精品解析：江苏连云港市东海县白塔高级中学2026-2027学年度上学期第一次学情检测高二物理试题

2026~2027 学年第一次学情检测 高二物理试题 一、单项选择题：本题共 11 小题，每小题 4 分，共 44 分，每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 如图甲所示为法拉第在研究电磁感应时用过的线圈，其工作原理如图乙所示，则实验中不会使电流表指针发生偏转的是( ) A. 保持开关闭合 B. 开关闭合瞬间 C. 开关断开瞬间 D. 移动变阻器滑片 2. 如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面。若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为（　　） A. B. C. D. 3. 用安培定则分析下列现象，正确的是（　　） A. 甲图中小磁针静止时的位置如图，则通电直导线的电流向上 B. 乙图中金属圆环通以逆时针方向的电流时，小磁针静止时N极垂直纸面向里 C. 丙图中小磁针静止时的位置如图所示，则电源左侧为正极 D. 丁图中，假设地磁场是由绕地轴的环形电流产生的，那么环形电流的方向如图所示 4. 如图所示，电子的电荷量为e，以速率v沿着与磁场垂直的方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中，则电子受到的洛伦兹力多大（　　） A. evB B. evBsin C. evBcos D. 0 5. 如图所示，示波管内的电子枪（图中未画出）射出的电子束射向荧光屏，若不加电场和磁场，电子束将沿图中虚直线垂直打在荧光屏上。现在于示波管的正下方放置一条形磁体，使磁体与虚直线在同一竖直平面（纸面）内，且条形磁体的极靠近示波管，示波管中的电子束将（ ） A. 向纸内偏转，速率不变 B. 向纸外偏转，速率不变 C. 向上偏转，速率减小 D. 向下偏转，速率增大 6. 我国直流输电技术处于世界领先水平。现有三根输电线甲、 乙、丙的截面图，通过它们的电流大小相同，且到 O 点距离相等，电流方向如图所示。若甲中的电流在 O 点产生的磁感应强度大小为 B ，则三根输电线中的电流在 O 点产生的磁感应强度大小是（ ） A. 3B B. C. 2B D. B 7. 如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接，已知导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为（　　） A. 2F B. 1.5F C. 0.5F D. 0 8. 如图所示，甲是洛伦兹力演示仪，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是回旋加速器，其中丙的磁感应强度大小为、电场强度大小为，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中仅增大励磁线圈中电流，电子束径迹半径变小 B. 乙图可判断出B极板是发电机的负极 C. 丙图中粒子沿直线通过速度选择器的条件是 D. 丁图要增大粒子的最大动能，可增大电压 9. 如图所示，有一圆形匀强磁场区域，O为圆的圆心，磁场方向垂直纸面向里。一个正电子和一个负电子（正负电子质量相等，电量大小相等，电性相反）以不同的速率沿着PO方向进入磁场，运动轨迹如图所示。不计电子之间的相互作用及重力。a与b比较，下列判断正确的是（　　） A. a为正电子，b为负电子 B. b的速率较大 C. a在磁场中所受洛伦兹力较大 D. b在磁场中运动的时间较长 10. 如图所示，一即插式电磁流量计的圆管道（用非磁性材料做成）置于磁感应强度的匀强磁场中，污水充满圆管，向左流动，稳定时测得管壁上下a、b两点间的电压，已知管道的半径，直线ab、管道轴线、匀强磁场的方向三者相互垂直，污水中的正、负离子的重力忽略不计，则下列说法正确的是（ ） A. a点的电势低于b点的电势 B. ab两点间的电场强度为0.08 V/m C. 1 s内流过管道横截面污水的体积为 D. 污水的速度大小为0.8 m/s 11. 如图所示，在直角坐标系的 y 轴右侧存在有理想边界的匀强磁场，磁感应强度为 B ，磁场的宽度为d ，磁场方向垂直于xOy 平面向里。一个质量为 m 、 电荷量为－q（q>0）的带电粒子，从原点 O 射入磁场，速度方向与 x 轴正方向成 30°角，粒子恰好不从右边界射出，经磁场偏转后从 y 轴上的某点离开磁场。忽略粒子重力，关于该粒子在磁场中的运动情况，下列说法正确的是（ ） A. 它的轨道半径为d B. 它进入磁场时的速度为 C. 它在磁场中运动的时间为 D. 它的运动轨迹与 y 轴交点的纵坐标为3d 二、非选择题：共 5 题，共 56 分。其中第 13~15 题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 如图所示，厚度为h 、宽度为d 的导体板放在垂直于它的磁感应强度为 B 的匀强磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上表面 A 和下表面 A′之间会产生电势差 U，这种现象称为霍尔效应。 霍尔效应可解释如下：外部磁场对运动电子的洛伦兹力使电子聚集在导体板的一侧，在 导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成电场。电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力。当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上下两表面之间就会形成稳定的电势差。电流是自由电子的定向移动形成的， 电子的平均定向移动速率为 v ，电荷量为 e 。回答下列问题： （1）达到稳定状态时，导体板上表面 A 的电势_______ （选填“高于”“低于”或“等于”）下表面A′ 的电势。 （2）电子所受洛伦兹力的大小为 _______________。 （3）当导体板上、下两表面之间的电势差为 UH 时， 电子所受静电力的大小为__________。 （4）上、下两表面产生的稳定的电势差 U＝________。 （5）某实验小组用上述霍尔元件来测量匀强磁场的磁感应强度。已知单位体积自由电子的个数为 n ，实验中向右通过霍尔元件的电流为 I，用电压表测量 AA '间的电压为 U，请同学们用 U、e 、I 等已知量表示磁感应强度 B的大小______。 13. 糖尿病引起视网膜病变是导致成年人失明的一个重要原因，可利用聚光到纳米级的激光束进行治疗。一台功率为10W的氩激光器，能发出波长λ＝500nm的激光，用它“点焊”视网膜，每次“点焊”需要2×10-3J的能量，（普朗克常量h＝6.6×10-34J·s）求： （1）每次“点焊”视网膜的时间； （2）在这段时间内发出的激光光子的数量。（保留1位有效数字） 14. 质谱仪原理如图所示，速度选择器中磁感应强度为的匀强磁场，与匀强电场正交，偏转分离器中匀强磁场的磁感应强度为。一质量为、电荷量为的正粒子（不计重力），以速度沿直线通过速度选择器后进入分离器做匀速圆周运动。求： （1）匀强电场的电场强度的大小； （2）粒子在偏转分离器中做匀速圆周运动半径的大小。 15. 如图所示，宽为的光滑平行导轨与水平面成角，质量为、长为的金属杆水平放置在导轨上，空间存在着匀强磁场，当回路中电流为时，金属杆恰好能静止，重力加速度为（提示：请沿金属杆中电流方向观察，画出侧视图。） （1）若磁场方向水平向左，求磁感应强度的大小； （2）若磁场方向竖直向上，求磁感应强度的大小； （3）若要求磁感应强度最小，则磁感应强度的大小和方向如何？ 16. 某型号的回旋加速器的工作原理如图甲所示，图乙为俯视图。回旋加速器的核心部分为D形盒，D形盒装在真空容器中，整个装置放在电磁铁两极之间的磁场中，磁场可以认为是匀强磁场，且与D形盒盒面垂直。两盒间狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。质子从粒子源A处进入加速电场的初速度不计，已知磁场的磁感应强度为B，质子质量为m、电荷量为，D形盒半径为R，加速器接一定频率高频交流电源，其电压为U，不考虑相对论效应和重力作用，求： （1）质子第1次经过狭缝被加速后进入D形盒运动轨道的半径； （2）质子第1次和第3次经过狭缝进入D形盒位置间的距离； （3）从静止开始加速到出口处所需的时间为t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026~2027 学年第一次学情检测 高二物理试题 一、单项选择题：本题共 11 小题，每小题 4 分，共 44 分，每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 如图甲所示为法拉第在研究电磁感应时用过的线圈，其工作原理如图乙所示，则实验中不会使电流表指针发生偏转的是( ) A. 保持开关闭合 B. 开关闭合瞬间 C. 开关断开瞬间 D. 移动变阻器滑片 【答案】A 【解析】 【详解】开关闭合状态下，线圈中电流恒定，穿过线圈的磁通量不发生变化，没有感应电流，电流表指针不会发生偏转，故A正确．当开关接通的瞬间、开关断开的瞬间或者移动变阻器滑片时，线圈中磁通量发生变化，产生感应电流，指针发生偏转．故BCD错误．故选A． 2. 如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面。若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由磁通量的公式 具有磁场的有效面积为 解得 故选A。 3. 用安培定则分析下列现象，正确的是（　　） A. 甲图中小磁针静止时的位置如图，则通电直导线的电流向上 B. 乙图中金属圆环通以逆时针方向的电流时，小磁针静止时N极垂直纸面向里 C. 丙图中小磁针静止时的位置如图所示，则电源左侧为正极 D. 丁图中，假设地磁场是由绕地轴的环形电流产生的，那么环形电流的方向如图所示 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中小磁针静止时位置如图，磁场为顺时针方向，根据安培定则可知，通电直导线的电流向下，故A错误； B．乙图中金属圆环通以逆时针电流时，根据安培定则可知，磁场垂直纸面向外，小磁针静止时N 极垂直纸面向外，故B错误； C．丙图中小磁针静止时的位置如图所示，右侧为S极，左侧为N极，根据安培定则可知，则电源左侧为负极，故C错误； D．地理北极附近是地磁南极，根据安培定则可知，安培假设绕地轴的环形电流与图示相同，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，电子的电荷量为e，以速率v沿着与磁场垂直的方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中，则电子受到的洛伦兹力多大（　　） A. evB B. evBsin C. evBcos D. 0 【答案】A 【解析】 【详解】图中电子运动方向与磁场方向垂直，受到的洛伦兹力，电子的电荷量为，所以电子受到的洛伦兹力为 故选A。. 5. 如图所示，示波管内的电子枪（图中未画出）射出的电子束射向荧光屏，若不加电场和磁场，电子束将沿图中虚直线垂直打在荧光屏上。现在于示波管的正下方放置一条形磁体，使磁体与虚直线在同一竖直平面（纸面）内，且条形磁体的极靠近示波管，示波管中的电子束将（ ） A. 向纸内偏转，速率不变 B. 向纸外偏转，速率不变 C. 向上偏转，速率减小 D. 向下偏转，速率增大 【答案】A 【解析】 【详解】示波管下方磁体极靠近时，电子束通过的路径上有竖直向上的磁场；电子束由左向右运动，由左手定则可知，电子带负电，因此四指需指向电子运动的反方向，电子束受到的洛伦兹力方向垂直纸面向里，即电子束向纸面内侧偏转；又因为洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，不做功，所以电子的速率不变。 故选A。 6. 我国直流输电技术处于世界领先水平。现有三根输电线甲、 乙、丙的截面图，通过它们的电流大小相同，且到 O 点距离相等，电流方向如图所示。若甲中的电流在 O 点产生的磁感应强度大小为 B ，则三根输电线中的电流在 O 点产生的磁感应强度大小是（ ） A. 3B B. C. 2B D. B 【答案】B 【解析】 【详解】三根输电线中的电流大小相同，且到点的距离相等，因此各自在点产生的磁感应强度大小均为。由安培定则，甲中的电流垂直纸面向里，在其右侧点产生的磁场方向向下；丙中的电流垂直纸面向外，在其左侧点产生的磁场方向也向下；乙中的电流垂直纸面向里，在其上方点产生的磁场方向向右。各磁场方向及同向合成后的大小如下图所示 由磁场叠加原理，甲、丙产生的磁场同向，合成后的大小为，与乙产生的大小为的磁场相互垂直。由平行四边形定则及勾股定理，三根输电线在点产生的合磁感应强度大小为 故选B。 7. 如图，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接，已知导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为（　　） A. 2F B. 1.5F C. 0.5F D. 0 【答案】B 【解析】 【详解】设每一根导体棒的电阻为R，长度为L，则电路中，上下两路电阻之比为，根据并联电路两端各电压相等的特点可知，上下两路电流之比．如下图所示，由于上路通电的导体受安培力的有效长度为L，根据安培力计算公式，可知，得，根据左手定则可知，两力方向相同，故线框LMN所受的合力大小为，故本题选B． 8. 如图所示，甲是洛伦兹力演示仪，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是回旋加速器，其中丙的磁感应强度大小为、电场强度大小为，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中仅增大励磁线圈中电流，电子束径迹半径变小 B. 乙图可判断出B极板是发电机的负极 C. 丙图中粒子沿直线通过速度选择器的条件是 D. 丁图要增大粒子的最大动能，可增大电压 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲图中仅增大励磁线圈中电流，可使磁场增强，根据 可得 可知电子束径迹半径变小，故A正确； B．乙图由左手定则可知，正粒子偏向B极板，可判断出B极板是发电机的正极，故B错误； C．丙图中粒子沿直线通过速度选择器的条件是 解得 故C错误； D．丁图粒子有最大动能时，有 可得最大动能为 则增大电压，不能增大粒子的最大动能，故D错误。 故选A。 9. 如图所示，有一圆形匀强磁场区域，O为圆的圆心，磁场方向垂直纸面向里。一个正电子和一个负电子（正负电子质量相等，电量大小相等，电性相反）以不同的速率沿着PO方向进入磁场，运动轨迹如图所示。不计电子之间的相互作用及重力。a与b比较，下列判断正确的是（　　） A. a为正电子，b为负电子 B. b的速率较大 C. a在磁场中所受洛伦兹力较大 D. b在磁场中运动的时间较长 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A．根据左手定律可知正电荷所受洛伦兹力向上，则b为正电子，a为负电子，所以A错误； B．根据轨道半径公式 速度越大，；轨道半径越大，则b的速率较大，所以B正确； C．根据洛伦兹力公式 则速率越大，洛伦兹力越大，所以b在磁场中所受洛伦兹力较大，则C错误； D．根据周期公式 可知，周期与运动速率无关，则两粒子的运动周期相同，它们在磁场中的运动时间为 由图可知a粒子的圆心角较大，所以a在磁场中的运动时间较长，则D错误； 故选B。 10. 如图所示，一即插式电磁流量计的圆管道（用非磁性材料做成）置于磁感应强度的匀强磁场中，污水充满圆管，向左流动，稳定时测得管壁上下a、b两点间的电压，已知管道的半径，直线ab、管道轴线、匀强磁场的方向三者相互垂直，污水中的正、负离子的重力忽略不计，则下列说法正确的是（ ） A. a点的电势低于b点的电势 B. ab两点间的电场强度为0.08 V/m C. 1 s内流过管道横截面污水的体积为 D. 污水的速度大小为0.8 m/s 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据左手定则，磁感线垂直穿掌心，手心朝向纸面，四指指向正离子运动方向（向左），大拇指指向洛伦兹力方向，则正离子受到向上的洛伦兹力，向上偏转；负离子受到向下的洛伦兹力，向下偏转。当电场力与洛伦兹力平衡时，上侧壁a点聚集正电荷，电势高，下侧壁b点聚集负电荷，电势低，因此a点的电势高于b点的电势，故A错误； B．ab两点间的距离为 则ab两点间的电场强度为，故B错误； D．设离子电量为q，当离子受力平衡时，离子受到的电场力为 离子受到的洛伦兹力为 则，即 解得污水的速度大小为，故D正确； C．1s内污水流过的长度为 管道横截面为 1s内流过管道横截面污水的体积为，故C错误； 故选D。 11. 如图所示，在直角坐标系的 y 轴右侧存在有理想边界的匀强磁场，磁感应强度为 B ，磁场的宽度为d ，磁场方向垂直于xOy 平面向里。一个质量为 m 、 电荷量为－q（q>0）的带电粒子，从原点 O 射入磁场，速度方向与 x 轴正方向成 30°角，粒子恰好不从右边界射出，经磁场偏转后从 y 轴上的某点离开磁场。忽略粒子重力，关于该粒子在磁场中的运动情况，下列说法正确的是（ ） A. 它的轨道半径为d B. 它进入磁场时的速度为 C. 它在磁场中运动的时间为 D. 它的运动轨迹与 y 轴交点的纵坐标为3d 【答案】B 【解析】 【详解】粒子运动轨迹如图所示 A．由几何知识得，可得粒子运动轨道半径为，故A错误； B．由，可得粒子进入磁场时的速度为，故B正确； C．带电粒子在磁场中运动周期 由几何关系知粒子在磁场中运动的时间，可得粒子在磁场中运动的时间为，故C错误； D．粒子运动轨迹与y轴交点的纵坐标为，故D错误。 故选B。 二、非选择题：共 5 题，共 56 分。其中第 13~15 题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 如图所示，厚度为h 、宽度为d 的导体板放在垂直于它的磁感应强度为 B 的匀强磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上表面 A 和下表面 A′之间会产生电势差 U，这种现象称为霍尔效应。 霍尔效应可解释如下：外部磁场对运动电子的洛伦兹力使电子聚集在导体板的一侧，在 导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成电场。电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力。当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上下两表面之间就会形成稳定的电势差。