山东省菏泽市鄄城县第一中学2024-2025学年高二下学期4月月考物理试题

高二年级学生自主检测（二）物理试题 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：人教版选择性必修第二册第一章至第三章第2节。 一、选择题（本题共12小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题3分，第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1. 如图所示，倾角为光滑绝缘斜面固定在水平地面上，磁感应强度大小为的匀强磁场垂直纸面向外。一质量为、电荷量为的滑块从斜面的顶端由静止释放。重力加速度为，滑块滑到斜面某位置时，恰好不受斜面的弹力，则在该位置滑块的速度大小为（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示是显像管的原理示意图，图中虚线框区域中有垂直于纸面的磁场，该磁场会使电子枪射出的速率相同的高速电子束发生偏转，最后电子打在荧光屏上，电子重力忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. 磁场对电子的磁场力对电子做正功或负功 B. 电子经过偏转磁场时，做类平抛运动 C. 电子打到荧光屏上不同位置的速度大小相等 D. 若电子束打在点，则偏转磁场垂直纸面向外 3. 以下四幅图片中：图甲是手机无线充电技术；图乙是真空冶炼炉；图丙是在匀强磁场内运动闭合线框；图丁是研究自感现象的实验电路图，闭合开关电路稳定时灯泡发光，流过电感线圈的电流大于灯泡中的电流。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，手机无线充电技术是利用自感现象制成的 B. 图乙中，真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置 C. 图丙中，闭合线框中b点的电势高于c点的电势 D. 图丁中，电路开关断开瞬间，灯泡A会立即熄灭 4. 交流发电机由n匝闭合矩形线框组成，线框的总电阻为R。如图所示为线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动时，穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图像。下列说法正确的是（　　） A. 时刻线框平面与中性面重合 B. 线框的感应电动势最大值为 C. 线框转一周外力所做的功为 D. 从t=0到t=T过程中线框的平均感应电动势为 5. 如图所示，截去一半的塑料瓶周围贴上三块强磁铁，用木棍从内部撑起塑料瓶，它的两边有用木棍支撑起倒立的铝质的易拉罐，当从上往下看顺时针转动中间的塑料瓶时，那么两边的易拉罐转动情况是（　　） A. 两边的易拉罐不动 B. 两边的易拉罐都是逆时针转动 C. 两边的易拉罐都是顺时针转动 D. 稳定时，易拉罐转动的角速度等于塑料瓶转动的角速度 6. 2024年11月14日，深圳国际家电产品展览会开展，参展产品中南北美洲的绝大多数国家家用电器的额定电压是110V，这类用电器不能直接接到我国220V的照明电路上。如图甲为一台南北美洲的小发电机的结构示意图，内阻r为0.7Ω的线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的电动势随时间变化的图像如图乙所示。外接电表均为理想交流电表，电阻R的阻值为9.3Ω，则（　　） A. 发电机产生电动势的最大值为220V，电动势的有效值为110V B. 电流表的示数为11A，电压表的示数为110V C. 发电机的输出功率为1100W D. 在t=0.02s时，穿过线圈的磁通量变化率为零 7. 如图所示，两个相同的条形磁铁置于水平粗糙桌面上，N、S极正对。在两磁铁的竖直对称轴上某点固定一垂直于纸面的长直导线，导线中通以向里的恒定电流，则下列说法正确的是（　　） A. 长直导线不受安培力 B. 长直导线所受安培力方向竖直向上 C. 两条形磁铁对桌面压力均小于各自的重力 D. 放上该长直导线后两条形磁铁与桌面间的摩擦力一定减小 8. 如图所示两个可视为质点、质量均为的物块甲、乙放在绝缘水平桌面上，其中物块甲光滑且不带电，物块乙带正电，电荷量为，与桌面间的动摩擦因数为。物块甲、乙之间用一根不可伸长的轻绳连接，整个空间处于垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为。现将一水平向左、大小为的恒力作用于物块甲上使两物块由静止开始运动，则下列说法正确的是（　　） A. 轻绳中的拉力先增大最终等于 B. 两物块做加速度增大的加速运动最终匀速 C. 两物块最终稳定时的速度为 D. 若稳定后突然撤去，两物块将一起做加速度增大的减速运动直至停止 9. 如图所示为研究自感现象的电路，图中甲、乙两个小灯泡完全相同，为自感系数很大的线圈，其直流电阻小于定值电阻。则下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合的瞬间，甲灯先亮，乙灯后亮 B. 断开开关的瞬间，甲、乙两灯立即熄灭 C. 断开开关的瞬间，甲灯先变亮再慢慢熄灭 D. 断开开关的瞬间，乙灯中的电流反向 10. 如图所示，空间内存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，电场强度大小为，磁场方向垂直于纸面向里，一电荷量为的小球，在与磁场垂直的平面内沿直线运动，该直线与电场方向夹角为，、（图中未标出）为直线轨迹上的两点，两点间距离为。已知重力加速度为，小球在点的速度大小为，则下列说法正确的是（　　） A. 小球质量为 B. 磁感应强度大小为 C. 小球由运动到的时间为 D. 小球由运动到的过程中电场力做功的大小为 11. 某风力发电机的叶片转动时可形成直径为的圆面，设风速恒定为，风向恰好垂直于叶片转动面，已知空气的密度为，该风力发电机能将此圆面内空气动能的转化为电能。则下列说法中正确的是（　　） A. 发电机主要是利用电磁感应的原理工作的 B. 在时间内经过风力发电机叶片圆面的气流的质量为 C. 在时间内经过风力发电机叶片圆面的气流的动能为 D. 此风力发电机的发电功率为 12. 如图所示，边长为L的等边三角形ABC内有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，D是AB边的中点，一质量为m、电荷量为的带电的粒子从D点以速度v平行于BC边方向入射磁场，不考虑带电粒子受到的重力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子可能从B点射出 B. 若粒子垂直于BC边射出，则粒子做匀速圆周运动的半径为 C. 若粒子从C点射出，则粒子在磁场中运动的时间为 D. 所有从AB边射出的粒子，其在磁场中运动的时间均相等 二、实验题（本题共2小题，共15分） 13. 某物理小组的同学设计了用磁感应强度传感器探究线圈中磁场变化产生感应电流的实验。如图甲所示，他将一条形磁铁放在转盘上，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边，磁感应强度传感器上还套有一带有绝缘外层的闭合导线圈（图中未画出），感应电流产生的磁场对原磁场的磁感应强度产生影响不计，转动转盘（及磁铁），磁感应强度测量值周期性地变化，该变化周期与转盘转动的周期一致，该同学取向右为正方向在计算机上得到了如图乙所示的图像，请完成下面填空： （1）在图像记录的这段时间内，线圈中产生的交流电________（填“是”或“不是”）按正弦变化的。 （2）在图像记录的这段时间内，线圈中产生的交流电的频率________（填“先不变，后变小”“不变”或“先不变，后变大”）。 （3）在t=0.15s时刻，线圈内产生的感应电流的方向________（填“不变”或“变化”）。 （4）在0.10~0.15s时间内，线圈内产生感应电流________（填“逐渐减小”“不变”或“逐渐增大”）。 14. 霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面，通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等参数，霍尔电压U、电流I和磁感应强度大小B的关系为，式中的比例系数K称为霍尔系数，d为导体厚度，如图所示。实验表明，铜以及大多数金属的导电物质是带负电荷的电子。 （1）霍尔元件通以如图所示的电流I时，若所用的金属是铜，则电压表的正接线柱应接在接线柱________（选填“3”或“4”）。 （2）若某种导电材料中同时含有可自由移动的正、负电荷，则该材料________（填“能”或“不能”）用于制作霍尔元件，理由是________。 （3）已知霍尔元件的厚度为d，宽度为b，磁感应强度大小为B，自由电荷带电量为q，单位体积内自由电荷的个数为n，自由电荷的平均定向移动速率为v，则金属板上、下两面之间的电势差（霍尔电压）U=________（用含v的式子表示），则霍尔系数K=________。 三、计算题（本题共4小题，共计45分。解答时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能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动。现有这样一个简化模型：如图所示，一上、下表面水平的长方体区域内存在沿竖直向下方向的匀强电场（图中未画出），将质量为，电荷量为的带正电粒子从长方形对角线的交点以水平速度射入长方体区域，刚好从的中点飞出该区域。已知长为，高为，不计粒子的重力。求： （1）长方体区域内电场强度的大小； （2）若撤去电场，加上匀强磁场，粒子也从的中点飞出该区域，则磁感应强度的大小和方向； （3）在（2）基础上，若粒子在磁场中的偏转角为，求分别加电场和磁场时，粒子在该区域运动的时间之比。（结果可以用三角函数和角度表示） 16. 如图所示，在平面直角坐标系的第一象限内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。第二象限存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为。一比荷为不计重力的带正电的粒子，从轴上的点（图中未画出）沿轴正方向以初速度（未知）射入磁场，刚好垂直轴进入第二象限，随后从点离开第二象限，求： （1）粒子初速度； （2）点的坐标。 17. 如图所示，线圈abcd的面积是0.04m²，共500匝，线圈的总电阻r=10Ω，外接电阻R=90Ω，匀强磁场的磁感应强度大小B=T，方向垂直纸面向里，从线圈处于与中性面垂直的平面开始计时（取此时电动势为正），当线圈绕垂直磁场的转轴以300r/min的转速匀速旋转时，求：（图中电表均为理想交流电表） （1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈转过s时电动势的瞬时值大小； （3）电路中，电压表和电流表的示数。 18. 如图所示，倾角α=24°、间距d=1m的平行金属导轨倾斜放置。导轨顶端接有R=4Ω的电阻，e、f为其底端。斜轨道ab的下方有磁感应强度大小为B=1T、方向竖直向下的匀强磁场。质量为m=0.135kg、长度为d=1m、电阻为r=2Ω的导体棒MN垂直倾斜导轨放置，与磁场边界ab的距离为s0=0.5m。现将导体棒MN由静止释放，已知导体棒到达斜轨道底部前已匀速，ab离倾斜导轨底端距离为s=2m，取cos24°=0.9，sin24°=0.4，重力加速度g取10m/s²。不计一切摩擦，不考虑电磁辐射，金属导轨电阻不计，导体棒始终与导轨接触且垂直。求： （1）导体棒MN刚进入磁场时MN两端的电压； （2）导体棒MN在磁场中匀速运动时的速度大小； （3）导体棒MN在倾斜导轨上运动的时间和产生的焦耳热。 高二年级学生自主检测（二）物理试题 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：人教版选择性必修第二册第一章至第三章第2节。 一、选择题（本题共12小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题3分，第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 【1题答案】 【答案】B 【2题答案】 【答案】C 【3题答案】 【答案】B 【4题答案】 【答案】C 【5题答案】 【答案】B 【6题答案】 【答案】D 【7题答案】 【答案】C 【8题答案】 【答案】A 【9题答案】 【答案】AC 【10题答案】 【答案】ACD 【11题答案】 【答案】ACD 【12题答案】 【答案】CD 二、实验题（本题共2小题，共15分） 【13题答案】 【答案】（1）不是 （2）先不变，后变小 （3）不变 （4）逐渐减小 【14题答案】 【答案】（1）4 （2） ①. 不能 ②. 若材料中同时含有正、负电荷，由左手定则可知，正、负电荷往同一方向偏转，则形成不了霍尔电压 （3） ①. Bbv ②. 三、计算题（本题共4小题，共计45分。解答时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能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 【15题答案】 【答案】（1） （2），磁场方向垂直abBA平面向外 （3） 【16题答案】 【答案】（1） （2）（，0） 【17题答案】 【答案】（1） （2） （3） 【18题答案】 【答案】（1） （2） （3）1.5s， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $