高二物理期末模擬卷【測(cè)試范圍：教科版2019必修第三冊(cè)、選擇性必修第二冊(cè)】（考試版A4）

2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期期末模擬卷（考試時(shí)間：90分鐘，分值：100分）注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)等填寫(xiě)在答題卡和試卷指定位置上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上。寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3．測(cè)試范圍：教科版2019必修第三冊(cè)、選擇性必修第二冊(cè)。4．難度系數(shù)：0.7。第Ⅰ卷一、單選題(共13小題，每小題3分，共39分，每小題列出四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)符合題目要求的，不選、多選、錯(cuò)選均不得分)1．關(guān)于靜電的知識(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．雷電天氣時(shí)，云層所帶的電荷量大小不一定是元電荷的整數(shù)倍B．高層建筑上裝避雷針是應(yīng)用了尖端放電的原理C．調(diào)節(jié)空氣濕度無(wú)法防治靜電危害D．兩個(gè)不帶電物體相互摩擦帶電后，可能帶等量的同種電荷2．我國(guó)古人最早發(fā)現(xiàn)了尖端放電現(xiàn)象，并將其用于生產(chǎn)生活中，避雷針就利用了尖端放電現(xiàn)象。避雷針上方有雷雨云時(shí)，避雷針附近的電場(chǎng)線(xiàn)分布如圖所示，圖中央的豎直黑線(xiàn)AB表示避雷針，CD為水平地面。在M、N、P、Q四點(diǎn)中，電勢(shì)最高的是（）A．Q點(diǎn) B．P點(diǎn) C．N點(diǎn) D．M點(diǎn)3．如圖甲所示，矩形線(xiàn)圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)可以產(chǎn)生交變電流，其電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示，線(xiàn)圈電阻，電阻，則（）A．時(shí)，線(xiàn)圈與中性面垂直 B．內(nèi)，電流的方向改變50次C．電阻R兩端電壓為 D．電阻R在內(nèi)產(chǎn)生的熱量為4．兩根固定平行直導(dǎo)線(xiàn)M、N，通入大小相同的電流，方向均垂直紙面向里，截面如圖所示。P為截面內(nèi)的一點(diǎn)，O為MN的中點(diǎn)。已知M、N、P恰位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，導(dǎo)線(xiàn)M在P點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，則P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度（）A．大小為，方向沿OP向上B．大小為，方向垂直于OP向右C．大小為B，方向沿OP向上D．大小為B，方向垂直于OP向右5．如圖甲所示，用金屬裸導(dǎo)線(xiàn)制作大小兩個(gè)圓環(huán)，已知大圓半徑為，小圓半徑為，兩圓環(huán)接觸相切于點(diǎn)。大圓環(huán)上端、和切點(diǎn)處留有一非常小缺口?？臻g存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，從時(shí)刻起磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙規(guī)律變化，設(shè)磁場(chǎng)垂直紙面向里為正方向，則以下說(shuō)法中正確的是（）A．在過(guò)程中，大圓環(huán)上a、b兩點(diǎn)電勢(shì)B．若將小缺口閉合，在過(guò)程中小圓環(huán)上有如箭頭所示方向的電流C．若將小缺口閉合，在前后瞬間回路中的電流不同D．在過(guò)程中，將理想電壓表正確接在大圓環(huán)上的、兩點(diǎn)之間，電壓表讀數(shù)為6．如圖，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)。時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，此時(shí)MN到達(dá)的位置恰好使MDEN構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形。為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，從開(kāi)始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)該怎樣隨時(shí)間t變化（）A．磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)該隨時(shí)間t均勻減小B．磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)該隨時(shí)間t成反比C．磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t不可能成反比D．磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)該隨時(shí)間t的倒數(shù)成線(xiàn)性7．1932年，美國(guó)物理學(xué)家安德森在宇宙射線(xiàn)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了正電子。如照片所示，在垂直于照片平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（照片中未標(biāo)出）中，這是一個(gè)正電子穿過(guò)鉛板時(shí)的軌跡。關(guān)于照片中的信息，下列說(shuō)法正確的是（）A．粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線(xiàn)B．粒子在鉛板上方運(yùn)動(dòng)的速度小于在鉛板下方運(yùn)動(dòng)的速度C．粒子從上向下穿過(guò)鉛板D．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直照片平面向外8．離子陷阱是一種利用電場(chǎng)或磁場(chǎng)將離子俘獲并囚禁在一定范圍內(nèi)的裝置。如圖所示為最常見(jiàn)的“四極離子陷阱”的俯視示意圖，四根平行細(xì)桿與電源相連，相當(dāng)于四個(gè)電極，相對(duì)的電極帶等量同種電荷，相鄰的電極帶等量異種電荷。在垂直于四根桿的平面內(nèi)四根桿的連線(xiàn)是一個(gè)正方形abcd，A、C是a、c連線(xiàn)上的兩點(diǎn)，B、D是b、d連線(xiàn)上的兩點(diǎn)，A、C、B、D到正方形中心O的距離相等，則下列判斷正確的是（）A．D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零B．A、B、C、D四點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．B點(diǎn)電勢(shì)比A點(diǎn)電勢(shì)高D．O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零9．電磁炮是利用電磁發(fā)射技術(shù)制成的新型武器，如圖所示為電磁炮的原理結(jié)構(gòu)示意圖。若某水平發(fā)射軌道長(zhǎng)，寬，發(fā)射的炮彈質(zhì)量為，炮彈被發(fā)射時(shí)從軌道左端由靜止開(kāi)始加速。當(dāng)電路中的電流恒為，軌道間勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，不計(jì)空氣及摩擦阻力。下列說(shuō)法正確的是（）A．磁場(chǎng)方向?yàn)樨Q直向下B．炮彈的加速度大小為C．炮彈在軌道中加速的時(shí)間為D．炮彈發(fā)射過(guò)程中安培力的最大功率為10．如圖所示，虛線(xiàn)ad左側(cè)有面積足夠大的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，ad右側(cè)為無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域。使邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形單匝導(dǎo)線(xiàn)框繞其一頂點(diǎn)a，在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)框電阻為R，經(jīng)時(shí)間t勻速轉(zhuǎn)到圖中虛線(xiàn)位置，則（）A．導(dǎo)線(xiàn)框abcd中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较駼．該過(guò)程中流過(guò)線(xiàn)框任意橫截面的電荷量為C．導(dǎo)線(xiàn)ab、ac所受安培力的大小之比為D．導(dǎo)線(xiàn)abc受到的安培力的合力方向垂直于ac向上11．如圖所示的磁流體發(fā)電機(jī)由彼此正對(duì)的兩水平且彼此平行的金屬板M、N構(gòu)成，M、N間存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，兩金屬板與兩平行且在水平面內(nèi)放置的金屬導(dǎo)軌相連，金屬板M、N及兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離均為d，平行金屬導(dǎo)軌間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向與豎直方向成θ角斜向左上方，在兩平行金屬導(dǎo)軌上放有一長(zhǎng)為d的直導(dǎo)體棒PQ，直導(dǎo)體棒PQ與兩平行金屬導(dǎo)軌垂直，其電阻為R，其余電阻不計(jì)。在兩平行金屬板M、N間垂直于磁場(chǎng)方向噴入一束速度大小為v0的等離子體（不計(jì)重力），PQ仍靜止在導(dǎo)軌上，已知導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m，它與金屬導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）A．通過(guò)導(dǎo)體棒的電流方向?yàn)镻→QB．導(dǎo)體棒受到的安培力大小為C．導(dǎo)體棒受到金屬導(dǎo)軌的摩擦力大小為D．金屬導(dǎo)軌對(duì)導(dǎo)體棒的支持力大小為12．如圖所示的電路中，光敏電阻R2的阻值隨光照強(qiáng)度增大而減小，電表均為理想電表。閉合開(kāi)關(guān)S，電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，若增大照射光強(qiáng)度，電流表的示數(shù)變化為，電壓表的示數(shù)變化為，下列說(shuō)法正確的是（）A．電流表示數(shù)減小 B．電壓表示數(shù)減小C．電容器所帶電荷量增加 D．保持不變13．已知一個(gè)均勻帶電球體在其內(nèi)部產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，在球體外部產(chǎn)生的電場(chǎng)與一個(gè)位于球心的、電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相同。有一個(gè)半徑為R的球體上均勻分布著正電荷+Q，在過(guò)球心O的直線(xiàn)上有A、B、C、D、E五個(gè)點(diǎn)，OA=AB=BC=CD=DE=R，若以O(shè)A為直徑在球內(nèi)挖一小球，把挖出的小球移到CD之間固定，帶電球體剩余部分和固定小球?qū)τ贐點(diǎn)和E點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)說(shuō)法正確的是（球的體積公式為），靜電力常量為k（）A．由于E點(diǎn)左側(cè)總電荷量沒(méi)有變化，所以E點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不變B．帶電球體剩余部分在B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C．帶電球體剩余部分和帶電小球固定后的在B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度D．B點(diǎn)和E點(diǎn)在挖出小球之后相比挖出小球之前電勢(shì)減少二、多選題(本題共2小題，每小題3分，共6分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得3分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)14．下列設(shè)備中工作原理相同的是（）A．發(fā)電機(jī) B．質(zhì)譜儀C．變壓器 D．無(wú)線(xiàn)充電15．如圖所示是兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，周?chē)?、2、3、4、5、6各點(diǎn)，其中1、2之間距離與2、3之間距離相等，2、5之間距離與2、6之間距離相等。兩條虛線(xiàn)互相垂直且平分，那么關(guān)于各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的敘述正確的是（）A．1、3兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等方向相同B．5、6兩點(diǎn)電勢(shì)可能不同C．4、5兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度可能相同D．在1處由靜止釋放一電子，在向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度一定是先減小后增大第Ⅱ卷三、實(shí)驗(yàn)題(本題共3小題，共14分)16．（3分）如圖甲為一種電容式角度傳感器的原理圖，動(dòng)片與定片為金屬材質(zhì)，動(dòng)片可以繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)片與定片間為空氣，該傳感器可以通過(guò)測(cè)量電容的變化來(lái)測(cè)量角度（）的變化。(1)圖甲中轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)片可以改變電容器的______（填標(biāo)號(hào)）。A．兩片正對(duì)面積 B．兩片間距 C．電介質(zhì)(2)類(lèi)比平行板電容器可知，隨著角度變大，電容式角度傳感器的電容將______（填“變大”或“變小”）。(3)如圖乙，將該電容式角度傳感器充電后與靜電計(jì)連接，可認(rèn)為電容器的電荷量基本不變，已知靜電計(jì)兩端電勢(shì)差越大，指針張角越大，在轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)片的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)靜電計(jì)指針張角變大，則電容式角度傳感器的角度______（填“變大”或“變小”）。17．（5分）在“探究變壓器線(xiàn)圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中使用可拆式變壓器如圖所示，圖中各接線(xiàn)柱對(duì)應(yīng)的數(shù)字表示倍率為“×100”的匝數(shù)。(1)下列說(shuō)法正確的是______。A．實(shí)驗(yàn)中，必須在副線(xiàn)圈上接上用電器以形成閉合回路B．變壓器正常工作時(shí)，鐵芯導(dǎo)電，把電能由原線(xiàn)圈輸送到副線(xiàn)圈C．變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊壓而成是為了減小渦流D．使用多用電表測(cè)電壓時(shí)，先用最大量程擋試測(cè)，再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量(2)用原線(xiàn)圈匝的變壓器實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示：次數(shù)1234/V4.906.007.5010.06/V2.402.923.704.97根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，該次實(shí)驗(yàn)時(shí)副線(xiàn)圈的匝數(shù)為_(kāi)_____（填“200”或“800”或“1600”）。(3)多次實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)原線(xiàn)圈與副線(xiàn)圈的電壓之比總是稍大于原線(xiàn)圈與副線(xiàn)圈的匝數(shù)之比，可能的原因是______。（寫(xiě)出一條即可）18．（6分）“陽(yáng)光”學(xué)習(xí)小組正在測(cè)定某種合金制成的金屬絲的電阻率。(1)同學(xué)們用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖甲所示，則該金屬絲的直徑______。(2)接著用多用電表粗測(cè)金屬絲的阻值。在進(jìn)行正確的機(jī)械調(diào)零后，將歐姆擋的選擇開(kāi)關(guān)撥至“”擋，再將紅、黑表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零，再將金屬絲接入兩表筆間，表盤(pán)示數(shù)如圖乙所示，則金屬絲的阻值為_(kāi)_______。(3)為了更準(zhǔn)確地測(cè)量金屬絲的電阻，同學(xué)們經(jīng)過(guò)討論設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖丙所示（表示待測(cè)金屬絲）。同學(xué)們選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材正確操作。實(shí)驗(yàn)中測(cè)得接入電路的金屬絲長(zhǎng)度為，直徑為，電壓表的示數(shù)為，電流表的示數(shù)為，則金屬絲的電阻率________（用本題所給的物理量符號(hào)表示）。四、計(jì)算題（本題共4小題，第19題各7分，第20題各9分，第21題11分，第22題14分，共41分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)最后答案的不給分，有數(shù)值計(jì)算的，答案中有單位的必須明確寫(xiě)出數(shù)值的單位）19．（7分）如圖所示，負(fù)電荷q在恒力F作用下在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)，某段時(shí)間內(nèi)由A運(yùn)動(dòng)到B，已知：AB距離為l＝0.5m，恒力，F(xiàn)與AB的夾角為，電荷量為，A點(diǎn)的電勢(shì)，不計(jì)電荷的重力，。求：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??；(2)B點(diǎn)的電勢(shì)；(3)q由A到B的過(guò)程中電勢(shì)能的變化量。20．（9分）在研究微型電動(dòng)機(jī)的性能時(shí)，應(yīng)用如圖的實(shí)驗(yàn)電路，當(dāng)調(diào)節(jié)變阻器R使電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表測(cè)得的數(shù)據(jù)是0.5A，2.0V，重新調(diào)節(jié)R使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)電流表和電壓表的讀數(shù)分別是2.0A，30.0V，則：(1)這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為多少？(2)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸出功率是多少？(3)電動(dòng)機(jī)的效率是多少？21．（11分）芯片是現(xiàn)代科技的核心，芯片的制造過(guò)程中有一個(gè)重要步驟就是離子注入。離子注入是指用高能量的電場(chǎng)把離子加速，打入半導(dǎo)體材料的過(guò)程，是芯片制造中重要的摻雜技術(shù)。如圖所示，在一個(gè)邊長(zhǎng)為的正方形真空空間，沿對(duì)角線(xiàn)將它分成Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)區(qū)域，其中I區(qū)域（包括邊界有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在II區(qū)域內(nèi)有平行于且由指向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一正離子生成器不斷有正離子生成，所有正離子從點(diǎn)沿方向以速度射入I區(qū)域，然后這些正離子從對(duì)角線(xiàn)中點(diǎn)進(jìn)入II區(qū)域，最后這些正離子恰好從點(diǎn)射出。已知離子流的正離子帶電量均為，質(zhì)量均為，不考慮離子的重力以及離子間的相互作用力，求：(1)I區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向；(2)Ⅱ區(qū)域電場(chǎng)強(qiáng)度的大??；(3)為了調(diào)整離子注入的深度，現(xiàn)將磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng)為原來(lái)的2倍，同時(shí)調(diào)整電場(chǎng)強(qiáng)度，使正離子仍可以從點(diǎn)注入半導(dǎo)體。求調(diào)整前后正離子從點(diǎn)飛出的動(dòng)能大小之比。22．（14分）如圖所示，傾角為、絕緣、光滑、無(wú)限長(zhǎng)的斜面上相距為的