精品解析：江苏省无锡市江阴市某校2025-2026学年高二下学期3月份学情调研物理试题

2025-2026学年度春学期3月学情调研试卷 高二物理 一、单选题（本题包括10小题，每题4分，共40分） 1. 决定电路中感应电动势的大小的是穿过这一电路的（  ） A. 磁场 B. 磁通量 C. 磁通量变化量 D. 磁通量变化率 2. 地磁场是地球孕育生命的必要条件，它保护生物免受宇宙高能粒子射线的伤害，现有一束正电粒子正对于赤道表面射入，已知在赤道上空，地磁场的水平分量方向为从南往北，则在地磁场作用下粒子的偏转方向为（ ） A. 向东 B. 向西 C. 向北 D. 向南 3. 如图所示，匀强磁场水平向右，磁感应强度大小为，一长直导线固定在磁场中，长为，与水平方向呈角，给导线中通入大小为，方向向上的恒定电流，则导线所受安培力大小为（ ） A. 0 B. ILB C. D. 4. 如图所示，老师上课做演示实验时，用绝缘细线吊起一个轻质闭合铝环，当手持磁铁使其N极突然向右沿铝环轴线靠近铝环过程中，下列说法正确的是（ ） A. 铝环向右摆动 B. 铝环有扩张的趋势 C. 磁铁对铝环的作用力向左 D. 从左向右看，铝环中有顺时针方向电流 5. 如图所示，一长为的导体棒在磁感应强度为的匀强磁场中由静止开始运动，速度方向垂直于导体棒，大小为，下列说法正确的是（ ） A. 由于没有闭合回路，所以导体棒中感应电动势为零 B. 电流方向由到 C. 点电势低于点电势 D. 两点间的电压小于 6. 如图所示为回旋加速器的示意图。两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，一质子从加速器的处开始加速。已知D形盒的半径为，磁场的磁感应强度为，高频交变电源的电压为、频率为，质子质量为，电荷量为。下列说法正确的是（ ） A. 粒子做圆周运动的频率为 B. 质子的最大动能为 C. 质子的加速次数与高频交变电源的电压有关，且随电压增大而增加 D. 质子做圆周运动的相邻轨道间距从内向外越来越大 7. 处有一个粒子源，距离虚线的距离为，在纸面内向各个方向发出质量为、带电量为、速度为的粒子。虚线右侧有无穷大匀强磁场区域（虚线处无磁场），磁感应强度为，方向垂直纸面向里。不计粒子重力。则射出磁场的粒子中在磁场中能够运动的最短时间为（ ） A. B. C. D. 8. 如图所示，半径为的圆形区域存在垂直圆面的匀强磁场，在圆心处向平面内发射不同速度的带电粒子，粒子质量均为，电荷量均为，其中速度大小为的粒子恰好被约束在磁场区域内。不计重力及粒子间相互作用。则磁感应强度大小为（ ） A. B. C. D. 9. 方向竖直向下、电场强度为的匀强电场和磁感应强度为、方向垂直纸面向里的匀强磁场正交叠加，如图所示。一质量为的带电粒子，在叠加场中的竖直平面内做匀速圆周运动，重力加速度为。则可判断该带电粒子（ ） A. 为带电荷量的正电荷 B. 运动的角速度为 C. 沿顺时针方向做圆周运动 D. 运动的速率为 10. 如图所示，等腰直角三角形ABC的直角边长为L，三角形内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。甲、乙两粒子分别以相同的速率从A点射入磁场，甲在A点的速度方向与AB边相切，乙在A点的速度方向与AC边相切，甲从C点射出磁场，乙从BC上的D点垂直BC射出磁场，不计粒子重力。下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙带同种电荷 B. 甲、乙运动轨迹的半径之比为 C. 甲、乙比荷的绝对值之比 D. 甲、乙在磁场中的运动时间之比为 二、计算题（本题包含5大题，共60分） 11. 如图所示，金属杆ab的质量为，长为，通过的电流为，处在磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面成角斜向上，结果ab静止于水平导轨上。求 （1）杆ab所受摩擦力的大小和方向； （2）若图中，当多大时ab所受支持力为零。 12. 如图甲所示，匝数为2000，横截面积为的螺线管与定值电阻连接，螺线管内磁场的磁感应强度大小随时间变化的图像如图乙所示（以向右为正方向）。已知螺线管导线的电阻为，定值电阻，则： （1）求螺线管产生的感应电动势大小 （2）判断定值电阻中的电流方向，并求电流大小。 13. 图示是一种质谱仪的原理图，离子源（在狭缝S1上方，图中未画出）产生的带电粒子（不计重力）经狭缝S1与S2之间的电场加速后，进入P1和P2两板间相互垂直的匀强电场和匀强磁场区域。沿直线通过狭缝S3后垂直进入另一匀强磁场区域，在洛伦兹力的作用下带电粒子打到底片上形成一细条纹。