨迹是一条短幅圆滚线。将其运动 沿水平竖直方向分解，设水平方向上速度y,由于g.vcos0.B=g 质点以y=vc0s0=40m/s的速度做匀速直线运动…（1分) 竖直方向，质点有y,=vsin6=30ms的向上初速度，做匀速圆周运动。 高二物理第6页共7页 g.vsine.B=m(vsine) ,解得r=120…（1分) 六 周期T= 2πr =8沉S…（1分) vsine 质点转过7时，两分速度同向，此时速度最大。 4 ym=C0s8+sin0=70Im/s…(2分) x坐标为x=1cos9×3T-T+100m=(240m-20)m …(2分) 4 高二物理第7页共7页2025一2026学年度高二年级第4次调研考试 物理 注意事项：1.本试卷考试时间为75分钟，满分100分。 2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中， 只有一项符合题目要求。 1.穿过同一闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图像分别如图中的①一④所示，下 列关于回路中感应电动势、感应电流的说法错误的是 046i 04 ⊙ 3 A.图①回路不产生感应电流 B.图②回路产生恒定不变的感应电动势 C.图③回路产生的感应电流方向始终不变 D.图④回路产生的感应电动势先变小再变大 2.如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是 A.闭合开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左 B.闭合开关，达到稳定后，线圈P中有稳定的感应电流 C.断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由α到b ①6 电流表 D.断开开关瞬间，线圈M和线圈P相互排斥 3. 如图所示，在水平向右的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒αb以某一水平 向右的速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平。不计空气阻力，金属棒在 运动过程中，下列说法正确的是 A.金属棒α端电势低于b端电势 B.金属棒ab两端电势差Ub保持不变 C.金属棒中电流方向从b到a D.金属棒的机械能守恒 4.如图所示，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、直流电阻可忽略的自感 线圈，C是电容很大的电容器，下列说法正确的是 A.图甲中，闭合开关S时，A灯立即变亮， B灯逐渐变亮 B.图甲中，闭合开关S足够长时间后再断 开，A、B两灯闪亮一下然后逐渐变暗， 最后同时熄灭 匆 C.图乙中，闭合开关S足够长时间后，A、B两灯均正常发光 D.图乙中，闭合开关S足够长时间后再断开，流过B灯中的电流方向不变，并 逐渐减小至零 高二物理第1页共6页 5.某兴趣小组设计了一辆“电磁感应车”，车身是由轻质的塑料板制成，小车内部 固定了线圈和红、绿两个二极管（规定传感器中电流向左为正方向），装置和连成 的电路如图甲所示。用强磁铁插入和拔出线圈，电流传感器记录了线圈中电流随 时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是 磁铁线圈 微电流第一采集时间 绿红 电流©⊙回 -5f 传感器 甲 A.在t=3s时刻，线圈中的磁通量变化率为零 B.当磁铁从线圈左端插入时，绿二极管发光 C.当磁铁从线圈左端插入和拔出时，小车都将会向右加速运动 D.乙图显示了磁铁先后四次插入和拔出线圈的过程 6.电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲 所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁 场，磁感应强度大小均为B。磁场中有边长为L、电阻为R的匝正方形线圈竖 直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，磁场分界线恰好 经过线圈的？位置处，且此时永磁铁相对线圈运动的竖直速度大小为，永磁铁 振动时磁场分界线不会离开线圈。