安徽省阜阳市临泉县2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题

第 1 页 共 5 页 高二年级教学质量统测 物理 考生注意: 1.本试卷共 100 分、考试时间 75 分钟。 2.请将各题答案填写在答题卡上。 3.本试卷主要考试内容:选择性必修第二册。 一、单项选择题:本题共 8 小题,每小题 4 分,共 32 分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符 合题目要求。 1.我们在坐电梯的时候会发现这样一个现象:当超载时电梯会发出报警提示。这是由于电梯内装有的 传感器是 A.压力传感器 B.温度传感器 C.气体传感器 D.声音传感器 2.在物理学科的建立与发展过程中,很多的物理学家做出了不可磨灭的贡献。下列有关说法不正确．．．的 是 A.楞次通过实验总结出关于感应电流方向的规律 B.法拉第在对理论和实验资料进行分析后得出法拉第电磁感应定律 C.麦克斯韦预言了光是电磁波 D.赫兹通过实验证明了电磁波的存在 3.在电视剧中,我们经常会看到士兵手持探雷器进行探雷工作。士兵将带有线圈的探雷器在地面上扫 过,在线圈中通有变化着的电流。如果扫过地下埋有金属物品,探雷器就会报警。探雷器工作是利用 了 A.静电感应 B.电流的热效应 C.电磁阻尼 D.涡流 4.某型号直升机在空中悬停,假设该直升机所处空间的地磁场有方向竖直向下、磁感应强度大小为 B 的分量,旋翼以角速度 ω绕中心点 O 匀速转动,该直升机的旋翼半径为 L。则 O 点和旋翼边缘间的电 势差绝对值为 A.BLω B.1 2 BLω C.BL2ω D.1 2 BL2ω 5.一交变电流的 i-t 图像如图所示(曲线是正弦图线的一部分),该交变电流的有效值为 A.√5 A B.2 A C.√3 A D.√2 A 6.如图所示,匀强磁场的两边界 MN 和 PQ 平行,且磁场区域的宽度为 L,磁场的方向垂直于纸面向里、 磁感应强度大小为 B。一边长为 L 的等边三角形导线框 ABC 以速度 v 匀速通过磁场区域,且运动过 程中始终保持 BC 边与两边界垂直,取逆时针方向为感应电流的正方向,导线框的电阻为 r。则在导线 框通过磁场区域的过程中,下列关于感应电流 i 随时间 t 变化的图像正确的是 第 2 页 共 5 页 7.如图所示,两光滑平行金属导轨固定在竖直平面内,一有界匀强磁场垂直于导轨平面向里、磁感强 度大小为 B,磁场沿竖直方向的宽度为 3h。两根完全相同的导体棒 c、d 置于距磁场上方 2h 的同一 高度。导轨足够长,导轨间距为 L,导体棒的长度和导轨间距相等,两导体棒的电阻均为 R、质量均为 m。现将导体棒 d 固定在导轨上,由静止释放导体棒 c,导体棒 c 在刚进入磁场时做加速运动,在穿出磁 场前已经做匀速运动。两导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触(不计接触电阻),重力加速度为 g。 则导体棒 c A.刚进入磁场时的加速度大小为 g-𝐵 2𝐿2�2𝑔ℎ 2𝑚𝑅 B.进入磁场后先做匀加速直线运动后做匀速直线运动 C.在穿过磁场的过程中,产生的焦耳热为 5mgh-2𝑚 3𝑔2𝑅2 𝐵4𝐿4 D.从开始运动到离开磁场的时间为2𝑚𝑅 𝐵2𝐿2 +3𝐵 2𝐿2h 2𝑚𝑔𝑅 8.人类探索宇宙奥秘的活动从未停止过,我国在贵州建造的世界最大球面射电望远镜FAST可以通 过接收太空中的电磁波来开展对地外文明的探索。下列有关电磁波的说法正确的是 A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关 B.只要有电场和磁场,就能产生电磁波 C.可见光和无线电波都是电磁波 D.电磁波不可以发生偏振现象 二、多项选择题:本题共 2 小题,每小题 5 分,共 10 分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合 题目要求。全部选对的得 5 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。 9.某生产车间为了安全采用 36 V 的低压给车间内的两灯泡供电,而这个电压是将 220 V 的交流电压 通过变压器降压得到的,两开关 S1、S2均闭合,如图所示。已知变压器可视为理想变压器,灯泡的电阻 不随温度变化而变化。下列说法正确的是 A.变压器的原、副线圈匝数之比 n1∶n2=55∶9 B.若只断开开关 S1,则灯泡 L2两端的电压变小 C.若只断开开关 S1,则流经灯泡 L2的电流变小 D.若只断开开关 S1,则灯泡 L2消耗的功率不变 10.某航空母舰的舰载机在起飞的过程中,仅靠自身发动机不足以在飞行甲板上达到起飞速度,如果 安装辅助起飞的电磁弹射系统(侧视图如图甲所示),飞机从导轨右端离开后能达到起飞速度。电磁弹 第 3 页 共 5 页 射系统的俯视图如图乙所示,MN、PQ 为两光滑平行金属直导轨(电阻忽略不计),AB 是电磁弹射车, 回路 PBAM 中的电流恒定,该电流产生的磁场对弹射车施加力的作用,从而带动舰载机由静止开始向 右加速运动。不计空气阻力。下列说法正确的是 A.弹射车所受的安培力与电流的大小成正比 B.弹射车向右做匀加速直线运动 C.弹射车离开导轨时的动能和它本身的质量无关 D.若回路 PBAM 中的电流反向,则弹射车不能正常被加速 三、实验探究题:本题共 2 小题,共 20 分。将符合题意的内容填写在题目中的横线上或按题目要求 作答。 11.(10 分)某同学选用匝数可调的可拆变压器来“探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数的关系” 实验。 (1)该同学将原线圈接在正弦式交流电源上,用多用电表的 (选填“交流电压”或“直流电压”) 挡来测量副线圈两端的电压。 (2)此时多用电表显示的电压值为交流电压的 (选填“峰值”、“瞬时值”、“有效值”或“平均 值”)。 (3)该同学在一次实验时,变压器的原、副线圈的匝数分别选用 600 匝和 200 匝,测得原、副线圈两端 的电压分别为 9.00 V 和 2.92 V。这与所学的“电压比等于匝数比”不相符。他检查发现实验操作没有 错误,你认为出现这一结果的主要原因 是 。 12.(10 分)酒精测试仪常用于检测机动车驾驶人员是否饮酒,其核心元件是半导体型酒精气体传感器, 这种传感器的电阻 R1随酒精气体浓度 x 的变化关系如图甲所示。某同学用上述半导体型酒精气体 传感器自行设计了一个简易的酒精测试仪,其内部电路如图乙所示,已知图乙中的电源内阻 r=2 Ω,电 流表量程为 200 mA、内阻 rA=8 Ω。 (1)在无酒精气体的环境中,闭合开关后,电流表的示数为 60 mA,则电源的电动势为 V。 (2)随着环境中酒精气体浓度的升高,电流表的示数 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)当酒精气体浓度 x≥0.2 mg/mL 时,可认定驾驶员酒驾,则驾驶员酒驾时电流表的示数应满足关系 为 ;当环境中酒精气体浓度为 0.8 mg/mL 时,电流表的示数为 mA。 四、计算题:本题共 3 小题,共 38 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 出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。 第 4 页 共 5 页 13.(8 分)两块水平放置的金属板间的距离为 d,用导线将一匝数为 n、电阻不计的线圈和一电阻与金 属板并联,如图所示。当穿过线圈的匀强磁场在均匀变化时,两金属板间一质量为 m、电荷量为+q 的 油滴恰好处于静止状态。重力加速度为 g,求线圈中磁通量的变化率ΔФ Δ𝑡 。 14.(14分)如图甲所示,有两宽度均为 d的真空区域,左侧区域存在竖直向下的匀强电场,右侧区域存在 垂直于纸面向里的匀强磁场。一质量为 m、电荷量为 q(q>0)的粒子(不计重力)以一定的初速度 v0 水平向右射入电场,从磁场左边界上的 P 点沿与边界夹角 α=30°的方向进入磁场,并恰好不从磁场右 边界射出。求: (1)粒子进入磁场的速度大小 v。 (2)匀强磁场的磁感应强度的大小。 (3)粒子在磁场中运动的时间。 15.(16 分)一台小型发电机的构造示意图如图所示,n=50 匝的矩形线圈 abcd 以角速度 ω=10π rad/s 绕 垂直于匀强磁场方向的轴 OO'匀速转动,产生的交变电流向外电阻 R=95 Ω 供电。已知矩形线圈的面 积 S=0.02 m2、内阻 r=5 Ω,其余电阻不计,匀强磁场的磁感应强度大小 B=1 π T,从图示位置开始计时, 求: (1)发电机所产生的电动势的瞬时值表达式。 (2)电阻 R 的热功率。 (3)从图示位置开始,经过 1 30 s,通过电阻 R 的电荷量。 第 5 页 共 5 页 高二年级教学质量统测 物理参考答案 题序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B D D C B D C AD BC 11. 【答案】(1)交流电压 (3 分) (2)有效值 (4 分) (3)交变电流产生的磁场未完全局限在铁芯内 (3 分) 12. 【答案】(1)5.1 (2 分) (2)增大 (2 分) (3)I≥127.5 mA (3 分) 170 (3 分) 13. 解:由带电油滴处于平衡状态,有 mg=𝑈 𝑑 q (2 分) 线圈中产生的感应电动势 E=nΔФ Δ𝑡 (2 分) 由电路的特点可知,U=E (2 分) 解得 ΔФ Δ𝑡 =𝑚𝑔𝑑 𝑛𝑞 。 (2 分) 14. 解:(1)粒子水平向右射入电场,做类平抛运动,运动轨迹如图乙所示 乙 sin α=𝑣0 𝑣 (1 分) 解得 v= 𝑣0 sin𝛼 =2v0。 (2 分) (2)粒子进入磁场,恰好不从磁场右边界射出,表明粒子做圆周运动的轨迹与磁场右边界相切 (1 分) 根据几何关系可知 R+Rcos α=d (1 分) 粒子在磁场中,有 qvB=m𝑣 2 𝑅 (2 分) 解得 B=(2+√3)m𝑣0 𝑞𝑑 。 (2 分) (3)粒子在磁场中做圆周运动的轨迹对应的圆心角 θ=5 3 π (1 分) 粒子在磁场中运动的时间 t=𝜃𝑅 𝑣 (2 分) 解得 t=5π𝑑(2-√3) 3𝑣0 。 (2 分) 15. 解:(1)电动势的峰值 Em=nBSω=10 V (2 分) 则电动势的瞬时值表达式 e=Emsin ωt=10sin 10πt(V)。 (2 分) (2)感应电动势的有效值 e=𝐸m √2 (2 分) 由闭合电路的欧姆定律可知,流经电阻 R 的电流有效值 I= 𝐸 𝑅+𝑟 (1 分) 定值电阻 R 的热功率 P=I2R (1 分) 解得 P=0.475 W。 (1 分) (3)从图示位置开始,经过 1 30 s,线圈转过的角度 θ=ω·Δt=π 3 (1 分) 穿过线圈的磁通量的变化量大小 ΔΦ=BS-BScos θ=1 2 BS (1 分) 感应电动势的平均值𝐸=nΔ𝛷 Δ𝑡 (1 分) 平均感应电流𝐼= 𝐸 𝑅+𝑟 (1 分) 流经电阻 R 的电荷量 q=𝐼Δt (1 分) 解得 q=5 π ×10-3 C。 (2 分)