江西景德镇市乐平市第四中学2025-2026学年高二下学期期末考试物理试题

**基本信息** 以煤气泄漏报警、波浪发电灯塔等科技情境为载体，融合电磁学、光学核心知识，通过实验探究与综合应用题型，考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|电子射线管偏转、玻尔原子模型、光的色散|结合仪器原理考查洛伦兹力、折射率等物理观念| |多选题|3/18|霍尔效应、带电粒子磁场运动|通过载流子分析、轨迹计算体现科学推理| |实验题|2/15|光导纤维折射率、玻璃折射率测定|以诺贝尔成果为背景，强化科学探究能力| |解答题|3/39|变压器输电、发电机输出、电磁导轨综合|联系校园供电等实际问题，突出模型建构与综合应用|

参考答案 1．C 【详解】荧光屏上的亮线向上（z轴正方向）偏转，即电子向z轴正方向偏转，则电子所受的洛伦兹力应沿z轴正方向，根据左手定则可知，所加磁场的方向应沿y轴负方向。ABD错误，C正确。 故选C。 2．A 【详解】由左手定则可知，电子所受的洛伦兹力的方向背离圆心，未加磁场时有 加磁场后有 则 故A正确，BCD错误。 故选A。 3．B 【解析】 A．由图知，a光的偏折程度小于b光，所以a光的折射率小于b光的折射率，则a光的波长大于b光的波长，故A错误； BC．由知，b光在玻璃砖中传播速度较小，时间较长，故B正确C错误； D．由知a光的临界角较大，b光的临界角较小，则当光束SA绕圆心O逆时针转动过程中，在光屏P上最早消失的是b光，D错误。 故选B。 4．D 【详解】A、由电路图可知，定值电阻与传感器电阻串联，bc之间的电压等于变阻器两端的电压； ，变形得：；当减小R2的阻值时，b点的电势差小，b点的电势降低，则可以调节R2的阻值改变报警器启动时的煤气浓度的临界值；故A错误，D正确；   B、增当一氧化碳的浓度升高时，R1减小，bc之间的电压由得，b点的电势升高．故B错误； C、由A中的推导可知：，要提高气敏传感器的灵敏度，可以采用的方法有：增大电源的电动势（ac之间的电压）、或增大变阻器R2的电阻值．故C错误． 故选D． 5．D 【详解】A．线圈在磁场中切割磁感线，产生电动势最大值为 Emax=NBLvmax 代入数据可得 线圈中感应电动势为 故A错误； B．根据闭合电路欧姆定律可得最大电流为 故B错误； C．电流的有效值为 灯泡的电功率为 故C错误； D．1分钟内小灯泡消耗的电能为 故D正确。 故选D。 6．B 【详解】由题意知，当温度升高使温度计接点接通时，电路应断开，停止加热，故电路中电流为零，Uab=220 V,UAb=220 V，选项A错误，选项B正确；当温度降低使温度计接点断开时，电路应接通，开始加热，由于两电阻相同且串联，故每个电阻两端的电压均为110 V，Uab=0,UAb=110 V，选项 C、D 错误. 故选B 【点睛】做此题时要明白水银接点温度计真正的工作原理：即温度升高，回路断开，温度降低，回路通，这样达到保温的作用 7．D 【详解】AB．变压器输入电压和原副线圈匝数不变，则变压器次级电压不变，即U2不变，滑片P向上滑动过程中，R变大，则次级电流较小，则根据可知，初级电流I1变小，选项AB错误； CD．滑片P向下滑动过程中，R变小，则次级电流变大，R0的电压变大，U2不变，所以R两端的电压变小；根据可知，初级电流I1变大，选项C错误，正确D。 故选D。 8．BD 【详解】ABD．载流子电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，有 则 保持B、I不变，增大C、D面间距离时，不变，保持B、I不变，增大上下面间距离时，减小，n由材料决定，故UCD与材料有关，故A错误，BD正确； C．如载流子是空穴，由左手定则可知，空穴偏向C侧，所C点电势高，如载流子是电子，由左手定则可知，空穴偏向C侧，所C点电势低，故C错误。 故选BD。 9．BD 【详解】AB．由左手定则可知，粒子带负电，选项A错误，B正确； CD．粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 P、Q间的距离 故D正确，C错误； 故选BD。 10．AD 【详解】AB．粒子在电场中加速，令加速的位移为，则根据动能定理有 所以 粒子在磁场中运动时，其轨迹如图 粒子的圆心为，粒子的圆心为，根据几何知识可知 则有 根据洛伦兹力提供向心力有 联立可得 将代入可得 故A正确，B错误； CD．粒子在磁场中运动的周期为 所以两粒子在磁场中运动的时间之比为 故C错误，D正确； 故选AD。 11. > C/n Ln/Csin 12． BC 小于 小于 【解析】 (1)该同学接下来要完成的必要步骤有：插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像；插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像。故选BC。 (2) 玻璃的折射率 (3)将玻璃砖界面aa′和bb′的间距画得过宽但仍平行，而其他操作正确，导致α角偏大，由于 故折射率的测量值将偏小； 如图所示，实线是实际光线，红色虚线是该同学所作的光线，可见，该同学利用插针法确定入射光线、折射光线后，从bb′射出时的折射角β不受影响，但测得的入射角比真实的折射角α偏大，因此测得的折射率偏小。 13．（1）2Ω（2）38.4 kW（3）240V 【详解】（1）输电线电阻R线=2×500×2.0×10-3Ω=2Ω （2）所有电灯正常发光时消耗的功率为：P灯=P4=P3 由于灯正常发光时，降压变压器副线圈两端电压：=220V 所以降压变压器原线圈两端电压： 解得：=880V 两变压器之间输电线上的电流为：A=40A 输电线上损失的功率：W=3200W 所以P=P灯+P损=38400W=38.4kW 即所购发电机额定功率不得低于38.4 kW． (3)升压变压器副线圈两端电压：=960V 升压变压器原线圈两端电压：V=240V 14．(1)1100V；(2)5:1；(3) 20 A。 【详解】(1) 线圈转动的角速度 线圈转动产生的感应电动势最大值为 由于线圈内阻不计，则输出电压就等于感应电动势，所以输出电压的有效值为 (2) 由于电动机的额定电压为220V，所以变压器的匝数比由变压器的电压关系 (3) 根据输入功率等于输出功率得： P入=P出=11×103×2=2.2×104 W 再根据 P入=U1I1 解得 I1=20 A 15．（1）6m/s；（2）2m/s 【详解】（1）若始终固定住C，自由释放A，当A的运动速度大小为v时，P切割磁感线产生的感应电动势，感应电流为，则P受到的安培力为 A向下做加速运动，由牛顿第二定律得， P向左做加速度大小相等的加速运动， 可得 由此可知，A向下（P向左）做加速度减小的加速运动，直至以最大速度做匀速运动，则此时 得A的最大速度 （2）经分析知当Q所受的摩擦力的方向水平向左且为最大静摩擦力时，所对应的A的速度最小，此时安培力也最小。设安培力的最小值为，Q所受的最大静摩擦力，对Q由平衡条件可得 解得，又由得对应的最小速度，即当A速度至少为2m/s时释放C，C才不下落。 答案第8页，共8页 答案第7页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 $ 乐平市第四中学高二年级下学期物理期末考试卷 一、单选题（每题4分，共28分） 1．如图所示是电子射线管示意图。接通电源后，电子束由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向上（z轴正方向）偏转，可在空间加一磁场，则该磁场方向（    ） A．沿x轴负方向 B．沿y轴正方向 C．沿y轴负方向 D．沿z轴正方向 2．按照玻尔原子理论，原子中的电子在库仑力的作用下在特定的分立轨道上绕原子核做圆周运动。若电子以角速度在纸面内绕核沿顺时针方向做匀速圆周运动，现施加一垂直纸面向外的匀强磁场，如图所示。施加磁场后，假设电子绕核运动的半径R保持不变，角速度变为，不计重力。下列判断正确的是（　　） A．洛伦兹力的方向背离圆心， B．洛伦兹力的方向背离圆心， C．洛伦兹力的方向指向圆心， D．洛伦兹力的方向指向圆心， 3．某物理兴趣小组用实验探究光的色散规律，他们将半圆形玻璃砖放在竖直面内，在其左方竖直放置一个很大的光屏P，让一复色光束SA射向玻璃砖的圆心O后，有a和b两束单色光射向光屏P，如图所示．他们根据实验现象提出了以下四个猜想，你认为正确的是（ ） A．单色光a的波长小于单色光b的波长 B．在玻璃中单色光a的传播速度大于单色光b的传播速度 C．单色光a通过玻璃砖所需的时间大于单色光b通过玻璃砖所需的时间 D．在光束SA绕圆心O逆时针转动的过程中，在光屏P上最早消失的是a光 4．如图是煤气泄漏报警装置原理图，R1是对煤气敏感的半导体元件，其电阻随煤气浓度的增加而减小，R2是一可变电阻．在ac间接12V的恒定电压，bc间接报警器．当煤气浓度增加到一定值时报警器发出警告．则 A．减小R2的阻值，b点的电势升高 B．当煤气的浓度升高时，b点的电势降低 C．适当减小ac间的电压，可以提高报警器的灵敏度 D．调节R2的阻值能改变报警器启动时煤气浓度的临界值 5．合理利用自然界中的能源是一个重要的课题。在我国某海域，人们设计了一个浮桶式波浪发电灯塔。如图甲所示，该浮桶由内、外两密封圆筒构成，浮桶内磁体由支柱固定在暗礁上，内置N=100的线圈。线圈与阻值R=14的灯泡相连，随波浪相对磁体沿竖直方向上下运动且始终处于磁场中；，其运动速度（m/s）。辐向磁场中线圈所在处的磁感应强度大小B=0.2T。线圈周长L=1.5m，总电阻r=1，圆形线所在处截面如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．线圈中感应电动势为 B．灯泡中流过电流的最大值为4A C．灯泡的电功率为240W D．1分钟内小灯泡消耗的电能为13440J 6．有一种自动恒温的电烤箱，其温度控制电路如图所示，控制的核心是一密封智能开关，内部结构不明，它有四个接线柱．a、b之间接的是两个相同的加热电阻R与220V电源，c、d之间接有一个叫作“水银接点温度计”的温控组件，它比普通水银温度计多出了两个电极，温度升高时，水银膨胀，将两个电极接通；温度降低时，水银收缩，将两个电极断开．该智能开关会根据“水银接点温度计”的通断自动控制R的发热功率，稳定烤箱内的温度.用表示a、b两点间的电压，表示A、b两点间的电压，以下说法可能正确的是（） A．当水银接点温度计接点接通时，， B．当水银接点温度计接点接通时，， C．当水银接点温度计接点断开时，， D．当水银接点温度计接点断开时，，Uab=0 7．如图，理想变压器原线圈输入电压U＝Umsinωt，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器。V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示。下列说法正确的是（　　） A．滑片P向上滑动时，U2变小、I1变小、R两端的电压变大 B．滑片P向上滑动时，U2变小、I1变大、R两端的电压变小 C．滑片P向下滑动时，U1不变、I1变小、R两端的电压变大 D．滑片P向下滑动时，U2不变、I1变大、R两端的电压变小 二、多选题（每题6分，共18分） 8．利用霍尔效应制作的霍尔元件，被广泛应用于测量和自动控制等领域。霍尔元件一般由半导体材料做成，有的半导体中的载流子（即自由电荷）是电子，有的半导体中的载流子是空穴（相当于正电荷）。如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差（已知电流的微观表达式为，其中n为导体单位体积内的自由电荷数，S为导体的横截面积，v为电荷定向移动的速率，q为电荷的带电量）。下列说法中正确的是（    ） A．保持B、I不变，增大C、D面间距离时，增大 B．保持B、I不变，增大上下面间距离时，减小 C．无论该元件的载流子是电子还是空穴，侧面C电势都比D高 D．的大小与材料有关 9．如图所示，平板下方有垂直纸面向里的匀强磁场，一个质量为m、电荷量为q的粒子（不计重力）在纸面内从板上小孔P射入磁场，射入方向与边界夹角为60°，并打在板上的Q点，已知磁场的磁感应强度为B，粒子的速度大小为v，由此可知（　　） A．该带电粒子带正电 B．该带电粒子带负电 C．P、Q间的距离L= D．P、Q间的距离L= 10．如图所示，在x轴上方第一象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场，x轴下方存在沿y轴正方向的匀强电场。a、b两个重力不计的带电粒子分别从电场中的同一点P由静止释放后，经电场加速从M点射入磁场并在磁场中发生偏转。最后从y轴离开磁场时，速度大小分别为v1和v2，v1的方向与y轴垂直，v2的方向与y轴正方向成60°角。a、b两粒子在磁场中运动的时间分别记为t1和t2， 则以下比值正确的是（　　） A．v1∶v2=2∶1 B．v1∶v2=1∶2 C．t1∶t2=3∶2 D．t1∶t2=3∶8 三、实验题（7+8=15分） 11．2009年诺贝尔物理奖获得者高锟被称为光导纤维之父．光纤由折射率为n1的内芯和折射率为n2的包层构成，则n1_______n2（填“＞”“＜”或“=”）．若光导纤维长度为L，光以入射角θ射到内芯与包层的界面上，如图所示，已知光在真空中传播的速度为c，则光在内芯中传播的速度为________，光信号从光导纤维的一端传播到另一端所需时间为________． 12．如图1所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，长方体玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定驶璃砖的界面aa′和bb′。0为直线AO与aa′的交点。在直线OA上竖直插上P1、P2两枚大头针。 (1)该同学接下来要完成的必要步骤有___________。（填选项前的字母） A．插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像 B．插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像 C．插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像 D．插上大头针P4，使P4仅挡住P3的像 (2)过P3、P4作直线交bb′于O′，过O′作垂直于bb′的直线NN′，连接O、O′。测量图1中角α和角β的大小，则玻璃的折射率n=___________。 (3)如图2所示，若该同学在实验中将玻璃砖的界面aa′和bb′的间距画得过宽，其他操作正确，图2中甲图的折射率的测量值___________准确值；乙图的折射率的测量值___________准确值。（均选填“大于”“小于”或“等于”） 四、解答题（10+11+18分） 13（10分）．高考临近，为保证高三工作正常开展，防止停电事故发生，江油中学领导班子决定购买一台应急备用发电机，要求如下：一是保证全校88间教室所有日光灯能正常发光；二是为避免噪音干扰发电机需远离教学区；三是尽量利用已有设备和线路．为完成任务以某物理老师牵头调查，发现以下数据：每间教室有日光灯20盏，每盏20 W，额定电压均为220 V；发电机安装位置距离并网接口约500米，计算得出所用电线每米电阻约2.0×10-3 Ω，其余部分电阻不计；学校已有升压变压器和降压变压器各一台，升压变压器匝数比为n1：n2=1：4，降压变压器的匝数比为n3：n4=4：1，该物理老师画出示意图如图所示．试求： （1）输电线总电阻R线是多少？ （2）购买的发电机功率P应不小于多少？ （3）发电机输出的电压U1是多少才能保证灯泡正常发光？ 14（11分）．交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S＝0.05m2，线圈转动的频率为50Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B＝T。用此发电机所发出的交流电带动两个标有“220V、11kW”的电动机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电动机之间接一个理想变压器，电路如图所示，求： （1）发电机输出电压的有效值； （2）变压器原、副线圈的匝数比； （3）交流电流表的示数． 15（18分）．如图所示，水平放置的两根足够长的平行金属导轨E、F间距，电阻忽略不计，处于磁感应强度大小为方向竖直向上的匀强磁场中，质量均为、电阻均为的P、Q两金属棒垂直导轨放置，导轨与金属棒之间的动摩擦因数为，且两者接触良好。P、Q分别通过光滑的定滑轮用足够长的轻绳连接质量为2m与m的两物体A、C，轻绳的一端分别水平垂直连接P、Q。开始时固定住两物体A、C，轻绳拉直但不张紧，整个装置开始处于静止状态，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。 （1）若始终固定住C，自由释放A，A的最大速度是多少？ （2）若自由释放A，当A的速度至少为多大时再释放C，C才能不下落？ 答案第6页，共6页 试卷第5页 学科网（北京）股份有限公司 $