2025-2026学年福建福州第四中学第一学期第二学段模块考试高二物理试卷 含解析

/福建福州第四中学2025-2026学年第一学期第二学段模块考试高二物理试题一、单选题：本大题共4小题，共16分。1.如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为的带电小球，以初速度从点竖直向上运动，通过点时，速度大小为，方向与电场方向相反，则小球从运动到的过程（）A.动能增加 B.机械能增加C.重力势能增加 D.电势能增加【答案】B【解析】【详解】由动能的表达式可知带电小球在M点的动能为，在N点的动能为，所以动能的增量为，故A错误；带电小球在电场中做类平抛运动，竖直方向受重力做匀减速运动，水平方向受电场力做匀加速运动，由运动学公式有，可得，竖直方向的位移，水平方向的位移，因此有，对小球写动能定理有，联立上式可解得，，因此电场力做正功，机械能增加，故机械能增加，电势能减少，故B正确D错误，重力做负功重力势能增加量为，故C错误．2.如图所示是一个测量磁感应强度大小B的实验装置简图。整个装置悬挂在弹簧测力计下，单匝线圈的下边处于一个待测匀强磁场中，边长L＝0.1m，磁场方向与线圈平面垂直。当线圈接通2A直流电时，此时弹簧测力计的示数为0.6N。保持电流大小不变，改变电流方向，弹簧测力计的示数为0.8N，则（）A.不通电时，弹簧测力计的示数为0.2NB.改变电流方向后，线圈受到的安培力向上C.线圈受到的安培力大小为0.2ND.待测磁场的磁感应强度为0.5T【答案】D【解析】【详解】AC．由题意，改变电流方向后，弹簧测力计的示数增大，说明线圈所受安培力方向变为竖直向下。设不通电时，弹簧测力计的示数为F，通电后线圈所受安培力的大小为FA，则有解得故AC错误；B．改变电流方向后，弹簧测力计的示数变大，即安培力向下，故B错误；D．弹簧测力计的示数故D正确。故选D。3.如图所示，在方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中，有一质量为m、电荷量为q的带正电小球由长度为L的绝缘细绳与悬点相连，将小球置于恰好使细绳水平伸直的位置并从静止释放，不计空气阻力，则对小球从释放到第一次到达最低点的过程，下列说法正确的是（）A.小球运动至最低点时速度为B.小球在运动过程中受到的洛伦兹力方向始终与细绳垂直C.小球在运动过程中受到的洛伦兹力的瞬时功率先增大，后减小D.小球在运动至最低点时细绳对小球的拉力大小为【答案】D【解析】【分析】【详解】A．小球下摆过程，只有重力做功，根据机械能守恒定律，有可得故A错误；B．根据左手定则，判断出小球运动过程中洛伦兹力方向始终沿绳方向。故B错误；C．根据B项分析可知，洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，则故C错误；D．小球在运动至最低点时对小球受力分析，应用牛顿第二定律，有代入，可得故D正确。故选D。4.如图，距离为d的两平行金属板P、Q之间有一匀强磁场，磁感应强度大小为，一束速度大小为v的等离子体垂直于磁场喷入板间，相距为L的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为，导轨平面与水平面夹角为，两导轨分别与P、Q相连，质量为m、电阻为R的金属棒垂直导轨放置，恰好静止，重力加速度为g，不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力，下列说法正确的是（）A.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，B.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，C.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，D.导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，【答案】B【解析】【详解】等离子体垂直于磁场喷入板间时，根据左手定则可得金属板Q带正电荷，金属板P带负电荷，则电流方向由金属棒a端流向b端。等离子体穿过金属板P、Q时产生的电动势满足由欧姆定律和安培力公式可得再根据金属棒ab垂直导轨放置，恰好静止，可得则金属棒ab受到的安培力方向沿斜面向上，由左手定则可判定导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下。故B正确。故选B。二、多选题：本大题共4小题，共16分。5.如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（）A.甲图可通过增加磁感应强度来增大粒子的最大动能B.乙图可通过增加磁感应强度来增大电源电动势C.丙图无法判断出带电粒子的电性，粒子能够从左右两个方向沿直线匀速通过速度选择器D.丁图中产生霍尔效应时，无论载流子带正电或负电，稳定时都是板电势高【答案】AB【解析】【详解】A．粒子在磁场中满足设回旋加速器型盒的半径为，可推导出粒子的最大动能为则增大磁感应强度可以增大粒子的最大动能，故A正确；B．当磁流体发电机达到稳定时，电荷在、板间受到的电场力和洛伦兹力平衡，满足则可得电源电动势所以增加磁感应强度，可以增大电源电动势，故B正确；C．粒子从左到右通过时，电场力与洛伦兹力方向相反。但粒子从右到左通过时，电场力与洛伦兹力方向相同，所以粒子无法从右向左通过速度选择器，故C错误；D．若载流子带正电，洛伦兹力指向板，载流子向板聚集，板电势高。若载流子带负电，洛伦兹力指向板，载流子向板聚集，板电势低，故D错误。故选AB。6.在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为，则（）A.时，线圈中的电流改变方向B.时，线圈平面平行于磁感线C.时，线圈中的感应电动势为0D.一个周期内，线圈产生的热量为【答案】BC【解析】【详解】A．时，穿过线圈的磁通量变化率最大，线圈产生的感应电动势最大，感应电流最大，线圈中的电流方向不改变，故A错误；B．时，由于穿过线圈的磁通量为零，则线圈平面平行于磁感线，故B正确；C．时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化量为0，则线圈中的感应电动势为0，故C正确；D．线圈中产生的电动势最大值为电动势有效值为一个周期内，线圈产生的热量为故D错误。故选BC。7.如图甲所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环，在圆环的正上方放置一个螺线管，在螺线管中通入如图乙所示的电流，电流从螺线管端流入为正，以下说法正确的是（）A.从上往下看，内圆环中的感应电流沿逆时针方向B.末圆环对桌面的压力等于圆环的重力C.内圆环面积有扩张的趋势D.内和内圆环中的感应电流方向相反【答案】BD【解析】【详解】A．螺线管中的电流正向增加，根据安培定则可知螺线管在圆环处产生的磁场向上增加，再根据楞次定律可以判断圆环产生的感应磁场需要阻碍自身磁通量的变化，圆环中的感应电流沿顺时针方向。故A错误；B．根据图像可知1s末电流的变化率为0，则螺线管在圆环处产生的磁场的变化率为0，圆环产生的感应电动势故没有感应电流，也不受安培力作用，圆环对桌面的压力等于圆环的重力，故B正确；C．根据楞次定律的原理可知，圆环符合“增缩减扩”，圆环磁通量增加，故圆环面积有收缩的趋势，故C错误；D．内螺线管在圆环中产生的磁场为向上增加，由楞次定律，对应的感应电流产生的磁场方向向下，所以感应电流方向为顺时针；螺线管在圆环中产生的磁场为向下增加，根据楞次定律对应的感应电流产生的磁场向上，所以感应电流方向为逆时针，D正确。故选BD。8.如图所示，水平放置足够长光滑金属导轨和，与平行，是以O为圆心的圆弧导轨，圆弧左侧和扇形内有方向如图的匀强磁场，金属杆的O端与e点用导线相接，P端与圆弧接触良好，初始时，可滑动的金属杆静止在平行导轨上，若杆绕O点在匀强磁场区内从b到c匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中，下列说法正确的有（）A.杆产生的感应电动势恒定B.杆受到的安培力不变C杆做匀加速直线运动D.杆中的电流逐渐减小【答案】AD【解析】【分析】【详解】A．OP转动切割磁感线产生的感应电动势为因为OP匀速转动，所以杆OP产生的感应电动势恒定，故A正确；BCD．杆OP匀速转动产生的感应电动势产生的感应电流由M到N通过MN棒，由左手定则可知，MN棒会向左运动，MN棒运动会切割磁感线，产生电动势与原来电流方向相反，让回路电流减小，MN棒所受合力为安培力，电流减小，安培力会减小，加速度减小，故D正确，BC错误。故选AD。三、填空题：本大题共3小题，共12分。9.小清想探究通过滑动变阻器的电流随电压变化的规律，她设计了如图（a）所示的电路，电源电压恒定不变，为一定值电阻。她通过实验得到图（b）所示的图像，由图像可知，_______；在滑片移动过程中，滑动变阻器R上的最大功率为_______。【答案】①.1②.2.25【解析】【详解】[1]根据闭合电路的欧姆定律整理得可知图像斜率的绝对值等于定值电阻的阻值，为[2]图像的纵截距表示电源电动势，为在滑片移动过程中，滑动变阻器R上的功率为当时，即时，滑动变阻器R上的功率最大，为10.如图所示，匝数n=100匝、面积S=10cm2的矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=T的匀强磁场中，线框绕垂直于磁场的轴以角速度ω=100rad/s匀速转动，并与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接入一只小灯泡L1，恰好正常发光，线框电阻不可忽略。则以图示位置为计时起点，线框中产生的感应电动势的表达式为___________；如果在小灯泡L1两端再并联一盏相同的小灯泡L2，则灯泡L1亮度将___________（填变暗、变亮、不变）。【答案】①.②.变暗【解析】【详解】[1]以图示位置为计时起点，线框中产生的感应电动势的表达式[2]如果在小灯泡L1两端再并联一盏相同的小灯泡L2，副线圈电阻变小，电流变大，则原线圈中的电流变大；由于线框电阻不可忽略，则线框内阻上的电压变大，原线圈的电压变小，相应副线圈的电压变小，所以灯泡L1两端电压变小，灯泡L1变暗。11.如图丙所示，两根平行、光滑的倾斜金属导轨相距L，与水平面间的夹角为θ，有一根质量为m的金属杆ab垂直放在导轨上，与导轨接触良好，匀强磁场与导轨平面垂直。当杆中通有从b到a的电流为I时，杆恰好静止在斜面上，则匀强磁场的磁感应强度方向垂直于斜面向_____（填“上”或“下”），匀强磁场的磁感应强度大小B=_________（结果用题中的L、m、θ、I、重力加速度g表示）。【答案】①.上②.【解析】【详解】[1]金属杆静止在斜面上，根据平衡条件得知金属杆受到的安培力沿导轨向上，电流由b到a，则由左手定则判断可知B的方向垂直于斜面向上。[2]由平衡条件得解得四、实验题：本大题共2小题，共18分。12.如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置：①如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将________偏转（填“向左”“向右”或“不”）；②连好电路后，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是________；A．插入铁芯B．拔出A线圈C．变阻器的滑片向左滑动D．断开开关S瞬间【答案】①.向右②.BD【解析】【详解】①[1]已知闭合开关瞬间，A线圈中磁通量增加，产生的感应电流使灵敏电流计的指针向右偏转，可知磁通量增加时，灵敏电流计的指针向右偏转；当开关闭合后，将A线圈迅速插入B线圈中时，B线圈中的磁通量增加，所以产生的感应电流也应使灵敏电流计的指针向右偏转；②[2]A．要使灵敏电流计的指针向左偏转，根据楞次定律知，磁通量应减小。插入铁芯时，B线圈中的磁通量增加，A错误；B．拔出A线圈时，B线圈中的磁通量减小，B正确；C．变阻器的滑片向左滑动时，电流增大，B线圈中的磁通量增大，C错误；D．断开开关S瞬间，电流减小，B线圈中磁通量减小，D正确。故选BD。13.G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图(1)中所示，即电流从电流表G的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图(2)中的条形磁铁的运动方向是向_______（填“上”、“下”）；图(3)中的电流表G的指针向____偏（填“左”、“右”）图(4)中的条形磁铁下端为______极（填“N”、“S”）。【答案】①.下②.右③.S【解析】【分析】【详解】[1]指针左偏说明线圈中电流方向向下，感应电流产生的磁场方向向下，原磁场方向向上，二者方向相反，说明线圈中磁通量增加，由楞次定律分析可磁铁要靠近线圈，故条形磁铁的运动方向是向下。[2]由楞次定律分析，原磁场方向向下，线圈中磁通量增大，为阻碍磁通量增大，感应电流产生的磁场方向向上，由安培定则可知线圈中电流方向向上，电流从右端流入电流表，故电流表G的指针向右偏。[3]指针右偏说明线圈中电流方向向上，感应电流产生的磁场方向向上，因磁铁远离线圈，线圈磁通量减小，为阻碍磁通量减小，原磁场和感应电流产生的磁场方向相同，说明原磁场方向也向上，故条形磁铁下端为S极。14.某实验小组为探究某金属材料的导电性能，需测定该金属材料的电导率（电导率是电阻率的倒数）。现有一根由该金属材料制成的粗细均匀的电阻丝，该实验小组先用多用电表粗测其阻值约为，为进一步精确测定其电导率，实验室除了螺旋测微器、游标卡尺外，还给出了以下器材：①电流表（0~5mA，内阻）②电流表（0∼10mA，内阻）③定值电阻（）④定值电阻（）⑤滑动变阻器R（）⑥干电池（，内阻不计）⑦开关S及导线若干（1）该实验小组用螺旋测微器和游标卡尺分别测量特制金属丝的直径D和长度L如上图所示，螺旋测微器读数为________mm，游标卡尺读数为________cm。（2）根据现有器材，该实验小组设计了如图所示的电路图，其中B为被测电阻、A为定值电阻，则定值电阻A应选________（填“”或“”）。（3）若某次测得电流表、的示数分别为、。则该金属材料的电导率的大小为________（用已知和测量物理量的符号表示）。【答案】①.0.899##0.900##0.901②.1.445③.④.【解析】【详解】（1）[1],故读数取值可以为0.899mm、0.900mm、0.901mm；[2]；（2）[3]要使电表示数都能达到量程的三分之一以上，故电阻A选；（3）[4]电阻电导率为电阻率的倒数，故五、计算题：本大题共3小题，共30分。15.如图所示匀强电场中，有、、三点，长，长，其中沿电场方向，和电场方向成60°角，一个电荷量为的正电荷从移到电场力做功为，求：（1）匀强电场的场强大小；（2）该电荷从移到，电场力做功；（3）、两点电势差。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）根据可得由于则匀强电场的场强大小为（2）该电荷从移到，电场力做功为（3）、两点的电势差为16.某兴趣小组用电流传感器测量某磁场的磁感应强度。实验装置如图甲所示，不计电阻的足够长光滑金属导轨竖直放置在匀强磁场中，导轨间距为d，其平面与磁场方向垂直。电流传感器与阻值为R的电阻串联接在导轨上端。质量为m、有效阻值为r的导体棒AB由静止释放沿导轨下滑，该过程中电流传感器测得电流随时间变化的规律如图乙所示，电流最大值为。棒下滑过程中与导轨保持垂直且接触良好，不计电流传感器的内阻及空气阻力，重力加速度为g。（1）求该磁场的磁感应强度大小；（2）求在时刻棒AB的速度大小；（3）在时间内棒AB下降的高度为h，求此过程电阻R产生的电热。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1详解