电流是自由电子的定向移动形成的， 电子的平均定向移动速率为 v ，电荷量为 e 。回答下列问题： （1）达到稳定状态时，导体板上表面 A 的电势_______ （选填“高于”“低于”或“等于”）下表面A′ 的电势。 （2）电子所受洛伦兹力的大小为 _______________。 （3）当导体板上、下两表面之间的电势差为 UH 时， 电子所受静电力的大小为__________。 （4）上、下两表面产生的稳定的电势差 U＝________。 （5）某实验小组用上述霍尔元件来测量匀强磁场的磁感应强度。已知单位体积自由电子的个数为 n ，实验中向右通过霍尔元件的电流为 I，用电压表测量 AA '间的电压为 U，请同学们用 U、e 、I 等已知量表示磁感应强度 B的大小______。 【答案】（1）低于 （2） （3） （4） （5） 【解析】 【小问1详解】 电子定向移动方向向左。由图示磁场方向和电子速度方向判定，电子所受洛伦兹力方向向上，因此电子在上表面聚集，带负电、带正电，故的电势低于。 【小问2详解】 电子速度与磁场方向垂直，洛伦兹力大小为 【小问3详解】 两表面间距为，横向电场强度为 电子所受静电力大小为 【小问4详解】 稳定状态下，电子沿厚度方向受力平衡，故 代入前两问关系得 解得 【小问5详解】 电流通过的横截面积为，单位时间内通过的电荷量给出 由（4）可知 于是 代入电流关系，解得 13. 糖尿病引起视网膜病变是导致成年人失明的一个重要原因，可利用聚光到纳米级的激光束进行治疗。一台功率为10W的氩激光器，能发出波长λ＝500nm的激光，用它“点焊”视网膜，每次“点焊”需要2×10-3J的能量，（普朗克常量h＝6.6×10-34J·s）求： （1）每次“点焊”视网膜的时间； （2）在这段时间内发出的激光光子的数量。（保留1位有效数字） 【答案】（1）2×10-4s；（2）5×1015个 【解析】 【详解】（1）每次“点焊”视网膜的时间为 （2）每个光子的能量为 在这段时间内发出的激光光子的数量为 个 14. 质谱仪原理如图所示，速度选择器中磁感应强度为的匀强磁场，与匀强电场正交，偏转分离器中匀强磁场的磁感应强度为。一质量为、电荷量为的正粒子（不计重力），以速度沿直线通过速度选择器后进入分离器做匀速圆周运动。求： （1）匀强电场的电场强度的大小； （2）粒子在偏转分离器中做匀速圆周运动半径的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 粒子在速度选择器中做匀速直线运动，受力平衡，所以粒子所受的电场力和洛伦兹力等大反向，则有 解得匀强电场的电场强度的大小为 【小问2详解】 粒子在分离器中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 解得粒子在偏转分离器中做匀速圆周运动半径的大小为 15. 如图所示，宽为的光滑平行导轨与水平面成角，质量为、长为的金属杆水平放置在导轨上，空间存在着匀强磁场，当回路中电流为时，金属杆恰好能静止，重力加速度为（提示：请沿金属杆中电流方向观察，画出侧视图。） （1）若磁场方向水平向左，求磁感应强度的大小； （2）若磁场方向竖直向上，求磁感应强度的大小； （3）若要求磁感应强度最小，则磁感应强度的大小和方向如何？ 【答案】（1） （2） （3） ；垂直导轨平面向上 【解析】 【详解】（1）如图甲，由受力分析知 解得 （2）如图乙，由受力分析知 解得 （3）当与支持力方向垂直时，取最小值，此时磁感应强度有最小值，方向与安培力垂直，即垂直导轨平面向上，如图丙。 则有 解得 16. 某型号的回旋加速器的工作原理如图甲所示，图乙为俯视图。回旋加速器的核心部分为D形盒，D形盒装在真空容器中，整个装置放在电磁铁两极之间的磁场中，磁场可以认为是匀强磁场，且与D形盒盒面垂直。两盒间狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。质子从粒子源A处进入加速电场的初速度不计，已知磁场的磁感应强度为B，质子质量为m、电荷量为，D形盒半径为R，加速器接一定频率高频交流电源，其电压为U，不考虑相对论效应和重力作用，求： （1）质子第1次经过狭缝被加速后进入D形盒运动轨道的半径； （2）质子第1次和第3次经过狭缝进入D形盒位置间的距离； （3）从静止开始加速到出口处所需的时间为t。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在电场中加速时 在磁场中时 解得 【小问2详解】 粒子第2次经过狭缝进入D形盒时被加速2次 在磁场中时 质子第1次和第3次经过狭缝进入D形盒位置间的距离 【小问3详解】 粒子从D型盒中射出时则 加速过程 则从静止开始加速到出口处所需的总时间 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $