江西省宜春市丰城市第九中学2025-2026学年高二下学期开学检测物理试题（含解析）

2025-2026 学年下学期高二日新班开学考试物理试卷
总分：100 分 考试时间：75 分钟
一、选择题（1-7 为单选题，每题 4 分；8-10 为多选题，每题 6 分，共 46 分。）
1 ．下列说法正确的是( )
A ．布朗运动就是液体分子的热运动
B ．物体的温度越高，分子的平均动能越大
C ．对一定质量气体加热，其内能一定增加
D ．气体压强是气体分子间的斥力产生的
2 ．如图所示，回旋加速器 D 形盒上加有垂直于表面的匀强磁场，猜缝间接有电压为 U、频率为f 的交流电。若 A 处粒子源产生的氘核在加速器中被加速，则( )
A ．交流电的周期等于氘核在磁场中运动周期的一半
B ．氘核获得的最大速度与磁场的磁感应强度无关
C ．仅增大电压 U，氘核在加速器中运动的时间变短
D ．若要加速a 粒子，则交流电的频率f 必须改变
3 ．如图所示，半径为 R 的圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，两完全相同的带正电粒子 a 和 b，以相同的速率从 M 点射入磁场，粒子 a 沿半径 MO 方向射入，粒子 b 沿与半径MO 成 30°角方向射入，不计粒子重力及两粒子之间的相互作用，若粒子 a 从 N 点射出磁场， 试卷第 1 页，共 8 页
A ．3 ：4 B ．3 ：2 C ．2 ：3 D ． 1 ：2
4 ．如图所示，一带电质点质量为 m、电量为 q，重力忽略不计，以平行于 Ox 轴的速度 v
从y 轴上的 a 点射入图中第一象限所示的区域。为了使该质点能从 x 轴上的 b 点以速度 v 射出，且射出方向与 x 轴正方向的夹角为60。，可在适当的地方加一个垂直于 xOy 平面、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场。若此磁场仅分布在一个圆形区域内，则该圆形磁场区域的最小半径为( )
A ． B ． C ． D ．
5．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 10:1 ，原线圈输入的交流电如图乙所示，电阻 R = 22 a ，则( )
A ．交流电的频率为 100 Hz
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B ．t = 0.005 s 时电压表的读数为 V
C ．t = 0.01 s 时电流表读数为 1 A
D ．该变压器原线圈的输入功率为 22 W
6 ．如图，理想变压器原线圈输入电压u = Um sin wt ，副线圈电路中R0 为定值电阻，R 是滑动变阻器，V1 和V2 是理想交流电压表，示数分别用U1 和U2 表示；A1 和A2 是理想交流电流表，示数分别用I1 和I2 表示。下列说法正确的是( )
A ．I1 和I2 表示电流的瞬时值
B ．U1 和U2 表示电压的有效值
C ．滑片 P 向下滑动过程中，U2 变大、I1 变大
D ．滑片 P 向下滑动过程中，U2 不变、I1 变小
7 ．如图所示，足够长的 U 型光滑金属导轨平面与水平面成 θ 角（0<θ<90°) 其中 MN 与 PQ平行且间距为 L，磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直导轨平面，导轨 NQ 部分电阻为 R，其余部分电阻不计。金属棒 ab 由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触， ab 棒接入电路部分的电阻为 R，当流过 ab 棒某一横截面的电荷量为 q 时，棒的速度大小为
v，则金属棒 ab 在这一过程中( )
A ．运动的平均速度为 B ．运动的平均速度小于
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C ．下滑位移大小为 D ．受到的最大安培力的大小为
8．如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为 B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO9为其对称轴。一导线折成边长为 l 的正方形闭合回路 abcd，回路在纸面内以恒定速度 v0 向右运动，则( )
A ．当运动到关于 OO9对称的位置时穿过回路的磁通量为零
B ．当运动到关于 OO9对称的位置时穿过回路的磁通量向里
C ．在从左边磁场运动到右边磁场的过程中穿过回路的磁通量一直减少
D ．在从左边磁场运动到右边磁场的过程中穿过回路的磁通量先减少后增加
9 ．如图所示，一个质量为 m、带电量为+q 的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中．现给圆环向右初速度 v0，在以后的运动过程中，圆环克服摩擦力所做的功可能为( )
A ．0 B ． mv02
C ． mv D ．mv02
10．如图所示，水平面内固定一个电阻不计的金属圆环，环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B = 1T 的匀强磁场。长为L = 0．5m 的金属棒 1 ，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO 上，随转轴以角速度w = 20 rad/s 匀速转动。圆环上某点和OO 轴通过导线分别与水平面内足够长的两平行金属导轨相连，导轨之间存在磁感应强度大小也为
B = 1T 的匀强磁场，方向竖直向上，转轴OO 、导线和导轨电阻均不计。长为2L 的金属棒 2从中点处折弯成两段，每一段与导轨都成30。角，刚好架在平行金属导轨上，与导轨接触良
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好。已知金属棒 2 与导轨间的动摩擦因数为μ = 0.1 ，质量为 m = 1kg 。两根金属棒单位长度的电阻均为r0 = 0.5Ω ,重力加速度 g = 10m / s2 。现将金属棒 2 从导轨上由静止释放，经10s达到稳定状态，下列说法正确的是( )
A ．金属棒 2 运动稳定后为匀速运动
B ．金属棒 2 由静止释放到运动稳定时，通过金属棒横截面的电量为8C
C ．金属棒 2 由静止释放到运动稳定时，电路消耗的总电能大于11J
D ．金属棒 2 稳定后安培力做功的功率为2W
二、实验题（18 分）
11 ．现有一块直流电流计 G，满偏电流为200μA ，内阻约 400Ω 。某同学想把它改装成量程为 0-2V 的电压表，他首先根据图示电路，用半偏法测定电流计 G 的内阻。
（1）该同学在开关断开的情况下，检查电路连接无误后，将 R 的阻值调至最大，后续的实验操作步骤依次是_________ ，最后记录R' 的阻值并整理好器材（请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母）．
A. 闭合S1
B. 闭合S2
C. 调节 R 的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
D. 调节 R 的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
E. 调节R' 的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
F. 调节R' 的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
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（2）如果测得 R' 的阻值为400.0Ω ,即为电流计 G 内阻的测量值，则给电流计 G__________联（选填“串”或“并”）一个阻值为_______ Ω 的电阻，就可以将该电流计 G 改装成量程为 2V的电压表．
（3）在本实验中电流计 G 内阻的测量值R' 比其内阻的实际值Rg ________（选填“偏大”或“偏
小”）
12．为了测量某电源的电动势和内阻，并研究利用该电源为小灯泡供电的情况，某同学进行了如下实验：
(1)该同学首先设计了如图（a）所示的实验电路，其中 R 为电阻箱，定值电阻R0 =4Ω,电压表可视为理想电表，实验过程中采集电压表和电阻箱的读数，并以 为纵坐标， 为横
1 1
坐标，画出 - 的关系图线，如图（b）所示（该图线为一条直线），根据图线求得该电源
U R
的电动势E = ________V，内阻 r = ________ Ω 。（均保留两位有效数字）
(2)在第（1）问的电路设计中，如果电压表不能视为理想电表，电源电动势和内阻的测量值存在系统误差，所测r测 _________ r真 ，E测 _________ E真 。（均填“大于”“等于”或“小于”）
(3)在进一步研究中，该同学测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线如图（c）所示，如果把两个该型号的灯泡串联后再与R1 = 9Ω 的定值电阻串联起来接在上述电源上（其电动势和内阻是第（1）问计算的结果），如图（d）所示，则流过每只小灯泡的实际电流约为
_________A，每只小灯泡两端的实际电压约为_________V。（均保留 2 位小数）
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三、计算题（36 分）
13 ．如图为远距离输电示意图，已知电厂的输出功率为 100kW，输出电压为 250V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为 1 ：20，降压变压器的原、副线圈的匝数比为 20 ：1，输电线的总电阻R = 30Ω ,图中变压器可视为理想变压器，求：
（1）图示中的送电电流I2
（2）用户得到的电压U4
（3）用户得到的功率P用 。
14．实验室有一装置可用于探究原子核的性质，其中部分装置的主要原理可简化为，在空间中有一直角坐标系 xOy，在紧贴（-0.2m ，0）的下侧处有一粒子源 P，能沿 x 轴正方向以
v0 = 1 × 106 m/s 的速度持续发射比荷为 C/kg 的某种原子核。在x < 0 ，y < 0 的空间 中沿-y 方向的匀强电场EV/m。在x > 0 的空间有垂直于 xOy 平面向里的匀强磁场，
磁感应强度的大小为B1 = 0.2 T。忽略原子核间的相互作用，xOy 平面图如图所示。
（1）求原子核第一次穿过y 轴时的速度大小；
（2）若原子核进入磁场后，经过 Δt = π × 10-7 s 瞬间分裂成 a、b 两个新核。其中a 粒子的速度为va = 4 × 106 m/s，方向仍沿原运动方向，质量和电荷量均为原来的三分之一。求： a 粒子第 1 次经过y 轴时的位置，及原子核从 P 点出发到分裂，再到 a 粒子第一次打到y 轴所需要的时间。
15 ．如图所示，间距L = 0.5m 的平行导轨 MNS、PQT 处于磁感应强度大小均为B = 0.4T 的
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两个匀强磁场中，水平导轨处的磁场方向竖直向上，光滑倾斜导轨处的磁场方向垂直于导轨平面斜向下。长度均为 L、质量均为 m = 40g 、电阻均为 R = 0.1Ω 的导体排 ab 、cd 分别垂直放置于水平和倾斜导轨上，并与导轨接触良好，导轨电阻不计，导体棒 ab 通过两根跨过光滑定滑轮的绝缘细线分别与质量m0 = 200g 的物体 C 和导体棒 cd 相连，细线沿导轨中心线且在导轨平面内，细线及滑轮的质量不计，已知倾斜导轨与水平面的夹角 θ = 37o，水平导轨与导体棒 ab 间的动摩擦因数μ = 0.4 ，重力加速度 g 取10m/s2 ，sin37o = 0.6 ，两导轨足够长，导体棒 cd 运动中始终不离开倾斜导轨。将物体 C 由静止释放，当它达到最大速度时下落的高度h = 1m ，在这一运动过程中，求：
（1）物体 C 的最大速度；
（2）导体棒 ab 产生的焦耳热。
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1 ．B
A ．布朗运动是液体分子无规则运动的反应，是分子热运动的反应，但布朗运动不是分子的热运动，A 错误；
B ．温度是分子平均动能的标志，故物体的温度越高，分子的平均动能越大，B 正确；
C ．根据ΔU = W + Q 可知，对一定质量气体加热，其内能不一定增加，C 错误；
D ．气体压强是大量的气体分子对容器器壁频繁的碰撞而产生的，D 错误。故选 B。
2 ．C
A ．交流电的周期等于氘核在磁场中运动周期，A 错误；
B ．根据
得
则氘核最大动能
氘核获得的最大速度与磁场的磁感应强度有关，B 错误；
C ．氘核在回旋加速器回旋一周，增加的动能为 2qU，在回旋加速器中运动时间由回旋次数决定，设回旋次数为 n，则由
可得
所以粒子运动总时间
若只增大交变电压 U，则氘核在回旋加速器中加速次数会减小，导致运行时间变短，C 正确；
D ．根据
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又 α 粒子与氘核的比荷相同，α 粒子与氘核在磁场中运动的周期相同，又
f 粒子与氘核在磁场中运动的频率相同，若要加速a 粒子，则交流电的频率f 不用改变。D 错误。
故选 C。
3 ．A
粒子 a 从 N 点射出磁场，则在磁场中转过的角度为 90。，粒子在磁场中运动的半径等于 R，则粒子 b 在磁场中运动的半径也为 R，轨迹如图；
由几何关系可知，四边形 MOPO1 为菱形，则粒子 b 在磁场中转过的角度为 120。，两粒子的周期相等，则时间之比等于转过的角度之比为 3:4。
故选 A。
4 ．A
质点在磁场中做圆周运动的半径为 R，根据牛顿第二定律得
解得
做出粒子的圆心与轨迹，如图所示
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质点在磁场区域中的轨迹就是以O 为圆心、R 为半径的圆（如图所示实线圆）上的圆弧
MN，M 点和 N 点在所求圆形磁场区域的边界上。在通过 M、N 两点的不同的圆周中，最小的一个是以 MN 连线为直径的圆周（如图所示虚线圆）。所以本题所求的圆形磁场区域的最小半径为
故 A 正确，BCD 错误。
故选 A。
5 ．D
A ．由图像可知，交流电的周期为 0.02s，有
故 A 错误；
B ．理想变压器原、副线圈的匝数比为 10:1，故副线圈的电动势有效值为UVt = 0.005 s 时电压表的读数为
U有效 = 22V
电压表的读数为 22V。故 B 错误；
C ．根据闭合电路欧姆定律，有
根据变压器原副线圈电流与匝数的定量关系，有
故 C 错误；
D ．该变压器原线圈的输出功率为
P = I2R = 22W
答案第 3 页，共 12 页
故 D 正确。
故选 D。
6 ．B
AB ．在交流电中电表显示的都是有效值，故 A 错误 B 正确；
CD．滑片 P 向下端滑动过程中，电阻减小，电压不变即 U2 不变，则 I2 变大，输出功率变大，输入功率变大，输入电压不变，所以 I1 变大，故 CD 错误。
故选 B。
7 ．C
AB.金属棒 ab 从开始下滑到速度大小为 v 的过程中，速度逐渐增大，所受安培力逐渐增大，则 ab 做加速度逐渐减小的变加速运动，所以运动的平均速度大于 ，故 AB 错误；
C ．金属棒 ab 从开始下滑到速度大小为 v 的过程中，设下滑位移大小为 x，经历时间为 t，
则根据法拉第电磁感应定律可得这段时间内回路中产生的平均感应电动势为 根据闭合电路欧姆定律可得平均感应电流为 ，根据电流的定义有 ，联立以上三式可得x 。故 C 正确；
D ．当金属棒 ab 的速度为 v 时所受到的安培力最大，根据闭合电路欧姆定律和法拉第电磁感应定律可知此时回路中的电流为I，所以受到的最大安培力大小为Fm ，故D 错误。
故选 C。
8 ．AD
AB ．正方形闭合回路运动到关于OO 对称的位置时，穿过回路的两个方向相反的磁场面积相等，且磁感应强度大小均为 B，故穿过回路的磁通量为零，选项 A 正确 B 错误；
CD ．正方形闭合回路在从dc 边与MN 重合的位置运动到完全进入右边磁场的过程中，穿过回路的磁通量先减少后增加，选项 C 错误 D 正确。
故选 AD。
9 ．ABC
A ．圆环在运动过程中受到竖直向下的重力和竖直向上的洛伦兹力，如果
qv0B = mg
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时，圆环与细杆之间没有弹力，所以摩擦力为零，摩擦力做功为零，A 正确；
C ．如果
qv0B > mg
圆环先减速运动，摩擦力做负功，速度减小，洛伦兹力减小，当
qvB = mg
时，再做匀速直线运动，摩擦力为零，不做功，根据
qvB = mg
可得
由动能定理可得
解得
C 正确；
B ．如果
qv0B < mg
摩擦力做负功，直到静止，所以根据动能定理可得
得
B 正确；
D ．由以上分析可知，克服摩擦力做的功不可能为：mv02 ，D 错误。
故选 ABC。
10 ．ACD
A．对金属棒 2 进行分析，当金属棒 2 所受安培力与摩擦力平衡时，达到稳定状态，即匀速运动，故 A 正确；
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B ．金属棒 1 切割磁感线产生的感应电动势
根据右手定则可知，金属棒 2 受到向右的安培力加速，产生的感应电动势
(
2
)E = 2BLv sin 30o = BLv
稳定时有
可得稳定时的速度为
v = 2m / s
根据动量定理有
2BILt sin 30o - μmgt = mv
其中
q = It
解得
q = 24C
故 B 错误；
C ．金属棒 2 由静止释放到运动稳定过程，感应电动势的平均值
感应电流的平均值
其中
q = 24C
解得
x = 36m
可知
1 2
2 mv + μmgx = 38J
则电路消耗的总电能
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所以金属棒 2 由静止释放到运动稳定时，电路消耗的总电能大于 11J，故 C 正确；
D ．金属棒 2 稳定后安培力做正功，其做功的功率大小与摩擦力做功的功率大小相等，所以有
P = μmgv = 2W
故 D 正确。
故选 ACD。
11 ． ACBE 串 9600 偏小
（1）[1]半偏法测电阻实验步骤：第一步，按原理图连好电路；第二步，闭合电键S1，调节滑动变阻器 R，使表头指针满偏；第三步，闭合电键 S2，改变电阻箱 R1 的阻值，
当表头指针半偏时记下电阻箱读数，此时电阻箱的阻值等于表头内阻 rg。故实验操作步骤依次是 ACBE。
（2）[2][3]如果测得R' 的阻值为400.0Ω ,则电流计的内阻为
r=400Ω
即为电流计 G 内阻的测量值，要想改装成量程为 2V 的电压表则给电流计 G 串联一个阻值为
的电阻，就可以将该电流计 G 改装成量程为 2V 的电压表。
（3）[4]实际上电阻箱并入后的， 电路的总电阻减小了，干路电流增大了， 电流计半偏时，流过电阻箱的电流大于流过电流计的电流，电阻箱接入的电阻小于电流计的电阻，所以该测量值偏小于实际值。
12 ．(1) 5.0 1.0
(2) 小于 小于
(3) 0.31 0.95
（1）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有E = U 整理得
结合图（b）可知， A -1 ，
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解得E = 5.0V ，r = 1.0Ω （2）[1][2]若考虑电压表的分流作用，根据闭合电路欧姆定律有
整理得 则 解得EV > 5.0V ，r 故所测E测 小于E真 ，r测 小于r真 。
（3）[1][2]图（d）中，设小灯泡两端的电压为U ，通过小灯泡的电流为 I ，根据闭合电路欧姆定律有E = 2U + I(R1 + r )
代入数据并整理得2U +10I = 5
在图（c）中作出此U - I 关系图线，如图所示
两图线的交点对应的 I 和 U 分别约为0.31A 和0.95V ，即流过每只小灯泡的实际电流约为0.31A ，每只小灯泡两端的实际电压约为 0.95V 。
13 ．(1) 20A ；(2) 220V ；(3) 88kW (1)根据
U2 n2
可得
又因为
P2 = P1 = 100kW
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则输电线上的电流为
(2)输电线上损失的电压为
U = I2 × R线 = 600V
降压前的电压为
U3 = U2 -U = 4400V
用户得到的电压为
(3)输电线上损失的功率为
P线 = IR线 = 12kW
用户得到的功率为
P用 = P1 - P线 = 88kW
2×106m/s s
（1）原子核在 xOy 平面的电场中做类平抛运动，如图所示，粒子在水平方向做匀速直线运动有
电场力提供加速度
Eq
a =
m
竖直方向速度为
vy = at0
可得粒子速度为
（2）原子核做类平抛运动，竖直方向有
原子核在磁场B1 中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力
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解得半径为
粒子运动的周期为
因为 ，所以该原子核在磁场B1 中运动了半个周期后分裂，如图所示，所以分裂后 a核的半径为
根据几何关系可知 a 核经过y 轴时的位置为
粒子在电场中的运动时间
进入磁场速度与水平方向的夹角为θ ,有
因此
θ = 60。
其中
Ta 粒子做圆周运动的时间为
解得
因此总时间为
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15 ．（1）2m/s ；（2） 0.52J
（1）设 C 达到的最大速度为vm ，由法拉第电磁感应定律，回路的感应电动势为
E = 2BLv
m
由欧姆定律得回路中的电流强度为
金属导体棒 ab 、cd 受到的安培力为
F = BIL
设连接金属导体棒 ab 与 cd 的细线中张力为T1 ，连接金属导体棒 ab 与物体 C 的细线中张力
为T2 ，导体棒 ab 、cd 及物体 C 的受力如图
由平衡条件得
T1 = mgsin37o + F
T2 = T1 + F + f
T2 = m0g
解得
v = 2m/s
m
（2）系统在该过程中产生的内能为E1 ，由能的转化和守恒定律得
m0gh = (2m + m0 )v2 + mghsin37o + E1运动过程中由于摩擦产生的内能为
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E2 = μmgh
则这一过程电流产生的内能为
E3 = E1 - E2
又因为 ab 棒、cd 棒的电阻相等，联立可得，电流通过 ab 棒产生的焦耳热为
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