河南洛阳市宜阳县第一高级中学2025-2026学年高二下学期物理周测(6.13)
2026-06-27
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摘要:
**基本信息**
聚焦磁场与电磁感应核心内容,通过14道单选(56分)、3道多选(18分)及2道计算(26分),实现基础概念(如安培力方向判断)与科学推理(如动量守恒应用)的梯度考查,适配高二周测学情。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选|14/56|安培力、磁场叠加、电磁感应|结合图形情境(如垂直导线磁场分布),考查左手定则等基础应用|
|多选|3/18|地磁场测量、楞次定律|融入实验数据(如手机磁传感器测量),体现科学探究要素|
|计算|2/26|电磁感应功率、动量守恒|综合法拉第定律与能量守恒(如金属框电功率计算),凸显科学思维中的模型建构|
内容正文:
高二物理周测2026.6.13
一单选(每题4分共56分)
1如图所示,两根固定的通电长直导线a、b相互垂直,a平行于纸面,电流方向向右,b垂直于纸面,电流方向向里,则导线a所受安培力方向( )
A.平行于纸面向上
B.平行于纸面向下
C.左半部分垂直纸面向外,右半部分垂直纸面向里
D.左半部分垂直纸面向里,右半部分垂直纸面向外
2两足够长直导线均折成直角,按图示方式放置在同一平面内,EO与在一条直线上,与OF在一条直线上,两导线相互绝缘,通有相等的电流I,电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时,所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B,则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为( )
A.B、0 B.0、2B C.2B、2B D.B、B
3如图所示,两平行直导线和竖直放置,通以方向相反大小相等的电流,a、b两点位于两导线所在的平面内,则( )
A.b点的磁感应强度为零
B.导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里
C.导线受到的安培力方向向右
D.同时改变了导线的电流方向,导线受到的安培力方向不变
4在光滑桌面上将长为的软导线两端固定,固定点的距离为,导线通有电流I,处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中,导线中的张力为( )
A. B. C. D.
5如图所示平面内,在通有图示方向电流I的长直导线右侧,固定一矩形金属线框,边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加,则( )
A.线框中产生的感应电流方向为
B.线框中产生的感应电流逐渐增大
C.线框边所受的安培力大小恒定
D.线框整体受到的安培力方向水平向右
6如图,边长为l的正方形abcd内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面(abcd所在平面)向外.ab边中点有一电子发源O,可向磁场内沿垂直于ab边的方向发射电子.已知电子的比荷为k.则从a、d两点射出的电子的速度大小分别为
A., B.,
C., D.,
7实验观察到,静止在匀强磁场中A点的原子核发生β衰变,衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹示意如图.则( )
A.轨迹1是电子的,磁场方向垂直纸面向外
B.轨迹2是电子的,磁场方向垂直纸面向外
C.轨迹1是新核的,磁场方向垂直纸面向里
D.轨迹2是新核的,磁场方向垂直纸面向里
8如图,虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场,P为磁场边界上的一点,大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点,在纸面内沿不同方向射入磁场。若粒子射入速率为v1,这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上;若粒子射入速率为v2,相应的出射点分布在三分之一圆周上。不计重力及带电粒子之间的相互作用。则v2∶v1为( )
A. ∶2 B. ∶1 C. ∶1 D.3∶
9如图,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.开关闭合后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动
B.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向
C.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向
D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
10如图(a)所示,两根间距为L、足够长的光滑平行金属导轨竖直放置并固定,顶端接有阻值为R的电阻,垂直导轨平面存在变化规律如图(b)所示的匀强磁场,t=0时磁场方向垂直纸面向里。在t=0到t=2t0的时间内,金属棒水平固定在距导轨顶端L处;t=2t0时,释放金属棒。整个过程中金属棒与导轨接触良好,导轨与金属棒的电阻不计,则( )
A.在时,金属棒受到安培力的大小为
B.在t=t0时,金属棒中电流的大小为
C.在时,金属棒受到安培力的方向竖直向上
D.在t=3t0时,金属棒中电流的方向向右
11三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框,正方形线框的边长与圆线框的直径相等,圆线框的半径与正六边形线框的边长相等,如图所示。把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中,线框所在平面均与磁场方向垂直,正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为和。则( )
A. B. C. D.
12如图,在同一水平面内有两根平行长导轨,导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域,区域宽度均为,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下.一边长为的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动.线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是( )
A.B.C.D.
13如图所示,边长为a的正方形铝框平放在光滑绝缘水平桌面上,桌面上有边界平行、宽为b且足够长的匀强磁场区域,磁场方向垂直于桌面,铝框依靠惯性滑过磁场区域,滑行过程中铝框平面始终与磁场垂直且一边与磁场边界平行,已知,在滑入和滑出磁场区域的两个过程中( )
A.铝框所用时间相同 B.铝框上产生的热量相同
C.铝框中的电流方向相同 D.安培力对铝框的冲量相同
14如图,足够长的间距的平行光滑金属导轨MN、PQ固定在水平面内,导轨间存在一个宽度的匀强磁场区域,磁感应强度大小为,方向如图所示.一根质量,阻值的金属棒a以初速度从左端开始沿导轨滑动,穿过磁场区域后,与另一根质量,阻值的原来静置在导轨上的金属棒b发生弹性碰撞,两金属棒始终与导轨垂直且接触良好,导轨电阻不计,则( )
A.金属棒a第一次穿过磁场时做匀减速直线运动
B.金属棒a第一次穿过磁场时回路中有逆时针方向的感应电流
C.金属棒a第一次穿过磁场区域的过程中,金属棒b上产生的焦耳热为
D.金属棒a最终停在距磁场左边界处
二 多选题(每题6分共18分)
15如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向左运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是( )
A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向
B.PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向
C.T具有收缩趋势,PQ受到向右的安培力
D.T具有扩张趋势,PQ受到向右的安培力
16安装适当的软件后,利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图,在手机上建立直角坐标系,手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量,每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知( )
测量序号
Bx/μT
By/μT
Bz/μT
1
0
21
- 45
2
0
- 20
- 46
3
21
0
- 45
4
- 21
0
- 45
A.测量地点位于南半球
B.当地的地磁场大小约为50μT
C.第2次测量时y轴正向指向南方
D.第3次测量时y轴正向指向东方
17质量为的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动,F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2,重力加速度大小取。则( )
A.时物块的动能为零
B.时物块回到初始位置
C.时物块的动量为
D.时间内F对物块所做的功为
三 计算题(共26分)
18(12分)如图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质金属框abcd放置在磁场中,金属框平面与磁场方向垂直,电阻,边长。求
(1)在到时间内,金属框中的感应电动势E;
(2)时,金属框ab边受到的安培力F的大小和方向;
(3)在到时间内,金属框中电流的电功率P。
19(14分)一玩具以初速度从水平地面竖直向上抛出,达到最高点时,用遥控器将玩具内压缩的轻弹簧弹开,该玩具沿水平方向分裂成质量之比为1∶4的两部分,此时它们的动能之和与玩具从地面抛出时的动能相等。弹簧弹开的时间极短,不计空气阻力。求
(1)玩具上升到最大高度时的速度大小;
(2)两部分落地时速度大小之比。
答案:
1【答案】C
【解析】根据安培定则,可判断出导线a左侧部分的空间磁场方向斜向右上,右侧部分的磁场方向斜向下方,根据左手定则可判断出左半部分垂直纸面向外,右半部分垂直纸面向里。
2【答案】B
【解析】两直角导线可以等效为如图所示的两直导线,由安培定则可知,两直导线分别在M处的磁感应强度方向为垂直纸面向里、垂直纸面向外,故M处的磁感应强度为零;两直导线在N处的磁感应强度方向均垂直纸面向里,故N处的磁感应强度为2B;综上分析B正确。
3【答案】D
【解析】由右手螺旋定则可知.cd导线和ef导线在b处产生的磁场方向都垂直纸面向外.所以由矢量合成知b处的磁感应强度垂直纸面向外.故A错误:
由右手螺旋定则知ef导线在左侧产生的磁感应强度垂直纸面向外,故B错误:
由左手定则知.cd导线受到的安培力方向向左.故C错误:
由题意可知,cd导线所处的位置磁场方向发生改变,但同时自身电流方向也发生改变,由左手定则知cd导线所受安培力方向不变.故D正确
4【答案】A
【解析】从上向下看导线的图形如图所示
导线的有效长度为2L,则所受的安培力大小
设绳子的张力为,由几何关系可知
解得
故A正确,BCD错误。
5【答案】D
【解析】A.根据安培定则可知,通电直导线右侧的磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度随时间均匀增加,根据楞次定律可知线框中产生的感应电流方向为,A错误;
B.线框中产生的感应电流为
空间各点的磁感应强度随时间均匀增加,故线框中产生的感应电流不变,B错误;
C.线框边感应电流保持不变,磁感应强度随时间均匀增加,根据安培力表达式,故所受的安培力变大,C错误;
D.线框所处空间的磁场方向垂直纸面向里,线框中产生的感应电流方向为,根据左手定则可知,线框边所受的安培力水平向右,线框边所受的安培力水平向左。通电直导线的磁场分部特点可知边所处的磁场较大,根据安培力表达式可知,线框整体受到的安培力方向水平向右,D正确。
故选D。
6【答案】B
【解析】a点射出粒子半径Ra= =,得:va= =,
d点射出粒子半径为 ,R= 故vd= =,故B选项符合题意
7【答案】D
【解析】静止的核发生衰变()由内力作用,满足动量守恒,则新核和电子的动量等大反向,垂直射入匀强磁场后均做匀速圆周运动,由可知,则两个新核的运动半径与电量成反比,即,则新核为小圆,电子为大圆;而新核带正电,电子带负电,由左手定则可知磁场方向垂直纸面向里,选项D正确.
8【答案】C
【解析】由于是相同的粒子,粒子进入磁场时的速度大小相同,由
可知R=
即粒子在磁场中做圆周运动的半径相同。
若粒子运动的速度大小为v1,如图所示,通过旋转圆可知,当粒子在磁场边界的出射点M离P点最远时,则MP=2R1
同样,若粒子运动的速度大小为v2,粒子在磁场边界的出射点N离P点最远时,则
NP=2R2
由几何关系可知 R2=Rcos 30°=R 则
9【答案】AD
【解析】A.由电路可知,开关闭合瞬间,右侧线圈正面环绕部分的电流向下,由安培定则可知,直导线在铁芯中产生向右的磁场,由楞次定律可知,左侧线圈正面环绕部分产生向上的电流,则直导线中的电流方向由南向北,由安培定则可知,直导线在小磁针所在位置产生垂直纸面向里的磁场,则小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动,A正确;
BC.开关闭合并保持一段时间后,穿过左侧线圈的磁通量不变,则左侧线圈中的感应电流为零,直导线不产生磁场,则小磁针静止不动,BC错误;
D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,穿过左侧线圈向右的磁通量减少,则由楞次定律可知,左侧线圈正面环绕部分产生向下的感应电流,则流过直导线的电流方向由北向南,直导线在小磁针所在处产生垂直纸面向外的磁场,则小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动,D正确。
10【答案】BC
AB.由图可知在0~t0时间段内产生的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律有此时间段的电流为
在时磁感应强度为,此时安培力为
故A错误,B正确;
C.由图可知在时,磁场方向垂直纸面向外并逐渐增大,根据楞次定律可知产生顺时针方向的电流,再由左手定则可知金属棒受到的安培力方向竖直向上,故C正确;
D.由图可知在时,磁场方向垂直纸面向外,金属棒向下掉的过程中磁通量增加,根据楞次定律可知金属棒中的感应电流方向向左,故D错误。
故选BC。
11【答案】C
【解析】设圆线框的半径为r,则由题意可知正方形线框的边长为2r,正六边形线框的边长为r;所以圆线框的周长为
面积为
同理可知正方形线框的周长和面积分别为
,
正六边形线框的周长和面积分别为
,
三线框材料粗细相同,根据电阻定律
可知三个线框电阻之比为
根据法拉第电磁感应定律有
可得电流之比为:
即
故选C。
12【答案】D
【解析】第一过程从①移动②的过程中
左边导体棒切割产生的电流方向是顺时针,右边切割磁感线产生的电流方向也是顺时针,两根棒切割产生电动势方向相同所以 ,则电流为 ,电流恒定且方向为顺时针,再从②移动到③的过程中左右两根棒切割磁感线产生的电流大小相等,方向相反,所以回路中电流表现为零,
然后从③到④的过程中,左边切割产生的电流方向逆时针,而右边切割产生的电流方向也是逆时针,所以电流的大小为,方向是逆时针
当线框再向左运动时,左边切割产生的电流方向顺时针,右边切割产生的电流方向是逆时针,此时回路中电流表现为零,故线圈在运动过程中电流是周期性变化, D正确;ABC错误;故选D
13【答案】D
【解析】A.铝框进入和离开磁场过程,磁通量变化,都会产生感应电流,受向左安培力而减速,完全在磁场中运动时磁通量不变做匀速运动;可知离开磁场过程的平均速度小于进入磁场过程的平均速度,所以离开磁场过程的时间大于进入磁场过程的时间,A错误;
C.由楞次定律可知,铝框进入磁场过程磁通量增加,感应电流为逆时针方向;离开磁场过程磁通量减小,感应电流为顺时针方向,C错误;
D.铝框进入和离开磁场过程安培力对铝框的冲量为
又
得
D正确;
B.铝框进入和离开磁场过程,铝框均做减速运动,可知铝框进入磁场过程的速度一直大于铝框离开磁场过程的速度,根据
可知铝框进入磁场过程受到的安培力一直大于铝框离开磁场过程受到的安培力,故铝框进入磁场过程克服安培力做的功大于铝框离开磁场过程克服安培力做的功,即铝框进入磁场过程产生的热量大于铝框离开磁场过程产生的热量,B错误。
故选D。
14【答案】BD
【解析】A.金属棒a第一次穿过磁场时受到安培力的作用,做减速运动,由于速度减小,感应电流减小,安培力减小,加速度减小,故金属棒a做加速度减小的减速直线运动,故A错误;
B.根据右手定则可知,金属棒a第一次穿过磁场时回路中有逆时针方向的感应电流,故B正确;
C.电路中产生的平均电动势为
平均电流为
金属棒a受到的安培力为
规定向右为正方向,对金属棒a,根据动量定理得
解得对金属棒第一次离开磁场时速度
金属棒a第一次穿过磁场区域的过程中,电路中产生的总热量等于金属棒a机械能的减少量,即
联立并带入数据得
由于两棒电阻相同,两棒产生的焦耳热相同,则金属棒b上产生的焦耳热
故C错误;
D.规定向右为正方向,两金属棒碰撞过程根据动量守恒和机械能守恒得
联立并带入数据解得金属棒a反弹的速度为
设金属棒a最终停在距磁场左边界处,则从反弹进入磁场到停下来的过程,电路中产生的平均电动势为
平均电流为
金属棒a受到的安培力为
规定向右为正方向,对金属棒a,根据动量定理得
联立并带入数据解得
故D正确。
18【答案】(1)0.08V;(2)0.016N,方向垂直于ab向左;(3)0.064W
【解析】(1)在到的时间内,磁感应强度的变化量,设穿过金属框的磁通量变化量为,有
①
由于磁场均匀变化,金属框中产生的电动势是恒定的,有
②
联立①②式,代入数据,解得
③
(2)设金属框中的电流为I,由闭合电路欧姆定律,有
④
由图可知,时,磁感应强度为,金属框ab边受到的安培力
⑤
联立①②④⑤式,代入数据,解得
⑥
方向垂直于ab向左。⑦
(3)在到时间内,金属框中电流的电功率
⑧
联立①②④⑧式,代入数据,解得
⑨
15【答案】AC
【解析】AB.PQ突然向左运动,根据右手定则可知,电流方向由P到Q,即闭合回路PQRS中电流沿顺时针方向,又由安培定则可知,回路PQRS中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里,故环形金属线框T的磁通量将变大,由楞次定律可知,T中将产生沿逆时针方向的感应电流,故A正确B错误;
CD.线框T的磁能量变大,由楞次定律可知,T有收缩的趋势,以阻碍磁通量的增大,PQ中有由P到Q的电流,由左手定则可知,PQ受到的安培力向右,故C正确D错误。
故选AC。
16【答案】BC
【解析】A.如图所示
地球可视为一个磁偶极,磁南极大致指向地理北极附近,磁北极大致指向地理南极附近。通过这两个磁极的假想直线(磁轴)与地球的自转轴大约成11.3度的倾斜。由表中z轴数据可看出z轴的磁场竖直向下,则测量地点应位于北半球,A错误;
B.磁感应强度为矢量,故由表格可看出此处的磁感应强度大致为
计算得
B ≈ 50μT
B正确;
CD.由选项A可知测量地在北半球,而北半球地磁场指向北方斜向下,则第2次测量,测量,故y轴指向南方,第3次测量,故x轴指向北方而y轴则指向西方,C正确、D错误。
17【答案】AD
【解析】物块与地面间的摩擦力为
AC.对物块从s内由动量定理可知
即 得
3s时物块的动量为
设3s后经过时间t物块的速度减为0,由动量定理可得
即解得
所以物块在4s时速度减为0,则此时物块的动能也为0,故A正确,C错误;
B.s物块发生的位移为x1,由动能定理可得
即得
过程中,对物块由动能定理可得
即得
物块开始反向运动,物块的加速度大小为
发生的位移为
即6s时物块没有回到初始位置,故B错误;
D.物块在6s时的速度大小为
拉力所做的功为故D正确。
18 【答案】(1)0.08V;(2)0.016N,方向垂直于ab向左;(3)0.064W
【解析】(1)在到的时间内,磁感应强度的变化量,设穿过金属框的磁通量变化量为,有
①
由于磁场均匀变化,金属框中产生的电动势是恒定的,有
②
联立①②式,代入数据,解得
③
(2)设金属框中的电流为I,由闭合电路欧姆定律,有
④
由图可知,时,磁感应强度为,金属框ab边受到的安培力
⑤
联立①②④⑤式,代入数据,解得
⑥
方向垂直于ab向左。⑦
(3)在到时间内,金属框中电流的电功率
⑧
联立①②④⑧式,代入数据,解得
⑨
19【答案】(1);(2)
【解析】(1)设玩具上升的最大高度为h,玩具上升到高度时的速度大小为v,重力加速度大小为g,以初速度方向为正,整个运动过程有
玩具上升到最大高度有
两式联立解得
(2)设玩具分开时两部分的质量分别为、,水平速度大小分别为、。依题意,动能关系为
玩具达到最高点时速度为零,两部分分开时速度方向相反,水平方向动量守恒,有
分开后两部分做平抛运动,由运动学关系,两部分落回地面时,竖直方向分速度大小为,设两部分落地时的速度大小分别为、,由速度合成公式,有
,
结合,解得
学科网(北京)股份有限公司
$
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