山西省阳泉市2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题（含答案）

2024-2025学年第一学期高二年级期末质量监测物理试题（考试时间75分钟，满分100分）注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。3．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，将答案用0.5毫米的黑色笔迹签字笔写在答题卡上。4．考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。1.一个光滑平行金属导轨固定在水平桌面上，导轨间距为d，两导轨间通有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，导轨左端连接着一个定值电阻，现有四根导体棒放在导轨上均以速度做匀速直线运动，则下列四根导体棒产生的感应电动势不等于的是（）A.A B.B C.C D.D2.某同学将辉光球启动后再将日光灯靠近辉光球，发现日光灯发光。通过查阅资料发现，启动辉光球时，内部线圈可以产生不均匀变化的电场，产生的电场会使日光灯发光（如图所示），以下操作一定不会使日光灯发光的是（）A.用金属网罩将日光灯罩起来再靠近辉光球 B.用手触碰辉光球后再将日光灯靠近辉光球C.将辉光球用金属网罩罩起来再靠近日光灯 D.人触摸辉光球再使日光灯贴在人的手臂上3.电吉他原理用到了电磁感应现象，拾音器的简化结构如图甲所示，当用手拨动被磁化的金属弦时，线圈中产生感应电流，电流经过音箱发出声音。若某次拨动琴弦时，在一段时间内，线圈中的磁通量与时间的变化如图乙所示，线圈中产生的感应电动势E与时间t的变化关系可能正确的是（）A. B. C. D.4.某供电站向附近工地的工人宿舍供电，输电导线距离较大，等效电阻为r，如图所示。若该供电站输出电压恒定，每间宿舍的用电器相同，不考虑用电器的电阻变化及宿舍间的导线电阻，当工人宿舍越来越多的开始用电时（）A.通过导线电流一定越小 B.每个宿舍的两端电压一定越大C.工地宿舍消耗的总功率一定越大 D.供电站的输出效率一定越小5.某街道电线杆上有两根相互平行且平行于水平地面的长直导线甲、乙，分别固定在同一个支架上，固定点为A、B，两根导线间的距离为d。在A、B连线的延长线上有一点C，C点距离甲导线为2d，距离乙导线为d；在A、B两点连线的中垂线上有一点D，D点与两根导线的距离均为d（ABD平面与导线垂直），如图所示。已知长直导线周围某点磁感应强度的大小为（k为已知常数，I为导线中的电流，r为该点与导线间的最短距离），假设某时刻两根导线中的电流I大小相等、方向相反，则（）A.AB连线上的各点的磁感应强度均为零 B.两根导线的作用力有相互吸引的趋势C.C点的磁感应强度大小为 D.D点的磁感应强度大小为6.某小组将螺线管通有电流I，若将一个单匝线圈a套在螺线管上且圆心通过螺线管的轴线（线圈a的直径略大于螺线管的直径），将另一个单匝线圈b放在螺线管的上方，且与a线圈在同一竖直平面上，如图所示。当电流增大时，下列有关b线圈的电流方向（由左向右观察）。a线圈的收缩或扩张趋势判断正确的是（）A.顺时针；扩张 B.顺时针；收缩 C.逆时针；收缩 D.逆时针；扩张7.下图是电子光学中静电透镜的原理，O为球形界面的圆心，界面外部的电势均为，内部的电势均为，，法线是过球心的直线，一束靠近界面的平行电子束射向界面，电子的速度为，与法线的夹角为，经过界面后电子束发生偏折（过圆心的电子束不发生偏折），电子的速度变为，与法线的夹角为。已知电子的电荷量大小为e，不计相对论效应和电子间的相互作用，则（）A. B.C.电子束经过界面后会聚到O点 D.电子经过界面后动能改变量为二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.霍尔元件的应用非常广泛，磁传感器中常用到霍尔元件。如图所示有一个霍尔元件（载流子为电子），现通有水平向右的恒定电流I，并放在垂直纸面向外的匀强磁场B中（电流与磁场垂直），在上下两水平面A和接电压表（图中未画出），并将该电压表改装成测量磁感应强度的仪表。下列说法正确的是（）A.A表面接电压表的正接线柱 B.表面接电压表的正接线柱C.改装的磁感应强度表刻度均匀 D.改装的磁感应强度表刻度不均匀9.地球表面存在着不均匀磁场（磁场方向平行于地面），已知地球表面的磁感应强度为B，从地面起每升高l磁感应强度均匀减小。科学家设想用地磁场对飞行器的速度进行干扰，若在飞行器下方固定一个边长同为l的正方形单匝线框（线框面积不变），如图所示。已知线框的电阻阻值为R，当飞行器竖直降落至地面时速度为v（线框上下两边始终处于水平），则此时（）A.线框受到的安培力向下 B.线框中的电流为逆时针C.线框中的电流为 D.线框受到的安培力为10.如图所示，竖直面内有一个内部光滑的绝缘半圆轨道，轨道的直径AB竖直，圆心为O，空间内存在一个水平向右的匀强电场（图中未画出）。现有一个质量为m，电荷量为的带电小球静止在轨道内部C点，CO的连线与竖直方向成角，P点与O点等高。下列说法正确的是（）A.电场强度为B.若将电场逆时针缓慢旋转90°的过程中，为使小球仍然静止在C点，电场强度的大小缓慢变化，则最小值为C.若电场强度大小不变，将方向顺时针缓慢旋转，小球在缓慢运动过程中，则轨道对小球的支持力最大值为2mgD.若电场强度大小不变，将方向逆时针缓慢旋转，小球在缓慢运动过程中，则小球与圆心连线和竖直方向的夹角的正弦值最大为三、实验题：本题共2小题，12题第二空1分，其余每空2分，共15分。11.物理小组为了验证“楞次定律”实验，利用图甲中的器材进行了如下操作：将电源、开关、滑动变阻器和线圈A组成电路，闭合开关，将线圈A插入线圈B，观察并记录电流方向和线圈A的磁场方向。根据图乙判断在实验中线圈A的下端是______极，A线圈插入B线圈后闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下（电流由左向右进入电流计，指针向左偏转，反之右偏），将滑动变阻器滑片向右滑动到某位置时，电流计指针将向______偏一下。若俯视线圈B，绕向为沿______（选填“顺时针”或“逆时针”）由上端绕至下端。12.某兴趣小组利用伏安法测量定值电阻的阻值，采用了以下器材：①电压表V（量程0~3V，内阻约3kΩ）；②电流表A（量程为0~0.6A，内阻约为0.1Ω）；③电源E（电动势3V，内阻不计）④滑动变阻器R（10Ω2A）：⑤开关、导线若干；⑥多用电表；⑦待测电阻。（1）小组同学先利用多用电表对待测电阻进行粗测，按操作顺序逐一写出步骤的序号：______。根据图甲的数据可知，该电阻约为______Ω。A．测量待测电阻的阻值B．将选择开关旋转到“×1”位置C．将两支表笔直接接触，调节“欧姆调零旋钮”，使指针指向欧姆零点（2）关闭多用电表后用伏安法对待测电阻阻值进行精确测量，实验电路图如图乙所示，为了减小系统误差和偶然误差（测量多组数据），请将图乙的电路用笔画线代替导线连接完整______。正确连线后该小组同学根据测量数据绘制出的图像如图丙所示，根据图像可知该定值电阻的阻值为______Ω（结果保留两位有效数字）。（3）该小组同学找来了两个电源A、B（电动势分别为和内阻分别为和），现将待测电阻分别接入上述电源中（如图丁所示），发现两次电阻消耗的功率相等，若，则______（选填“>”“<”或“=”）。四、解答题：本题共3小题，共39分。13.一组较大平行板电容器水平放置（极板间的电场视为匀强电场），间距为h，上、下两极板A、B接在一个电动势恒定的电源上（内阻不计），如图所示，电容器的极板中心分别有一个圆孔。现将一个质量为m，电荷量为q的小球（直径略小于圆孔）由距离A极板h处的高度由静止释放，恰好落至点返回，忽略电容器外部电场对小球的影响及极板的厚度，重力加速度为g。求：（1）电源的电动势U；（2）若将B极板竖直向上移动，仍使小球由同一位置释放（距离A板h处），小球能否下落穿过点？若能请说明理由，若不能请计算出下落的最低点距离A板的高度x。14.如图所示，平面内有一个半径为R的圆形区域，右侧存在一个截面为矩形的区域abcd，两个区域的切点O为ad边的中点，，，bc和cd边上分别有两个接收屏（接收屏的长度等于矩形区域的边长）。两个区域内存在垂直纸面向外且相同的匀强磁场（两区域磁场方向平行），磁感应强度，现有一簇粒子（质量为m，电荷量为）以速度，方向竖直向上垂直磁场进入圆形区域（粒子的射入范围等于圆形区域的直径且分布均匀），不考虑粒子的重力，射出矩形边界后的粒子不再考虑。求：（1）沿着半径射入的粒子在圆形区域内的运动时间t；（2）矩形区域内粒子所经过的面积S；（3）打到cd屏上的粒子数占进入矩形区域粒子数的比例N。15.游乐园里的儿童过山车深受小朋友的喜爱，小朋友坐到轨道车中，利用电磁弹射的原理将车弹射出去，上升到一定的高度。现将电磁弹射车的原理简化为如图所示。ABEF和CDGH为两个宽度均为的水平光滑平行金属导轨，BDEG间有一段绝缘轨道连接（图中阴影区域），EF和GH斜面右侧有导线连接，ABCD间为足够长的“加速区”，存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，绝缘轨道右侧有个“减速区”，“减速区”有n个连续宽度为的匀强磁场（磁场间距离也为d），磁感应强度均为。轨道的左端分别连有电动势为的电源，内阻忽略不计，电容，弹射车的下端连有一根导体棒（弹射车未画出），当单刀双掷开关拨至“1”时，电源对电容充电，充满电后将开关拨至“2”，在导体棒的推动下弹射车的速度达到稳定后进入绝缘轨道右侧，经过若干磁场区域后速度减小为，冲上右侧斜面才能保证小朋友的安全；已知弹射车和导体棒的总质量为，导体棒的有效电阻，其他电阻忽略不计，重力加速度g取，不考虑磁场间的相互影响。求：（1）电容器储存的最大电荷量；（2）弹射车弹出“加速区”时的速度与该区域的磁感应强度的关系；（3）“减速区”的磁场最少的个数。2024-2025学年第一学期高二年级期末质量监测物理试题参考答案一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。【1题答案】【答案】C【2题答案】【答案】A【3题答案】【答案】C【4题答案】【答案】D【5题答案】【答案】D【6题答案】【答案】A【7题答案】【答案】D二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。【8题答案】【答案】AC【9题答案】【答案】BC【10题答案】【答案】ABD三、实验题：本题共2