关于图乙中的线圈，下列说法正确的是 A.此时刻线圈中的感应电动势大小为BL 线圈 ·。L。· ···· B.此时刻线圈中的磁通量大小为BL ·磁场分界 行×××☐× C.此时刻线圈所受安培力的大小4rBL! XXXX× R D.永磁铁相对线圈上下振动或左右振动，都能实现 乙 能量回收 7.如图所示，三根完全相同长度为1、电阻为R的电阻丝一端 0元 A××× 连在一起并固定在转轴O上，另一端分别固定于导体圆环上 B ××x× 的A、C、D点，并互成120°角，导体圆环的电阻不计。转 ××XX× 轴的右侧空间有垂直于纸面向里的匀强磁场，范围足够大， XXXX× 现让圆环绕转轴O以角速度ω顺时针匀速转动，在连续转动 :×X×必 D :X×Xx 的过程中，下列说法正确的是 TX××XX A.电阻丝OA中电流方向始终不变 B.电阻丝OA两端A点的电势始终高于O点的电势 C.只有电阻丝OA在磁场中时，电阻丝OC上的电流大小为B 12R D.只有电阻丝OA在磁场中时，电阻丝OA所受安培力的大小为P6R B213w 高二物理第2页共6页 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中， 有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全得3分，错选得0分。 8.如图所示，单匝矩形线圈abcd放在匀强磁场中（线圈平行于磁场），磁感应强度 大小为B,ad=bc=L1,ab=cd=l2,OO与O1O1'相互垂直且平分矩形线圈。则 A.以O)为转轴匀速转动到图示位置时线圈中的磁通 量变化率最大 B.以OO为转轴匀速转动到图示位置时线圈中的电流 方向发生变化 C.以αb为转轴从图示位置起以角速度w匀速转动， 产生的感应电动势e=Bl1l2 wcOSwt D.以OO1'为转轴从图示位置起以角速度ω匀速转动， 产生的感应电动势e=Bl1l2 wcoSwt 9.如图甲是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒。在加速带电粒子 时，两金属盒置于磁感应强度为B的匀强磁场中，并分别与频率为∫的高频电源 相连。带电粒子从静止开始运动的速率v随时间t变化如图乙所示，已知粒子所带 电荷量为q,n时刻粒子恰射出回旋加速器，不考虑相对论效应、粒子所受的重力 和穿过狭缝的时间，下列选项正确的是 A.t3一t2<t2-t<t1 B.带电粒子的质量为 出口处 2π C.粒子在电场中的加速次数为 D.高频电源的电压越大，带电粒子最终射出 回旋加速器的动能越大 10.某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压U1=250V,输出功率为 500kW。升压变压器的匝数比n1：2=1：40,输电线总电阻R,其余线路电阻 不计，输电线上损失的电压△U=1200V,用户端电压U4=220V,功率为 88kW,所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是 2 用 0. U3 户 电 机 储 能 站 A.输电线总电阻R=1202 B.输电线上的电流50A C.输送给储能站的功率为400kW D.降压变压器的匝数比23：n4=40：1 三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和 重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明 确写出数值和单位。 高二物理第3页共6页 11.(6分)在用如图甲的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验中： 加速度传感器 定滑轮 77777777777777777777777777 力学传感器 重物山 甲 乙 (1)探究小车加速度与小车所受拉力的关系时，需保持小车（含加速度传感器， 下同)质量不变，这种实验方法是 (2)实验时，调节定滑轮高度，使连接小车的细绳与轨道平面保持平行； (3)由该装置分别探究M、N两车加速度α和所受拉力F的关系，获得图像如图 乙，通过图乙分析可知M车的质量 (填“大于”或“小于”)N车的质量， M车所受摩擦力 (填“大于”或“小于”)N车所受摩擦力； (4)悬挂重物让M、N两车从静止释放经过相同位移的末速度比为，两车均 未到达轨道末端，则两车加速度之比为 12.