若从离子源产生的粒子初速度为零、比荷109C/kg，S1与S2之间的加速电压U1=5×104V，P1和P2两金属板间距离d = 0.02m，两板间匀强磁场的磁感应强度B1=0.1T，测出照相底片上的条纹到狭缝S3的距离L= 0.1m。求： （1）粒子经加速电场加速后的速度； （2）和两金属板间匀强电场的电压U2； （3）经垂直进入的匀强磁场的磁感应强度B2。 14. 如图所示，宽为、长为的长方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，在的中点处有一个离子源，沿图示的与成角的方向发射任意速度大小的相同带正电粒子，已知粒子的电量为，质量为，且不计粒子重力及粒子间的相互作用，则： （1）若粒子恰好在边中点射出，求速度大小； （2）求粒子从边射出所用的时间； （3）求粒子在边上射出的区域长度大小。 15. 现代物理通常用电场和磁场来研究粒子运动规律。如图所示，在坐标系所在的平面内，第一象限内有沿x轴负方向的匀强电场，第二、三象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。在C点沿y轴正方向以初速度发射质量为m，电荷量为的粒子，粒子依次经过y轴上的D、O点。已知C点坐标为（，0），D点坐标为（0，2L）。粒子重力不计，求∶ （1）匀强电场的场强大小； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）粒子从C点运动到O点的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度春学期3月学情调研试卷 高二物理 一、单选题（本题包括10小题，每题4分，共40分） 1. 决定电路中感应电动势的大小的是穿过这一电路的（  ） A. 磁场 B. 磁通量 C. 磁通量变化量 D. 磁通量变化率 【答案】D 【解析】 【详解】根据法拉第电磁感应定律 得知，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，与磁通量、磁通量的变化量没有直接关系。 故选D。 2. 地磁场是地球孕育生命的必要条件，它保护生物免受宇宙高能粒子射线的伤害，现有一束正电粒子正对于赤道表面射入，已知在赤道上空，地磁场的水平分量方向为从南往北，则在地磁场作用下粒子的偏转方向为（ ） A. 向东 B. 向西 C. 向北 D. 向南 【答案】A 【解析】 【详解】首先明确各物理量方向：正对赤道表面射入的正粒子，速度方向为竖直向下（指向地心）；赤道上空地磁场水平分量方向为从南向北。 根据左手定则判断方向：伸开左手，让向北的磁感线从掌心穿入（掌心朝南），四指指向正电荷的运动方向（竖直向下），大拇指指向即为洛伦兹力方向，推导得该方向为向东，粒子将沿洛伦兹力方向向东偏转。 故选A。 3. 如图所示，匀强磁场水平向右，磁感应强度大小为，一长直导线固定在磁场中，长为，与水平方向呈角，给导线中通入大小为，方向向上的恒定电流，则导线所受安培力大小为（ ） A. 0 B. ILB C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】导线中电流方向与磁场方向的夹角为，安培力大小为 故选C。 4. 如图所示，老师上课做演示实验时，用绝缘细线吊起一个轻质闭合铝环，当手持磁铁使其N极突然向右沿铝环轴线靠近铝环过程中，下列说法正确的是（ ） A. 铝环向右摆动 B. 铝环有扩张的趋势 C. 磁铁对铝环的作用力向左 D. 从左向右看，铝环中有顺时针方向电流 【答案】A 【解析】 【详解】AC．根据楞次定律“来拒去留”可知，当N极突然向右沿铝环轴线靠近铝环过程中，铝环受向右的安培力作用从而向右摆动，A正确，C错误； B．根据楞次定律“增缩减扩”可知，当N极突然向右沿铝环轴线靠近铝环过程中，穿过铝环的磁通量增加，则铝环有收缩的趋势，B错误； D．根据楞次定律“增反减同”可知，从左向右看，铝环中有逆时针方向电流，D错误。 故选A。 5. 如图所示，一长为的导体棒在磁感应强度为的匀强磁场中由静止开始运动，速度方向垂直于导体棒，大小为，下列说法正确的是（ ） A. 由于没有闭合回路，所以导体棒中感应电动势为零 B. 电流方向由到 C. 点电势低于点电势 D. 两点间的电压小于 【答案】C 【解析】 【详解】AB．虽然没有闭合回路，但是导体棒切割磁感线，仍能产生感应电动势，但是导体棒中电流为零，AB错误； CD．根据右手定则可知，点电势低于点电势，两点间的电压，C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示为回旋加速器的示意图。两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，一质子从加速器的处开始加速。已知D形盒的半径为，磁场的磁感应强度为，高频交变电源的电压为、频率为，质子质量为，电荷量为。下列说法正确的是（ ） A. 粒子做圆周运动的频率为 B. 质子的最大动能为 C. 质子的加速次数与高频交变电源的电压有关，且随电压增大而增加 D. 质子做圆周运动的相邻轨道间距从内向外越来越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．只有当粒子做圆周运动的频率等于高频交变电源的频率时，粒子才能在电场中不断被加速，则粒子做圆周运动的频率为，A错误； B．当粒子出离加速器时速度最大，此时满足 解得质子的最大动能为，B正确； C．根据可知，质子的加速次数与高频交变电源的电压有关，且随电压增大而减小，C错误； D．根据， 可得 则质子做圆周运动的相邻轨道间距 随n增加，∆r从内向外越来越小，D错误。 故选B。 7. 处有一个粒子源，距离虚线的距离为，在纸面内向各个方向发出质量为、带电量为、速度为的粒子。虚线右侧有无穷大匀强磁场区域（虚线处无磁场），磁感应强度为，方向垂直纸面向里。不计粒子重力。则射出磁场的粒子中在磁场中能够运动的最短时间为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】粒子在磁场中做圆周运动满足 则运动的轨道半径为 当粒子在磁场中运动弦最短时，所对的圆心角最小，时间最短，则由几何关系可知，最小圆心角为60°，最短时间 故选B。 8. 如图所示，半径为的圆形区域存在垂直圆面的匀强磁场，在圆心处向平面内发射不同速度的带电粒子，粒子质量均为，电荷量均为，其中速度大小为的粒子恰好被约束在磁场区域内。不计重力及粒子间相互作用。则磁感应强度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】速度大小为的粒子恰好被约束在磁场区域内，可知粒子运动的轨道半径为，根据 可得 故选D。 9. 方向竖直向下、电场强度为的匀强电场和磁感应强度为、方向垂直纸面向里的匀强磁场正交叠加，如图所示。一质量为的带电粒子，在叠加场中的竖直平面内做匀速圆周运动，重力加速度为。则可判断该带电粒子（ ） A. 为带电荷量的正电荷 B. 运动的角速度为 C. 沿顺时针方向做圆周运动 D. 运动的速率为 【答案】C 【解析】 【详解】AC．粒子在叠加场中的竖直平面内做匀速圆周运动，可知电场力和重力平衡，则 即粒子带电量，电场力向上，可知粒子带负电，根据左手定则可知，粒子沿顺时针方向做圆周运动，A错误，C正确； BD．设粒子做圆周运动的半径为R，则根据 解得 运动的角速度为，则BD错误。 故选C。 10. 如图所示，等腰直角三角形ABC的直角边长为L，三角形内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。甲、乙两粒子分别以相同的速率从A点射入磁场，甲在A点的速度方向与AB边相切，乙在A点的速度方向与AC边相切，甲从C点射出磁场，乙从BC上的D点垂直BC射出磁场，不计粒子重力。下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙带同种电荷 B. 甲、乙运动轨迹的半径之比为 C. 甲、乙比荷的绝对值之比 D. 甲、乙在磁场中的运动时间之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲乙两粒子所受洛伦兹力方向如图所示、 由左手定则可知甲粒子带正电，乙粒子带负电，故A错误； B．如图所示，甲乙两粒子做圆周运动的圆心分别为、，半径分别为、 由几何关系可得， 甲、乙运动轨迹的半径之比为，故B错误； C．设两粒子的运动速率为，由 得 因此，故C正确； D．由几何关系可知甲乙两粒子转过的圆心角分别为、，又两粒子在磁场中运动周期、 两粒子在磁场中的运动时间， 得，故D错误。 故选C。 二、计算题（本题包含5大题，共60分） 11. 如图所示，金属杆ab的质量为，长为，通过的电流为，处在磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面成角斜向上，结果ab静止于水平导轨上。求 （1）杆ab所受摩擦力的大小和方向； （2）若图中，当多大时ab所受支持力为零。 【答案】（1）；方向沿导轨向右 （2） 【解析】 【小问1详解】 由图中电源极性可知，金属杆中的电流由流向。根据左手定则，安培力方向斜向左上方，大小为 安培力沿导轨方向的分力大小为 方向向左；竖直分力大小为，方向向上。 金属杆静止，根据沿导轨方向的平衡条件，摩擦力大小为 方向沿导轨向右。 