云南省楚雄彝族自治州多校2025-2026学年高二下学期4月期中物理试题（含解析）

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1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：人教版选择性必修第二册第一章至第二章。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 关于电场和磁场，下列说法正确的是（ ）
A. 电场线可以相交，磁感线不能相交
B. 电场是人们假想的而磁场是客观存在的特殊物质
C. 电荷在电场中一定受力而在磁场中不一定受力
D. 洛伦兹力的方向和正电荷运动方向相同，和负电荷运动方向相反
【答案】C
【解析】
【详解】A．电场线和磁感线均不能相交，因为电场和磁场是矢量场，空间中每一点的场强方向唯一，相交会导致方向不唯一，故A错误。
B．电场和磁场都是客观存在的特殊物质，由电荷或电流产生，并非假想，故B错误。
C．电荷在电场中受力公式为（时一定受力）；在磁场中受力公式为，当电荷静止（）或速度平行于磁场方向（）时，不受力，故C正确。
D．洛伦兹力方向总是垂直于电荷运动方向和磁场方向所确定的平面方向，与电荷运动方向既不相同也不相反，故D错误。
故选C。
2. 下面有关四幅闭合回路的描述正确的是（ ）
A. 图甲中，感应电流方向沿顺时针
B. 图乙中，感应电流方向沿顺时针
C. 图丙中，导体棒中的电流从M到N
D. 图丁中，导体棒中的电流从M到N
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据楞次定律的“增反减同”及右手螺旋定则， 感应电流方向沿顺时针，故A正确；
B．线圈向右运动时，穿过其的磁通量减少，根据楞次定律的“增反减同”， 感应电流方向沿逆时针，故B错误；
C．由，B减小，则穿过闭合回路的磁通量减少，根据楞次定律的“增反减同”， 感应电流方向沿逆时针，即导体棒中的电流从N到M，故C错误；
D．导体棒做切割磁感线运动时，由右手定则，即导体棒中的电流从N到M，故D错误。
故选A。
3. 如图所示，一根通电导线弯折后固定在匀强磁场中，电流大小为，磁感应强度为，的长度为，为，与磁感线垂直，连线与磁感线平行，下列说法正确的是（ ）
A. 导线所受安培力大小为
B. 导线所受安培力大小为
C. 导线所受安培力大小为
D. 导线所受安培力大小为0
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知导线垂直于磁感线方向的长度与导线的长度相等，由可知导线、所受安培力大小均为，方向相反，故导线所受安培力大小为0。
故选D。
4. 如图所示，光滑绝缘水平面上并排放置两个长方形线圈、，在两线圈的上方有一N极朝下的条形磁铁由静止下落靠近线圈，且两线圈均有一定的电阻。下列说法正确的是（ ）
A. 条形磁铁的机械能守恒
B. 线圈、中的感应电流方向相反
C. 线圈对水平面的压力等于线圈的重力
D. 线圈、远离
【答案】D
【解析】
【详解】B．条形磁铁下落时，穿过两线圈的磁通量向下增加，则由楞次定律可知两线圈中均产生逆时针方向的电流（俯视），故B错误；
A．由于两线圈有电阻，则两线圈中均有焦耳热产生，由能量守恒定律可知，条形磁铁的机械能减少，故A错误；
C．由楞次定律的推广应用“来拒去留”可知。条形磁铁下落靠近线圈的过程，条形磁铁对线圈有斥力，则线圈对水平面的压力大于线圈的重力，故C错误；
D．当条形磁铁下落时，穿过两个线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应电流的磁场总要阻碍磁通量的变化，所以两线圈向磁通量减小的方向运动，则两线圈、相互远离，故D正确。
故选D。
5. 晓强在研究通电自感和断电自感时，设计了如图所示的电路，其中、为两个完全相同的灯泡，L为电感线圈且直流电阻不能忽略，R为定值电阻，两灯泡的电阻不受温度影响。下列说法正确的是（ ）
A. 开关闭合瞬间，两灯泡均立即变亮
B. 开关闭合后，灯泡逐渐变亮，灯泡立即变亮
C. 开关断开后，灯泡逐渐变暗，灯泡闪亮一下再逐渐熄灭
D. 开关闭合与断开瞬间，流过灯泡的电流均向右
【答案】B
【解析】
【详解】AB．开关闭合瞬间，由于自感线圈L的存在，灯泡L1逐渐变亮，灯泡L2立刻变亮，A错误，B正确；
C．开关断开的瞬间，自感线圈L、L1、L2组成闭合回路，由于自感线圈阻碍原电流的变化，所以灯泡L1和L2都逐渐熄灭，故C错误；
D．开关闭合瞬间，通过灯泡L2的电流向右，开关断开瞬间，由于自感线圈产生感应电流，通过灯泡L2的电流向左，故D错误。
故选B。
6. 下列四幅图分别是等离子体发电机、质谱仪、回旋加速器、速度选择器的示意图，进入装置的带电粒子重力均不计，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中电阻R中的电流方向从上到下
B. 图乙中粒子打在照相底片D上的位置越靠近，粒子的比荷越大
C. 图丙中粒子每转一圈被加速一次
D. 图丁中只要速度合适粒子从右端射入也能沿直线运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据左手定则可以判定等离子体中正电荷向B极板偏转，负电荷向A极板偏转，故A为电源负极，图中电阻R中的电流方向从下到上，故A错误；
B．电荷在电场中加速，由动能定理可得
在磁场中洛伦兹力提供向心力，则有
粒子打在照相底片D上的位置距的距离
联立解得
即比荷越大，粒子打在照相底片D上的位置越靠近，故B正确；
C．图丙中粒子每转一圈粒子应被加速两次，故C错误；
D．图丁中，若粒子从右端射入，粒子受到的电场力和洛伦兹力方向相同，粒子无法沿直线运动，故D错误；
故选B。
7. 如图甲所示，水平虚线的正下方存在垂直纸面方向的磁场（包括边界），时刻磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，直径为d、匝数为N的圆形导体线圈竖直固定，线圈有一半在磁场中，已知线圈单位长度的电阻值为r。下列说法正确的是（ ）
A. 时间内线圈中的电流沿逆时针方向
B. 时间内，线圈所受的安培力方向先竖直向下后竖直向上
C. 线圈中产生的感应电流大小为
D. 时线圈所受的安培力大小为
【答案】B
【解析】
【详解】A．在时间内磁场方向垂直纸面向里且磁感应强度减小，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知线圈内感应电流沿顺时针方向，故A错误；
B．由楞次定律可知，在时间内线圈内感应电流始终沿顺时针方向，在时间内磁场方向垂直纸面向里，可知线圈所受的安培力方向竖直向下；时间内磁场方向垂直纸面向外，可知线圈所受的安培力方向竖直向上，故B正确；
C．由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势
线圈单位长度的电阻值为r，可知总电阻为
可得线圈中感应电流的大小，故C错误；
D．时的磁感应强度为，感应电流的大小
可知线圈所受的安培力大小为，故D错误。
故选B。
8. 2024年12月，由中国航天科技集团有限公司六院801所研制的国内首款磁阳极霍尔推力器在国际上实现首次飞行应用。如图甲所示，霍尔推力器是一种先进的电推进装置，被广泛应用在卫星位置保持和姿态控制领域，其工作原理为闭合环轨道中的电子在磁场中受到约束。如图乙所示，在较窄的环形空间内有沿径向向内的磁场，该磁场在环形空间内的磁感应强度近似认为大小均为；在垂直于环面同时加上方向向右的匀强电场E（场强大小未知）和方向向左的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为。在各个场的共同作用下，电子恰好能在环形空间内沿图中方向做半径为R的匀速圆周运动。已知电子的质量为m，电荷量大小为e，不计电子重力。下列说法正确的是（ ）
A. 沿径向向内的磁场产生的洛伦兹力与电场力平衡
B. 若电子的速度反向，则电子仍然能做匀速圆周运动
C. 电子的运动速率为
D. 电场强度大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】AC．由左手定则可知，垂直环面向左的匀强磁场产生的洛伦兹力提供电子做匀速圆周运动的向心力，有
可得电子的运动速率为
沿径向向内的磁场对电子的洛伦兹力向右，与向左的电场力平衡，故A正确，C错误；
B．若电子的速度反向，沿径向向内的磁场对电子的洛伦兹力反向，但是电场力不变，可知电子不能做匀速圆周运动，故B错误；
D．沿径向向内的磁场对电子的洛伦兹力向右，与向左的电场力平衡，则有
可得电场强度大小为，故D正确。
故选AD。
9. 如图所示，带正电小球在垂直纸面向外的匀强磁场中沿竖直光滑绝缘的圆弧形轨道的内侧来回往复运动，下列说法正确的是（ ）
A. 小球机械能守恒
B. 小球来回经过同一段弧长时支持力的冲量大小相等
C. 小球经过同一点时加速度相同
D. 若轨道粗糙，小球沿同一方向经过关于最低点对称的左右两段弧长时摩擦力做功相等
【答案】AC
【解析】
【详解】A．洛伦兹力不做功，小球运动过程中机械能守恒，故A正确；
B．小球来回经过同一段弧长的时间相等，但由于洛伦兹力方向不同，则平均支持力大小不同，因此小球来回经过同一段弧长的支持力的冲量大小不相等，故B错误；
C．小球经过同一点时速度大小相等，由可知，小球向心加速度大小相等，方向均指向圆心；而同一点的切向加速度也相同，因此小球经过同一点时加速度相同，故C正确；
D．若轨道粗糙，则由于阻力做功，小球经过关于最低点对称的左右两段弧长时速度大小不相等，对轨道的压力大小不相等，摩擦力大小不相等，则摩擦力做的功不相等，故D错误。
故选 AC。
10. 如图甲所示，圆心在x轴上的圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，时刻在O点沿x轴正方向发射一个速度为v、比荷为k的带正电粒子，粒子运动过程x、y方向的速度分量随时间变化的图像如图乙、丙所示，粒子所受重力不计，则（ ）
A. 磁场方向垂直纸面向里
B. 图丙中的最大值为v
C. 粒子的轨迹半径为
D. 圆形磁场的圆心到O点的距离为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．图像可知正电粒子进入磁场后y轴正方向的速度分量增大，可知进入磁场时正电粒子受到的洛伦兹力向上，左手定则可知粒子垂直于纸面向里，故A正确；
B．粒子做圆周运动如图所示
转过的圆心角范围为，速度分量满足，，
只有当时，，达到最大值，而出磁场时（），则不能为，故B错误；
C．粒子出磁场时速度偏转角等于圆心角，即，粒子在磁场中运动时间
得周期
轨迹半径
故C正确；
D．设磁场圆心坐标为（即所求距离为）粒子入射点，出射点坐标可由圆周运动几何关系得
因为、都在磁场边界上，，代入坐标化简
代入
​得
故D错误。
故选AC。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某实验小组的同学利用如图所示的电路完成了“探究感应电流方向”的实验，实验时，该小组的同学将线圈A置于线圈B中，电键闭合瞬间发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下。
（1）灵敏电流计的偏转方向与线圈A的绕向_______，灵敏电流计的偏转方向与线圈B的绕向_______。（均选填“有关”或“无关”）。
（2）电键闭合后，将滑动变阻器的触头向左滑动，灵敏电流计的指针_______，线圈A从线圈B中拔出的过程中，灵敏电流计的指针_______（均选填“向左偏转”“不偏转”或“向右偏转”）。
【答案】（1） ①. 有关 ②. 有关
（2） ①. 向左偏转 ②. 向左偏转
【解析】
【小问1详解】
[1] [2] 线圈A的绕向决定原磁场的方向，而线圈B的绕向决定感应电流的方向，所以灵敏电流计的偏转方向与线圈A、线圈B的绕向均有关。
【小问2详解】
[1] 由题意，电键闭合瞬间，线圈A中的电流增大，穿过线圈B的磁通量增加，灵敏电流计的指针向右偏转了一下，电键闭合后，将滑动变阻器的触头向左滑动，滑动变阻器接入电路的电阻值增大，流过线圈A的电流减小，穿过线圈B的磁通量减小，灵敏电流计的指针向左偏转；
[2]线圈A从线圈B中拔出的过程中，穿过线圈B的磁通量减小，灵敏电流计的指针向左偏转。
12. 如图甲所示为研究霍尔效应的实验装置，在一矩形金属薄片的、间通入电流，同时外加与薄片垂直的磁场，在、两侧面间出现电压，这个现象称为霍尔效应，称为霍尔电压。某校物理学习小组对霍尔现象进行了如下研究，请完成下列填空：
（1）用螺旋测微器测出薄片厚度，如图乙所示，则_______。
（2）已知金属薄片内单位体积中导电的电子数为，电子电荷量的绝对值为，则霍尔电压_______。（用题中所给字母表示）
（3）在如图甲所示的磁场中，金属薄片面的电势_______（选填“高”或“低”）于面的电势；若金属薄片垂直于电流方向的横截面积为，要让通入电流后电子不发生偏转，需要在间加上的匀强电场的电场强度大小为_______（用，，，，表示）。
【答案】（1）0.520
（2）
（3） ①. 高 ②.
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器的分度值为，由图乙可知薄片厚度为。
【小问2详解】
当电场力与洛伦兹力平衡时，有
根据电流的微观表达式
可得
【小问3详解】
[1]金属薄片中的自由电荷为电子，由左手定则判断，电子会偏向端，使其电势低，同时相对的端电势高，故端的电势比端的电势高；
[2]由
可得，要让电子不发生偏转，需满足洛伦兹力等于电场力，则有
解得
13. 如图所示，粗糙的金属导轨相互平行，它们所在平面与水平面夹角为，匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨上放一质量、接入电路的电阻的金属棒ab，金属棒与导轨间的动摩擦因数，导轨间距，导轨中所接电源的电动势，内阻，定值电阻，重力加速度g取，，，其他电阻不计，求：
（1）要使金属棒不向下滑动磁感应强度的最小值；
（2）要使金属棒不向上滑动磁感应强度的最大值。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
金属棒不向下滑动，对金属棒受力分析如图甲所示
有
解得
【小问2详解】
金属棒不向上滑动，对金属棒受力分析如图乙所示
有
解得
14. 如图所示，在直角三角形abc（含边界）区域内，存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一束质量为m，电荷量为q的带正电粒子从ab边中点O以不同初速度沿平行于ac方向射入该磁场区域。已知ac边长为L，，不计粒子间的相互作用力及粒子所受的重力。求：
（1）粒子想从ab边射出的最大速度；
（2）粒子想从bc边射出的最小速度。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
由图可知，当粒子的轨迹与边相切时，有
此时对应的为最大速度，由洛伦兹力提供向心力得
联立解得
【小问2详解】
由图可知，当粒子的轨迹与边相切时，有
此时对应的为最小速度，由洛伦兹力提供向心力得
联立解得
15. 用均匀导线制成的单匝正方形闭合导线框，其质量为m、边长为L、总电阻为R。将其置于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的水平匀强磁场上方处，磁场的上下边界水平，磁场的上、下边界相距，如图所示。将导线框由静止释放，当导线框边刚出磁场的下边界时，恰好处于平衡状态，已知下落过程中边始终保持水平，重力加速度大小为g，，不计空气阻力。求：
（1）导线框边刚出磁场的下边界时，导线框的速度大小v；
（2）导线框从静止下落到边刚出磁场时，导线框中产生的热量Q；
（3）导线框从静止下落到边刚出磁场的过程中，所用的时间t。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）导线框边刚出磁场的下边界时，线框产生的感应电动势为
根据闭合电路的欧姆定律可知线框中的感应电流为
根据平衡条件有
解得
（2）导线框从静止下落到边刚出磁场的过程中，根据能量守恒定律有
结合上述解得
（3）设导线框进入磁场过程中某时刻速度，导线框中产生的感应电动势
感应电流
所受安培力
联立可得
安培力的冲量
导线框从静止下落到边刚出磁场的过程中，应用动量定理
联立可得