河北省张家口市尚义县第一中学等校2024-2025学年高二下学期2月开学考试物理试题

2024-2025学年第二学期高二年级2月收心考试 物理 注意事项：1.本试卷考试时间为75分钟，满分100分， 2.答题前，考生务必将自已的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位夏。 一、单选题：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， 只有一项符合题目要求的。 1. 当今社会，人工智能迅猛发展，而形形色色的科技材料是人 工智能的基础。如图为某同学用平行板电容器探究某材料在 竖直方向的尺度随温度变化关系的装置示意图，电容器上极 被测材料 板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动。若保持电容 加热器 器所带电荷量不变，发现材料温度降低时，两极板间电压升高。则下列说法正确的是 A.极板间距离增大 B. 被测材料竖直方向尺度增大 C.极板间电场强度变大 D.电容器电容变大 2. 如图所示是一组沿水平方向的等势面，每两个相邻等势面相距 2cm,由此可以确定电场强度的方向和大小是 A.竖直向下，E=150V/m B.水平向左，E=150V/m C.水平向左，E=300V/m D.竖直向下，E=300V/m 3.如图所示电路中，电源的电动势和内阻分别为E和下，L和L。为两个阻值不变的小 灯泡，R为滑动变阻器，R2为定值电阻，当滑动变阻器的滑片向上滑动时，两灯泡 的亮度变化情况为 A,L:和L2都变亮 B.L4和L2都变暗 C.L变亮，L2变暗 D.L变暗，Lg变亮 4.如图所示，半圆形导线c通以恒定电流I,将其放置在竖直向上的匀强磁场中， 导线所在平面与磁场平行。已知磁感应强度大小为B,导线长为、直径与 磁场方向夹角日=45°，则该导线所受到的安培力大小为 A.2BIL B.√2BIL C./3BIL D.BIL 5。如图所示为某一电流的1一1图像，曲线部分为正弦函数的一部分，则电流的有 效值为 ↑LA A.2A B. 22A C.25A D KA 高二物理 第1页共6页 6.如图所示，粒子源不断地产生氢的三种同位素原子核(H、H和H),三种粒子 飘入（初速度可忽略不计）电压为U,的加速电场，经加速后从小孔沿平行金属 板c、d的中心线射入偏转电场。cd两板间的电压为U:,在偏转电场的右侧存在 范围足够大的有界匀强磁场，磁场左边界PQ与cd板右端重合，磁场方向垂直 纸面向里。三种粒子通过偏转电场后从PQ进人磁场，之后又从PQ边界射出磁 场，平行金属板c、d的中轴线与PQ边界交于O点。整个装置处于真空中，加 速电场与偏转电场均视为匀强电场，不计粒子重力及粒子间的相互作用力。下列说法 错误的是 A.{H、H和H三种粒子从同一位置射入磁场 关其关X X写X黑河为 B.}H、H和H三种粒子从同一位置射出磁场 C.}H、H和H三种粒子射出磁场时速度方向相同 ×关X闲 ×就关天闲 D. 仅增大U,则H射人磁场的位置和射出磁场 的位置之间的距离不变 7.如图所示是一个圆心在O点、半径为R的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小 为B,磁感应强度方向垂直纸面向里。大量同种带电粒子从圆上A点以不同的 方向沿纸面射人磁场，速度大小均为，带电粒子的质量均为m,所带电荷量均 为9，粒子重力均忽略不计，下列说法错误的是 A.若0=2qB m ,则粒子在磁场中运动的最长时间为器 B.若2gB那且粒子在磁场中运动时间最长，则粒子的人射速 度方向与AO之间的夹角为45 C.若u=B ,则粒子射出磁场时的速度方向均垂直于AO方向 D.若=B5,粒子能打在圆形磁场边界上的范围是三分之一个圆周长 2m 二、多选题：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， 有两个或两个以上正确答案，全部选对得6分，漏选得3分，错选0分。 8.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数分别为、。当输入电压U=9V时，三个 完全相同的灯泡L、L、L均正常发光，灯泡电阻恒定。下列说法正确的是 A.n1:2=2:1 B.n￥：=3：1 C.灯泡的额定电压是3V D.如果L突然烧断，L,将变暗，L将变亮 ) 9。我国建造的第一台回旋加速器的工作原理如图所示，其核心部分是两个D形盒 (图甲)，两盒中间接入交变电压（图乙）。粒子源O置于D形盒的圆心附近，现 粒子源产生质子(H),在t=0时刻质子进人“D”型盒的间隙，质子获得的最 高二物理第2页共6页 大动能为E:,已知粒子的初速度不计，忽略粒子在电场中运动的时间，不考虑 加速过程中引起的粒子质量变化。下列说法正确的是 A. 质子第二次加速前后在磁场中运动的轨道半径之比为1：√ B.仅增大交变电压U。,质子在加速器中获得的最大动能将增大 C.仅增大交变电压U,质子在加速器中运动的时间将减小 D. 若仅将交流电源周期变为原来的两倍，则可使用该加速器对a粒子(H) 加速，且a粒子获得的最大动能Ea等于Ea 10.如图所示，水平方向的匀强磁场的上下边界分别是MN、PQ, 磁场宽度为L。