广东省深圳市福田区红岭中学2024-2025学年高二上学期二段考（期末）物理试卷

高二物理试卷 第 1 页，共 6 页 红岭中学 2024－2025 学年第一学期第二学段考试 高二物理试卷 (说明：本试卷考试时间为 75 分钟，满分为 100 分) 命题人：肖寒 审题人：行科瑜 一、单项选择题（本大题共 7小题，每题 4分，共 28分，每小题的四个选项中仅有一个选项 是正确的，请将你认为正确的答案的代号涂在答题卡上） 1．高大的建筑物上安装避雷针，阴雨天气时可避免雷击，从而达到保护建筑物的目的。如图， 虚线是某次避雷针即将放电时，带负电的云层和避雷针之间三条等差等势线的分布示意图，实 线是空气中某个带电粒子由 M 点到 N 点的运动轨迹，不计该带电粒子的重力，则（ ） A．避雷针尖端带负电 B．带电粒子带正电 C．带电粒子越靠近避雷针尖端，其加速度越小 D．带电粒子在 M 点的电势能大于在 N 点的电势能 2．某同学利用电容式传感器设计了一款汽车油量监测系统，如图所示，极板 M、N 组成的电 容器视为平行板电容器，M 固定，N 通过一绝缘轻杆与漂浮在油面上的浮子 Q 相连，浮子 Q 上下移动带动 N 上下移动，可通过测量电容器极板之间电压来监测油量的多少。当汽车油量 减少时，极板 M、N 的距离增大，若极板上电荷量保持不变，则该电容器（ ） A．极板间电压不变 B．极板间电压变小 C．极板间电场强度不变 D．极板间电场强度变大 3．在北半球，当我们抬头观看教室内的电扇时，发现电扇正在逆时针转动。金属材质的电扇 示意图如图所示，由于地磁场的存在，下列关于 A、O 两点的电势及电势差的说法正确的是 （ ） A．A 点电势比 O 点电势高 B．A 点电势比 O 点电势低 C．A 点电势等于 O 点电势 D．扇叶长度越短，转速越快，两点间的电势差数值越大 高二物理试卷 第 2 页，共 6 页 4．用电阻 R=4Ω 的均匀电阻丝制成一个圆环，并把它接到如图所示的电路中，图中导线的 P 端能沿圆环移动，并保持良好接触。已知 R0=4Ω，电源内阻忽略不计。则 P 从圆环的最高点 顺时针移动至最低点的过程中圆环的电功率（ ） A．一直增大 B．一直减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 5．如图，水平面 MN 下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，纸面为竖直平面。不可形变的导体 棒 ab 和两根可形变的导体棒组成三角形回路框，其中 ab 处于水平位置框从 MN 上方由静止释 放，框面始终在纸面内框落入磁场且 ab 未到达 MN 的过程中，沿磁场方向观察，框的大致形 状及回路中的电流方向为（ ） A． B． C． D． 6．自行车速度计可以利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率。如图甲所示，一块磁铁安 装在前轮上，轮子每转一圈，磁铁就靠近传感器一次，传感器就会输出一个脉冲电压。如图乙 所示，电源输出电压为 1U ，当磁场靠近霍尔元件时，在导体前后表面间出现电势差 2U （前表 面的电势低于后表面的电势）。下列说法中错误．．的是（ ） A．图乙中霍尔元件的载流子带负电 B．若电流 I 变大，则霍尔电势差 2U 变大 C．自行车的车速越大，则霍尔电势差 2U 越大 D．若传感器的电源输出电压 1U 变大，则 霍尔电势差 2U 变大 高二物理试卷 第 3 页，共 6 页 7．图（a）是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程——白鹤滩水电站，是我国 实施“西电东送”的大国重器，其发电量位居全世界第二，仅次于三峡水电站。白鹤滩水电站远 距离输电电路示意图如图（b）所示，如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机 输出电压恒定，R 表示输电线电阻，且 R 恒定，则当用户增多时（ ） A． 2A 示数增大， 1A 示数减小 B． 1V 、 2V 示数都减小 C．输电线上的功率损失增大 D．输电效率升高 二、多项选择题（本大题 3小题共 18分，每小题的四个选项中有两个或两个以上的选项是正 确的，全选对得 6分，选不全但对得 3分，有错选得 0分） 8．如图甲所示，垂直纸面的匀强磁场内有一边长为 L、电阻为 R 的正方形导体框 abcd，已知 磁场的磁感应强度 B 随时间变化的图象如图乙所示，t=0 时刻磁场方向垂直于纸面向里，则得 出下列说法正确的是（ ） A．在 0~t0与 t0~2t0时间内，线圈中的感应电流方向相反； B．在 0~2t0时间内，线圈中的感应电流的大小与方向保 持不变 C．在 0~2t0时间内，ab 边受到的安培力的大小与方向保 持不变 D．在 0~t0与 t0~2t0时间内，ab 边受到的安培力方向相反 9．如图所示，有一圆形匀强磁场区域，方向垂直纸面向外，b、c 为直径上的两个点，a、b 弧 为圆周的三分之一，甲、乙两粒子电荷量分别为+q、-q，以相同的速度先后从 a 点沿半径方向 进入磁场，甲粒子从 c 点离开磁场，乙粒子从 b 点离开磁场，则 甲、乙两粒子中（ ） A．甲粒子的质量大 B．乙粒子的动能大 C．甲粒子在磁场中的运动轨道半径大 D．乙粒子通过磁场的时间长 高二物理试卷 第 4 页，共 6 页 10．图甲所示的装置是斯特林发电机，其工作原理图可以简化为图乙。已知矩形导线框的匝数 为 N，面积为 S，处在磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，矩形导线框以角速度绕垂直磁场 方向的轴OO匀速转动，线框与理想变压器原线圈相连。理想变压器原、副线圈的匝数比为1: 4， 图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点， 1R 为定值电阻，R 为滑动变阻器，交 流电压表 1V 、 2V 均视为理想电表，不计线框的电阻。下列说法正确的是（ ） A. 从图示位置开始计时，线圈产生的感应电动势瞬时值为 𝑒 = 𝑁𝐵𝑆𝜔cos𝜔𝑡 B. 线框从图示位置开始转过 180°的过程中，产生的平均电动势为 2𝑁𝐵𝑆𝜔 𝜋 C. 线框从图示位置开始转过 180°的过程中，电压表 1V 的示数先变大后变小 D. 滑动变阻器的滑片向 d 端滑动的过程中，电压表 2V 的示数始终为2 2NBS 三、实验题（本大题 2小题，共 16分） 11．（6 分）某同学测量一段粗细均匀电阻丝的电阻率，实验操作如下： (1)用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，如图甲所示，示数为 mm； (2)用多用电表“×1”倍率的欧姆挡粗测该电阻丝的阻值时，指针如图乙所示，示数为 Ω； (3)用电流表（内阻约为 5 Ω）、电压表（内阻约为 3 kΩ）测量该电阻丝的阻值 Rx，为了减小 实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，下列电路中符合要求的是________。 A． B． C． D． 高二物理试卷 第 5 页，共 6 页 12．（10 分）日常生活中经常用到干电池，为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学按 图（a）所示的电路进行实验操作，并利用实验测得的数据在坐标纸上绘制出如图（b）所示的 U I− 图像。除电池、开关、导线外，可供使用的器材有： A．电压表（量程3V）； B．电流表 1A （量程0.6A ）； C．电流表 2A （量程3A）； D．定值电阻 0R （阻值0.5）； E．滑动变阻器 1R （最大阻值20，允许通过最大电流为1A ）； F．滑动变阻器 2R （最大阻值200，允许通过最大电流为0.5A ）。 (1)为方便实验调节且能较准确地测量，电流表应当选择 ，滑动变阻器应选用 。（选 填器材前的字母序号） (2)该实验电路接入定值电阻 0R 的主要目的是_____。 A．保护电压表 B．使电压表的示数变化更明显 C. 改装电表 (3)该电池的电动势E = V ，内阻 r = 。（结果均保留 2 位小数） 四、计算题（本大题共 3小题，共 38分） 13．（10 分）如图所示，电阻不计的平行金属导轨倾角为 ，间距为 L，处在竖直向下的匀强 磁场中，导轨中接入电动势为 E、内电阻为 r 的直流电源，外电路中除电阻 R 外其余电阻不计。 质量为 m、长度 L 电阻不计的导体棒静止在轨道上，与轨道垂直。 (1)若导轨光滑，求磁感应强度为 B； (2)若导轨与导体棒摩擦因数为（ tan  ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力），求磁感应强度 B 的取值范围。 高二物理试卷 第 6 页，共 6 页 14．（12 分）如图甲所示，在光滑绝缘水平桌面上平放一个闭合正方形导线框abcd ，其边长 0.4mL = ，质量为 0.4kgm = ，每条边的电阻相同，线框总电阻 0.2ΩR = 。边界平行的有界磁 场宽度为 L，磁感应强度大小 0.5TB = 、方向竖直向下。当线框ab 边与磁场左边界间的距离为 L 时,线框在一水平向右的恒力 F 作用下，沿着与磁场边界垂直的方向运动。ab 边运动到磁场 左边界时立即撤去力 F，线框加速度随位移的变化关系如图乙所示。求： (1)线框进入磁场的过程中通过线框某一横截面的电荷量； (2)线框ab边刚进入磁场时的速度大小以及此 时 ab边两端的电压大小； (3)线框穿过磁场的过程中 ab边产生的焦耳热。 15．（16 分）如图所示，在空间坐标系 Oxyz 中，在 0z  的空间存在沿 z 轴负方向的匀强电 场，而在 0.1m 0z−   的空间则存在沿 y 轴正方向的匀强磁场。某时刻由 ( )0, 0.2,0.1P − 点， 一比荷为 42 10 C/kg q m =  带正电的粒子以速度 3 0 1 10 m/sv =  沿 y轴正方向射入电场后恰由坐 标原点 O 射入磁场，粒子重力不计。求： (1)匀强电场的电场强度 E 的大小； (2)为了使粒子能够返回匀强电场，则匀强磁场的磁感应强度大小 B 的取值范围； (3)若𝐵 = 𝜋 T，则粒子第 100 次穿越 xOy 平面时的位置坐标是多少。