【小问2详解】 当时，安培力竖直向上，大小为 设导轨对金属杆的支持力为，由竖直方向平衡得 支持力为零时 解得 12. 如图甲所示，匝数为2000，横截面积为的螺线管与定值电阻连接，螺线管内磁场的磁感应强度大小随时间变化的图像如图乙所示（以向右为正方向）。已知螺线管导线的电阻为，定值电阻，则： （1）求螺线管产生的感应电动势大小 （2）判断定值电阻中的电流方向，并求电流大小。 【答案】（1） （2）电流方向，电流大小 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律，有，其中 由图乙，可知 综上，得螺线管产生的感应电动势大小 【小问2详解】 螺线管内的磁场增大，根据楞次定律和右手螺旋定则，定值电阻中的电流方向 根据闭合电路欧姆定律，有，其中 得流过定值电阻的电流大小 13. 图示是一种质谱仪的原理图，离子源（在狭缝S1上方，图中未画出）产生的带电粒子（不计重力）经狭缝S1与S2之间的电场加速后，进入P1和P2两板间相互垂直的匀强电场和匀强磁场区域。沿直线通过狭缝S3后垂直进入另一匀强磁场区域，在洛伦兹力的作用下带电粒子打到底片上形成一细条纹。若从离子源产生的粒子初速度为零、比荷109C/kg，S1与S2之间的加速电压U1=5×104V，P1和P2两金属板间距离d = 0.02m，两板间匀强磁场的磁感应强度B1=0.1T，测出照相底片上的条纹到狭缝S3的距离L= 0.1m。求： （1）粒子经加速电场加速后的速度； （2）和两金属板间匀强电场的电压U2； （3）经垂直进入的匀强磁场的磁感应强度B2。 【答案】（1）107m/s；（2）2×104 V；（3）0.2T 【解析】 【详解】（1）在和两极板间加速，由动能定理得 解得 v1=107m/s （2）带电粒子在和两金属板间运动时，电场力与洛伦兹力平衡 解得 U2=2×104 V （3）由题意可知，根据几何关系，粒子轨道半径 R= 洛伦兹力提供向心力 解得 =0.2T 14. 如图所示，宽为、长为的长方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，在的中点处有一个离子源，沿图示的与成角的方向发射任意速度大小的相同带正电粒子，已知粒子的电量为，质量为，且不计粒子重力及粒子间的相互作用，则： （1）若粒子恰好在边中点射出，求速度大小； （2）求粒子从边射出所用的时间； （3）求粒子在边上射出的区域长度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在磁场中做匀速圆周运动。取为坐标原点，水平向右为轴正方向，竖直向上为轴正方向，设轨道半径为、圆心为。由左手定则可知，圆心位于点右上方，且垂直于初速度方向，故 粒子恰从边中点射出时，该点坐标为，由轨迹圆的几何关系有 解得，由洛伦兹力提供向心力，有，结合 解得 【小问2详解】 令粒子再次到达边的点为。由轨迹圆方程令，除点外得到 半径与沿粒子运动方向所夹的圆心角为 粒子的角速度为 故所用时间 【小问3详解】 设粒子第一次到达边的点为。该点在轨迹圆上，有 整理得 由于，故，即 粒子在向右运动过程中从边射出时，点位于圆心所在水平线的下方，故 代入并利用，整理得 结合 可知 故射出区域的长度为 15. 现代物理通常用电场和磁场来研究粒子运动规律。如图所示，在坐标系所在的平面内，第一象限内有沿x轴负方向的匀强电场，第二、三象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。在C点沿y轴正方向以初速度发射质量为m，电荷量为的粒子，粒子依次经过y轴上的D、O点。已知C点坐标为（，0），D点坐标为（0，2L）。粒子重力不计，求∶ （1）匀强电场的场强大小； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）粒子从C点运动到O点的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 带电粒子在电场中做类平抛运动，在垂直电场方向做匀速直线运动，则有 沿电场方向做匀变速直线运动，则有 在电场中，根据牛顿第二定律有 联立解得 【小问2详解】 设粒子入射到磁场速度大小为，与轴夹角为，则有， 解得， 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为，则 解得 根据洛伦兹力提供向心力，故有 解得磁感应强度大小 【小问3详解】 粒子在电场中由点运动到点的时间为 粒子在磁场中运动周期为 由图可知，粒子转过的圆心角为，粒子在磁场中由点运动到点的时间为 粒子从点运动到点的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $