2026南昌重点校高二下学期4月月考物理试题含解析

这是一份2026南昌重点校高二下学期4月月考物理试题含解析试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（共28分）
1. 如图所示，F是磁场对通电直导线的作用力，其中正确的示意图是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据左手定则可知，通电导线所受安培力应垂直于导线斜向左上方，故A错误；
B．根据左手定则可知，通电导线所受安培力应垂直于导线水平向右，故B正确；
C．根据左手定则可知，通电导线所受安培力应垂直于导线竖直向下，故C错误；
D．根据左手定则可知，通电导线所受安培力应垂直于导线水平向左，故D错误。
故选B。
2. 法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。线圈A、B绕在同一绝缘铁芯上，G为灵敏电流计，则（ ）
A. 闭合开关S的瞬间，通过G的电流是a→b
B. 断开开关S的瞬间，通过G的电流是b→a
C. 闭合开关S后，滑动变阻器滑片向左滑动过程中，通过G的电流是b→a
D. 闭合开关S后，匀速向右滑动滑动变阻器滑片，则电流表G指针不会偏转
【答案】C
【解析】
【详解】AB．闭合与断开开关S的瞬间，穿过线圈B的磁通量都不会发生变化，所以电流表G中均无感应电流。故AB错误；
C．闭合开关S后，滑动变阻器滑片向左滑动的过程中，左侧电路中的电阻增大，则根据闭合电路欧姆定律可知，线圈A中电流减小，故通过线圈B的磁通量顺时针减小，则根据楞次定律“增反减同”可知，穿过线圈B的感应磁场方向为顺时针，再根据右手螺旋定则可判断电流表G中有b→a的感应电流，故C正确；
D．闭合开关S后，匀速向右滑动滑动变阻器滑片，线圈A中电流变大，穿过线圈B的磁通量变大，所以B中会产生感应电流，则电流表G指针会发生偏转，故D错误。
故选C。
3. 将如图所示的交流电加在电阻两端，横轴上方为按正弦规律变化的电流，下方为三角形脉冲电流，已知三角形脉冲电流的峰值为有效值的倍，则该交变电流的有效值为（ ）
A. 3AB. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】相同时间（一个周期）内，交变电流和恒定电流通过相同电阻，若产生热量相等，该恒定电流值即为交变电流的有效值，满足
由图可知，该交变电流的周期，分两段计算一个周期内的热量，0~1s（正弦段），电流峰值
正弦交流电的有效值为​​
这段产生的热量
1~2s（三角形段），电流峰值绝对值
题目给出三角形脉冲电流的峰值是有效值的​倍，即
得
这段产生的热量
总热量
代入有效值定义，
得
约去后得
即
故选B。
4. 如图所示，灯泡A1​和A2​的规格完全相同，线圈L的电阻不计，下列说法中正确的是（ ）
A. 当接通电路时，A1​和A2​始终一样亮
B. 当接通电路时，A2​先达到最大亮度，A1​后达到最大亮度，最后两灯一样亮
C. 闭合电键电路稳定后断开电路时，A2​立即熄灭、A1​过一会才熄灭
D. 闭合电键电路稳定后断开电路时，A2​突然闪亮一下再熄灭
【答案】B
【解析】
【详解】AB．开关闭合瞬间，线圈会产生自感电动势，阻碍自身电流的增大，因此所在支路电流逐渐增大，​逐渐变亮；而​所在支路没有电感，接通瞬间就有电流，因此一开始就达到最大亮度。 电路稳定后，线圈电阻不计，两个灯泡规格相同，两条并联支路电阻相等，因此两支路电流相等，最终两灯亮度相同，故A错误，B正确；
CD．电路稳定后，由于两支路电阻相等，因此通过和​的电流大小相等。断开开关后，电源被切断，线圈自感维持原有电流，、、​形成闭合的自感回路，两灯都会逐渐熄灭，不会立刻熄灭；同时流过的初始电流大小等于原来的电流，因此不会闪亮， 故CD错误。
故选B。
5. 如图所示为家用燃气灶点火装置的电路原理图，直流电经转换器输出的交流电，再加在理想变压器的原线圈上，设变压器原、副线圈的匝数分别为、。闭合开关S，当两点火针间电压瞬时值大于5000V就会产生电火花进而点燃燃气，下列说法正确的是（ ）
A. 理想变压器原线圈中交流电的周期为
B. 图中交流电压表读数为5V
C. 要使燃气灶能正常点火，
D. 要使燃气灶能正常点火，
【答案】D
【解析】
【详解】A．由，交流电周期为0.02s，A错误；
B．电压表测量的是交流电压的有效值，交流电电压的最大值，因此交流电压的有效值，即电压表的示数为，B错误；
CD．副线圈电压最大值为5000V时，根据变压器的原理可得
而实际工作时，副线圈电压的瞬时值大于5000V，即，故，C错误，D正确。
故选D。
6. 用如图所示的回旋加速器加速电荷量为q、质量为m的带电粒子，已知D形盒半径为R，所加磁场磁感应强度大小为B，a、b间所接电压为U，粒子从图中A点开始加速，忽略两D形盒间狭缝的宽度。下列说法正确的是（ ）
A. 图中回旋加速器加速的带电粒子一定带负电
B. 回旋加速器a、b之间所接高频交流电的周期为
C. 回旋加速器加速后粒子的最大动能为
D. 回旋加速器D形盒的半径R、磁感应强度B不变，则随加速电压U变高，粒子飞出D形盒的动能不变
【答案】D
【解析】
【详解】A．由左手定则可判断出图中回旋加速器加速的带电粒子一定是带正电的粒子，故A正确；
B．为了保持始终加速，则交流电周期与粒子圆周运动周期相等，即，故B错误；
CD．在回旋加速器中，带电粒子每经过电场一次，获得动能
根据洛伦兹力提供向心力有
当粒子运动轨迹半径等于回旋加速器半径时，粒子速度最大，最大动能，与加速电压无关，与形盒的半径的二次方成正比，所以形盒的半径、磁感应强度不变，粒子飞出形盒的最大动能不变，C错误，D正确。
故选D。
7. 如图所示为竖直放置的平行光滑导轨，导轨宽度为1m，两导轨之间接入阻值为2Ω的定值电阻。将质量为0.1kg、接入电路阻值为2Ω的金属棒垂直导轨放置，在金属棒下方有两处方向垂直于导轨所在平面向外的条形匀强磁场，磁感应强度均为1T。条形磁场宽度均为0.5m，金属棒与较近的磁场的上边界间距离、两处磁场区域间的距离均为0.2m。将金属棒由静止释放，金属棒在下方磁场中做匀速直线运动，重力加速度g取，则下列说法正确的是（ ）
A. 金属棒通过上方磁场产生的热量为0.05J
B. 金属棒在下方磁场中的速度为6m/s
C. 金属棒通过上、下磁场时，通过金属棒的电荷量之比为
D. 金属棒通过上方磁场所用时间较短
【答案】A
【解析】
【详解】AB．由题意知，金属棒通过下方磁场时安培力等于重力
设在下方磁场中的速度为，则电动势为
回路电流
解得金属棒在下方磁场中的速度为
从静止开始到进入下方磁场上边界过程，由功能关系可得
解得，故A正确，B错误；
C．由法拉第电磁感应定律可得平均电动势
平均电流
则金属棒通过磁场过程中通过金属棒的电荷量
联立可得，因此通过金属棒的电荷量相同，故C错误；
D．由题意知金属棒通过上方磁场时速度始终小于，所以金属棒通过上方磁场用时较长，故D错误。
故选A。
二、多选题（共24分）
8. 如图，在光滑水平面上下方对称放置两个足够长的通电直导线，两个导线中的电流大小相等，方向相反。O是导线连线和水平面的交点，水平面上有关于O对称的两个点A和B。一个可视为质点的带正电绝缘物块从A点以一定的初速度向右运动。下列说法正确的是（ ）
A. O点磁感应强度为零
B. A、B两点磁感应强度相同
C. 物块从A到O的时间等于物块从O到B的时间
D. 物块从A到O的时间小于物块从O到B的时间
【答案】BC
【解析】
【详解】A．两根导线电流相反、对称放置，上方导线（电流向里）和下方导线（电流向外）在点产生的磁场方向均为水平向左，合磁感应强度叠加后不为零，故A错误；
B．对水平面上任意一点，两根导线产生的磁感应强度的竖直分量相互抵消，水平分量叠加，合磁场方向始终水平向左；、关于对称，两点磁感应强度大小相等、方向相同，因此磁感应强度相同，故B正确；
CD．物块速度方向沿水平，合磁感应强度方向也沿水平，速度与平行，因此洛伦兹力为0；水平面光滑，物块水平方向不受力，做匀速直线运动。与位移相等、速度不变，因此物块从到的时间等于从到的时间，故C正确，D错误。
故选BC。
9. 如图所示，边长为L、粗细均匀的正方形闭合导线框以水平速度v0穿过宽度为d（d>L）的匀强磁场区域（ab、cd边和磁场竖直边界平行），磁场的磁感应强度大小为B，线框总阻值为R，线框平面与磁场方向垂直。从ab边到达磁场左侧边界开始计时，则线框中的感应电流I、线框上d、c两点间的电势差Udc、线框所受安培力F、穿过线框的磁通量随时间t变化的图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．进入磁场过程感应电流为
由楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针方向，全部进入磁场后，感应电流为零，而离开磁场的过程感应电流大小与进磁场时相等，但电流方向为顺时针，故A正确；
B．线框进入磁场过程中
全部进入磁场后
离开磁场过程
故B正确；
