河北省石家庄精英中学2025-2026学年高二上学期第四次调研物理试题

石家庄精英中学20252026学年第一学期第四次调研考试 物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的 指定位置。 2.选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、 草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡 上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是 符合题目要求的。 1.下列关于楞次定律及法拉第电磁感应定律理解的说法正确的是 A.感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相反 B.闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流 C.穿过线圈的磁通量很大时，但线圈中的感应电动势可能为0 D.穿过线圈的磁通量为0时，则线圈中的感应电动势一定为0 2.如图所示，纸面内有一边长为1的n匝正方形金属线框abcd,其内部有一边长为的正方形区域的匀强 磁场，磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。以图示位置为t=0时刻，现将线框以bc边为轴、大小 为。的角速度向纸外匀速转动，下列说法正确的是 b l1× XX X I X X XX d A.t=0时刻，穿过线框的磁通量大小为 4 B.仁时刻，穿过线框磁通量大小鸡B 〔。在0云时同内，线程中无感应电流 D.在~严时间内，线框中感应电流方向为a→d一c→b一→a 3w20 【高二物理第1页（共8页）】 26062B 3.如图所示，将一段四分之一圆弧形导线，通以恒定电流1，导线所在平面始终与纸面平行放人磁感应强 度大小相同，但方向不同的匀强磁场中。当磁场方向垂直纸面向里时，导线受到的安培力大小为F1,当 磁场方向在纸面内竖直向下时，导线所受安培力大小为2。则△2等于」 ×M 0B* + A.V3 B.2 C.3 D.吃 4.如图所示，竖直面内有一足够长的、间距为L的平行光滑金属导轨，上端PM间接有定值电阻，匀强 磁场垂直导轨平面向里，磁感应强度大小为Bo,长度也为L的导体棒ab垂直导轨放置，开始距上端PM 距离为L。以图示时刻为0时刻，由静止释放导体棒ab,不计空气阻力，导体棒ab始终与导轨垂直且 接触良好，重力加速度为g。为使回路中的感应电流始终为零，则磁感应强度B随时间的变化应满足 的关系是 Q 2BoL A. B= 2BoL B.B= L+g2 L+gt2 C.B= 2BoL D.B=- 4BL 2L+gt2 L+gt 5.图示分别为霍尔元件与电磁流量计，两仪器中所加的磁场方向、电流及导电液体流动的方向均如图中 所示，下列说法正确的是 M 霍尔元件 电磁流量计 A.两仪器中的N侧电势一定高于M侧电势 B.两仪器中的M侧电势一定高于N侧电势 C.已知电磁流量计的长宽高分别为a、b、c,流量恒为Q,则M、N两侧面间的电压大小为U=E D.若仅使霍尔元件M、N两侧间的宽度增大，其他条件不变，则M、N两侧面间的电压大小将增大 6.如图所示，空间中有一环型匀强磁场，其内半径为R1,外半径为R2=2R。在内圆上的A点处有甲、乙 两个带正电粒子分别沿A点切线方向以等大、反向的初速度射出（均在纸面内），已知两粒子质量相等， 不计粒子重力及相互间的作用力。若两微粒均恰好不从外环射出磁场，则甲、乙两粒子所带电量之比为 【高二物理第2页（共8页)】 26062B 甲 A.1:3 B.3:1 C.1:2 D.2:1 7.两个相互平行的竖直边界内存在正交的匀强磁场和电场，磁场沿水平方向，磁感应强度大小为B,电场 沿竖直方向，电场强度大小为E(图中未画出)，一带电微粒从纸面内左边界上某点垂直边界射人恰好沿 直线运动。若保持其它条件不变，仅改变电场方向，变为与原来相反，该带电微粒仍以相同的速度入射， 做匀速圆周运动，且恰好不从右边界射出。已知两边界的宽度为，该微粒的比荷为 ××× × ×年X X × 十 十 × + × A.V3e B.B C.V3E 2E 扼 dB2 D. 2dB2 dB2 8.如图所示，足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平面内，空间有方向垂直导轨平面向下的匀强磁场， 在导轨的左端接一直流电源，并在导轨上垂直放置一根金属棒。已知导轨间距为L=1m,磁感应强度大 小为B=2T,直流电源的电动势为E=6V,内阻r=12,金属棒质量为m=1kg,接人电路的电阻R=12,与 导轨间的动摩擦因数为2=0.2。已知从闭合开关S到金属棒刚达到稳定状态的过程用时2s,重力加速 度g取10ms2，,不计导轨电阻，金属棒始终垂直导轨且接触良好。