(6分)如图甲所示，一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样， 图乙是多用电表内部简化电路图。 表头 甲 (1)用它测量一量程为5V、内阻约为十几千欧电压表的内阻，要用到选择开关 K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电压表内阻的测量： ①旋动部件S,使指针对准电流的“0”刻线； ②将K旋转到 倍率的电阻挡（选填“×100”或“×1k”); ③将插入“十”“一”插孔的表笔短接，旋动部件T,使指针对准电阻的 “0”刻线； ④将红、黑表笔分别与待测电压表的负极、正极相连，读出多用表和电压 表的读数后随即断开； ⑤将K旋转到OFF位置； ⑥若以上操作中多用电表和电压表的读数分别为12.0k和4.80V。从测量 数据可知，电压表的内阻为 k2,除了能测出电压表的内阻还能测出 所选电阻挡的表内电源的电动势为 V;(结果均保留三位有效数字) (2)由图乙可知，此表测量电流、电压和电阻各有两个量程，图乙中当转换开 关旋到位置1、2可用来测量电流，其中旋到位置 时量程较大。图乙 中当转换开关旋到位置5、6可用来测量电压，其中旋到位置 时量程 较大。 高二物理第4页共6页 13.(11分)光滑绝缘的水平面上有垂直平面的匀强磁场，磁场被分成区域工和Ⅱ， 宽度均为h,其俯视图如图甲所示，两磁场磁感应强度B随时间t的变化如图 乙所示，0~。时间内，两区域磁场恒定，方向相反，磁感应强度大小分别为 2B。和B,,一电阻为R,边长也为h的正方形金属框abcd平放在水平面上， ab、cd边与磁场边界平行。t=0时，线框ab边刚好跨过区域I的左边界以速 度u向右运动。在t。时刻，ab边运动到距区域I的左边界号处，线框的速度近 似为零，此时线框被固定，如图甲中的虚线框所示。随后在t。~2时间内，1 区磁感应强度线性减小到0，Ⅱ区磁场保持不变；2，~3。时间内，Ⅱ区磁感应 强度也线性减小到0。求： :to 2t63t -B0 乙 (1)=0时线框中的感应电流I的大小和方向； (2)to~2to时间内通过线框的电荷量q; (3)2t。~3t。时间内，线框中产生感应电流的热功率P。 14.(15分)如图所示，足够长的水平金属导轨左侧接电容为1F的电容器，最右侧 用一段长度可忽略不计的绝缘材料与倾角为0=30°的倾斜金属导轨平滑连接， 倾斜导轨上端接阻值为0.1Ω的电阻，两导轨宽均为1m。水平导轨处在垂直于 导轨平面的匀强磁场中，倾斜导轨也处在垂直于导轨平面的磁场中，磁感应强 度大小均为0.2T。质量为0.4kg的金属棒α静置在水平导轨上，距水平导轨右 端4.32，质量为0.8kg的金属棒b放在倾斜导轨上，控制其不动，b棒距导轨 下端3.6m。对a施加水平向右的大小为2.64N的恒力，同时静止释放b。a棒 运动到水平导轨最右端时恰好与b棒发生碰撞，碰撞前瞬间撤去拉力。导轨均 光滑且不计导轨和α、b的电阻，b经过连接处时无能量损失，重力加速度g取 10m/s2。 (1)求a开始运动后到第一次碰撞前瞬间的速率v1; (2)求从a、b开始运动到第一次碰撞时，R上消耗的焦耳热； (3)若两棒第一次碰撞后瞬间b的速度为零，b停留在绝缘导轨上，且在碰撞 过程中电容器中的电荷量全部消失，求α最终的速率。 高二物理第5页共6页 15.(16分)沿水平竖直方向建立直角坐标系。在x≤100m的范围内，存在水平向 右的匀强电场E,在x≥0的范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场B。一带正电 的质点从x负半轴上的P点出发，以初速度竖直向上运动，到达y正半轴 后，沿直线通过电场磁场的叠加区域，然后在x>l00m的区域内做周期性运 动。已知：电场强度E=300V/m,磁感应强度B=10T,质点质量m=0.4g, 电量q=1.0×10-5C,g取10m/s2,求： y/m B ××× xx/m E (1)质点通过电场磁场叠加场区域的速度大小和方向； (2)P点坐标和初速0大小（结果可用分数表示）； (3)质点在x>l00m的区域内，运动的最大速率和第一次达到最大速率时的x 坐标。 高二物理第6页共6页