高二物理期末模拟卷（上海专用，选必二全册）-学易金卷：2024-2025学年高中下学期期末模拟考试

2024-2025学年高二物理下学期期末模拟卷 （考试时间：60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：沪科版2020 选择性必修第二册 4．难度系数：0.7 一、海上航行（3+3+4=10分） 在海上航行的日子里，小方同学发现了一个漂浮在海上的“充电宝”。它是一个充电站，其原理是利用海浪带动浪板上下摆动，从而带动发电线框以角速度ω进行单向的逆时针匀速转动，并向外输出电流，其结构如图（a）所示。线框ab两的电压有效值为U。 （a） （b） （c） 1． 若从中性面开始计时，取初始电流方向为正。则t时刻ab两端的电压方程u（t）为___________。 A． B． C． D． 2． 若将“充电宝”ab两端的交变电压输入自耦变压器后输出到如图（b）所示电路，当滑片处于线圈中点位置时，输出端的电压有效值___________。 3． 利用cd的输出电压给图（d）所示电路供电，cd端口作为电源，其内阻恒定为r。当开关K断开时，内阻功率为P1；K闭合时，内阻功率为P2。若两种情况下cd的输出功率相等，则___________。 A．， B．， C．， D．， 二、法拉第圆盘发电机（3+3+3+11=20分） 法拉第发明了世界上第一台发电机—圆盘发电机。有人说法拉第圆盘发电机像一只简陋可笑的儿童玩具，产生的电流甚至不能让一只小灯泡发光。但这是世界上第一台发电机，是它首先向人类揭开了机械能转化为电能的序幕。法拉第圆盘发电机就是利用了电磁感应定律。 4．某实验装置如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B。如果线圈 A 中电流 i与时间t的关系有甲、乙、丙、丁四种情况，那么在 t1~t2 这段时间内，哪种情况可以观察到线圈B中有变化的感应电流（ 　） A．甲图 B．乙图 C．丙图 D．丁图 5．如图所示，A、B为不同金属制成的正方形线框，导线截面积相同，A的边长是 B 的二倍，A的密度是B的，A的电阻是B的 4 倍，当它们的下边在同一高度竖直下落，垂直进入如图所示的磁场中，A框恰能匀速进入，那么（　　） A．B线框也是匀速进入磁场 B．下边刚进入磁场时，A、B中感应电流强度之比是 2:1 C．线框全部进入磁场的过程中，通过截面的电量之比为 2∶1 D．线框全部进入磁场的过程中，消耗的电能之比为 4∶1 6．如图所示，两块水平放置的金属板距离为 d，用导线、开关S与一个 n 匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场 B 中。两板间放一台小型压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为 m、电荷量为 q 的带正电小球，S没有闭合时传感器有示数，S闭合时传感器示数变为原来的一半。则线圈中磁场 B 的变化情况和磁通量的变化率分别为（　　） A．正在增强， B．正在减弱， C．正在增强， D．正在减弱， 7．如图（甲）所示，倾角 α=30°、宽度 L=0.5m、电阻不计的光滑金属轨道足够长，在轨道的上端连接阻值 R=1.0Ω 的定值电阻，金属杆 MN 的电阻 r=0.25Ω，质量 m=0.2kg，整个装置处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中。将金属杆由静止开始释放，在计算机屏幕上同步显示出电流i和时间t的关系如图（乙）所示，已知t=3.2s之后电流渐近于某个恒定的数值，杆与轨道始终保持垂直，0~3.2s内金属杆下滑的距离 s=2m。（g=10m/s2）求： （1）磁感应强度B的大小？ （2）1.0s 时金属棒的加速度大小？ （3）求 3.2s 时金属杆的速度大小？ （4）求 0~3.2s 内回路中产生总的焦耳热？ 三、特雷门琴（5+6+3=14分） 特雷门琴是世界第一件电子乐器。特雷门琴生产於1919年，由前苏联物理学家利夫·特尔门（Lev Termen）教授发明，艺名雷奥·特雷门（Leon Theremin）。同年已经由一位女演奏家作出公开演奏，尤甚者连爱因斯坦都曾参观，依然是世上唯一不需要身体接触的电子乐器。 8．人手与竖直天线构成可视为如下图所示的等效电容器，与自感线圈L构成振荡电路。 （1）当人手靠近天线时，电容变大_________（选填“变大”、“不变”、“变小”）。 （2）（多选）在电容器电荷量为零的瞬间，（ ）达到最大值。 A．电场能     B．电流     C．磁场能     D．电压 9．特雷门琴的扬声器结构如图所示，图a为正面切面图，磁铁外圈为S极，中心横柱为N极，横柱上套着线圈，其侧面图如图b所示。 （1）此时线圈的受力方向为（ ） A．左     B．右     C．径向向外     D．径向向内 （2）若单匝线圈周长为，磁场强度，，，，则I的有效值为______A；单匝线圈收到的安培力的最大值为______？ 10．已知人手靠近竖直天线时，音调变高，靠近水平天线时，声音变小；那么若想声波由图像①变成图像②，则人手（　　） A．靠近竖直天线，远离水平天线 B．靠近竖直天线，靠近水平天线 C．远离竖直天线，远离水平天线 D．远离竖直天线，靠近水平天线 四、汽车中的电应用（4+5+10=19分） 电在汽车的使用过程中应用广泛，在保障汽车行驶、提升安全与舒适度等方面发挥了重要作用。 11．汽车内燃机利用火花塞产生电火花的电路原理图如图所示。开关断开的一瞬间，可以在原线圈两端产生的交变电压（持续时间很短）。已知变压器原线圈匝数为，副线圈匝数为，图中变压器可视为理想变压器，则副线圈两端电压的有效值为________；若仅减小原线圈的匝数，火花塞的放电频率会________（“变大”、“变小”或“不变”） 12．利用压敏电阻可以制作汽车油量显示电路，如图1所示。通过多次测量获得了压敏电阻的阻值随汽油产生的压强的变化关系，如图2所示。已知汽油的深度为时，电流表的示数为，则定值电阻_______。随着汽油深度的变化，电阻的最大功率为_______W。已知电源电动势为（内阻不计），汽油的密度，重力加速度取。 13．汽车装有加速度传感器，以测量汽车行驶时的纵向加速度。如图所示，加速度传感器有一个弹性梁，右端夹紧，左端固定着霍尔元件，处在上下正对的两个相同磁体的中央位置（不考虑弹性梁和霍尔元件重力的影响），霍尔元件中通入从左往右的电流。如果传感器有向上的纵向加速度，则传感器的弹簧质量系统离开它的静止位置而向下偏移。 （1）若汽车纵向无加速度，则监测到的前后表面的电势差为_____（“正值”“负值”“零”）； （2）当纵向加速度向下时，若霍尔元件材料为金属导体，则前表面比后表面的电势______（“高”或“低”），此时若仅将两磁体的、磁极同时对调，则前后表面电势的高低情况与之前________（“相同”或“相反”）。 （3）若汽车纵向加速度向上且逐渐变大，则监测到的前后表面的电压会_____（“增大”“减小”“不变”）。若希望提高此装置的测量灵敏度（即相同的加速度产生更大的霍尔电压），可以在设计上采取哪些措施 ___________________（写出一种即可） 五、西电东输（2+12+6=20分） 我国已经掌握世界上最先进的高压输电技术，并在西电东输工程上效果显著。 14．下列示意图中的变压器能给电灯供电，且副线圈中电流比原线圈大的是哪一种（　　） A． B． C． D． 15．如图（a）所示，交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中顺时针匀速转动，穿过该线圈的磁通量中随时间变化的规律如图（b）所示。已知线圈匝数为匝。 （1）该发电机线圈的角速度为_______rad/s，产生电动势最大值为_______（结果保留3位有效数字）。 （2）图（a）中流经负载上电流方向为（ ） A．     B． （3）由图（b）可知，线圈中的感应电流改变方向的时刻为（ ） A．0.01s     B．0.015s （4）若发电机的最大电动势为，负载为最大阻值为的滑动变阻器，线圈总内阻为，且，则流经负载的电流有效值的最小值为___________，发电机的最大输出功率为___________。 16．（计算）在图（c）中发电机输出功率为，输出电压为，每一根输电线阻值为。若输电时输电线上损失的电功率恰好为2%，并向用户输送的电压，则所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为多少？ 六、磁铁下落发电（3+3+3+3+5=17分） 某同学利用图甲所示装置，研究磁铁下落过程中重力势能与电能的转化。螺线管固定在铁架台上，其线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接，线圈的内阻r =20Ω，滑动变阻器最大阻值为40Ω，初始时滑片位于变阻器正中间R=20Ω的位置。打开传感器，将质量m=0.01kg的小磁铁，S极朝下置于螺线管正上方，由静止起释放，穿过螺线管后落到海绵垫上并静止（磁铁在空中不发生转动且受到的阻力远小于磁铁重力），释放点到海绵垫高度差h=0.25m。计算机屏幕上显示出，电压传感器读数与电流传感器读数乘积的大小随时间变化的UI - t图像，如图乙所示。 17．磁铁下落的整个过程中，螺线管线圈中磁通量大小的变化情况为（　　） A．一直增大 B．先增大后减小 C．先减小再增大 D．先增大后减小再增大再减小 18．磁铁下落的整个过程中，电流传感器中的电流流向为（　　） A．一直从a流向b B．一直从b流向a C．先从a流向b再从b流向a D．先从b流向a再从a流向b 19.（多选）关于图乙中纵坐标UI的前后两个峰值，以下说法正确的是（　　） A．如果仅略减小h，两个峰值都会减小 B．如果仅略减小h，两个峰值可能会相等 C．如果仅移动滑片，增大滑动变阻器接入阻值，两个峰值都会减小 D．如果仅移动滑片，增大滑动变阻器接入阻值，两个峰值都会增大 20．磁铁下落的整个过程中，螺线管产生的感应电动势最大值约为________V。（结果保留3位有效数字） 21.（计算）估算磁铁下降h＝0.25m的过程中，重力势能转化为电能的效率 η 为多少？（结果保留3位有效数字） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2024-2025学年高二物理下学期期末模拟卷 （考试时间：60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：沪科版2020 选择性必修第二册 4．难度系数：0.7 一、海上航行（3+3+4=10分） 在海上航行的日子里，小方同学发现了一个漂浮在海上的“充电宝”。它是一个充电站，其原理是利用海浪带动浪板上下摆动，从而带动发电线框以角速度ω进行单向的逆时针匀速转动，并向外输出电流，其结构如图（a）所示。线框ab两的电压有效值为U。 （a） （b） （c） 1． 若从中性面开始计时，取初始电流方向为正。则t时刻ab两端的电压方程u（t）为___________。 A． B． C． D． 2． 若将“充电宝”ab两端的交变电压输入自耦变压器后输出到如图（b）所示电路，当滑片处于线圈中点位置时，输出端的电压有效值___________。 3． 利用cd的输出电压给图（d）所示电路供电，cd端口作为电源，其内阻恒定为r。当开关K断开时，内阻功率为P1；K闭合时，内阻功率为P2。若两种情况下cd的输出功率相等，则___________。 A．， B．， C．， D．， 二、法拉第圆盘发电机（3+3+3+11=20分） 法拉第发明了世界上第一台发电机—圆盘发电机。有人说法拉第圆盘发电机像一只简陋可笑的儿童玩具，产生的电流甚至不能让一只小灯泡发光。但这是世界上第一台发电机，是它首先向人类揭开了机械能转化为电能的序幕。法拉第圆盘发电机就是利用了电磁感应定律。 4．某实验装置如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B。如果线圈 A 中电流 i与时间t的关系有甲、乙、丙、丁四种情况，那么在 t1~t2 这段时间内，哪种情况可以观察到线圈B中有变化的感应电流（ 　） A．甲图 B．乙图 C．丙图 D．丁图 5．如图所示，A、B为不同金属制成的正方形线框，导线截面积相同，A的边长是 B 的二倍，A的密度是B的，A的电阻是B的 4 倍，当它们的下边在同一高度竖直下落，垂直进入如图所示的磁场中，A框恰能匀速进入，那么（　　） A．B线框也是匀速进入磁场 B．下边刚进入磁场时，A、B中感应电流强度之比是 2:1 C．线框全部进入磁场的过程中，通过截面的电量之比为 2∶1 D．线框全部进入磁场的过程中，消耗的电能之比为 4∶1 6．如图所示，两块水平放置的金属板距离为 d，用导线、开关S与一个 n 匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场 B 中。两板间放一台小型压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为 m、电荷量为 q 的带正电小球，S没有闭合时传感器有示数，S闭合时传感器示数变为原来的一半。则线圈中磁场 B 的变化情况和磁通量的变化率分别为（　　） A．正在增强， B．正在减弱， C．正在增强， D．正在减弱， 7．如图（甲）所示，倾角 α=30°、宽度 L=0.5m、电阻不计的光滑金属轨道足够长，在轨道的上端连接阻值 R=1.0Ω 的定值电阻，金属杆 MN 的电阻 r=0.25Ω，质量 m=0.2kg，整个装置处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中。将金属杆由静止开始释放，在计算机屏幕上同步显示出电流i和时间t的关系如图（乙）所示，已知t=3.2s之后电流渐近于某个恒定的数值，杆与轨道始终保持垂直，0~3.2s内金属杆下滑的距离 s=2m。（g=10m/s2）求： （1）磁感应强度B的大小？ （2）1.0s 时金属棒的加速度大小？ （3）求 3.2s 时金属杆的速度大小？ （4）求 0~3.2s 内回路中产生总的焦耳热？ 三、特雷门琴（5+6+3=14分） 特雷门琴是世界第一件电子乐器。特雷门琴生产於1919年，由前苏联物理学家利夫·特尔门（Lev Termen）教授发明，艺名雷奥·特雷门（Leon Theremin）。同年已经由一位女演奏家作出公开演奏，尤甚者连爱因斯坦都曾参观，依然是世上唯一不需要身体接触的电子乐器。 8．人手与竖直天线构成可视为如下图所示的等效电容器，与自感线圈L构成振荡电路。 （1）当人手靠近天线时，电容变大_________（选填“变大”、“不变”、“变小”）。 （2）（多选）在电容器电荷量为零的瞬间，（ ）达到最大值。 A．电场能     B．电流     C．磁场能     D．电压 9．特雷门琴的扬声器结构如图所示，图a为正面切面图，磁铁外圈为S极，中心横柱为N极，横柱上套着线圈，其侧面图如图b所示。 （1）此时线圈的受力方向为（ ） A．左     B．右     C．径向向外     D．径向向内 （2）若单匝线圈周长为，磁场强度，，，，则I的有效值为______A；单匝线圈收到的安培力的最大值为______？ 10．已知人手靠近竖直天线时，音调变高，靠近水平天线时，声音变小；那么若想声波由图像①变成图像②，则人手（　　） A．靠近竖直天线，远离水平天线 B．靠近竖直天线，靠近水平天线 C．远离竖直天线，远离水平天线 D．远离竖直天线，靠近水平天线 四、汽车中的电应用（4+5+10=19分） 电在汽车的使用过程中应用广泛，在保障汽车行驶、提升安全与舒适度等方面发挥了重要作用。 11．汽车内燃机利用火花塞产生电火花的电路原理图如图所示。开关断开的一瞬间，可以在原线圈两端产生的交变电压（持续时间很短）。已知变压器原线圈匝数为，副线圈匝数为，图中变压器可视为理想变压器，则副线圈两端电压的有效值为________；若仅减小原线圈的匝数，火花塞的放电频率会________（“变大”、“变小”或“不变”） 12．利用压敏电阻可以制作汽车油量显示电路，如图1所示。通过多次测量获得了压敏电阻的阻值随汽油产生的压强的变化关系，如图2所示。已知汽油的深度为时，电流表的示数为，则定值电阻_______。随着汽油深度的变化，电阻的最大功率为_______W。已知电源电动势为（内阻不计），汽油的密度，重力加速度取。 13．汽车装有加速度传感器，以测量汽车行驶时的纵向加速度。如图所示，加速度传感器有一个弹性梁，右端夹紧，左端固定着霍尔元件，处在上下正对的两个相同磁体的中央位置（不考虑弹性梁和霍尔元件重力的影响），霍尔元件中通入从左往右的电流。如果传感器有向上的纵向加速度，则传感器的弹簧质量系统离开它的静止位置而向下偏移。 （1）若汽车纵向无加速度，则监测到的前后表面的电势差为_____（“正值”“负值”“零”）； （2）当纵向加速度向下时，若霍尔元件材料为金属导体，则前表面比后表面的电势______（“高”或“低”），此时若仅将两磁体的、磁极同时对调，则前后表面电势的高低情况与之前________（“相同”或“相反”）。 （3）若汽车纵向加速度向上且逐渐变大，则监测到的前后表面的电压会_____（“增大”“减小”“不变”）。若希望提高此装置的测量灵敏度（即相同的加速度产生更大的霍尔电压），可以在设计上采取哪些措施 ___________________（写出一种即可） 五、西电东输（2+12+6=20分） 我国已经掌握世界上最先进的高压输电技术，并在西电东输工程上效果显著。 14．下列示意图中的变压器能给电灯供电，且副线圈中电流比原线圈大的是哪一种（　　） A． B． C． D． 15．如图（a）所示，交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中顺时针匀速转动，穿过该线圈的磁通量中随时间变化的规律如图（b）所示。已知线圈匝数为匝。 （1）该发电机线圈的角速度为_______rad/s，产生电动势最大值为_______（结果保留3位有效数字）。 （2）图（a）中流经负载上电流方向为（ ） A．     B． （3）由图（b）可知，线圈中的感应电流改变方向的时刻为（ ） A．0.01s     B．0.015s （4）若发电机的最大电动势为，负载为最大阻值为的滑动变阻器，线圈总内阻为，且，则流经负载的电流有效值的最小值为___________，发电机的最大输出功率为___________。 16．（计算）在图（c）中发电机输出功率为，输出电压为，每一根输电线阻值为。若输电时输电线上损失的电功率恰好为2%，并向用户输送的电压，则所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为多少？ 六、磁铁下落发电（3+3+3+3+5=17分） 某同学利用图甲所示装置，研究磁铁下落过程中重力势能与电能的转化。螺线管固定在铁架台上，其线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接，线圈的内阻r =20Ω，滑动变阻器最大阻值为40Ω，初始时滑片位于变阻器正中间R=20Ω的位置。打开传感器，将质量m=0.01kg的小磁铁，S极朝下置于螺线管正上方，由静止起释放，穿过螺线管后落到海绵垫上并静止（磁铁在空中不发生转动且受到的阻力远小于磁铁重力），释放点到海绵垫高度差h=0.25m。计算机屏幕上显示出，电压传感器读数与电流传感器读数乘积的大小随时间变化的UI - t图像，如图乙所示。 17．磁铁下落的整个过程中，螺线管线圈中磁通量大小的变化情况为（　　） A．一直增大 B．先增大后减小 C．先减小再增大 D．先增大后减小再增大再减小 18．磁铁下落的整个过程中，电流传感器中的电流流向为（　　） A．一直从a流向b B．一直从b流向a C．先从a流向b再从b流向a D．先从b流向a再从a流向b 19.（多选）关于图乙中纵坐标UI的前后两个峰值，以下说法正确的是（　　） A．如果仅略减小h，两个峰值都会减小 B．如果仅略减小h，两个峰值可能会相等 C．如果仅移动滑片，增大滑动变阻器接入阻值，两个峰值都会减小 D．如果仅移动滑片，增大滑动变阻器接入阻值，两个峰值都会增大 20．磁铁下落的整个过程中，螺线管产生的感应电动势最大值约为________V。（结果保留3位有效数字） 21.（计算）估算磁铁下降h＝0.25m的过程中，重力势能转化为电能的效率 η 为多少？（结果保留3位有效数字） 试题 第7页（共8页） 试题 第8页（共8页） 试题 第5页（共8页） 试题 第6页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二物理下学期期末模拟卷 （考试时间：60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：沪科版2020 选择性必修第二册 4．难度系数：0.7 一、海上航行（3+3+4=10分） 在海上航行的日子里，小方同学发现了一个漂浮在海上的“充电宝”。它是一个充电站，其原理是利用海浪带动浪板上下摆动，从而带动发电线框以角速度ω进行单向的逆时针匀速转动，并向外输出电流，其结构如图（a）所示。线框ab两的电压有效值为U。 （a） （b） （c） 1． 若从中性面开始计时，取初始电流方向为正。则t时刻ab两端的电压方程u（t）为___________。 A． B． C． D． 2． 若将“充电宝”ab两端的交变电压输入自耦变压器后输出到如图（b）所示电路，当滑片处于线圈中点位置时，输出端的电压有效值___________。 3． 利用cd的输出电压给图（d）所示电路供电，cd端口作为电源，其内阻恒定为r。当开关K断开时，内阻功率为P1；K闭合时，内阻功率为P2。若两种情况下cd的输出功率相等，则___________。 A．， B．， C．， D．， 【答案】1.C 2. 2U 3. D 【详解】1. 线框ab两端的电压有效值为U，若从中性面开始计时，取初始电流方向为正， 则t时刻ab两端的电压方程为 故选C。 2． 当滑片处于线圈中点位置时，原副线圈匝数比为，原线圈电压有效值为 根据电压匝数关系有 解得输出端的电压有效值为 3． 当开关K断开时，内阻功率为，则有， K闭合时，内阻功率为，则有， 根据题意有 由于电源输出功率 根据对勾函数的功率可知 开关闭合后，电路总电阻减小，干路电流增大，电源内阻的功率增大，则有 故选D。 二、法拉第圆盘发电机（3+3+3+11=20分） 法拉第发明了世界上第一台发电机—圆盘发电机。有人说法拉第圆盘发电机像一只简陋可笑的儿童玩具，产生的电流甚至不能让一只小灯泡发光。但这是世界上第一台发电机，是它首先向人类揭开了机械能转化为电能的序幕。法拉第圆盘发电机就是利用了电磁感应定律。 4．某实验装置如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B。如果线圈 A 中电流 i与时间t的关系有甲、乙、丙、丁四种情况，那么在 t1~t2 这段时间内，哪种情况可以观察到线圈B中有变化的感应电流（ 　） A．甲图 B．乙图 C．丙图 D．丁图 5．如图所示，A、B为不同金属制成的正方形线框，导线截面积相同，A的边长是 B 的二倍，A的密度是B的，A的电阻是B的 4 倍，当它们的下边在同一高度竖直下落，垂直进入如图所示的磁场中，A框恰能匀速进入，那么（　　） A．B线框也是匀速进入磁场 B．下边刚进入磁场时，A、B中感应电流强度之比是 2:1 C．线框全部进入磁场的过程中，通过截面的电量之比为 2∶1 D．线框全部进入磁场的过程中，消耗的电能之比为 4∶1 6．如图所示，两块水平放置的金属板距离为 d，用导线、开关S与一个 n 匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场 B 中。两板间放一台小型压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为 m、电荷量为 q 的带正电小球，S没有闭合时传感器有示数，S闭合时传感器示数变为原来的一半。则线圈中磁场 B 的变化情况和磁通量的变化率分别为（　　） A．正在增强， B．正在减弱， C．正在增强， D．正在减弱， 7．如图（甲）所示，倾角 α=30°、宽度 L=0.5m、电阻不计的光滑金属轨道足够长，在轨道的上端连接阻值 R=1.0Ω 的定值电阻，金属杆 MN 的电阻 r=0.25Ω，质量 m=0.2kg，整个装置处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中。将金属杆由静止开始释放，在计算机屏幕上同步显示出电流i和时间t的关系如图（乙）所示，已知t=3.2s之后电流渐近于某个恒定的数值，杆与轨道始终保持垂直，0~3.2s内金属杆下滑的距离 s=2m。（g=10m/s2）求： （1）磁感应强度B的大小？ （2）1.0s 时金属棒的加速度大小？ （3）求 3.2s 时金属杆的速度大小？ （4）求 0~3.2s 内回路中产生总的焦耳热？ 【答案】4．D 5．A 6．C 7．（1）1.25T （2）1.875m/s2 （3）3.2m/s （4）0.976J 【解析】4．A．由甲图可知A线圈中电流不变，各点的磁感应强度不变，穿过B线圈的磁通量变化率 为零，B中没有感应电流，A错误； B．由乙图可知A线圈中电流均匀增大，各点的磁感应强度均匀增大，穿过B线圈的磁通量变化率恒 定，B中感应电流恒定，B错误； C．由丙图可知A线圈中电流均匀减小，各点磁感应强度均匀减小，穿过B线圈的磁通量变化率恒定， B中感应电流恒定，C错误； D．由丁图可知A线圈中电流按正弦规律变化，各点磁感应强度也按正弦规律变化，穿过B线圈的磁通 量变化率按余弦规律变化，B中有变化的感应电流，D正确。 故选D。 5．B．线框恰好进入磁场时，根据运动学公式有 线框下边切割磁感线产生的感应电动势为 线框中感应电流为 解得 则下边刚进入磁场时，A、B 中感应电流强度之比是 1：2，B错误； A．线框受到的安培力 ，可知。 设线框的边长为a、导线的横截面积为S、密度为ρ，则线框的重力为； 由题意可知，A 框恰能匀速进入，则有，则可知，故B线框匀速进入磁场， A正确； C．根据电流的定义式有，线框完全进入磁场过程中做匀速运动，所用时间为，解得 故线框全部进入磁场的过程中，通过截面的电量之比为 1∶1，C错误； D．消耗的电能等于安培力做功，则有 线框全部进入磁场的过程中，消耗的电能之比为 2∶1，D错误。 故选A。 6．当K 没有闭合时，两极板间没有电场，重力大于支持力，当K闭合时，支持力为重力的一半， 可知 根据法拉第电磁感应定律有 解得 小球带正电，根据受力分析可知上极板带负电，下极板带正电，由楞次定律可知磁场正在增强， C正确，ABD错误。 故选C。 7．（1）由图像可知，金属杆稳定运动时的电流为1.60A，杆受三个力平衡，受力如图所示； 根据平衡条件有，代入数据解得 （2）由图像可知1.0s时电流为1.0A，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 （3）由题意可知3.2s时电流为1.60A，根据导体切割磁感线感应电动势公式有， 根据闭合电路欧姆定律有 联立解得 （4）根据能量守恒有 代入数据解得 三、特雷门琴（5+6+3=14分） 特雷门琴是世界第一件电子乐器。特雷门琴生产於1919年，由前苏联物理学家利夫·特尔门（Lev Termen）教授发明，艺名雷奥·特雷门（Leon Theremin）。同年已经由一位女演奏家作出公开演奏，尤甚者连爱因斯坦都曾参观，依然是世上唯一不需要身体接触的电子乐器。 8．人手与竖直天线构成可视为如下图所示的等效电容器，与自感线圈L构成振荡电路。 （1）当人手靠近天线时，电容变大_________（选填“变大”、“不变”、“变小”）。 （2）（多选）在电容器电荷量为零的瞬间，（ ）达到最大值。 A．电场能     B．电流     C．磁场能     D．电压 9．特雷门琴的扬声器结构如图所示，图a为正面切面图，磁铁外圈为S极，中心横柱为N极，横柱上套着线圈，其侧面图如图b所示。 （1）此时线圈的受力方向为（ ） A．左     B．右     C．径向向外     D．径向向内 （2）若单匝线圈周长为，磁场强度，，，，则I的有效值为______A；单匝线圈收到的安培力的最大值为______？ 10．已知人手靠近竖直天线时，音调变高，靠近水平天线时，声音变小；那么若想声波由图像①变成图像②，则人手（　　） A．靠近竖直天线，远离水平天线 B．靠近竖直天线，靠近水平天线 C．远离竖直天线，远离水平天线 D．远离竖直天线，靠近水平天线 【答案】8．（1）变大 （2）BC 9．B 10．B 【解析】8．（1）根据平行板电容器电容的决定式，当人手靠近天线时，相当于改变了电容器的介电常数ε（人手会使周围介质的介电性质改变），使得介电常数增大，从而电容变大。 （2）在LC振荡电路中，根据i−t图像（LC振荡电路中电流随时间变化的图像），当电荷量为零时， 电流达到最大值。磁场能与电流成正相关，故磁场能也达到最大。而电荷量为零时，电压U=CQ​， 电压也为零，电场能也为零。故选BC。 9．（1）观察图a，根据左手定则可知线圈所受安培力方向为向右，故选B。 （2）[1]对于正弦式交变电流，电流的有效值与峰值​的关系为 则I的有效值为 [2]单匝线圈收到的安培力的最大值为 10．人手靠近竖直天线时，音调变高即波的频率变大，靠近水平天线时，声音变小，即波的振幅变小。 声波由图像①变成图像②即频率变大了，振幅变小了，可得人手靠近竖直天线、靠近水平天线。 故选B。 四、汽车中的电应用（4+5+10=19分） 电在汽车的使用过程中应用广泛，在保障汽车行驶、提升安全与舒适度等方面发挥了重要作用。 11．汽车内燃机利用火花塞产生电火花的电路原理图如图所示。开关断开的一瞬间，可以在原线圈两端产生的交变电压（持续时间很短）。已知变压器原线圈匝数为，副线圈匝数为，图中变压器可视为理想变压器，则副线圈两端电压的有效值为________；若仅减小原线圈的匝数，火花塞的放电频率会________（“变大”、“变小”或“不变”） 12．利用压敏电阻可以制作汽车油量显示电路，如图1所示。通过多次测量获得了压敏电阻的阻值随汽油产生的压强的变化关系，如图2所示。已知汽油的深度为时，电流表的示数为，则定值电阻_______。随着汽油深度的变化，电阻的最大功率为_______W。已知电源电动势为（内阻不计），汽油的密度，重力加速度取。 13．汽车装有加速度传感器，以测量汽车行驶时的纵向加速度。如图所示，加速度传感器有一个弹性梁，右端夹紧，左端固定着霍尔元件，处在上下正对的两个相同磁体的中央位置（不考虑弹性梁和霍尔元件重力的影响），霍尔元件中通入从左往右的电流。如果传感器有向上的纵向加速度，则传感器的弹簧质量系统离开它的静止位置而向下偏移。 （1）若汽车纵向无加速度，则监测到的前后表面的电势差为_____（“正值”“负值”“零”）； （2）当纵向加速度向下时，若霍尔元件材料为金属导体，则前表面比后表面的电势______（“高”或“低”），此时若仅将两磁体的、磁极同时对调，则前后表面电势的高低情况与之前________（“相同”或“相反”）。 （3）若汽车纵向加速度向上且逐渐变大，则监测到的前后表面的电压会_____（“增大”“减小”“不变”）。若希望提高此装置的测量灵敏度（即相同的加速度产生更大的霍尔电压），可以在设计上采取哪些措施 ___________________（写出一种即可） 【答案】11． 不变 12． 80 0.45 13．（1）零 （2）高 相反 （3）增大 增大磁感应强度 【解析】11．[1]变压器原线圈电压的有效值为 根据理想变压器电压与匝数比的关系，副线圈两端电压的有效值为 [2]变压器不改变交流电的频率，因此减小原线圈的匝数，火花塞的放电频率会不变。 12．[1]汽油的深度为时，汽油对压敏电阻的压强 根据图2可知，此时压敏电阻的阻值为 [2]根据闭合电路欧姆定律，定值电阻 把定值电阻看作电源的内阻，等效内阻 根据欧姆定律和功率的公式推导，可知当内外电阻相等时，即，电阻的功率最大， 为 13．（1）若汽车纵向无加速度，霍尔元件位于两个相同的磁体的中央位置，穿过霍尔元件的磁感应强度为零，霍尔元件中通入从左往右的电流时，电荷不会发生偏转，因此监测到的前后表面的电势差为零； （3）当纵向加速度向下时，则传感器的弹簧质量系统离开它的静止位置而向上偏移，穿过霍尔元件的磁感应强度竖直向下；霍尔元件材料为金属导体，霍尔元件中通入从左往右的电流时，自由电子的运动方向从右往左，根据左手定则可知霍尔元件后表面聚集电子，此时前表面比后表面的电势高； 仅将两磁体的、磁极同时对调，穿过霍尔元件的磁感应强度竖直向上；同理根据左手定则可知霍尔 元件前表面聚集电子，此时前表面比后表面的电势低，则前后表面电势的高低情况与之前相反； （4）当汽车纵向加速度向上且逐渐变大，则传感器的弹簧质量系统离开它的静止位置而向下偏移，穿过霍尔元件的磁感应强度竖直向上；设霍尔元件前后表面的距离为，根据导电粒子所受洛伦兹力等于电场力，可知 解得，加速度增大，磁感应强度增大，霍尔电压增大； 要提高此装置的测量灵敏度（即相同的加速度产生更大的霍尔电压）的方法包括增大磁感应强度、 提高电流强度等。 五、西电东输（2+12+6=20分） 我国已经掌握世界上最先进的高压输电技术，并在西电东输工程上效果显著。 14．下列示意图中的变压器能给电灯供电，且副线圈中电流比原线圈大的是哪一种（　　） A． B． C． D． 15．如图（a）所示，交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中顺时针匀速转动，穿过该线圈的磁通量中随时间变化的规律如图（b）所示。已知线圈匝数为匝。 （1）该发电机线圈的角速度为_______rad/s，产生电动势最大值为_______（结果保留3位有效数字）。 （2）图（a）中流经负载上电流方向为（ ） A．     B． （3）由图（b）可知，线圈中的感应电流改变方向的时刻为（ ） A．0.01s     B．0.015s （4）若发电机的最大电动势为，负载为最大阻值为的滑动变阻器，线圈总内阻为，且，则流经负载的电流有效值的最小值为___________，发电机的最大输出功率为___________。 16．（计算）在图（c）中发电机输出功率为，输出电压为，每一根输电线阻值为。若输电时输电线上损失的电功率恰好为2%，并向用户输送的电压，则所用升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为多少？ 【答案】14．B 15．（1）314 126 （2）A （3）B 16．， 【解析】14．根据变压器工作原理可知，原线圈需要接入交流电源才能给电灯供电；根据变压器电流比 等于匝数比的反比，可知当原线圈匝数大于副线圈匝数时，副线圈中电流比原线圈大。 故选B。 15．（1）[1]由图（b）可知周期为，则该发电机线圈的角速度为 [2]产生电动势最大值为 （2）[3]图（a）中，根据楞次定律可知，流经负载上电流方向为。 故选A。 （3）[4]由图（b）可知，线圈中的感应电流改变方向的时刻为，此时磁通量最大，磁通量变化率 为0，线圈处于中性面。 故选B。 （4）[5]电动势有效值为 根据闭合电路欧姆定律可知，流经负载的电流有效值的最小值为 [6]当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大；由于负载的最大阻值，则当负载阻值取最大 时，发电机的输出功率最大，则有 16．升压变压器原线圈电流为 若输电时输电线上损失的电功率恰好为2%，则有 解得输电线上电流为 则升压变压器原、副线圈的匝数比为 升压变压器副线圈两端电压为 降压变压器原线圈输入电压为 则降压变压器原、副线圈的匝数比为 六、磁铁下落发电（3+3+3+3+5=17分） 某同学利用图甲所示装置，研究磁铁下落过程中重力势能与电能的转化。螺线管固定在铁架台上，其线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接，线圈的内阻r =20Ω，滑动变阻器最大阻值为40Ω，初始时滑片位于变阻器正中间R=20Ω的位置。打开传感器，将质量m=0.01kg的小磁铁，S极朝下置于螺线管正上方，由静止起释放，穿过螺线管后落到海绵垫上并静止（磁铁在空中不发生转动且受到的阻力远小于磁铁重力），释放点到海绵垫高度差h=0.25m。计算机屏幕上显示出，电压传感器读数与电流传感器读数乘积的大小随时间变化的UI - t图像，如图乙所示。 17．磁铁下落的整个过程中，螺线管线圈中磁通量大小的变化情况为（　　） A．一直增大 B．先增大后减小 C．先减小再增大 D．先增大后减小再增大再减小 18．磁铁下落的整个过程中，电流传感器中的电流流向为（　　） A．一直从a流向b B．一直从b流向a C．先从a流向b再从b流向a D．先从b流向a再从a流向b 19.（多选）关于图乙中纵坐标UI的前后两个峰值，以下说法正确的是（　　） A．如果仅略减小h，两个峰值都会减小 B．如果仅略减小h，两个峰值可能会相等 C．如果仅移动滑片，增大滑动变阻器接入阻值，两个峰值都会减小 D．如果仅移动滑片，增大滑动变阻器接入阻值，两个峰值都会增大 20．磁铁下落的整个过程中，螺线管产生的感应电动势最大值约为________V。（结果保留3位有效数字） 21.（计算）估算磁铁下降h＝0.25m的过程中，重力势能转化为电能的效率 η 为多少？（结果保留3位有效数字） 【答案】17. B 18. C 19. AC 20. 0.710（0.693~0.721） 21. 1.76%（1.60~1.92%） 【详解】17. 磁铁靠近线圈时，线圈中的磁场增大，磁通量增大；磁铁远离线圈时，线圈中磁场减小， 磁通量减小。故线圈中的磁通量先增大后减小，故B正确，ACD错误。 故选B。 18．线圈中的磁通量先增大后减小，且磁场的方向始终向上，根据楞次定律可知，电流传感器中的电流流向为先从a流向b再从b流向a，故C正确，ABD错误。 故选C。 19．AB．当h减小时，磁铁进入线框的速度减小，导致线框中磁通量的变化率减小，因此两个峰值都会 减小，且两个峰值不可能相等，故A正确，B错误； CD．电源输出功率 当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大， 本题中滑动变阻器的初始位置的阻值与内阻相等，因此增大滑动变阻器阻值，两个峰值都会减小， 故C正确，D错误。 故选AC。 20．由UI-t曲线可知线圈的最大输出功率为 线圈输出功率表达式为 根据闭合电路欧姆定律得 联立并将，代入，解得 21．磁铁下落过程中，减少的重力势能 由UI - t图像中图线与横坐标所围面积可知， 外电路获得的电能为 整个电路获得的电能为 重力势能转化为电能的效率 解得 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二物理下学期期末模拟卷 （考试时间：60分钟，分值：100分） 一、海上航行（3+3+4=10分） 【答案】1.C（3分） 2. 2U （3分） 3. D（4分） 二、法拉第圆盘发电机（3+3+3+11=20分） 【答案】4．D（3分） 5．A （3分） 6．C（3分） 7．（1）由图像可知，金属杆稳定运动时的电流为1.60A，杆受三个力平衡，受力如图所示； 根据平衡条件有（1分） 代入数据解得（1分） （2）由图像可知1.0s时电流为1.0A，根据牛顿第二定律有（1分） 代入数据解得（1分） （3）由题意可知3.2s时电流为1.60A，根据导体切割磁感线感应电动势公式有（1分） 根据闭合电路欧姆定律有 （1分） 联立解得（1分） （4）根据能量守恒有 （3分） 代入数据解得（1分） 三、特雷门琴（5+6+3=14分） 【答案】8．（1）变大（2分） （2）BC （3分） 9．B （2分） （2分） （2分） 10．B（3分） 四、汽车中的电应用（4+5+10=19分） 【答案】11．（2分） 不变（2分） 12． 80（2分） 0.45（2分） 13．（1）零 （2分） （2）高 （2分） 相反 （2分） （3）增大（2分） 增大磁感应强度（2分） 五、西电东输（2+12+6=20分） 【答案】14．B （2分） 15．（1）314（2分） 126 （2分） （2）A（2分） （3）B （2分） （2分） （2分） 16．升压变压器原线圈电流为 若输电时输电线上损失的电功率恰好为2%，则有 解得输电线上电流为 则升压变压器原、副线圈的匝数比为（3分） 升压变压器副线圈两端电压为 降压变压器原线圈输入电压为 则降压变压器原、副线圈的匝数比为（3分） 六、磁铁下落发电（3+3+3+3+5=17分） 【答案】17. B （3分） 18. C（3分） 19. AC（3分） 20. 0.710（0.693~0.721）（3分） 21．磁铁下落过程中，减少的重力势能 由UI - t图像中图线与横坐标所围面积可知， 外电路获得的电能为（1分） 整个电路获得的电能为（1分） 重力势能转化为电能的效率（1分） 解得（2分） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ ( 11 ) 2024-2025学年高二物理下学期期末模拟卷 ( 贴条形码区 考生禁填 ： 缺考标记 违纪标记 以上标志由监考人员用 2B 铅笔 填涂 选择题填涂样例 ： 正确填涂 错误填 涂 [ × ] [ √ ] [ ／ ] 1 ．答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 2 ．选择题必须用 2B 铅笔填涂；非选择题必须用 0.5 mm 黑 色签字笔答题， 不 得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3 ．请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4 ．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 注意事项 ) ( 姓 名： __________________________ 准考证号： )答题卡 ( 一、 海上航行 （3+3+4=10分） 1. _______ 2. _______ 3. _______ 二、 法拉第圆盘发电机 （ 3+3+3+11=20 分） 4. _______ 5. _______ 6. _______ 7 . （ 1 ） （ 2 ） （ 3 ） （ 4 ） ) ( 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ ) ( 三、 特雷门琴 （ 5+6+3=14 分） 8 . （ 1 ） ________________ （ 2 ） _________________ 9 . （ 1 ） ________________ （ 2 ） _________________ _________________ 1 0 . ________________ 四、汽车中的 电应用（ 4+5+10=19 分） 1 1 . ______________ _____________ 1 2 . ________________ ________________ 1 3 . （ 1 ） ______________ （ 2 ） ______________ ______________ （ 3 ） ______________ ______________ 五、 西电东输 （ 2+12+6=20 分） 1 4 . _____________ 15. （ 1 ） ______________ ______________ （ 2 ） ______________ （ 3 ） ______________ （ 4 ） ______________ ______________ 16. 六、 磁铁下落发电 （ 3+3+3+3+5=17 分） 1 7 . ____________ _ 1 8 . ____________ _ 1 9 . ____________ _ 20 . _____________ 21. ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 1 1 2024-2025 学年高二物理下学期期末模拟卷 答题卡 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 一、海上航行（3+3+4=10 分） 1. _______ 2. _______ 3. _______ 二、法拉第圆盘发电机（3+3+3+11=20 分） 4. _______ 5. _______ 6. _______ 7. （1） （2） （3） （4） 姓 名：__________________________ 准考证号： 贴条形码区 考生禁填： 缺考标记 违纪标记 以上标志由监考人员用 2B 铅笔填涂 选择题填涂样例： 正确填涂 错误填涂 [×] [√] [／] 1．答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准 条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 2．选择题必须用 2B 铅笔填涂；非选择题必须用 0.5 mm 黑色签字笔 答题，不得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3．请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案 无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 注意事项 三、特雷门琴（5+6+3=14 分） 8. （1）________________ （2）_________________ 9. （1）________________ （2）_________________ _________________ 10. ________________ 四、汽车中的电应用（4+5+10=19 分） 11. ______________ _____________ 12. ________________ ________________ 13. （1）______________ （2）______________ ______________ （3）______________ ______________ 五、西电东输（2+12+6=20 分） 14. _____________ 15. （1）______________ ______________ （2）______________ （3）______________ （4） ______________ ______________ 16. 六、磁铁下落发电（3+3+3+3+5=17 分） 17. _____________ 18. _____________ 19. _____________ 20. _____________ 21.