河南省部分学校2024-2025学年高二年级下册开年摸底大联考物理试卷（含解析）

河南省部分学校2024-2025学年高二下学期开年摸底大联考

物理试题

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。

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。

考试时间为75分钟，满分100分

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.下列说法正确的是（）

A.图甲：当线圈绕平行于磁场方向的轴。。转动时，会产生感应电流

B.图乙：当导线中通有从左向右的电流时，导线下方的小磁针的N极向里偏转

C.图丙：恒定的电场和恒定的磁场互相激发交替产生，就形成电磁波

D.图丁：紫外线的波长比可见光的波长长，医学中常用于杀菌消毒

2.如图甲所示为磁电式电流表的结构图，图乙为内部结构示意图，在极靴和铁质圆柱间存在磁场，电流通

过电表接线柱流入线圈，在安培力作用下发生偏转，与螺旋弹簧的反向作用平衡后，指针指示电流大小。

下列说法正确的是（）

甲乙

A.为了使电流表表盘的刻度均匀，极靴与圆柱间的磁场为匀强磁场

B.为了节约成本，可以将铝框骨架换成轻质的塑料框

C.线圈中的电流方向发生改变时，指针偏转方向不变

D.运输过程中把电表正负接线柱用导线相连可减小表针摆动幅度

3.如图甲，面积为O.Oln?的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面向里，且磁感应强度

随时间变化的图像如图乙所示，定值电阻R=3。，线圈总电阻厂=1。，其余电阻忽略不计，a、6之间的电

势差为（）

甲乙

A.-0.5VB.0.5VC.-1.5VD.1.5V

4.如图，/、B、C三个点位于以。为圆心的圆上，直径48与弦2C间的夹角为30°。/、3两点分别放

有电荷量大小为心、心的点电荷时，C点的电场强度方向恰好沿圆的切线方向，则”等于（）

%

1

A.-D.2

3

5.如图所示，在匀强电场中，边长为1cm的等边三角形/2C所在的平面与电场方向平行，将电荷量为

—6x10-6（2的点电荷从电场中的/点移到8点，静电力做了—2.4x10-5j的功，再从台点移到c点，静电

力做了1.2xl（y5j的功。若规定/点的电势为o,则（）

A.8点电势为4VB.C点电势为一2V

C.电场强度方向与48边垂直D.电场强度大小为4V/m

6.如图所示，一块长为°、宽为6、高为c的长方体半导体器件，其内载流子数密度（单位体积内载流子

数）为"，沿+＞方向通有恒定电流/,在空间中加一个磁感应强度大小为5、方向沿一无方向的匀强磁场,

半导体上，下表面之间产生稳定的电势差U,下列说法正确的是（）

A.若载流子为负电荷，则上表面电势高于下表面电势

B.仅增大电流/,电势差。保持不变

C.半导体内载流子所受洛伦兹力的大小为华

D.半导体内载流子定向移动的速率为2

aB

7.图中的MN上方空间有垂直线框平面的匀强磁场，直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴。以角速度。

匀速转动，扇形导线框半径为L电阻为凡线框从图中所示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流

的有效值是（）

Bcol}Bcol}Ba)l}

A.--------B.------------C.--------D-J1R

4R4R2R

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，有两

个或两个以上选项符合题目要求o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.如图为远距离输电的情景，电路中升压变压器7；和降压变压器心都可视为理想变压器，输电导线的总电

A.7；输出电压与5输入电压相等

B.7；输出功率大于7；输入功率

C.若用户接入的用电器增多，则导线上损失的功率减少

D.若用户接入的用电器增多，则与输出电压减小

9.如图所示为无人机高度预警系统电路图，电路中的4和A?，其中一个是定值电阻，另一个是气压传感

器（可等效为可变电阻），飞行高度越低，对气压传感器的压力越大，气压传感器的阻值越小，当°、6两

端的电压大于％时，控制开关自动开启高位预警；当。、6两端的电压小于。2（5、。2为定值）时，控

制开关自动开启低位预警。下列说法正确的是（）

A.U1<U2B.Ux>U2

C.4为定值电阻D.定值电阻的阻值越大，开启高位预警时的位置越低

10.如图为回旋加速器的原理图。D］和D?是两个半径为尺的中空半圆金属盒，分别和一高频交流电源两

极相连。两盒处于磁感应强度大小为3的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒面，在位于D1盒圆心附近的/处

有一个粒子源，产生质量为加、电荷量为（q>0）的带电粒子，已知带电粒子束从回旋加速器输出时形

成的等效电流为/,不计粒子的初速度、重力和粒子通过两盒间的缝隙的时间，加速过程中不考虑相对论效

应，下列说法中正确的是（）

A.交变电压的频率为〃丝

2Tm

B.增大加速电压可以增大粒子获得的最大动能

c.回旋加速器输出的带电粒子的平均功率为qR*

2m

D.若保持其他条件不变，换成电荷量为%的粒子，粒子也可以在该加速器中加速

三、非选择题：本题共5小题，共54分。

11.（6分）某同学在做测电阻率实验时，选取一段粗细均匀的圆柱体合金，用螺旋测微器测量该圆柱体的

直径，螺旋测微器的示数如图甲所示。

（1）由图甲读得圆柱体的直径d=mm。

（2）用多用电表欧姆“X10”挡粗测圆柱体的阻值，发现指针偏角较大，为了更准确的测出圆柱体的阻值,

下列操作正确的是=

A.将选择开关旋转到欧姆挡“XI”的位置，两表笔短接调零，再次测量

B.将选择开关旋转到欧姆挡“义100”的位置，两表笔短接调零，再次测量

C.将两表笔短接调零，再将选择开关旋转到欧姆挡“XI”的位置，再次测量

D.将两表笔短接调零，再将选择开关旋转到欧姆挡“X100”的位置，再次测量

（3）为更加精确测量圆柱体的阻值7?,,设计了如图乙所示的电路进行实验，实验器材分别为电源E、电流

表A1（内阻为"）、电流表A2（内阻为^）、定值电阻&、滑动变阻器R、开关S和导线若干。用/1、12

分别表示电流表A1、A2的示数，则a=（用人、小凡和G表示）。

（4）若实验中接入电路的圆柱体长度为/,则该圆柱体的电阻率〃=（用R,、/和d表示）。

12.（9分）某学习小组的同学们想利用电压表和电阻箱测量一电池组的电动势和内阻，他们找到的实验器

材如下：

A.待测电池组

B.电压表（量程0〜3V,内阻约3k。）

C.电阻箱R（阻值范围0—999.9。）

D.开关、导线若干

实验步骤如下：

①将电池组与其余实验器材按图甲所示电路连接;

②调节电阻箱阻值，闭合开关，待示数稳定后，记录电阻箱的阻值R和电压表的示数。后立即断开开关；

③改变电阻箱的阻值，重复实验，计算出相应的工和工，绘制出工-,关系图线如图乙中的直线所示。

RUUR

请回答下列问题：

（1）根据闭合电路欧姆定律，可以得到,与工的关系表达式为4=（用£、：•和尺表示）。

URU---

（2）根据图乙可知，电池组的电动势后=V,内阻r=（均保留两位有效数字）

（3）本实验系统误差产生的原因是（选填“电压表分压”“电压表分流”或“电阻箱分压"），内阻r

测量值比真实值（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。

13.（10分）如图所示，某小型交流发电机内的矩形金属线圈48CD的面积S=0.1m2,匝数“=100,线圈

的总电阻r=10Q,线圈所处磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为2=0.1T。线圈通过滑环和电刷与阻

值R=90Q的定值电阻连接。现使线圈绕轴。。匀速转动，角速度o=300rad/s。

（1）从中性面开始计时，写出线圈中电流瞬时值的表达式；

（2）求线圈从中性面位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量。

14.（13分）如图所示，宽度为工的U型导体框，水平放置在磁感应强度大小为2、方向竖直向下的匀强磁

场中，左端连接一个阻值为R的电阻，质量为加、电阻为r的导体棒仍置于导体框上，不计导体框的电阻、

导体棒与导体框间的摩擦，导体棒漏与导体框始终接触良好，在水平向右的拉力作用下，导体棒仍以速

度%匀速向右运动。

（1）求通过导体棒ab的电流大小/；

（2）求拉力做功的功率尸；

（3）某时刻撤去拉力，经过一段时间导体棒仍停在导体框上，求在此过程中电阻R上产生的热量。。

15.（16分）制造芯片时，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Oxyz

中，平面xOy位于纸面，z轴垂直纸面向外（图中未画出），在平面第一象限内有沿y轴负方向的匀强

电场，一质量为加、电荷量为q（q）0）的粒子从y轴上尸点（0,h,0）以初速度％垂直于y轴射入电场,

再经x轴上的。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

感应强度大小为竺第三象限内有沿z轴负方向的匀强磁场，磁感应强度大小为阴⑥。粒子重力不计,

qhqh

求：

（1）匀强电场的电场强度大小；

（2）粒子第二次经过y轴负半轴时的位置坐标：

（3）粒子从进入磁场到第四次经过〉轴所用的时间。

物理参考答案及评分意见

1.B【解析】甲图中，线圈绕平行于磁场方向的轴。0,转动时，磁通量一直为0,不会产生感应电流，A错

误；乙图中，当导线中通有从左向右的电流时，根据安培定则可知，导线下方的磁场垂直纸面向里，则小

磁针的N极向里偏转，B正确；丙图中，周期性变化的电场和周期性变化的磁场互相激发交替产生，就形

成电磁波，C错误；在真空中，紫外线的波长比可见光的波长短，医学中常用于杀菌消毒，D错误。

2.D【解析】极靴与圆柱间的磁场是均匀地辐向分布，并不是匀强磁场，这样可以保证线圈转动过程中各

个位置的磁感应强度的大小不变，从而使电流表表盘刻度均匀，A错误；用金属铝做线圈框架，主要原因

有：铝不导磁，用铝做框架可以减小对磁场的影响，使仪表的准确性更高；铝材料较轻，电阻率较小，能

更好地利用电磁阻尼现象，使指针迅速停下来，所以不能用塑料框，B错误线圈中通过的是直流电流，由

左手定则可知，当线圈中的电流方向发生改变时，线圈受到的安培力方向改变，可知指针偏转方向改变，C

错误；运输过程中把电表正负接线柱用导线相连，使线圈构成闭合回路，指针摆动时产生感应电流，磁场

对感应电流产生安培力作用，这样可减小表针摆动幅度，D正确。

3.C【解析】由图乙知竺=2T/s,由法拉第电磁感应定律£=〃竺S,代入数据得E=2V,回路中线圈

D

为电源，外电阻R两端的电压。=——E=1.5V,根据楞次定律可知，6点电势高，则。必=—1.5V,C

R+r

正确。

4.B【解析】根据题意可知两电荷为异种电荷，假设心为正电荷，％为负电荷，两电荷在C点的电场强

度如图所示，设圆的半径为心根据几何知识可得Gc=%%c=百％tan60°=豆，同时有£力=箪，

E

BrAC

EB=,联立解得—=,B正确。

%3

5.B【解析】/、8两点间的电势差U/B="=4V,B、C两点间的电势差4c="£=—2V，因为

(pA=0,且。，检二%-%，UBC=(PB-(PC，解得知=-4V,(pc=-2V,A错误,B正确；由于匀强电

场中沿电场线方向电势均匀变化，所以A、2连线中点。的电势为一2V,连接。点与C点即为等势线，电

场线与等势线垂直且指向电势低的等势线，因此过2点的电场线方向如图所示，电场强度方向与边平行,

C错误；电场强度大小为E=3=400V/m,D错误。

衣厂。

<p=-2y\

D%、」

/V

脸二冲一…七

6.C【解析】若载流子为负电荷，根据左手定则可知，负电荷向上偏转，故上表面电势低于下表面电势，A

错误；半导体上、下表面之间产生稳定的电势差时，电场力与洛伦兹力平衡，则有=，根据电流

C

的微观意义可知/=〃evS=〃ev6c,联立可得。=旦，则仅增大电流/,电势差。增大，B错误；半导体内

enb

载流子所受洛伦兹力的大小为尸=evB=eD=半，C正确；根据eD=ev8,半导体内载流子定向移动

cnbcc

的速率v=2,D错误。

Be

1,

7.B【解析】直角扇形在进入磁场和穿出磁场时产生的感应电动势E=—线框转动周期为T,而线

2

框转动一周只有二的时间内有感应电流，此时感应电流的大小为/=£=丝巴，由有效值的定义可知

2R2R

（笙R--=I^RT,所以感应电流的有效值=也此@,B正确。

27?J21147?

8.BD【解析】7；输出电压等于石输入电压与导线上损失的电压之和，A错误；7；输出功率等于7；输入功

率与导线上损失的功率之和，所以工输出功率大于“输入功率，B正确；若用户接入的用电器增多，则用

户端的等效电阻减小，用户端电流增大，根据降压变压器电流与匝数成反比，可知通过导线的电流增大，

根据尸=/2区可知，导线上损失的功率增大，C错误；7；输入电压不变，所以输出电压不变，根据

可知，导线上损失的电压增大，石输入电压减小，根据降压变压器电压与匝数成正比，可得《输出电压减

小，D正确。

F

9.BC【解析】控制开关接在用两端，设电源的内阻为八则根据闭合电路的欧姆定律有/=---------

r+&+7?2

当飞行高度过低时，气压增大，气压传感器阻值减小，回路中总电阻减小，则电流增大，定值电阻两端的

电压增大，气压传感器两端的电压减小，而根据题意，用两端的电压要减小到一个定值。2,控制开关才会

自动开启低位预警，则只有用为气压传感器，耳为定值电阻才能满足控制要求同理，当飞行高度过高时，

气压减小，气压传感器4阻值增大，总电流减小，从而使4两端的电压增大，增大到某一数值控制开

关自动开启高位预警，因此有A错误，B、C正确；根据闭合电路的欧姆定律有

FRF

U[=---!—=----，要使a、b两端电压大于％时,控制开关自动开启高位预警，当凡增大时，号

R.+R.+r7+'J

段

也需要增大，而气压传感器在越高的位置处阻值越大，因此可知，开启高位预警时的位置越高，D错误。

10.AC【解析】交变电压的周期等于粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期，则交变电压的频率

f=-=^-,A正确；当粒子在磁场中运动的轨道半径等于D形盒半径时，粒子的动能最大，则有

T2兀加

qv“,B=m端,可得粒子最大速度匕=遮，粒子最大动能&“=’机片=里”竺，可知粒子获得的最

Rm22m

大动能与加速电压无关，B错误；已知带电粒子束从回旋加速器输出时形成的等效电流为/,则有/=啊,

t

回旋加速器输出的带电粒子的平均功率A="红，联立可得A=生竺上，c正确；根据带电粒子在磁

t2m

场中的频率/=配-,保持交变电压的频率和磁场磁感应强度大小8不变，该加速器不能加速比荷不同的

271m

粒子，D错误。

11.(1)1.825(1.823〜1.827范围内均可)(2)A(3)二~匚——"(4)--------

/1-/24/

【解析】(1)由图示螺旋测微器可知,其精度是0.01mm,读数为1.5mm+32.5X0.0lmm=1.825mm。

(2)用多用电表欧姆“X10”挡粗测圆柱体的阻值，发现指针偏角较大，说明被测电阻阻值较小，为了更

准确的测出圆柱体的阻值，应换用小倍率挡位，所以将选择开关旋转到欧姆挡“XI”的位置，两表笔短接

调零，再次测量，A正确。

(3)待测电阻两端电压q=/2&+4)，通过待测电阻的电流4=/1-A，根据欧姆定律，待测电阻

U*_%&+&)

风工=…

(4)由氏，=夕,=夕一—1,解得该圆柱体的电阻率夕=空区。

T1

12.(1)—+—(2)2.9(2.7〜3.1范围内均可得分)0.71(0.67〜0.75范围内均可得分)(3)电

ERE

压表分流偏小

JJ11

【解析】(1)由闭合电路欧姆定律有百=。+。=。+—〃，解得一=r——+-O

RUERE

(2)结合图像有二=-^工^A「一=0.35V-i,解得2.9V,r«0.71Qo

E5.6E

(3)上述关系式E=U+7r中的电流为干路电流，而且是通过电阻箱的电流，

R

本实验误差原因是电压表分流；将电压表与电源等效为一个新电源，

流过电阻箱的电流等于等效电源的干路电流，所测内阻为电源与电压表并联的等效电阻，可知内阻测量值

偏小。

13.(1)，=3sin300"A)(2)0.01C

【解析】(1)感应电动势最大值纥,=7必0s,解得纥,=300V

E

从中性面开始计时，线圈中电流瞬时值的表达式为，=/,“sin。/,Im解得/,“=3A,

R+r

则z=3sin3OOZ(A)

——E—①

(2)线圈从中性面位置转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量q=I=——,E=——,

R+rAt

整理可得二，解得q=0.01C

、BLvr,、B'lJvlmv^R

14.(1)——(2)-----(3),°、

R+rR+r2(R+r)

【解析】(1)导体棒。6以速度％匀速向右运动时产生的感应电动势大小为E=AL%,

J-fDT

根据闭合电路欧姆定律可知通过导体棒ab的电流大小为I=——，解得I=

R+r7?+r