江西吉安市省重点中学2025-2026学年高二下学期4月份阶段性检测物理试卷

吉安市省重点中学高二4月份阶段性检测 物理答案 1.【答案】C A. 根据题意可知，该交流电的频率为了云50，放A错误： B.线圈转到图示位置时，磁场与线圈平面平行，磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最 大，故B错误： C.根据题意，由右手定则可知，线圈转到图示位置时，电流由B→A,由左手定则可知，AB边 受到的安培力方向向上，故C正确： D.根据题意，由公式E。=BSo可知，仅线圈转速加倍，电动势的最大值变为原来的2倍，为20V, 故D错误。 2【答案】A A.圆环在匀强磁场中向左平移，穿过圆环的磁通量不发生变化，金属圆环中不能产生感应电流， 故A正确： B.圆环在匀强磁场中绕轴转动，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故B 错误； C.离通有恒定电流的长直导线越远，导线产生的磁感应强度越弱，圆环在通有恒定电流的长直导 线旁向右平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金属圆环中能产生感应电流，故C错误： D.根据条形磁铁的磁感应特征可知，圆环向条形磁铁W极平移，穿过圆环的磁通量发生变化，金 属圆环中能产生感应电流，故D错误。 3.【答案】B 海水中电流方向从W流向PQ,且船向左运动，海水所受的安培力方向向右，根据牛顿第三定律可 知，船体所受的安培力方向向左，再根据左手定则，可知，磁场方向竖直向下。故B正确ACD错误。 4.【答案】B A.带电粒子垂直匀强磁场运动，由洛伦兹力提供向心力B=m 得轨迹半径r= gB 粒子受阻力作用速度v不断减小，4B不变，因此轨迹半径：应逐渐减小，粒子是从半径大的b 向半径小的a运动，故A错误： B.磁场垂直纸面向里，粒子运动方向为b→α，洛伦兹力指向轨迹凹侧（圆心方向），根据左手定 则可判断该粒子带正电，故B正确。 C.洛伦兹力一直由作用时间，则不是始终为0，故C错误： D.洛伦兹力的方向始终与粒子速度方向垂直，根据功的定义，洛伦兹力永远不做功，故D错误。 5.【答案】C A.2C+和4C+电荷量相同，由W=qU,知电场力做功相同，故A错误： B.质量比叫%=号由90m,P=m,有p=mg0xm,即Ag- 6 7 故B错误； c号器4 女m,知1=故C正确 D.由gW= m,qvB=m ,有r=12m B\a ,r相同时，有m,W=mU,即V-U=, 7 D错误。 6.【答案】C ABC.已知入射方向和出射点对轨迹的分析如图，根据几何关系，粒子在P点受到的洛伦兹力向左， 圆心在ab边所在直线上，PQ的中垂线过圆心，交点在b点，所以圆心在b点，粒子在磁场中做圆周 运动对应的圆心角为∠bc=120°，而速度偏转角等于圆心角，故AB错误，C正确： D.是否会从某顶点射出基本判断方法：当≤日时，可以过磁场边界交点，发射点到磁场边界交点 的距离为d=2Rsi,如图甲所示；当a>O时，不能通过磁场边界交点，临界条件为粒子的运动轨 迹恰好和另一个边界相切，如图乙所示：本题入射方向与ab方向成150°角，大于∠bc=120°，无法 到达b点，故D错误。 P 之 R O 甲 b Ka 0 7.【答案】D A娜，将理想变压器及两剧线圈回路视为等效电阻，由元文+R,%片乃 _+-- 1-乃1乃1 有瓦花R所 十 ,令RR,RR 作出等效电路图如图所示 R R R 64 0 Q r R R 等效电源1 等效电源2 P上滑，R变大、R变大，根据串反并同，灯泡将变亮，R消耗的功率将增大，故AB错误； C将交流电源、九、R作等效电源1处理，则4，无山80V,个R十R R+R R2时，g风=n,又=0，则心行凡- 物人功字为风-瓷罗W,故c做录 D.将等效电源1、R,作等效电源2处理，则有山2= R4=40V,5= B=40 1+R 1+R R=12时，R=40=5,R消耗的电功率最大，R=-100W,故D正确。 412 8.【答案】BD AB.根据磁通量的定义与计算公式，此时穿过线圈的净磁通量大小为O,故A错误，B正确： C.永磁铁相对线圈上升时，图乙中通过线圈的垂直向里的磁场增大，根据楞次定律可知线圈中会 产生逆时针方向感应电流，故C错误； D.永磁铁相对线圈下降时，图乙中通过线圈的垂直向里的磁场减小，根据楞次定律可知，线圈中 会产生顺时针方向感应电流，故D正确。 9.【答案】AD A.导线ab相对磁感线向上运动，而磁感线向右，由右手定则可知感应电流方向由a到b,故A正 确； B.图1所示时刻，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大，所以线圈中所产生的电动势与 时间的关系为e=NBSw·cosot,故B错误； CD.直流输电线上损失的电压为△U=1R=PR=x10V 所以变压器的输入电压为U,=U-△U=1550kV 变压器的输出电压即“换流站接入电压”为U,=500kV，所以理想变压器的原、副线圈的匝数之比 为及==31 元10，故C错误，D正确。 10.【答案】ABD A. 小球进入磁场时，受空气阻力∫=。，方向向左，受洛伦兹力F洛=B,方向向上，则 a= ,+@,B, 故A正确； BC.对x方向应用动量定理-h,△t-y,B△t=0-o,可得-c-qBy=0-m, 对y方向应用动量定理-，△t+IY,B△t=0,-y+qB.x=0 m'。 解得H点的横级坐标为x+，y8,故B正确，C错误 D.对小球轨迹切线方向应用牛顿第二定律-=a,-.△t=乃a·△t -ks=m△v,-k=(0-V,) 小球轨迹长度为5=心，故D正确。 k 11. 【答案】(1)向下 (2) B a ®2 (1)由左手定则可知，正离子受洛伦兹力向上，偏向上极板，则上极板为正极，流过电流表的电 流方向向下； (2)[1][2]根据E=I(R+) 整理可得}日R+司 E 所以， }R图线的纵截距为6=云 斜率为名日 a E 解得-分rea (3)根据电阻定律可得r=p 其中l=L,S=L2L 解得p=aL L 12.【答案】 1.05V ABD 2.58～2.76% (1)由I-t曲线可知线圈的最大输出功率为：P=0.0062W ① 线圈输出功率表达式为：P=TR ② 根据闭合电路欧姆定律得：I（R+R) ③ 联立①②③将R=402,R=202代入得E1.05V (1.0~1.1都对) (2)磁铁进入线框时，磁通量增大，当磁铁从线框出来时，磁通量减小，故A正确；当h减小时， 磁铁进入线框的速度减小，导致线框中磁通量的变化率减小，因此两个峰值都会减小，且两个峰值 不可能相等，故B正确，C错误；根据闭合电路欧姆定律可知，当外电阻等于内电阻时，电源的输 出功率最大，本题中滑动变阻器的最大阻值与内阻相等，因此增大滑动变阻器阻值，两个峰值都会 增大，故D正确.故选ABD (3)下落过程减小的重力势能为：EmgF0.025J: 根据图象物理意义可知：图象与横轴围成面积大小等于下落过程中电源的输出电能： E出=2.15×10-4J 所以总能量为：B=B+R》=645×10与 R外 重力势能转化为电能的效率为：7=三x1096=645x10x10%=25S6 E。 0.025 13. 【答案】(1B带正电，A带负电：(2)8n(3)P新R (1)根据左手定则，质子受洛伦兹力向下，电子受洛伦兹力向上，故金属板B带正电，金属板A 带负电。(2分) (2)大量速度为ⅴ的质子和电子进入两极板之间的匀强磁场中，稳定后，带电粒子受到洛伦兹力 和电场力作用，且 qu d=nB (2分) 解得发电机的电动势 U=Bdy (1分) (3)回路中电流 (1分) R+r 板间气体的电阻 d r=p (2分) 得板间气体的电阻率 2-5BdR (2分) 14.【答案】 (1) 2qU (2) B'R'q (3) 4πm n 2m Bg 【详解】()粒子从A点运动到C点，根据动能定理得=m (2分) 解得。= 2qU (1分) m (2)设带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为，如图所示 0 全区 危险区 由几何关系得(5R)2+r2=(+R)2 (1分) 解得r=R 由牛顿第二定律得B=m上 (1分) 又因gm (1分) 解得U,= B'R'g (1分) 2n 0 3R (3)设粒子在磁场中运动的轨迹所对应的圆心角为0，由几何关系得ta (1分) 2R 解得0=2如 3 粒子在磁场中运动的周期为T=2加 (1分) gB 粒子从C点到第一次与纶缘薄板碰撞所需时间为：号 解得t=x2mn (1分) 3 gB 由几何关系可得粒子在危险区运动时总共与绝缘薄板发生5次碰撞，粒子从离开电场到再次返回电 场时间为。==4m Bq (2分) 15. 【答案】(1) PEv (2) 2R ;(3) mv片 BL ,n=1,2,3,… 2(n+1) (1)第1根导体棒刚进入磁场时产生的感应电动势为E=BL%(1分) 则此时回路的电流为1= (1分) 2R 此时导体棒受到的安培力F安=BIL (1分) 此时导体棒受安培力的功率P=F安。= B'IvG (2分) 2R (2)第2根导体棒从进入磁场到速度减为0的过程中，根据动量定理有-B立·△t=0-w, (2分) 其中I·△t=q (1分) 解得q= (1分) BL (3)由于每根导体棒均以初速度进入磁场，速度减为0时被锁定，则根据能量守恒，每根导体 棒进入磁场后产生的总热量均为Q=。w好 (2分) 第1根导体棒进入磁场到速度藏为0的过程中，导轨右端定值申阻R上产生的热量Q,)Q .o 第2根导体棒进入磁场到速度减为0的过程中，导轨右端定值电阻R上产生的热量Q2=。·,·巴一 第3根导体棒进入磁场到速度减为0的过程中，导轨右端定值电阻R上产生的热量：3· 11 .0 第根导体棒进入磁场到速度减为0的过程中，导轨右端定值电阻R上产生的热量Q。Q nn+l 则从第1根导体棒进入磁场到第根导体棒速度减为0的过程中，导轨右端定值电阻R上产生的总 热量Q=Q十Q2十Q十…十Q (3分) 通过分式分解和观察数列的性质，得出Q=”。 0=mi n+1 20n+1)’n=1,2,3,… (4分)吉安市省重点中学高二4月份阶段性检测 物理试卷 命题：峡江中学陈坤 考试时间：2026-4-28 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合 题目要求，每小题4分；第810题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分， 选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1.如图所示，交流发电机中的线圈ABCD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e=10sn(100π)V。下列说法正确的是() A.该交流电的频率为100Hz B.线圈转到图示位置时，产生的电动势为0 C.线圈转到图示位置时，AB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10√2V 2下列图示情况，金属圆环中不能产生感应电流的是( ××××× XX (a) (b) (c (d A.图（a)中，圆环在匀强磁场中向左平移 B.图（b)中，圆环在匀强磁场中绕轴转动 C.图(c)中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移 D.图(d)中，圆环向条形磁铁N极平移 3.一新型电磁船的船体上安装了用于产生强磁场的超导线圈，在两船舷之间装有电池，导电的 海水在磁场力作用下即可推动该船前进，如图是电磁船的简化原理图，其中N和PQ是与电 池相连的导体棒，N、PO、电池与海水构成闭合回路，且与船体绝缘，要使该船水平向左运 动，则超导线圈在NPO所在区域产生的磁场方 N 向是() A.垂直于MNPO所在平面向上 海水 左 B.垂直于MWPQ所在平面向下 船头 Q 第1页共6页 C.水平向左 D.水平向右 4.威尔逊云室是最早的带电粒子探测器。其原理是在云室内充入过饱和酒精蒸汽，并施加匀强 磁场。当带电粒子经过云室时，其经过的路径上就会出现一条雾迹，从而显示粒子的运行路径。 若某带电粒子进入云室后的运动方向与磁场方向垂直，其运动轨迹在纸面平面内如图所示。已 知此带电粒子在云室中运动过程中质量和电荷量保持不变，由于阻力作用其速度不断减小。粒 子重力的影响可忽略不计，下列说法中正确的是() A.粒子运动方向为从a到b B.该粒子带正电 C.粒子运动过程中洛伦兹力的冲量始终为0 D.粒子运动过程中洛伦兹力对它做负功 5.“碳-14测年法”通过测量生物化石中碳同位素的丰度来确定年代。如图所示为某质谱仪的原 理简化图，离子源A可产生初速度不计、电荷量相同的2C*和4C*。两离子经电压为U的加速 电场后，垂直边界进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，最终由边界探测器 接收。已知离子重力及相互作用忽略不计，下列说法正确的是 () A.在加速电场中，电场力对4C+做的功是对2C*做功的二倍 B进入磁汤时，“C的动拉大小是C的弓倍 B C.“C在磁场中运动的时间是“℃的石倍 D.若要使4C*打在边界”C*原来的位置，需将加速电压V调节为原来的后 6.如图所示，边长为L的正六边形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场。带正电的粒子从b边 的中点P以某一速度垂直b边射入磁场，恰好从相邻边bc的中点2射出磁场，不计粒子重力。 则下列说法正确的是() b A.粒子射出磁场时的速度方向与入射方向的夹角为45 B.粒子射出磁场时的速度方向与入射方向的夹角为60 C.粒子射出磁场时的速度方向与入射方向的夹角为120 D.若粒子与b边成30°角斜向右下方射入磁场，调整速度大小，粒子可能从b点射出磁场 第2页共6页 7.如图所示，理想变压器原线圈匝数为，两个副线圈匝数分别为h、h,。:乃：乃，=2：1：1。 原线圈回路接有正弦交流电u=120V2sin100πt(V）和定值电阻R,=242、R=122。副线圈回 路中接有可变电阻R,副线圈回路中接有一只阻值R=22不变的灯泡。初始时滑片P位于R 中间，下列说法正确的是() A.若P向上滑动，灯泡将变暗 ● B.若P向上滑动，电阻R消耗的功率将减小 R no C.当R=22时，理想变压器的输入功率为100W D.当R=12时，R消耗的电功率最大，且B=100W 8.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，边长为工的正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分界线位于正方形线 圈的正中间，如图乙所示，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() 线圈 。。。。 磁场分界线 + ×××× A.此时穿过线圈的磁通量为BP ×××× ×××× B.此时穿过线圈的磁通量为0 乙 C.永磁铁相对线圈上升时，线圈中感应电流的方向为顺时针方向 D.永磁铁相对线圈下降时，线圈中感应电流的方向为顺时针方向 9.一般巨型发电机组采用“旋转磁极式"发电，其原理如图1所示，设线圈面积为$、匝数为N, 磁极以角速度ω匀速转动且提供的磁场可视为磁感应强度大小为的匀强磁场。直流特高压输 电技术已成为我国“西电东送"战略的技术基础，其输电示意图如图2所示，“升压整流模块”电 路将发电站输出的电压整流成1600V的直流电输送。直流输电线的总电阻等效为R=82,整流及 逆变电路模块的能量损失不计，且逆变过程电压不变，变压器T为理想变压器。当发电站的输 出功率P=1×10kW时，换流站接入的电压恰好为500kV。下列判断中正确的是（) 升压 逆变 换流站 多次 整流 成交 接入 降压 1600kV 500kV 流电 送达 旋转方向 直流电 交流电 R 用户 图1 图2 第3页共6页 A.图1所示时刻，导线ab中的电流方向为由a到b B.由图1所示时刻开始计时，线圈中所产生的电动势可表示为e=NBS@sinat c.在图2所示电路中，变压器r原线圈与副线圈的匝数之比为日 29 。在图2所示电路中，变压器：原线阁与同线陶的重数之比为吕 10.如图所示，在光滑绝缘水平桌面上建立直角坐标系xOy,在第I、V象限存在磁感应强度 大小为B、方向垂直桌面向下的匀强磁场。一可视为质点、带电荷量为+9、质量为的小球， 从O点以初速度大小，沿x轴正方向进入磁场，小球在运动过程中受到的空气阻力大小∫= (其中k为已知常数)，空气阻力方向与小球速度方向相反，最终小球停在H点，下列说法正 确的是() y A.小球进入磁场瞬间加速度大小。=，)°+(，) B.H点的横坐标为+qB k和Wo O×××××× kw C.H点的纵坐标为+B D.小球轨迹长度为吧 二、实验题（本题共两个小题，11题8分、12题6分，共14分) 11.某同学设计了既可以测量霍尔电势差，又可以测量均匀等离子体电阻率的实验。实验装置 如图()所示，霍尔元件长、宽、高间距分别为L、L2、L,霍尔元件内均匀等离子体水平向 右匀速通过，其内有垂直纸面向内、磁感应强度为B的匀强磁场：电流表内阻可忽略不计。 A 0 R/2 (a) (b) (1)当闭合开关S时，流过电流表的电流方向 (选填“向上”或“向下”)：然后再调节电 阻箱，记录多组电阻箱的阻值R和电流表的读数； (2)作}R图像如图(D),则霍尔电势差E 霍尔元件的电阻= (用a、b表示) (3)计算出等离子体的电阻率p一。 第4页共6页 12.某同学利用如图的装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化.内阻r=402 的螺线管固定在铁架台上，线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接.滑动变阻器最 大阻值402，初始时滑片位于正中间202的位置.打开传感器，将质量m=0.01kg的磁铁置于螺 线管正上方静止释放，磁铁上表面为N极.穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止（磁铁下落中 受到的阻力远小于磁铁重力，不发生转动)，释放点到海绵垫高度差h=0.25m.计算机屏幕上显 示出如图的UI-t曲线，重力加速度g=10/s2.(计算结果均保留3位有效数字.如果有下列根 号可取相应的近似值：√0.1240≈0.35：√0.00031≈0.0175) UI/W N磁铁 0.0062 0.005 电流 传感器 电压 0.000 传感器 0 0.1 0.2ts (1)磁铁穿过螺线管过程中，螺线管产生的感应电动势最大值约为 V. (2)图像中UI出现前后两个峰值，对比实验过程发现，这两个峰值是在磁铁刚进入螺线管内 部和刚从内部出来时产生的，对这一现象相关说法正确的是( A.线圈中的磁通量经历先增大后减小的过程 B.如果仅略减小h,两个峰值都会减小 C.如果仅略减小h,两个峰值可能会相等 D.如果仅移动滑片，增大滑动变阻器阻值，两个峰值都会增大 (3)在磁铁下降h=0.25m的过程中，可估算重力势能转化为电能的效率约是 三、解答题（要有必要的文字说明和运算过程。共三小题，第13题10分、第14题11分、第 15题18分) 13.太阳风含有大量高速运动的质子和电子，可用于发电。如图所示，太阳风进入两平行极板 之间的区域，速度为，板间距离为d,金属板的正对面积为S,匀强磁场的磁感应强度大小为 B,方向垂直于太阳风初速度方向，负载电阻为R,太阳风充满两板间的空间。当发电机稳定发 电时，通过负载电阻的电流为I。 (1)判断金属板A、B的带电性质； (2)求发电机的电动势： 太阳风 (3)求板间气体的电阻率。 第5页共6页 14.某同学设计了一种磁防护模拟装置，装置截面图如图所示，以O点为圆心的内圆、外圆半径 分别为R和√3R,区域中的危险区内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B, 外圆为绝缘薄板，外圆的左侧有两块平行金属薄板，其右板与外圆相切，在切点处开有一小孔 C。一质量为、电荷量为十q、不计重力的带电粒子从左板内侧的A点由静止释放，两板间电 压为，粒子经电场加速后从C点沿CO方向射入磁场，若恰好不进入安全区，求： (1)粒子通过C点时的速度大小vo: (2)若粒子恰好不进入安全区，求两板间电压U: (3)在（2)问中，若粒子每次与绝缘薄板碰撞后原速反弹，求粒子从离开电场到再次返回电场 所需的时间t。 安全区 “危险区 15.如图，平行光滑金属导轨被固定在水平绝缘桌面上，导轨间距为L,右端连接阻值为R的定 值电阻。水平导轨上足够长的矩形区域WPQ存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。 某装置从MQ左侧沿导轨水平向右发射第1根导体棒，导体棒以初速度进入磁场，速度减为 0时被锁定；从原位置再发射第2根相同的导体棒，导体棒仍以初速度进入磁场，速度减为 0时被锁定，以此类推，直到发射第n根相同的导体棒进入磁场。已知导体棒的质量为m,电 阻为，长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好（发射前导体棒与导轨不接触），不计空气阻 力、导轨的电阻，忽略回路中的电流对原磁场的影响。求： (1)第1根导体棒刚进入磁场时，所受安培力的功率； (2)第2根导体棒从进入磁场到速度减为0的过程中，其横截面上通过的电荷量； (3)从第1根导体棒进入磁场到第根导体棒速度减为0的过程中，导轨右端定值电阻R上 产生的总热量。 M N ● ● 第6页共6页