一个边长为a的正方形导线框(L>2a),从磁 场上方下落，运动过程中上下两边始终与磁场边界平行。若不 M文文家笑区平 计空气阻力，则线框从cd边刚进人磁场到ab边离开磁场过程 中线框所受安培力F的大小随时间：变化的图像可能正确的是 XXXX其% X名XX.×￥ A B D 三、非选择题：本题共5道小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、方程式和 重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分；有数值计算的，答案中必须明确 写出数值和单位。 11.(10分)为探究影响感应电流方向的因素，“葡子实验小组”的同学们做了如下 的实验。 图甲 图乙 (1)同学们首先用如图甲的实验装置进行探究，所用电流表指针偏转方向与电 流方向间的关系为：当电流从“十”接线柱流人电流表时，指针向右偏转。 高二物理第3页共6页 将条形磁铁按如图甲方式S极向下插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转。 说明螺线管中感应电流在螺线管内部产生的磁场方向与条形磁铁在螺线管内部 产生磁场方向 (填“相同”或“相反”) (2)同学们又用如图乙所示的器材进行探究。发现为了使小灯泡能短暂发光， 应将如图所示的N极向下的条形磁铁快速 (选填“向下插人”或“向上 拔出”)。同学们还发现条形磁铁运动越快，小灯泡发光的亮度就越大，这说明 感应电动势随 (选填“磁通量”、“磁通量的变化量”或“磁通量的变化 率”)的增大而增大。 (3)实验结束后，实验小组的同学们又结合教材中自感实验做了如下实验。如 图丙所示，将两条支路分别接上电流传感器（可以测出电流大小，且内阻忽略 不计)，已知灯泡电阻不变且阻值为R。闭合开关S后，流过两个电流传感器的 图像如图丁所示。由图可知： 图丙 图丁 ①流过灯泡的电流是 (选填“a”或“b”)； ②线圈的直流电阻 (选填“大于”“等于”或“小于”)灯泡电阻R 12. (8分)柠檬果肉质多细嫩，具有促进消化，生津止渴，补充维生素C的功效。 某兴趣小组想要探究柠檬电池的电动势E和内阻？的大小。同学们用铜片和锌 片相隔一定距离平行插入柠檬内，制成一个如图甲所示的简易柠檬电池（该电 池电动势约为1V,内阻约为3002)。 1.0 0.8 柠檬电 I'mA 图内 图甲 图乙 (1)现利用毫安表、电压表较精确地测定该“柠檬电池”的电动势和内阻、小 组成员设计了如图乙所示的实验电路图。若滑动变阻器有R(0~1500Q)和 R:(0一15Q)两种规格，为使电路中电压、电流调节范围大一些，则应该选用 (选填“R,”或“R,”)； (2)按图乙实验，得到的U一1图像如图丙所示，则该水果电池的电动势E= V,内阻r= :(结果保留一位小数) (3)同学们保持其他实验条件不变，仅增加铜片和锌片插人的深度，重复上述 实验，测得的电源内阻与原来相比变小了，产生这种情况的原因可能是 (请从电阻决定式的角度进行解释)。 高二物理第4页共6页 13.(10分)如图所示，有一连接电源且水平放置的金属导轨处在磁感应强度为B =0.5T的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面为0=60°角斜向上。将金属杆ab 垂直导轨放置，结果αb静止在导轨上，已知：金属棒质量为m=1kg,接人导 轨的长度为L=2m,通过的电流为1=2A,重力加速度g=10m/s2。求： (1)金属杆ab受到的摩擦力。 (2)金属杆ab对导轨的压力。 14.(12分)如图甲所示，两根完全相同的光滑导轨固定，导轨所在平面与水平面 成0=53°，下端连接定值电阻R,导轨间距L=0.5m。导轨所在斜面的矩形区 域M1PP2M2内分布有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小随时间的变 化规律如图乙所示，上下边界MP、P,M2的距离d=0.4m.t=0时刻，导轨 斜面上与M1P1距离s处，一根质量为m=2kg,阻值r=1.252的金属棒ab垂 直于导轨由静止释放，经过0.2s进入磁场且恰好匀速通过整个磁场区域。已知 重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8，导轨电阻不计。求：(1)t=0时，ab与 M1P的距离s: (2)定值电阻R的阻值； (3)从=0到ab棒离开磁场的整个过程中电阻R产生的热量。 B/T 20.0 010030403 高二物理第5页共6页 1。Q4分)某质游仪原理如图所示，A为粒子加速器，加速电压为U,B为速度 选择器，磁场与电场正交，匀强电场水平向左，匀强磁场方向垂直于纸面向里， 磁感应强度为B,两板间距离为山，C为偏转分离器，匀强磁场方向垂直于纸 面向里，磁感应强度为B:。现有一质量为m、电荷为十q、初速度为0的粒子， 经A加速后，该粒子进入B恰好做匀速直线运动，粒子从M点进人C后做匀 速圆周运动、打在底片上的N点，不计重力。 (1)求速度选择器两板间的电压大小U2: (2)求MN的距离L: (3)其他条件不变，仅使A中的加速电压减小至U,(U略小于U),粒子怡 好垂直打在速度选择器下挡板的P点上，求粒子打在P点的速度大小。 高三物理第6页共6页