C．进入磁场过程线框所受安培力大小为
由左手定则可知，进入磁场过程线框所受安培力方向向左，全部进入磁场后，线框不受安培力，离开磁场过程中，安培力大小方向均与进入磁场过程相同，故C错误；
D．线框进入磁场过程磁通量为
当线框全部进入磁场后，磁通量达到最大，且保持不变，线框离开磁场过程，磁通量均匀减小，故D正确。
故选ABD。
10. 互感器又称仪用变压器，是电流互感器和电压互感器的统称，常用于测量或保护系统。如图所示，、是监测交流高压输电参数的互感器，a、b是交流电压表或交流电流表，若高压输电线间电压为，的原、副线圈匝数比为，交流电压表的示数为，交流电流表的示数为，则下列说法正确的是（ ）
A. a是交流电压表，b是交流电流表
B. 的原、副线圈匝数比为
C. 高压线路输送的电流为
D. 高压线路输送的电功率为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．图中的原线圈并联在高压输电线上，的原线圈串联在高压输电线上，可知，为电流互感器，为电压互感器，即a是交流电流表，b是交流电压表，故A错误；
B．为电压互感器，根据电压与匝数的关系有
故B正确；
C．为电流互感器，根据电流与匝数的关系有
解得
故C错误；
D．结合上述，高压线路输送的电功率为
故D正确。
故选BD。
11. 九三阅兵展现了我国陆海空基“三位一体”多型尖端装备。航空母舰采用了世界上最先进的电磁弹射技术，其原理可简化为如图所示。直流电源电动势为E，内阻不计。电容器的电容为C，水平固定金属轨道处于垂直纸面向里，磁感应强度大小为的匀强磁场中，轨道间距为。整个飞行器可视为金属棒，总质量为，接入电路的阻值为，静置在轨道上，并与导轨接触良好。首先开关接1，使电容器完全充电；然后将S接至，开始向右运动，达到最大速度之后离开导轨。不计导轨和电路其他部分的电阻，忽略一切摩擦和阻力。根据上述信息可知（ ）
A. 金属棒PQ开始运动瞬间加速度最大为
B. 金属棒PQ滑离轨道的整个过程中流过它的电荷量为
C. 金属棒PQ速度最大时，金属棒产生的感应电动势与电容器两端电压相等
D. 金属棒PQ在轨道上运动的最大速度为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．S接至中电流方向从指向，受到的安培力向右，开始向右做加速度减小的加速运动，初始位置加速度最大，根据牛顿第二定律有
又，
联立解得加速度为，故A正确；
BC．S接至1，充电后电容器电量为
当金属棒产生的感应电动势与电容器两端电压相等时，最终做匀速直线运动，所以流过它的电荷量小于，故B错误，C正确；
D．设金属棒加速运动到最大速度时两端电压为，电容器放电过程中的电荷量变化为，放电时间为，流过金属棒的平均电流为，在金属棒滑动过程中，根据动量定理得
根据电荷的定义
根据电容的定义
可得电容器放电过程的电荷量变化为，
所以
金属棒速度最大时，根据法拉第电磁感应定律可得
联立解得，故D正确。
故选ACD。
三、解答题（共48分）
12. 两平行金属导轨间的距离L=0.4m，金属导轨所在平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面斜向上的匀强磁场，金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=1Ω的直流电源，现把一个质量m=0.1kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=3.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。已知sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
（1）导体棒受到的安培力大小；
（2）导体棒与金属导轨间的动摩擦因数。
【答案】（1）0.2N
（2）0.5
【解析】
【小问1详解】
根据闭合电路欧姆定律可得
解得
所以安培力大小为
【小问2详解】
滑动摩擦力为
则动摩擦因数
13. 如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈abcd匝数N=100匝，面积，线圈匀速转动的角速度，匀强磁场的磁感应强度 ，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻为R=10Ω，变压器都是理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为，若用户区标有“220V 8.8kW”的电动机恰能正常工作。发电机线圈abcd电阻不可忽略。求：
（1）交流发电机产生电动势的最大值；
（2）输电线路上损耗的电功率；
（3）若升压变压器原、副线圈匝数比为，求交流发电机线圈abcd电阻上的热功率。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
交流发电机产生的感应电动势的最大值为
【小问2详解】
设降压变压器原、副线圈的电流分别为、，电动机恰能正常工作，则有
根据理想变压器的变流规律有
可得
则输电线路上损耗的电功率为
【小问3详解】
若升压变压器原、副线圈匝数比为，根据理想变压器的变压规律有
解得
升压变压器副线圈两端电压为
根据理想变压器的变压规律有，
可得，
设线圈abcd电阻为，根据闭合电路欧姆定律可得
其中
解得
则交流发电机线圈abcd电阻上的热功率为
14. 如图所示，在水平桌面上固定两根光滑且足够长的平行金属导轨，将两根导体棒a、b垂直导轨放置，空间存在垂直纸面向里、大小为B的匀强磁场。，两棒长度均为L，相距为，棒a的电阻为R，棒b的电阻为2R；刚开始棒b静止，棒a以初速度水平向右运动，且运动过程中导体棒a与b不会发生碰撞，求在整个过程中：
（1）棒a加速度的最大值；
（2）棒b产生的焦耳热；
（3）两棒间的最小距离d。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
棒以初速度水平向右运动，切割磁感线，由右手定则可知感应电流为顺时针方向，由左手定则可知棒受到水平向左的安培力，则做加速度减小的减速运动，即棒刚开始运动时加速度最大，有
则感应电流为
由牛顿第二定律有
联立解得
【小问2详解】
棒受到水平向左的安培力做加速度减小的减速运动，棒受到等大的水平向右的安培力做加速度减小的加速运动，而两棒构成的系统合外力为零，动量守恒，设共速为，有
由能量守恒定律有
两棒串联，产生的焦耳热之比等于电阻之比，则棒产生的焦耳热
联立解得，
【小问3详解】
对棒由动量定理有
设棒相对棒的位移为，则电荷量为
联立可得
则两棒间的最小距离为
15. 《中国激光》杂志第六期报道，上海光学精密机械研究所林楠团队创新地采用固体激光器方案，实现了LPP-EUV光源技术全球领先，这标志着国产芯片制造迈入了新阶段。物理气相沉积镀膜是芯片制作的关键环节之一，该设备的结构图简化如下（z方向足够长），面积足够大的晶圆（截面为坐标系第一象限内的直线）固定放置，空间区域内有匀强磁场，磁感应强度，方向沿z轴负方向；坐标平面第二象限内有匀强电场，场强，方向沿y轴负方向。初速度可忽略的氩离子（比荷）经电压为的电场加速后，从距y轴0.5m的P点沿x轴正方向进入匀强电场E中，恰好打到位于原点O处的金属靶材并被全部吸收，靶材溅射出的金属离子（比荷）从O点飞入磁场区域，速度大小均为，并沉积在晶圆上。忽略离子重力及其离子间的相互作用力，求：
（1）P点的纵坐标y；
（2）假设进入磁场的离子沿各个方向都有，求晶圆方向上的镀膜（金属离子打中的区域）长度；
（3）从O点沿与z轴正半轴夹角为方向飞入磁场且打在晶圆上的离子到直线距离的范围。
【答案】（1）0.6m
（2）0.5m （3）
【解析】
【小问1详解】
氩离子经过加速电场后，由动能定理可得
氩离子从P点沿x轴进入匀强电场做类平抛运动，水平方向则有
根据牛顿第二定律可得
P点的纵坐标
代入数据解得
【小问2详解】
金属离子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有
解得
分析可知，金属离子能直接打到M点，沿x轴正方向射出的金属离子，圆心在M点，落点到M点的距离最远，则
即镀膜长度为0.5m。
【小问3详解】
从O点沿与z轴正半轴夹角为45°方向飞入的金属离子在磁场中的运动轨迹为螺旋状,可将其看成是在 xOy平面内的匀速圆周运动和沿z轴正方向的匀速直线运动的合成
则金属离子在xOy平面内的匀速圆周运动的速度大小
洛伦兹力提供向心力根据牛顿第二定律可得
解得
金属离子做匀速圆周运动的周期为
如图所示
圆周分运动的弦长最短时时间最短，此时打在晶圆上的离子距直线 MN的距离最近。由几何关系可知,此时粒子偏转了，所以打在晶圆上离子的最短运动时间为
由几何关系可知，从磁场最上端打在晶圆上的离子在磁场中偏转角最大为，运动时间最长
金属离子沿z轴正方向匀速直线运动的速度
故离子到直线MN最近距离
最远距离
所以打在晶圆上的离子到直线MN的距离为