高二物理期末模拟卷【测试范围：教科版2019必修第三册、选择性必修第二册】（考试版A4）

2024-2025学年高二物理上学期期末模拟卷（考试时间：90分钟，分值：100分）注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．测试范围：教科版2019必修第三册、选择性必修第二册。4．难度系数：0.7。第Ⅰ卷一、单选题(共13小题，每小题3分，共39分，每小题列出四个备选项中只有一个符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)1．关于静电的知识，下列说法正确的是（）A．雷电天气时，云层所带的电荷量大小不一定是元电荷的整数倍B．高层建筑上装避雷针是应用了尖端放电的原理C．调节空气湿度无法防治静电危害D．两个不带电物体相互摩擦带电后，可能带等量的同种电荷2．我国古人最早发现了尖端放电现象，并将其用于生产生活中，避雷针就利用了尖端放电现象。避雷针上方有雷雨云时，避雷针附近的电场线分布如图所示，图中央的竖直黑线AB表示避雷针，CD为水平地面。在M、N、P、Q四点中，电势最高的是（）A．Q点 B．P点 C．N点 D．M点3．如图甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动可以产生交变电流，其电动势e随时间t变化的图像如图乙所示，线圈电阻，电阻，则（）A．时，线圈与中性面垂直 B．内，电流的方向改变50次C．电阻R两端电压为 D．电阻R在内产生的热量为4．两根固定平行直导线M、N，通入大小相同的电流，方向均垂直纸面向里，截面如图所示。P为截面内的一点，O为MN的中点。已知M、N、P恰位于等边三角形的三个顶点，导线M在P点产生的磁感应强度的大小为B，则P点的磁感应强度（）A．大小为，方向沿OP向上B．大小为，方向垂直于OP向右C．大小为B，方向沿OP向上D．大小为B，方向垂直于OP向右5．如图甲所示，用金属裸导线制作大小两个圆环，已知大圆半径为，小圆半径为，两圆环接触相切于点。大圆环上端、和切点处留有一非常小缺口。空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场，从时刻起磁感应强度按图乙规律变化，设磁场垂直纸面向里为正方向，则以下说法中正确的是（）A．在过程中，大圆环上a、b两点电势B．若将小缺口闭合，在过程中小圆环上有如箭头所示方向的电流C．若将小缺口闭合，在前后瞬间回路中的电流不同D．在过程中，将理想电压表正确接在大圆环上的、两点之间，电压表读数为6．如图，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。时，磁感应强度为，此时MN到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流，从开始，磁感应强度B应该怎样随时间t变化（）A．磁感应强度B应该随时间t均匀减小B．磁感应强度B应该随时间t成反比C．磁感应强度B随时间t不可能成反比D．磁感应强度B应该随时间t的倒数成线性7．1932年，美国物理学家安德森在宇宙射线实验中发现了正电子。如照片所示，在垂直于照片平面的匀强磁场（照片中未标出）中，这是一个正电子穿过铅板时的轨迹。关于照片中的信息，下列说法正确的是（）A．粒子的运动轨迹是抛物线B．粒子在铅板上方运动的速度小于在铅板下方运动的速度C．粒子从上向下穿过铅板D．匀强磁场的方向垂直照片平面向外8．离子陷阱是一种利用电场或磁场将离子俘获并囚禁在一定范围内的装置。如图所示为最常见的“四极离子陷阱”的俯视示意图，四根平行细杆与电源相连，相当于四个电极，相对的电极带等量同种电荷，相邻的电极带等量异种电荷。在垂直于四根杆的平面内四根杆的连线是一个正方形abcd，A、C是a、c连线上的两点，B、D是b、d连线上的两点，A、C、B、D到正方形中心O的距离相等，则下列判断正确的是（）A．D点的电场强度为零B．A、B、C、D四点电场强度相同C．B点电势比A点电势高D．O点的电场强度为零9．电磁炮是利用电磁发射技术制成的新型武器，如图所示为电磁炮的原理结构示意图。若某水平发射轨道长，宽，发射的炮弹质量为，炮弹被发射时从轨道左端由静止开始加速。当电路中的电流恒为，轨道间匀强磁场时，不计空气及摩擦阻力。下列说法正确的是（）A．磁场方向为竖直向下B．炮弹的加速度大小为C．炮弹在轨道中加速的时间为D．炮弹发射过程中安培力的最大功率为10．如图所示，虚线ad左侧有面积足够大的磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，ad右侧为无磁场区域。使边长为L的正方形单匝导线框绕其一顶点a，在纸面内顺时针转动，线框电阻为R，经时间t匀速转到图中虚线位置，则（）A．导线框abcd中感应电流方向为逆时针方向B．该过程中流过线框任意横截面的电荷量为C．导线ab、ac所受安培力的大小之比为D．导线abc受到的安培力的合力方向垂直于ac向上11．如图所示的磁流体发电机由彼此正对的两水平且彼此平行的金属板M、N构成，M、N间存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B1，两金属板与两平行且在水平面内放置的金属导轨相连，金属板M、N及两平行金属导轨间的距离均为d，平行金属导轨间存在磁感应强度为B2的匀强磁场，磁场的方向与竖直方向成θ角斜向左上方，在两平行金属导轨上放有一长为d的直导体棒PQ，直导体棒PQ与两平行金属导轨垂直，其电阻为R，其余电阻不计。在两平行金属板M、N间垂直于磁场方向喷入一束速度大小为v0的等离子体（不计重力），PQ仍静止在导轨上，已知导体棒的质量为m，它与金属导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．通过导体棒的电流方向为P→QB．导体棒受到的安培力大小为C．导体棒受到金属导轨的摩擦力大小为D．金属导轨对导体棒的支持力大小为12．如图所示的电路中，光敏电阻R2的阻值随光照强度增大而减小，电表均为理想电表。闭合开关S，电路达到稳定状态后，若增大照射光强度，电流表的示数变化为，电压表的示数变化为，下列说法正确的是（）A．电流表示数减小 B．电压表示数减小C．电容器所带电荷量增加 D．保持不变13．已知一个均匀带电球体在其内部产生的电场强度处处为零，在球体外部产生的电场与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同。有一个半径为R的球体上均匀分布着正电荷+Q，在过球心O的直线上有A、B、C、D、E五个点，OA=AB=BC=CD=DE=R，若以OA为直径在球内挖一小球，把挖出的小球移到CD之间固定，带电球体剩余部分和固定小球对于B点和E点的电场强度和电势说法正确的是（球的体积公式为），静电力常量为k（）A．由于E点左侧总电荷量没有变化，所以E点电场强度不变B．带电球体剩余部分在B点的电场强度C．带电球体剩余部分和带电小球固定后的在B点电场强度D．B点和E点在挖出小球之后相比挖出小球之前电势减少二、多选题(本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)14．下列设备中工作原理相同的是（）A．发电机 B．质谱仪C．变压器 D．无线充电15．如图所示是两个等量异种点电荷，周围有1、2、3、4、5、6各点，其中1、2之间距离与2、3之间距离相等，2、5之间距离与2、6之间距离相等。两条虚线互相垂直且平分，那么关于各点电场强度和电势的叙述正确的是（）A．1、3两点电场强度大小相等方向相同B．5、6两点电势可能不同C．4、5两点电场强度可能相同D．在1处由静止释放一电子，在向右运动过程中加速度一定是先减小后增大第Ⅱ卷三、实验题(本题共3小题，共14分)16．（3分）如图甲为一种电容式角度传感器的原理图，动片与定片为金属材质，动片可以绕转轴转动，动片与定片间为空气，该传感器可以通过测量电容的变化来测量角度（）的变化。(1)图甲中转动动片可以改变电容器的______（填标号）。A．两片正对面积 B．两片间距 C．电介质(2)类比平行板电容器可知，随着角度变大，电容式角度传感器的电容将______（填“变大”或“变小”）。(3)如图乙，将该电容式角度传感器充电后与静电计连接，可认为电容器的电荷量基本不变，已知静电计两端电势差越大，指针张角越大，在转动动片的过程中，发现静电计指针张角变大，则电容式角度传感器的角度______（填“变大”或“变小”）。17．（5分）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中使用可拆式变压器如图所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。(1)下列说法正确的是______。A．实验中，必须在副线圈上接上用电器以形成闭合回路B．变压器正常工作时，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈C．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠压而成是为了减小涡流D．使用多用电表测电压时，先用最大量程挡试测，再选用适当的挡位进行测量(2)用原线圈匝的变压器实验，测得的实验数据如表所示：次数1234/V4.906.007.5010.06/V2.402.923.704.97根据实验数据可知，该次实验时副线圈的匝数为______（填“200”或“800”或“1600”）。(3)多次实验后发现原线圈与副线圈的电压之比总是稍大于原线圈与副线圈的匝数之比，可能的原因是______。（写出一条即可）18．（6分）“阳光”学习小组正在测定某种合金制成的金属丝的电阻率。(1)同学们用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图甲所示，则该金属丝的直径______。(2)接着用多用电表粗测金属丝的阻值。在进行正确的机械调零后，将欧姆挡的选择开关拨至“”挡，再将红、黑表笔短接，进行欧姆调零，再将金属丝接入两表笔间，表盘示数如图乙所示，则金属丝的阻值为________。(3)为了更准确地测量金属丝的电阻，同学们经过讨论设计的实验电路图如图丙所示（表示待测金属丝）。同学们选择合适的实验器材正确操作。实验中测得接入电路的金属丝长度为，直径为，电压表的示数为，电流表的示数为，则金属丝的电阻率________（用本题所给的物理量符号表示）。四、计算题（本题共4小题，第19题各7分，第20题各9分，第21题11分，第22题14分，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的，答案中有单位的必须明确写出数值的单位）19．（7分）如图所示，负电荷q在恒力F作用下在匀强电场中做匀速运动，某段时间内由A运动到B，已知：AB距离为l＝0.5m，恒力，F与AB的夹角为，电荷量为，A点的电势，不计电荷的重力，。求：(1)匀强电场的电场强度E的大小；(2)B点的电势；(3)q由A到B的过程中电势能的变化量。20．（9分）在研究微型电动机的性能时，应用如图的实验电路，当调节变阻器R使电动机停止转动时，电流表和电压表测得的数据是0.5A，2.0V，重新调节R使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的读数分别是2.0A，30.0V，则：(1)这台电动机的内阻为多少？(2)电动机正常运转时的输出功率是多少？(3)电动机的效率是多少？21．（11分）芯片是现代科技的核心，芯片的制造过程中有一个重要步骤就是离子注入。离子注入是指用高能量的电场把离子加速，打入半导体材料的过程，是芯片制造中重要的掺杂技术。如图所示，在一个边长为的正方形真空空间，沿对角线将它分成Ⅰ、Ⅱ两个区域，其中I区域（包括边界有垂直于纸面的匀强磁场，在II区域内有平行于且由指向的匀强电场。一正离子生成器不断有正离子生成，所有正离子从点沿方向以速度射入I区域，然后这些正离子从对角线中点进入II区域，最后这些正离子恰好从点射出。已知离子流的正离子带电量均为，质量均为，不考虑离子的重力以及离子间的相互作用力，求：(1)I区域磁感应强度的大小和方向；(2)Ⅱ区域电场强度的大小；(3)为了调整离子注入的深度，现将磁感应强度增强为原来的2倍，同时调整电场强度，使正离子仍可以从点注入半导体。求调整前后正离子从点飞出的动能大小之比。22．（14分）如图所示，倾角为、绝缘、光滑、无限长的斜面上相距为的