则下列说法正确是 XX B XX A.金属棒先加速后减速，最终稳定时处于静止状态 B.金属棒做加速度减小的加速运动，稳定时的速度大小为3ms C.从闭合开关S到金属棒刚达到稳定状态的过程通过金属棒的电荷量为3C D.从闭合开关S到金属棒刚达到稳定状态的过程金属棒上产生的焦耳热为10J 【高二物理第3页（共8页）】 26062B 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以 上选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9.如图甲所示，一单匝带缺口（缺口很小）的刚性金属圆环固定在水平面内，圆环阻值r=12,缺口两端 引出两根导线，与阻值R=92的定值电阻构成闭合回路，圆环内的磁通量变化如图乙所示，规定磁通量 方向向里为正，不计导线的电阻，下列说法正确的是 ↑Φ/Wb 12 甲 A.01s内圆环中的感应电流方问沿逆时针方向 B.0~1s和1~2s内感应电流方向相同 C.2~4s内，电阻R两端电压Uab=-0.45V D.0~1s内圆环有扩张趋势，且感应电流大小为0.2A 10.关于下列四幅图的说法正确的是 Px ×××××凶 甲 乙 丙 丁 A.图甲是速度选择器的结构示意图，速度v=巳的带电粒子能够沿直线从左侧进人并匀速通过速度 选择器，但以同样大小的速度从右侧进人则不能匀速直线通过 B.图乙是质谱仪的结构示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝$，说明粒子的比荷越小 C图丙是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，仅增大磁感应强度的大小，就一定能使粒子获 得的最大动能增大 D.图丁是磁流体发电机的结构示意图，将一束等离子体喷人磁场，A、B两板间会产生电压，且B 板电势一定高于A板电势 11.如图所示，由同种材料制成粗细均匀的阻值为R、边长为L的单匝正方形金属线框abcd以恒定速度v 沿x轴正方向运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B,方向垂直线框平面向里。 若以x轴正方向作为安培力的正方向，线框在图示时刻开始计时。则下列选项中关于整个过程中线框 所受的安培力F以及ab间的电势差U与时间t的关系图像正确的是 ××.×.×.× 【高二物理第4页（共8页）】 26062B A万 、 R 23.45 A U∥xBLy U∥xBLw 0.75 0.75 0.5 0.5 025 0.25 0 C. 0 1 234方6*x9 234→x 12.如图所示，两段足够长的光滑平行金属导轨水平放置，导轨左右两部分的间距分别为L、3L；空间存 在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B,质量分别为m、3m的导体杆a、b均垂直导轨放置， 接人电路的电阻分别为R、3R,导轨电阻忽略不计；a、b两杆同时分别以vo、2vo的初速度向右运动， a总在左边窄导轨上运动，b总在右边宽导轨上运动，从开始运动到两杆稳定的过程中，下列说法正 确的是 B -2Vo A.两棒开始运动的瞬间回路中的感应电动势大小为5BLvo B.a杆安培力方向与b杆安培力方向相同 C.稳定时a杆和b杆的速度大小之比为3：1 D.电路中a杆上产生的焦耳热为2m 32m 三、基础考查（本题共1小题，共11分） 13.(1)如图甲所示，将矩形线框CDMN放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面跟磁感线垂直。设 线框可动部分导体棒MN的长度为1，它以速度v水平向右运动。 (2)如图乙所示，一长为1的导体棒在磁感应强度为B的匀强磁场中绕其一端以角速度⊙在垂直于磁场 的平面内匀速转动。 请结合法拉第电磁感应定律及学过的相关知识推导以上两种情况中的感应电动势的表达式。 十 × C ×mx 中器 .×,,X X D M M 乙 (3)如图所示，导体棒CD在匀强磁场中运动。自由电荷会随着导体棒运动，并因此受到洛伦兹力。导 体棒中的自由电荷相对于纸面 (填“斜向右上方”“斜向右下方”“竖直向上”或“竖直向下”) 【高二物理第5页（共8页）】 26062B 运动，最终会导致 (填“C”或“D”)端电势高（为方便分析可认为导体棒中的自由电荷是正电 荷)。 ×'Xr + + × + XX D 四、实验题（本题共1小题，共8分） 14.某小组在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，采用了甲、乙两个方案。 铁芯 甲 (1)方案甲进行了a、b、c、d四种操作，结论的得出运用了 A.归纳推理 B.演绎推理 C.理想模型 (2)将方案乙中电路补充完整； (3)完成方案乙中电路后，开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向右偏转。闭合开关稳定后，下列操作 仍能使指针向右偏转的是一； A.触头P向左滑动 B.触头P向右滑动 C.将线圈A拔出 (4)另一实验小组想再深入的探究下感应电动势的大小影响因素，设计了如图丙所示的实验装置，线圈 的两端与电压传感器相连，套在竖直放置的长直玻璃管上。分别使线圈距离上管口5cm、10cm、15cm 和20℃m。将强磁体从玻璃管上管口均由静止下落，记录每次下落时电压的最大值。再分别改变线 圈的匝数、磁体的强度，重复以上实验。则下列说法正确是 强磁体 计算机 电压传感器 一线 丙 A.以上主要用到的实验方法是控制变量法 B.以上实验说明，在任何情况下，只要磁感应强度越大，则感应电动势越大 C.在其他条件相同的情况下，线圈距离上管口越远，电压的最大值越大，说明磁通量变化率越大感 应电动势越大 D.在其他条件相同的情况下，增加线圈的匝数，电压的最大值增大，说明匝数越多感应电动势越大 【高二物理第6页（共8页）】 26062B 五、解答题（本题共4小题，共41分） 15.(6分)如图甲所示，在竖直方向的匀强磁场中，水平固定放置一圆形导体环。已知导体环匝数=5， 导体环面积S-0.1m2,阻值R=52,匀强磁场t=0时刻磁感应强度大小B,1T,磁场以竖直向上为正 方向，其磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示。 B/T 甲 乙 (1)0~2s内导体环中感应电流的方向（从上往下看）以及通过导体环的磁通量变化量△Φ的大小； (2)25s内导体环产生的焦耳热Q以及通过导体环的电荷量q。 16.(8分)如图所示，足够长、间距为L=1m的光滑平行金属导轨由水平和竖直四分之一圆弧两部分轨道 组成，四分之一圆弧轨道的最低点与水平轨道在EF处平滑连接，水平轨道固定在绝缘水平面上。EF 右侧的水平部分存在有垂直轨道平面向上、磁感应强度大小为B=1T的匀强磁场，其他区域无磁场。 质量为m10.1kg阻值为R1=42的导体棒PQ垂直水平导轨静置在适当位置，现将质量为m2=0.3kg 阻值为R2=22的导体棒MN从四分之一圆弧轨道上距水平面高为-3.2m处由静止释放，两棒长度与 导轨间距相等，运动过程中两棒始终与轨道垂直且接触良好，重力加速度g取10ms2。求： N E F X O (1)导体棒MN刚进人磁场时，导体棒PQ所受的安培力F的大小。 (2)从导体棒MN进人磁场到两棒达到稳定的过程中（两棒始终未相碰），导体棒MN上产生的焦耳O1。 17.(10分)在如图所示装置中水平面内有两根电阻不计、间距为L=0.5m足够长的光滑平行导轨，一质 量为m=0.2kg、电阻不计的导体棒置于导轨上，轻绳一端连接导体棒，另一端绕过定滑轮与一质量为 M=0.2kg的物块连接，电容器的电容C=0.6F,电阻R=22。空间中存在竖直向上的匀强磁场，磁场磁 感应强度大小为B=2T。由静止释放，物块下落从而牵引导体棒向左运动，同时开关S接1或2，导体 棒运动过程中电容器未被击穿，导体棒始终与导轨接触良好并保持垂直，忽略绳与定滑轮间的摩擦。 【高二物理第7页（共8页）】 26062B 重力加速度为g,求： 自M (1)开关S接1 ①物块速度v=2m/s时，轻绳对物块的拉力大小； ②物块达到最大速度时，物块下落高度h=3m,求这段时间电阻上产生的焦耳热。 (2)开关S接2，求物块下落高度h=1m时，物块的速度大小。 18.(17分)如图甲所示，有一个边长为1=0.1m、阻值R=12的单匝正方向导线框abcd始终处于竖直平面 内，正下方有一竖直宽度也为1=0.1m的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B=10T,方向垂直导线框 平面向里，磁场边界水平且上边界距离导线框ab边高度h=0.2m,某时刻由静止释放导线框，ab边始 终保持水平，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。 ××××××××不 B××××××××当 多 乙 (1)通过计算说明导线框刚开始进入磁场阶段的运动状态与其质量m间的关系。 (2)若导线框的质量mo-0.4kg,导线框仍从h高度由静止释放，当线框ab边刚到达磁场上边界时对其 施加一个竖直向上、大小为F=4N的恒力作用，求导线框从开始进磁场到刚好完全通过磁场过程所 产生的总焦耳热Q。 (3)若导线框的质量为=0.2kg,并在原磁场的正下方区域再加一方向相反、磁感应强度大小仍为B= 10T的匀强磁场，如图乙所示。现将导线框仍从与图甲相同位置由静止释放，已知导线框刚好完全 进人新加磁场时的速度大小为v'。求： ①导线框刚进入下方新加磁场时的加速度a的大小； ②导线框从开始进人新加磁场到刚好完全进入的过程所用的时间t与ⅴ的关系式。 【高二物理第8页（共8页）】 26062B