河北省保定市四县一中2024-2025学年高二上学期12月联考物理试卷（Word版附答案）

这是一份河北省保定市四县一中2024-2025学年高二上学期12月联考物理试卷（Word版附答案），共11页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版必修第三册，选择性必修第二册。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 下列关于电磁波的叙述中，正确的是（ ）
A. 电磁波的频率都相同
B. 电磁波在任何介质中的传播速度均为
C. 麦克斯韦证实了电磁波的存在
D. 电磁波具有波的一切特征
2. 如图甲所示的电路，理想变压器原、副线圈的匝数分别为1200和600，定值电阻，电源两端电压随时间变化的关系图像如图乙所示，已知电压表和电流表为理想电表，则（ ）

A. 副线圈中电流频率为50Hz
B. 电压表示数为50V
C. 电流表示数为1A
D. 电阻的功率为70W
3. 光照传感器在辽宁大棚种植中得到了广泛的应用，技术人员通过光敏电阻设计了如图所示的光控电路，增加植物光照时间，有效地提高了作物的产量。电阻箱阻值调整为，闭合开关后，秋天傍晚6点时，灯泡L两端的电压达到一定值，恰好能发光。已知光敏电阻的阻值随光照的增强而减小，电流表、电压表均
为理想电表，灯泡的光对光敏电阻的影响不计，不考虑灯泡电阻的变化。下列说法正确的是（ ）
A. 光照减弱的过程中电流表示数增大
B. 光照减弱的过程中电压表和电流表示数比值不变
C. 光照减弱的过程中电压表和电流表变化量绝对值的比值变大
D. 若电阻箱阻值大于，则秋天傍晚6点之后L才可能发光
4. 有研究发现，动物与植物的细胞膜两侧存在电位差，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为的电容器，在内细胞膜两侧的电势差从变为，则该过程中跨膜电流的平均值为（ ）
A. B. C. D.
5. 笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作：当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图所示，一块宽为、长为的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为。当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压，以此控制屏幕的熄灭。则元件的（ ）
A. 前表面的电势比后表面的低B. 前、后表面间的电压与无关
C. 前、后表面间的电压与成正比D. 自由电子受到的洛伦兹力大小为
6. 在如图所示的电路中，灵敏电流计G的内阻，满偏电流，，
。下列说法正确的是（ ）
A. 此电路改装成的电压表可测量的电压
B. 此电路可改装成量程为的电流表
C. 此电路改装成的电流表可测量的电流
D. 当此电路改装为电流表时，仅闭合开关时量程比开关和均闭合时的小
7. 如图所示，一充电后与电源断开的平行板的两极板水平放置，板长为，板间距离为，距板右端处有一竖直屏。一带电荷量为、质量为的质点以初速度沿中线射入两板间，最后垂直打在上，重力加速度大小为，下列说法正确的是（ ）
A. 两极板间电压为
B. 质点通过电场过程中电势能减少
C. 若仅增大初速度，则该质点不可能垂直打在上
D. 若仅增大两极板间距，则该质点不可能垂直打在上
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，长直导线与心形金属线框放在光滑绝缘的水平面上，且长直导线与心形线框的对称轴MN垂直。当长直导线中通以图示方向的电流I，且电流增大时，下列关于心形线框的说法正确的是（ ）
A. 线框有面积扩大的趋势B. 线框中产生逆时针方向的感应电流
C. 线框水平面内沿逆时针方向旋转D. 线框沿垂直于直导线方向向右平动
9. 如图所示，匀强磁场中位于P处的粒子源可以沿垂直于磁场向纸面内的各个方向发射质量为m、电荷量为q，速率为v的带正电粒子，P到荧光屏MN的距离为d，设荧光屏足够大，不计粒子重力及粒子间的相互作用。下列判断正确的是（ ）
A. 若磁感应强度，则发射出的粒子到达荧光屏的最短时间
B. 若磁感应强度，则同一时刻发射出的粒子到达荧光屏的最大时间差为
C. 若磁感应强度，，则荧光屏上形成的亮线长度为
D. 若磁感应强度，则荧光屏上形成的亮线长度为
10. 在轴上关于原点对称的、b两点处固定两个电荷量相等的点电荷，如图所示的图像描绘了轴上部分区域的电场强度（以轴正方向为电场强度的正方向）。在电场中、为轴上关于原点对称的两点，为坐标原点，下列结论正确的是（ ）
A. ，处为同种点电荷
B. ，两点的电场强度相同
C. 若将一电子从点移到点，其电场力做负功
D. 点电场强度等于零
三、非选择题：共54分。
11. “祖冲之”研究小组使用伏安法测量圆柱体的电阻。
（1）已知圆柱体的电阻约为100Ω，实验所用直流电源的电动势约为4V、内阻可忽略，电流表A的量程为0～30mA、内阻约为30Ω，电压表V的量程0～3V、内阻约为10kΩ，滑动变阻器阻值的变化范围为0～15Ω，为减小测量误差，实验电路应采用图中的_____。（R代表圆柱体的电阻）
A. B. C. D.
（2）若电流表的示数为I，电压表的示数为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为_____。
12. 实验小组测量某一电源的电动势和内阻。
（1）小李同学先用多用电表粗测该电源的电动势。他先把选择开关旋转到直流电压5V挡，正确操作测量时表盘指针如图所示，其读数为_______V。
（2）为了更准确地测量电动势和内阻，他在实验室中找到了电阻箱、电压表、定值电阻等相关器材，组成如图甲所示电路，并进行实验。已知该电源允许通过最大电流为25mA，图中电阻箱R的阻值范围为0-9999Ω。
①电路中为保护电阻，实验室中备有以下几种规格的定值电阻，本实验中应选用（ ）
A.30Ω，125mA Β.180Ω，40mA C.240Ω，15mA D.450Ω，10mA
②实验中通过调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R及相应的电压表示数U，根据测得的多组数据，作出图线，如图乙所示，图线的纵轴截距为a，图线的斜率为k，则电源的电动势Ε=________，内阻r=________。
③若考虑到电压表内阻对实验的影响，则电源电动势的测量值比真实值______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
13. 某小组拆下一个小电风扇的电动机（电动机线圈电阻），设计了如图所示的实验电路，电源的电动势、内阻，小灯泡的额定电压、额定功率，闭合开关，调节电阻箱的阻值，当时，灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，根据以上信息，求：
（1）电动机正常工作时的输出功率；
（2）电源的效率。
14. 制造芯片，要用电磁场精准控制粒子的轨迹，其部分电磁场简化如图所示。在三维坐标系xyz中，平面xy位于纸面，z轴垂直纸面向外（图中未画出）。在平面xy第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场，一质量为m、电荷量为q（q > 0）的粒子从y轴上P点（0，h，0）以初速度垂直于y轴射入电场，再经x轴上的Q点沿与x轴正方向成45°角进入第四象限。在第四象限内有沿z轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为；第三象限有沿z轴负方向的匀强磁场，磁感应强度大小为。粒子重力不计，求：
（1）匀强电场场强大小E；
（2）粒子从进入磁场到第四次经过y轴所用时间t。
15. 如图所示，在竖直面内有一宽长、垂直纸面向里的有界匀强磁场区域，在磁场正上方处有一边长为的正方形导线框，导线框的质量，电阻，当导线框做自由落体运动，其下边刚接触磁场区域时恰好可做匀速直线运动，取重力加速度大小，求：
（1）磁感应强度B的大小；
（2）导线框下边刚离开磁场区域时的加速度；
（3）导线框下边刚接触磁场至下边刚要离开磁场的过程中产生的焦耳热Q。
答案
1-5【答案】D
【答案】C
【答案】D
【答案】B
【答案】D
6-10【答案】A
【答案】B
【答案】BD
【答案】ABC
【答案】BC
11【答案】（1）A （2）
12【答案】（1）4.40##4.41##4.42##4.43##4.44##4.45
（2） ①. B ②. ③. ④. 偏小
13【答案】（1）11W；（2）
解析：（1）根据题意可得，小灯泡恰好正常发光时回路中的电流为
此时电动机也正常工作，可得其正常工作时的输出功率
而
联立解得
（2）电源的效率
14【答案】（1）
（2）
【小问1解析】
带电粒子在第一象限中做类平抛运动，设粒子到达Q点，则有
，，
联立解得
【小问2解析】
粒子进入第四象限做匀速圆周运动，有
，
解得
粒子进入第三象限做匀速圆周运动，有
解得
粒子的运动轨迹如图所示
故粒子从进入磁场到第四次经过y轴所用时间
15【答案】（1）；（2），竖直向上；（3）
解析：（1）线框从静止释放到下边缘刚进入磁场，根据动能定理
解得
线框下边切割磁感线，感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律
其下边刚接触磁场区域时恰好可做匀速直线运动，由平衡条件得
解得磁感应强度B的大小为
（2）导线框下边刚离开磁场区域时速度为，导线框完全在磁场中只受重力，则
解得
当导线框下边刚离开磁场区域时，对导线框受力分析由牛顿第二定律
其中
代入数据解得
方向竖直向上。
（3）当导线框进入磁场的过程中，电路中有感应电流，在该过程中导线框做匀速直线运动，则根据
联立可得
因为导线框完全在磁场中只受重力，没有感应电流，故产生的焦耳热为
导线框下边刚接触磁场至下边刚要离开磁场的过程中产生的焦耳热为