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2025—2026 学年度第二学期第一次教学质量月检测
高二物理试卷
（本试卷满分 100 分，考试用时 75 分钟）
一、单项选择题：共 11 小题，每小题 4 分，计 44 分。每小题只有一个选项最符合题意．
1 ．如图所示，半径为 r 的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度 B随时间 t 的变化关系为B = B0 + kt ，B0 、k 为常量，则图中半径为 R 的单匝圆形线圈中产生的感应电动势大小为( )
A ． πkr2 B ． π kR2 C ． π B0r2 D ． π B0R2
2 ．如图所示，一块宽为a 、长为c 的矩形半导体元件，元件内的导电粒子是电荷量为e 的自由电子，通入方向向右的电流时，元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，则电势高的表面是( )
A ．前表面 B ．后表面 C ．上表面 D ．下表面
3 ．如图所示，铝制水平横梁两端各固定一个铝环，横梁可以绕中间的支点在水平面内转动。当装置静止不动时，用一磁铁的 N 极去接近 A 环，发现横梁绕支点转动。关于该实验， 在不考虑金属表面的涡流的情形下，下列说法中正确的是 ( )
A ．磁铁接近 A 环的过程中，A 环将有收缩的趋势
B ．磁铁接近 B 环的过程中，B 环将有扩张的趋势
C ．若用磁铁接近 B 环，横梁也将绕支点转动
D ．若用陶磁材料制作 A 、B 环，也可以得到相同的实验效果
4 ．如图所示，某实验小组把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端始终跟槽中的水银接触，通电后从上往下看，若弹簧内的电流沿顺时针方向，下列分析正确的是( )
A ．弹簧内部的磁场竖直向上
B ．同一匝弹簧沿半径方向有收缩的趋势
C ．弹簧内通过的电流相互吸引，使得弹簧长度变短
D ．弹簧内通过的电流相互排斥，使得弹簧长度变长
5 ．如图，在一通有恒定电流的长直导线的右侧，有一带正电的粒子以初速度 v0沿平行于导线的方向射出。粒子重力及空气阻力均忽略不计， 现用虚线表示粒子的运动轨迹，则下列选项中可能正确的是( )
A ．
C ．
6 ．图甲为某“ 自发电”无线门铃按钮，其“发电” 原理如图乙所示。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。下列说法正确的有( )
A ．按下按钮过程，螺线管 P 端电势较高
B ．若更快按下按钮，则 P、Q 两端的电势差更大
C ．按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势
D ．按下和松开按钮过程，螺线管对磁铁的力方向相同
7 ．矩形导线框 abcd 与长直导线 MN 放在同一水平面上，ab 边与 MN 平行，导线 MN 中通入电流方向如图所示，当 MN 中的电流增大时，下列说法正确的是 ( )
A ．导线框 abcd 有逆时针的感应电流
B ．bc 、ad 两边均不受安培力的作用
C ．导线框所受的安培力的合力向右
D．MN 所受线框给它的作用力向右
8 ．如图所示，长度为 L，内壁光滑的轻玻璃管平放在水平面上，管底有一质量为m ，电荷量为 q 的带正电小球。整个装置以速度v0 进入磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向竖直向下，在外力的作用下向右匀速运动，最终小球从上端口飞出。从玻璃管进入磁场至小球飞出上端口的过程中( )
A ．小球沿管方向的加速度大小a
B ．小球做类平抛运动
C ．管壁的弹力对小球不做功
D ．洛伦兹力对小球做功Wf = qv0BL
9 ．如图所示，图 1 为速度选择器，图 2 为磁流体发电机，图 3 为回旋加速器，图 4 为质谱仪。下列说法正确的是( )
A ．图 1 中电子、质子能够沿直线通过速度选择器的条件是v
B ．图 2 磁流体发电机中，B 点电势比 A 点电势高
C ．图 3 要增大某种粒子的最大动能，可减小磁场的磁感应强度
D ．图 4 中不同离子经过质谱仪偏转半径之比等于粒子的比荷之比
10．如图所示，三角形 abc 内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，三角形导线框def 沿着底边向右匀速运动。则线框通过磁场过程中外力 F 随时间变化的图像可
能是( )
A．
B．
C．
D．
11．洛伦兹力演示仪结构如图甲所示，圆形励磁线圈通入电流后，在线圈内部产生垂直纸面方向的匀强磁场，电子经加速电压加速，从电子枪中射出，在磁场中的运动轨迹如图乙所示：在空间存在平行于y 轴的匀强磁场，电子在 xOy 平面内以初速度 v0 从坐标原点沿与+x 轴成 θ 角方向射入磁场，运动轨迹为螺旋线，其轴线平行于y 轴，则下列说法正确的是( )
A ．磁场方向沿y 轴负方向
B ．仅增大 θ,螺距 Δy 减小
C ．仅增大加速电压，螺距 Δy 不变
D ．仅增大励磁线圈中的电流，螺距 Δy 减小
二、非选择题：共 5 小题，计 56 分。其中第 13 题～第 16 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 ．某小组在“探究影响感应电流方向的因素” 实验中，采用了甲、乙两个方案。
(1)方案甲进行了 a 、b 、c 、d 四种操作，结论的得出运用了 ；
A ．归纳推理 B ．演绎推理 C ．理想模型(2)将方案乙中电路补充完整；
(3)完成方案乙中电路后，电键闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向右偏转。闭合电键稳定后，下列操作仍能使指针向右偏转的是 ；
A ．触头 P 向左滑动 B ．触头 P 向右滑动 C ．将线圈 A 拔出
(4)为确切判断线圈中的感应电流方向，小组成员除实验前先确定线圈导线的绕向外，还进行了图丙所示的操作，其目的是 ，所用电阻 R 的取值比较合理的是 。
A. 5Ω B. 50Ω C. 500Ω D. 5kΩ
13 ．如图所示，电阻 Rab 为 0. 1Ω 的导体棒 ab 在外力 F 作用下，沿光滑导线框向右做匀速直线运动，线框中接有电阻 R 为 0.4Ω。线框放在磁感应强度 B 为 1T 的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面向里。导体棒 ab 的长度 l 为 0.4m，运动速度 v 为 5m/s。线框的电阻不计。求：
(1)导体棒 ab 两端的电压；
(2)外力 F 的功率。
14．托卡马克装置是采用磁场约束等离子体以实现受控核聚变的设备。如图所示，半径为 R 的圆形区域存在垂直圆面的匀强磁场，在圆心 O 处向平面内发射不同速度的带电粒子，粒子质量均为 m ，电荷量均为+ q ，其中速度大小为v0 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。求：
(1)磁感应强度的大小B；
(2)速度大小为粒子的运动周期 T。
15 ．图甲是法拉第发明的铜盘发电机，也是人类历史上第一台发电机。利用这个发电机给电阻和平行金属板电容器供电，如图乙所示。已知铜盘的半径为r ，铜盘边缘和圆心之间的电阻为R ，铜盘外接电阻也为R ，加在盘上的匀强磁场的磁感应强度为B1 ，每块平行板长度为 3d ，板间距离为d ，板间加垂直纸面向内、
磁感应强度为B2 的匀强磁场，一质量为m 、电量为q 的带电微粒从电容器两板中间水平向右射入极板间，恰好在复合场中做匀速圆周运动，最后打在下极板的中点，重力加速度大小为g 。求：
(1)平行板间电场强度E ；
(2)微粒射入的速度v 大小；
(3)铜盘匀速转动的角速度w 。
16．如题图所示，xOy 平面内，0 ≤ y < L 区域存在垂直平面向里的匀强磁场，y > L区域内存在沿 x 轴正方向的匀强电场。在坐标原点 O 有一粒子源，分别沿 x、y轴正方向以相同速率v0 发射带正电粒子 a 、b，两粒子质量均为 m，电荷量均为q。粒子 b 离开磁场时的速度与 x 轴负方向的夹角为60o ，之后粒子 b 从
（0,(1+ 3)L ）处经过 y 轴。不计粒子重力，不考虑粒子间的相互作用。
(1)求匀强磁场的磁感应强度大小B；
(2)求匀强电场的场强大小E；
(3)若粒子 a、b 同时离开磁场，求两粒子从 O 点发射的时间差，以及粒子 b 在电场中经过（x0，y0）处时对应的粒子 a 的位置坐标。
1 ．A
由题意可知磁场的变化率为
根据法拉第电磁感应定律可知
故选 A。
2 ．A
由题图中磁场方向和电流方向， 根据左手定则可知，电子受洛伦兹力的方向指向后表面，则电子向后表面偏转，故电势高的表面是前表面。
故选 A。
3 ．A
A ．根据楞次定律，可知感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。磁铁 N 极靠近 A 环时，A 环的磁通量变大，则感应电流产生的磁场 N 极应向外阻碍相对运动，即“来拒去留”，再根据安培定则判断感应电流为逆时针方向，通过左手定则可判断，A 环上任意一点的安培力方向都指向圆心，即“增缩减扩”，所以 A 环还有收缩的趋势。A 正确；
B ．用磁铁的 N 极接近 B 环，由于 B 环是断开的，无法形成电流，则不受安培力，不会有扩张或收缩的趋势，B 错误；
C ．用磁铁的 N 极接近 B 环，由于 B 环是断开的，无法形成电流，则不受安培力，因而横梁不会转动。C 错误；
D．A 环采用绝缘材料时，不会产生感应电流，不受安培力则不会得到相同的实验效果，而B 环没有闭合，没有感应电流产生，因而换成绝缘材料时不会得到像题中铝环相同的实验效果。D 错误。
故选 A。
4 ．C
A ．根据右手螺旋定则可知，弹簧内部的磁场竖直向下，选项 A 错误；
B ．由左手定则可知，同一匝弹簧上每一段小电流元受安培力方向背离圆心方向，则沿半径方向有扩张的趋势，选项 B 错误；
CD ．因相邻两匝弹簧之间的电流方向相同，则弹簧内通过的电流相互吸引，使得弹簧长度
变短，选项 C 正确，D 错误。
故选 C。
5 ．A
长直导线通有恒定电流，电流方向向上，在长直导线右侧，磁场方向垂直纸面向里；根据左手定则可知粒子所受洛伦兹力方向向左，粒子会向靠近导线的方向偏转。
故选 A。
6 ．B
A ．按下按钮过程中，穿过线圈内向左的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场的方向向右，此时螺线管 Q 端电势高，故 A 错误；
B ．根据法拉第电磁感应定律可知，产生的电动势的大小与穿过线圈的磁通量的变化率成正比，若更快按下按钮，穿过线圈的磁通量的变化率变大，则 P、Q 两端的电势差更大，故 B正确；
C ．按住按钮不动，线圈内磁通量不变化，无感应电动势，故 C 错误；
D ．根据“来拒去留”可知，按下和松开按钮过程，螺线管对磁铁的力方向相反，故 D 错误。故选 B。
7 ．AC
A ．直导线中通有向上增大的电流，根据安培定则，知通过线框的磁场方向垂直纸面向里，且增大，根据楞次定律，可得感应电流的方向为逆时针方向，故 A 正确；
B．线圈中有感应电流产生，依据左手定则，可判断知 bc、ad 两边均受安培力的作用，故 B错误；
CD ．根据左手定则，知 ab 边所受安培力方向水平向右，cd 边所受安培力方向水平向左，
离导线越近，磁感应强度越大，所以 ab 边所受的安培力大于 cd 边所受的安培力，则线圈所受磁场力的合力方向向右，因此 MN 所受线框给它的作用力向左，故 C 正确，D 错误。
故选 AC。
8 ．B
AB ．由题意知小球既沿管方向运动，又和管一起向右匀速直线运动，管平放在水平面上，对小球受力分析知，沿管方向小球所受洛伦兹力为恒力，由牛顿第二定律得
qv0B = ma
解得
即沿管方向小球做匀加速直线运动，水平方向做匀速直线运动，则小球做类平抛运动，故 A错误，B 正确；
D ．洛伦兹力方向总是和速度方向垂直，故洛伦兹力不做功，故 D 错误；
C ．小球最终从上端口飞出，沿管方向的速度满足
v2 = 2aL
水平方向一直匀速直线运动，可知小球动能增加，洛伦兹力不做功，故管壁对小球向右的弹力对小球做正功，小球飞出时速度为
由动能定理得，整个过程对小球管壁的弹力对小球做功为
故 C 错误。
故选 B。
9 ．B
A．图 1 中电子、质子能够沿直线通过速度选择器的条件是电场力与洛伦兹力平衡，则有
qvB = qE
解得
故 A 错误；
B ．图 2 是磁流体发电机，根据左手定则可知，带正电粒子向下偏转，带负电粒子向上偏转，则 B 点电势比 A 点电势高，故 B 正确；
C ．当粒子在磁场中的轨道半径等于 D 形盒半径时，粒子的速度最大，动能最大，则有
解得粒子的最大速度为
粒子的最大动能为
可知要增大某种粒子的最大动能，可增大磁场的磁感应强度，故 C 错误；
D ．粒子经过加速电场过程，根据动能定理可得
粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力可得
联立可得
可知图 4 中不同离子经过质谱仪偏转半径之比不等于粒子的比荷之比，故 D 错误。
故选 B。
10 ．C
设线框以速度 v 匀速运动，由平衡条件可知外力 F 与安培力平衡，则线框从进磁场到完全进入磁场的过程，t 时刻，线框产生的感应电动势为E = B ? vt ? tan 60°? v = 3Bv2t
设线框电阻为 R，则感应电流I
则外力F = BIL = BIvt tan °联立以上解得F t2
可知F - t 图像是开口向上的抛物线右支，结合对称性可知，C 选项符合题意。
故选 C。
11 ．D
A ．根据左手定则，磁场方向沿y 轴正方向，A 错误； BCD ．螺距为Δy = v0T sin θ
电子做匀速圆周运动的周期T
根据动能定理得eU mv 解得
仅增大 θ, 螺距 Δy 增大；仅增大加速电压 U，螺距 Δy 增大；仅增大励磁线圈中的电流，磁
感应强度 B 增大，螺距 Δy 减小。BC 错误，D 正确。
故选 D。
12 ．(1)A
(2)见解析(3)B
(4) 查明灵敏电流计指针偏转方向与流入电流方向的关系 D （1）对多组实验结果进行对比，并总结规律，属于归纳推理。故选 A。
（2）根据实验要求，实验电路连接如图
（3）AC ．闭合开关时灵敏电流计的指针右偏，说明穿过线圈 B 的磁通量增加时，灵敏电流计的指针右偏，若滑动触头向左滑动或线圈 A 拔出的过程，均使穿过线圈 B 的磁通量减少，则灵敏电流计的指针向左偏转，AC 错误；
B．滑动触头向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，流过线圈 A 的电流变大，线圈A 产生的磁场增强，穿过线圈 B 的磁通量增加，则灵敏电流计的指针右偏，B 正确。
故选 B。
（4）[ 1] 图丙所示接入电阻R 并用已知方向的小电流通入线圈，是为了“预先标定电流方向与指针偏转方向的对应关系”；
[2] 由于灵敏电流计的量程很小（通常为毫安级）蓄电池的电压在 5V 左右，为了避免损坏灵敏电流计，定值电阻的阻值选5kΩ 较好。
故选 D。
13 ．(1)1.6V
(2)8W
（1）由法拉第电磁感应定律 E=Blv代入数据 E=2V
又由串联电路分压关系UE代入数据 U=1.6V
（2）由闭合回路I F=BIl ，P=Fv解得 P=8W
（1）速度为v0 的粒子恰好被约束在磁场中，说明粒子运动轨迹的最大半径满足：恰好不射出磁场时，轨迹直径等于磁场区域半径R ，即 2r0 = R
得
粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力： qv0B = m
R
0 2
代入r =
整理得：B
（2）带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期与速度无关，周期公式为： T 将B代入公式，整理得： T
mg
15 ．(1)
q
（1）恰好在复合场中做匀速圆周运动可知，电场力与重力平衡，则Eq = mg解得E
（2）作出微粒运动轨迹如图
微粒在混合场中做匀速圆周运动，重力与电场力平衡，洛伦兹力提供向心力，则
由几何关系得R
解得v qd
（3）平行板间电压U = Ed
根据串并联电路规律得UE感 铜盘旋转产生感应电动势E感 B1r2 w又E ，解得 w
（1）设粒子 b 在磁场中运动的半径为 R，其运动轨迹如图
由几何关系有Rcos60o = L得R = 2L
又由洛伦兹力提供向心力qv0B 联立解得B
（2）粒子 b 在电场中沿y 轴方向做匀速直线运动，沿 x 轴方向做匀变运动，如图所示
设粒子 b 在电场中运动时间t1 后到达（0,(1+ 3) L）处，沿y 轴方向3L = v0sin60o t1解得t
沿 x 轴方向R = -v0cos60o . t 联立解得E
（3）由分析知，粒子 a 、b 在磁场中运动的半径和周期均相等，设周期为 T，则
粒子 a 在磁场中运动的轨迹如图所示
由几何关系得，粒子 a 在破场中运动的圆心角a 满足cosa 解得a = 60o
粒子 b 在磁场中运动的圆心角 β = 30o
要使两粒子同时离开磁场，粒子 a 比粒子 b 先发射，且发射的时间差
解得
由分析知，粒子 a 进入电场时，与 x 轴正方向的夹角为60o ，两粒子在电场中运动时沿 x 轴方向加速度相同，相对速度vabx = 2v0cos60o = v0
沿y 轴方向的速度相同，均为vay = vby = v0sin60o v0
粒子 b 经过（x0，y0）处时，在电场中运动的时间t 粒子 a 相对粒子 b 沿 x 轴运动的位移xab = vhax t
刚进入电场时，粒子 a 、b 之间的距离xab初 = R（1- cos30o）+ Rsin60o = 2L
因此，粒子 b 经过（x0，y0）时，粒子 a 的横坐标x3 = xab + 2L + x0解得xa = x
即对应的粒子 a 的位置坐标为（ x + 2L ， y0 ）。

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