四川省南充高级中学2025-2026学年高二下学期周练4物理试题

**基本信息** 以实验情境为载体，融合磁场、电磁感应等核心知识，通过液体旋转实验分析、弹簧振动动态问题考查物理观念与科学思维，适配高二周测能力训练需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|7题（单选5、多选2）|磁场对电流的作用（第2题）、安培力计算（第4题）、电磁感应现象（第3题）|以演示实验（第1题液体旋转）、动态情境（第3题弹簧振动）考查科学探究与物理观念| |计算题|2题|带电粒子在磁场中的运动（第8题）、光的全反射（第9题）|综合模型建构（磁场中粒子轨迹分析）、科学推理（折射率计算），体现真题对综合能力的考查趋势|

高二物理周练4试卷答案 一、单选题 1．老师在课堂上做了一个演示实验：装置如图所示，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放另一个圆环形电极，把他们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中倒入导电液体，整个装置放在如图磁场中，接通电源，会发现液体旋转起来，则下列说法正确的是（　　） A．液体旋转起来的原因是液体在电场力作用下运动 B．若从极向极看，液体旋转方向为顺时针 C．若从极向极看，液体旋转方向为逆时针 D．若导电液体为溶液，在电场作用下，正离子与负离子运动相反，故液体不旋转 【答案】C 【详解】A．导电液体之所以会旋转，是因为通电液体受到了安培力作用，故A错误； BC．根据图中电源的正负极判断在液体中形成的电流方向为正极导线指向负极导线，磁场方向从下向上，根据左手定则可知，从S极向极看，液体沿逆时针方向旋转，故B错误，C正确； D．若导电液体为溶液，在电场作用下，根据左手定则可知不论正离子与负离子都会受到逆时针方向的安培力，所以液体沿逆时针方向旋转，故D错误。 故选C。 2．如图所示，两根长直导线和平行放置，分别通有大小为、的电流，电流方向相反，若的磁场对的作用力的大小为，则的磁场对的作用力的大小和方向分别为（　　） A．，向左 B．，向右 C．，向左 D．，向右 【答案】B 【详解】对的作用力与对的作用力是一对相互作用力，大小相等；则的磁场对的作用力大小为；根据安培定则可知，的磁场在处垂直纸面向里，根据左手定则可知，受到的安培力向右。 故选B。 3．有人做了一个如图所示的实验：把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后可能观察到的现象是（　　） A．弹簧的长度不会发生变化 B．弹簧伸长，下端深入至水银中 C．弹簧上下振动 D．槽中水银会发生旋转 【答案】C 【详解】ABC．当弹簧中通电流时，弹簧的每一圈导线中电流方向均相同，每一匝线圈都能够等效为一枚小磁针，根据安培定则可知，等效为小磁针后，相邻线圈均为异名磁极相对，由于根据异名磁极相互吸引，则通电后，弹簧缩短，弹簧下端将离开水银面，电路断开，弹簧中没有电流，各线圈之间失去吸引作用，由于弹簧自身重力影响，弹簧将下落至下端与水银面接通，之后弹簧重复上面的现象，即通电后可能观察到的现象是弹簧上下振动，故AB错误，C正确； D．结合上述可知，通电后弹簧将上下振动，由于电路通断均在瞬间完成，即水银中的电流与弹簧中线圈产生的磁场均只在某一瞬间存在，则槽中水银有电流时所受安培力也只在某一瞬间存在，可知，槽中水银不会发生旋转，故D错误。 故选C。 4．如图所示，边长为L的正方形线框abcd由粗细均匀的金属导线弯折而成，将线框固定在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面向里。现给线框通电，电流从线框的a点流入、b点流出，通过ab边电流为I，则线框abcd受到的安培力的合力大小为（　　） A．4BIL B． C． D．3BIL 【答案】C 【详解】分析电流分布：电流从流入、流出，线框分为两条并联支路： 支路1：直边，长度，已知电流为； 支路2：折线，总长度。 导线均匀，电阻与长度成正比，并联电压相等，由得支路2的电流。 计算安培力合力： 弯曲导线的安培力等效于电流从起点到终点的直导线的安培力，两条支路起点都是、终点都是，等效长度均为，电流整体方向都是，安培力方向相同：边安培力： 折线路径安培力： 总合力： 故选C。 5．半径为的刚性半圆形线框通过绝缘细线悬挂在弹簧测力计下端，在直径两端通入电流，方向如图所示，开始时略高于匀强磁场边界，弹簧测力计的示数为。现将线圈沿竖直方向缓慢上提，直到点与相切，关于弹簧测力计（始终有示数）示数的变化情况说法正确的是（    ） A．一直变大 B．一直变小 C．先变大后变小 D．先变小后变大 【答案】A 【详解】开始时安培力方向向上，弹簧测力计的示数 将线圈沿竖直方向缓慢上提，等效长度一直减小，安培力就一直减小，则弹簧测力计（始终有示数）示数一直变大。 故选A。 6、〔多选〕如图，甲、乙两图中的磁铁都是固定的，甲图中的通电直导线可以自由运动，且不考虑重力；乙图中导体圆环被一根柔软的绳悬吊在与纸面垂直的位置，且水平条形磁铁的轴线过环心。当通以如图所示的电流时，俯视导线和圆环的运动，下列说法正确的是（　　） A.甲图中通电直导线逆时针转动，同时下落 B.甲图中通电直导线顺时针转动，同时上升 C.乙图中导体圆环将靠近磁铁 D.乙图中导体圆环将顺时针转动并远离磁铁 AC　甲图中，在导线两侧取两小段，左边一小段所受安掊力方向垂直纸面向外，右侧一小段所受安培力方向垂直纸面向里，从上往下看逆时针转动。用特殊位置法，取导线逆时针转过90°的特殊位置来分析，如图a所示，根据左手定则判断安培力方向向下，故导线在逆时针转动的同时向下运动，A正确，B错误；由右手定则，根据电流方向可判断出左侧为S极，右侧为N极，如图b所示，所以导体圆环将靠近磁铁，C正确，D错误。 7、（多选）如图所示，放置在水平面上的条形磁铁上方，以O点所在竖直线为轴可以水平自由旋转的轻弹簧悬挂了一直导线，某一时刻给该导线通以由a向b方向的电流。磁铁始终保持静止，下列说法正确的是（　　） A．a端向外转动，b端向里转动 B．当导体棒最终达到稳定时，条形磁铁受到地面的支持力不变 C．当导体棒最终达到稳定时，弹簧的弹力变大 D．当导体棒最终达到稳定时，弹簧可能被压缩 【答案】AC 【详解】A．在a端选一小段长度，用左手定则可知，这一小段所受安培力垂直纸面向外，同理在b端选一小段长度，由左手定则可知，这一小段所受安培力垂直纸面向里，故a端向外转动，b端向里转动，故A正确； BCD．当导体棒稳定时，a端在外，b端在里，即电流方向垂直纸面向里，由左手定则可知，导线所受安培力竖直向下，通电前，弹簧弹力等于导线重力，弹簧处于伸长状态。通电后，弹簧弹力等于导线重力加安培力，即弹簧的弹力变大，当导体棒最终达到稳定时，弹簧依然处于伸长状态，故C正确，BD错误。 故选AC。 8．如图所示，在xOy坐标系的第一象限内存在匀强磁场，磁感应强度为B。一带电粒子在P点以与x轴正方向成60°的方向垂直磁场射入，并恰好垂直于y轴射出磁场。已知带电粒子质量为m、电荷量大小为q（电性未知），，不计重力。根据上述信息： (1)判断带电粒子所带电荷的种类； (2)求带电粒子在磁场中运动的速率v； (3)求带电粒子在磁场中运动的时间t。 【答案】(1)正电荷 (2) (3) 【详解】（1）根据粒子的偏转方向可知，粒子所受洛伦兹力方向垂直初速度斜向左上方，磁场方向垂直于纸面向里，根据左手定则，可知粒子带正电。 （2）粒子的运动轨迹如图所示 由几何关系可知 根据洛伦兹力提供向心力 联立可得 （3）带电粒子周期为，圆周的圆心角为 则带电粒子在磁场中运动的时间为 解得 9、如图，棱镜的截面为直角梯形，一束细光束由边的O点斜射入棱镜，光路图如图所示，光在边和边均发生全反射。光束射到边的位置恰好在边的中点，且此位置的入射角比临界角大，已知，，，光在真空中的传播速度为c。求： (1)棱镜材料的折射率； (2)光从射入棱镜到射出棱镜的时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）设临界角为C，由题意可知光束在边的入射角为，则 解得 又 解得。 （2）由几何关系得， 则为等腰三角形，则有 光束在边的入射角为，光束在边发生全反射，由几何关系可知反射光线平行于边且 光束在棱镜中的传播速度为 光从射入棱镜到射出棱镜的时间为 解得。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $姓名： 班级：高二 班 高二物理周练4 1.老师在课堂上做了一个演示实验：装置如图所示，在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，沿边缘内壁放另一个圆环形电极，把他们分别与电池的两极相连，然后在玻璃皿中倒入导电液体，整个装置放在如图磁场中，接通电源，会发现液体旋转起来，正确的是（　　） A．液体旋转起来的原因是液体在电场力作用下运动 B．若从极向极看，液体旋转方向为顺时针 C．若从极向极看，液体旋转方向为逆时针 D．若导电液体为溶液，在电场作用下，正离子与负离子运动相反，故液体不旋转 2．如图，两根长直导线和平行放置，分别通有大小为、的电流，电流方向相反，若的磁场对的作用力的大小为，则的磁场对的作用力的大小和方向分别为（　　） A．，向左 B．，向右 C．，向左 D．，向右 3．有人做了一个如图所示的实验：把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，通电后可能观察到的现象是（　　） A．弹簧的长度不会发生变化 B．弹簧伸长，下端深入至水银中 C．弹簧上下振动 D．槽中水银会发生旋转 4．如图，边长为L的正方形线框abcd由粗细均匀的金属导线弯折而成，将线框固定在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面向里。现给线框通电，电流从线框的a点流入、b点流出，通过ab边电流为I，则线框abcd受到的安培力的合力大小为（　　） A．4BIL B． C． D．3BIL 5．半径为的刚性半圆形线框通过绝缘细线悬挂在弹簧测力计下端，在直径两端通入电流，方向如图所示，开始时略高于匀强磁场边界，弹簧测力计的示数为。现将线圈沿竖直方向缓慢上提，直到点与相切，关于弹簧测力计（始终有示数）示数的变化情况说法正确的是（    ） A．一直变大 B．一直变小 C．先变大后变小 D．先变小后变大 6、（多选）如图，甲、乙两图中的磁铁都是固定的，甲图中的通电直导线可以自由运动，且不考虑重力；乙图中导体圆环被一根柔软的绳悬吊在与纸面垂直的位置，且水平条形磁铁的轴线过环心。当通以如图所示的电流时，俯视导线和圆环的运动，正确的是（　　） A.甲图中通电直导线逆时针转动，同时下落 B.甲图中通电直导线顺时针转动，同时上升 C.乙图中导体圆环将靠近磁铁 D.乙图中导体圆环将顺时针转动并远离磁铁 7、（多选）如图，放置在水平面上的条形磁铁上方，以O点所在竖直线为轴可以水平自由旋转的轻弹簧悬挂了一直导线，某一时刻给该导线通以由a向b方向的电流。磁铁始终保持静止，正确的是（　　） A．a端向外转动，b端向里转动 B．当导体棒最终达到稳定时，条形磁铁受到地面的支持力不变 C．当导体棒最终达到稳定时，弹簧的弹力变大 D．当导体棒最终达到稳定时，弹簧可能被压缩 8．如图，在xOy坐标系的第一象限内存在匀强磁场，磁感应强度为B。一带电粒子在P点以与x轴正方向成60°的方向垂直磁场射入，并恰好垂直于y轴射出磁场。已知带电粒子质量为m、电荷量大小为q（电性未知），，不计重力。根据上述信息： (1)判断带电粒子所带电荷的种类； (2)求带电粒子在磁场中运动的速率v； (3)求带电粒子在磁场中运动的时间t。 9、如图，棱镜的截面为直角梯形，一束细光束由边的O点斜射入棱镜，光路图如图所示，光在边和边均发生全反射。光束射到边的位置恰好在边的中点，且此位置的入射角比临界角大，已知，，，光在真空中的传播速度为c。求： (1)棱镜材料的折射率； (2)光从射入棱镜到射出棱镜的时间。 周练4试卷第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $