精品解析：江苏南通市某校2025-2026学年高二上学期1月学情调研物理试题

高二年级学情调研物理试卷 一、单选题：本大题共10小题，共40分。 1. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B．L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中．已知ab边长为2l，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行．该导线受到的安培力为（ ） A. 0 B. BIl C. 2BIl D. 2. 如图所示，一边长为的正方形导线框垂直于磁感线，以垂直于边的速度在匀强磁场中向右做加速运动。对此过程，下列说法正确的是（　　） A. 穿过线框的磁通量变大 B. 线框中有感应电流 C. 点电势高于点电势 D. 点电势与点电势相等 3. 如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡，开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光，断开开关（ ） A. P与Q同时熄灭 B. P比Q先熄灭 C. Q闪亮后再熄灭 D. P闪亮后再熄灭 4. 如图所示，在竖直绝缘平台上，一个带负电的小球以水平速度抛出，不计空气阻力，球落在地面上的A点，速度大小为v，若只加一垂直纸面向外的匀强磁场，下列说法正确的是（　　） A. 小球的落点仍在A点 B. 小球的落点在A点左侧 C. 速度大小仍为v D. 速度大小大于v 5. 一种发电装置如图所示。一对水平放置的平行金属板A、B之间有很强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）以速度v沿垂直于磁场的方向射入磁场，A、B就是直流电源的两个电极。下列说法正确的是（　　） A. A板的电势高于B板 B. 仅增大等离子体的速度，电源的电动势增大 C. 仅增大两极板的面积，电源的电动势增大 D. 仅增大两极板的间距，电源的电动势不变 6. 绝缘的轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，磁铁开始振动，由于空气阻力的影响，振动最终停止。现将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上（如图所示），仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，振动最终也停止。则（　　） A. 有无线圈，磁铁经过相同的时间停止运动 B. 磁铁靠近线圈时，线圈有扩张趋势 C. 磁铁离线圈最近时，线圈受到的安培力最大 D. 有无线圈，磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同 7. 如图所示，光滑绝缘圆管竖直固定在水平匀强磁场中，一带正电小球从管口由静止开始下落，圆管对小球的冲量I随下落时间t的平方或下落高度h的关系图像中正确的是（ ） A. B. C. D. 8. 如图所示，一质量为、电荷量为的带正电粒子，以某一速度射入电场强度大小为、方向竖直向上的匀强电场与磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里的匀强磁场叠加的区域。粒子还受到阻力作用（为已知常数，为粒子的瞬时速度）。已知粒子在该区域恰做直线运动。不计粒子重力，则该粒子（　　） A. 一定做变速直线运动 B. 入射速度的大小一定为 C. 一定做匀速直线运动 D. 入射速度的方向可以与纸面不平行 9. 我国空间站的霍尔推进器某局部区域可抽象成如图所示的模型。xOy平面内存在竖直向下的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量为、电荷量为的电子从点沿轴正方向水平入射，入射速度为时，电子沿轴做直线运动；入射速度为（）时，电子的运动轨迹如图中的虚线所示，且在最高点与在最低点所受的合力大小相等。不计重力及电子间相互作用，下列说法错误的是（　　） A. 电场强度的大小 B. 电子向上运动的过程中动能逐渐增加 C. 电子运动到最高点的速度大小为 D. 电子运动到最高点的速度大小为 10. 如图所示，足够长的光滑形导轨宽度为，其所在平面与水平面的夹角为，上端连接一个阻值为的电阻，置于磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场中，今有一质量为、有效电阻为的金属杆垂直于导轨放置并由静止下滑，设磁场区域无限大，当金属杆下滑达到最大速度时，运动的位移为，则以下说法中正确的是（　　） A. 金属杆所受导轨的支持力小于 B. 金属杆下滑的最大速度 C. 在此过程中电阻上产生的焦耳热为 D. 在此过程中流过电阻的电荷量为 二、实验题：本大题共1小题，共15分。 11. 亮亮同学使用如图甲所示的器材探究电磁感应现象中影响感应电流方向的因素。 （1）在图甲中用实线代替导线完成实验电路的连接； （2）连接好电路后，闭合开关瞬间，发现灵敏电流计G的指针向右偏了一下，保持开关闭合，依次进行以下操作：将铁芯迅速插入线圈A时，灵敏电流计指针将向___________（填“左”或“右”）偏；然后将滑动变阻器连入电路中的阻值调大，灵敏电流计指针将向___________（填“左”或“右”）偏； （3）写出闭合回路中产生感应电流的条件：___________； （4）亮亮同学经过以上实验探究，对自家“自发电”无线门铃按钮原理进行研究，如图乙所示，按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位。下列说法正确的是（　　） A. 只有按下按钮时，门铃才会响 B. 按住按钮不动，门铃不会响 C. 按下按钮过程，通过门铃的电流方向 三、计算题：本大题共4小题，共45分。 12. 如图，质量为m，电荷量为q的负离子，以速度V垂直于荧光屏s经过小孔O射入匀强磁场中，磁场方向与离子的运动方向垂直，磁感应强度的大小为B，处于真空中．求: (1)离子打在荧光屏上的位置离O点的距离是多少？ (2)若离子进入磁场后经过一段时间到达P点，已知OP连线与入射方向的夹角为θ，求离子从O到P所经历的时间？ 13. 图甲是列车进站场景，其刹车原理可简化为图乙。在车身下方固定一单匝矩形导线框，利用线框进入磁场时所受安培力，辅助列车刹车。已知列车质量为，线框总电阻为，线框边长为边长近似等于车身长度，列车轨道上匀强磁场区域足够长，且磁感应强度的大小为。车头刚进入磁场时速度大小为，车尾进入磁场瞬间列车恰好停止，列车停止前所受所有摩擦阻力恒为，不计空气阻力。求： （1）列车车头进入磁场瞬间，通过线框ab边的电流I大小和方向（填“a→b”或“b→a”）； （2）列车从进站到停止过程中，线框产生的焦耳热Q。 14. 如图所示，固定在水平面上两根相距的光滑金属导轨，处于竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场中，导轨电阻不计且足够长。金属棒、的质量均为、电阻均为，金属棒静置在导轨上且与导轨接触良好，两金属棒间的距离为现给金属棒一个平行导轨向右的速度，最终两金属棒未发生碰撞，运动过程中金属棒始终与导轨垂直，忽略感应电流对磁场的影响，求整个过程中： （1）金属棒产生的焦耳热； （2）通过金属棒的电荷量； （3）金属棒、之间的最小距离。 15. 如图所示，真空中有范围足够大、垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，在轴下方有沿轴方向的匀强电场，电场强度大小为。质量为、电荷量为的粒子在平面内从轴上的点以初速度大小为射出，不考虑粒子的重力。 （1）若粒子与轴方向成角从点射出，刚好能到达轴，求点的纵坐标； （2）若粒子沿轴方向从点射出，穿过轴进入第四象限，在轴下方运动到离轴最远距离为的点（图中未标出），求粒子在点速度的大小； （3）若所在空间存在空气，粒子沿轴方向从点射出，受到空气阻力的作用，方向始终与运动方向相反，粒子从点进入第四象限后做匀速直线运动，速度与轴方向成角。求粒子从点运动到点的过程中克服阻力所做的功和运动的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二年级学情调研物理试卷 一、单选题：本大题共10小题，共40分。 1. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B．L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中．已知ab边长为2l，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行．该导线受到的安培力为（ ） A. 0 B. BIl C. 2BIl D. 【答案】C 【解析】 【详解】因bc段与磁场方向平行，则不受安培力；ab段与磁场方向垂直，则受安培力为 Fab=BI∙2l=2BIl 则该导线受到的安培力为2BIl。 故选C。 2. 如图所示，一边长为的正方形导线框垂直于磁感线，以垂直于边的速度在匀强磁场中向右做加速运动。对此过程，下列说法正确的是（　　） A. 穿过线框的磁通量变大 B. 线框中有感应电流 C. 点电势高于点电势 D. 点电势与点电势相等 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据，穿过线框的磁通量不变，没有感应电流，故AB错误； CD．根据右手定则可知和边切割磁感线，产生感应电动势大小相等，且上端均为高电势、下端均为低电势，故点电势低于点电势，点电势与点电势相等均为高电势，故C错误，D正确。 故选D 。 3. 如图所示，L是自感系数很大、电阻很小的线圈，P、Q是两个相同的小灯泡，开始时，开关S处于闭合状态，P灯微亮，Q灯正常发光，断开开关（ ） A. P与Q同时熄灭 B. P比Q先熄灭 C. Q闪亮后再熄灭 D. P闪亮后再熄灭 【答案】D 【解析】 【详解】由题知，开始时，开关S闭合时，由于L的电阻很小，Q灯正常发光，P灯微亮，断开开关前通过Q灯的电流远大于通过P灯的电流，断开开关时，Q所在电路未闭合，立即熄灭，由于自感，L中产生感应电动势，与P组成闭合回路，故P灯闪亮后再熄灭。 故选D。 4. 如图所示，在竖直绝缘平台上，一个带负电的小球以水平速度抛出，不计空气阻力，球落在地面上的A点，速度大小为v，若只加一垂直纸面向外的匀强磁场，下列说法正确的是（　　） A. 小球的落点仍在A点 B. 小球的落点在A点左侧 C. 速度大小仍为v D. 速度大小大于v 【答案】C 【解析】 【详解】AB．洛伦兹力不做功，但洛伦兹力可以改变小球的运动状态，即改变速度的方向，小球做曲线运动，在运动中任一位置受力分析，如图所示 小球受到斜向右上方的洛伦兹力作用，小球在竖直方向的加速度 可知，加匀强磁场后，小球运动的时间将增加，小球在水平方向上有 水平方向上小球做初速度为的加速运动，没有加匀强磁场时小球做平抛运动，水平方向为匀速直线运动，可知，与没有加匀强磁场时相比，小球将落在A点的右侧，故AB错误； CD．由于洛伦兹力不做功，根据动能定理可知，小球落地时速度大小仍然为v，故C正确，D错误。 故选C。 5. 一种发电装置如图所示。一对水平放置的平行金属板A、B之间有很强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）以速度v沿垂直于磁场的方向射入磁场，A、B就是直流电源的两个电极。下列说法正确的是（　　） A. A板的电势高于B板 B. 仅增大等离子体的速度，电源的电动势增大 C. 仅增大两极板的面积，电源的电动势增大 D. 仅增大两极板的间距，电源的电动势不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．由左手定则，可知等离子体中的正电荷受力向B极板偏转，负电荷受力向A极板偏转，即A极板的电势低于B板，故A错误； BCD．稳定状态下，由等离子体受到的洛伦兹力与电场力平衡，即 可得到电源电动势 故仅增大等离子体的速度，电源电动势增大；仅增大极板间面积，电源电动势不变；仅增大极板间距，电源电动势增大，故B正确，CD错误。 故选B。 6. 绝缘的轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，磁铁开始振动，由于空气阻力的影响，振动最终停止。现将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上（如图所示），仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，振动最终也停止。则（　　） A. 有无线圈，磁铁经过相同的时间停止运动 B. 磁铁靠近线圈时，线圈有扩张趋势 C. 磁铁离线圈最近时，线圈受到的安培力最大 D. 有无线圈，磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．有线圈时，磁铁受到电磁阻尼的作用，振动更快停止，故A错误； B．根据楞次定律，磁铁靠近线圈时，线圈的磁通量增大，此时线圈有缩小的趋势，故B错误； C．磁铁离线圈最近时，此时磁铁与线圈的相对速度为零，感应电动势为零，感应电流为零，线圈受到的安培力为零，故C错误； D．分析可知有无线圈时，根据平衡条件最后磁铁静止后弹簧的伸长量相同，由于磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能为磁铁减小的重力势能减去此时弹簧的弹性势能，故系统损失的机械能相同，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，光滑绝缘圆管竖直固定在水平匀强磁场中，一带正电小球从管口由静止开始下落，圆管对小球的冲量I随下落时间t的平方或下落高度h的关系图像中正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】小球竖直方向只受重力，小球做自由落体运动，则有， 小球下落过程中在水平方向将受到洛伦兹力，根据水平方向受力平衡可知圆管对小球的弹力大小始终等于小球所受洛伦兹力，即有 由此可知圆管对小球的冲量 联立以上各式可得 则可知，小球的I—t2，I—h图像为过原点的倾斜直线。 故选。 8. 如图所示，一质量为、电荷量为的带正电粒子，以某一速度射入电场强度大小为、方向竖直向上的匀强电场与磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里的匀强磁场叠加的区域。粒子还受到阻力作用（为已知常数，为粒子的瞬时速度）。已知粒子在该区域恰做直线运动。不计粒子重力，则该粒子（　　） A. 一定做变速直线运动 B. 入射速度的大小一定为 C. 一定做匀速直线运动 D. 入射速度的方向可以与纸面不平行 【答案】C 【解析】 【详解】AC．假设粒子做变速直线运动，在与速度垂直方向上的洛伦兹力大小就会改变，受力不能保持平衡，速度方向就会发生改变，不能维持直线运动，故粒子一定做匀速直线运动，故A错误，C正确； B．根据平衡条件 解得入射速度的大小为，故B错误； D．若速度方向与纸面不平行，速度在垂直于纸面方向上有分速度，粒子在垂直于纸面方向受到阻力做减速运动，与粒子一定做匀速直线运动相矛盾，故D错误。 故选C。 9. 我国空间站的霍尔推进器某局部区域可抽象成如图所示的模型。xOy平面内存在竖直向下的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量为、电荷量为的电子从点沿轴正方向水平入射，入射速度为时，电子沿轴做直线运动；入射速度为（）时，电子的运动轨迹如图中的虚线所示，且在最高点与在最低点所受的合力大小相等。不计重力及电子间相互作用，下列说法错误的是（　　） A. 电场强度的大小 B. 电子向上运动的过程中动能逐渐增加 C. 电子运动到最高点的速度大小为 D. 电子运动到最高点的速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．电子入射速度为时，电子沿轴做直线运动，电子受到的电场力向上，由左手定则可知，洛伦兹力向下，有 解得，故A正确，不符合题意； B．电子在竖直向下的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场的复合场中运动，由于洛伦兹力不做功，向上运动到最高点， 电场力做正功，由动能定理可知，电子的动能增加，故B正确，不符合题意； C．因为入射速度为时，电子在最高点与在最低点所受的合力大小相等，结合B项分析可知，电子在向上运动过程中动能增加速度增大，洛伦兹力增大，所以电子在最低点的合力向上，在最高点的合力向下，设电子在最高点的速度大小为，有 解得电子运动到最高点的速度大小为，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意。 故选C。 10. 如图所示，足够长的光滑形导轨宽度为，其所在平面与水平面的夹角为，上端连接一个阻值为的电阻，置于磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场中，今有一质量为、有效电阻为的金属杆垂直于导轨放置并由静止下滑，设磁场区域无限大，当金属杆下滑达到最大速度时，运动的位移为，则以下说法中正确的是（　　） A. 金属杆所受导轨的支持力小于 B. 金属杆下滑的最大速度 C. 在此过程中电阻上产生的焦耳热为 D. 在此过程中流过电阻的电荷量为 【答案】B 【解析】 【详解】A．当金属杆下滑达到最大速度时做匀速直线运动,金属棒受力如图,由平衡条件得 可知金属杆所受导轨的支持力大于，故A错误； B．根据，， 联立得最大速度，故B正确； C．在此过程中电阻R上产生的焦耳热为，故C错误； D．根据，， 联立可得流过电阻的电荷量为，故D错误。 故选B。 二、实验题：本大题共1小题，共15分。 11. 亮亮同学使用如图甲所示的器材探究电磁感应现象中影响感应电流方向的因素。 （1）在图甲中用实线代替导线完成实验电路的连接； （2）连接好电路后，闭合开关瞬间，发现灵敏电流计G的指针向右偏了一下，保持开关闭合，依次进行以下操作：将铁芯迅速插入线圈A时，灵敏电流计指针将向___________（填“左”或“右”）偏；然后将滑动变阻器连入电路中的阻值调大，灵敏电流计指针将向___________（填“左”或“右”）偏； （3）写出闭合回路中产生感应电流的条件：___________； （4）亮亮同学经过以上实验探究，对自家“自发电”无线门铃按钮原理进行研究，如图乙所示，按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位。下列说法正确的是（　　） A. 只有按下按钮时，门铃才会响 B. 按住按钮不动，门铃不会响 C. 按下按钮过程，通过门铃的电流方向 【答案】（1） （2） ①. 右 ②. 左 （3）磁通量发生变化 （4）BC 【解析】 【小问1详解】 实验电路连接如图所示。 【小问2详解】 [1]连接好电路后，闭合开关，线圈B内的磁通量增大，灵敏电流计G的指针向右偏了一下，则将铁芯迅速插入线圈A时，线圈B内的磁通量增大，灵敏电流计指针将向右偏。 [2]将滑动变阻器连入电路中的阻值调大，回路中电流减小，线圈A产生的磁场减小，线圈B内的磁通量减小，灵敏电流计指针将向左偏。 【小问3详解】 闭合回路中产生感应电流的条件是磁通量发生变化。 【小问4详解】 A．按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量发生变化，螺线管产生感应电动势，门铃均会响，故A错误； B．按住按钮不动，螺线管中磁通量不变，螺线管中的感应电动势为零，门铃不会响，故B正确； C．按下按钮过程，螺线管中向左的磁通量增大，根据楞次定律可知按下按钮过程，通过门铃电流方向Q→P，故C正确。 故选BC。 三、计算题：本大题共4小题，共45分。 12. 如图，质量为m，电荷量为q的负离子，以速度V垂直于荧光屏s经过小孔O射入匀强磁场中，磁场方向与离子的运动方向垂直，磁感应强度的大小为B，处于真空中．求: (1)离子打在荧光屏上的位置离O点的距离是多少？ (2)若离子进入磁场后经过一段时间到达P点，已知OP连线与入射方向的夹角为θ，求离子从O到P所经历的时间？ 【答案】(1) (2) 【解析】 【详解】试题分析：（1）画出离子运动的轨迹，根据几何知识求出离子进入磁场后到达屏S上时的位置与O点的距离．（2）离子轨迹对应的圆心角，则离子运动的时间为，而周期，联立即可求出时间t． （1）离子的初速度与匀强磁场的方向垂直，在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动．设圆半径为r，作出其运动轨迹，如图 由牛顿第二定律可得： 解得： 如图所示，离了回到屏S上的位置与O点的距离为： （2）当离子到位置P时，圆心角： 离子运动的时间为，而周期 所以联立以上三式得：粒子运动时间． 【点睛】对于带电粒子在磁场中运动的轨迹类型，画出轨迹是解题的基础，要充分运用几何知识求解轨迹的圆心角，即可研究运动的时间． 13. 图甲是列车进站场景，其刹车原理可简化为图乙。在车身下方固定一单匝矩形导线框，利用线框进入磁场时所受安培力，辅助列车刹车。已知列车质量为，线框总电阻为，线框边长为边长近似等于车身长度，列车轨道上匀强磁场区域足够长，且磁感应强度的大小为。车头刚进入磁场时速度大小为，车尾进入磁场瞬间列车恰好停止，列车停止前所受所有摩擦阻力恒为，不计空气阻力。求： （1）列车车头进入磁场瞬间，通过线框ab边的电流I大小和方向（填“a→b”或“b→a”）； （2）列车从进站到停止过程中，线框产生的焦耳热Q。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 列车车头进入磁场瞬间，由右手定则可知通过线框边的电流方向为。此时边切割磁感线产生的感应电动势为 通过线框边的电流为 【小问2详解】 列车从进站到停止过程中，根据功能关系与能量守恒定律可得线框产生的焦耳热为 14. 如图所示，固定在水平面上两根相距的光滑金属导轨，处于竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场中，导轨电阻不计且足够长。金属棒、的质量均为、电阻均为，金属棒静置在导轨上且与导轨接触良好，两金属棒间的距离为现给金属棒一个平行导轨向右的速度，最终两金属棒未发生碰撞，运动过程中金属棒始终与导轨垂直，忽略感应电流对磁场的影响，求整个过程中： （1）金属棒产生的焦耳热； （2）通过金属棒的电荷量； （3）金属棒、之间的最小距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 整个过程动量守恒，有 解得 根据能量守恒定律有 金属棒产生的焦耳热 【小问2详解】 对金属棒，由动量定理得 通过金属棒的电荷量  解得 【小问3详解】 感应电动势为， 由闭合电路欧姆定律 通过的电荷量为 联立解得， 代入数值解得 15. 如图所示，真空中有范围足够大、垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，在轴下方有沿轴方向的匀强电场，电场强度大小为。质量为、电荷量为的粒子在平面内从轴上的点以初速度大小为射出，不考虑粒子的重力。 （1）若粒子与轴方向成角从点射出，刚好能到达轴，求点的纵坐标； （2）若粒子沿轴方向从点射出，穿过轴进入第四象限，在轴下方运动到离轴最远距离为的点（图中未标出），求粒子在点速度的大小； （3）若所在空间存在空气，粒子沿轴方向从点射出，受到空气阻力的作用，方向始终与运动方向相反，粒子从点进入第四象限后做匀速直线运动，速度与轴方向成角。求粒子从点运动到点的过程中克服阻力所做的功和运动的时间。 【答案】（1）（） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 设粒子在磁场中做圆周运动的半径为，则由洛伦兹力充当向心力可得 由几何关系得 解得 【小问2详解】 设粒子进入第四象限离轴距离最远时速度为，水平向右，电场力对粒子做正功，由动能定理可得 解得 【小问3详解】 设粒子进入第四象限以速度做匀速运动，受力分析如下图 受力关系有 粒子从点运动到点，由动能定理得 解得 粒子从点运动到点过程中任意时刻满足 则点运动到点的时间为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $