山东省重点高中2024-2025学年高二下学期4月大联考物理试卷（含答案）

山东省重点高中4月大联考高二物理一、单选题1．下端封闭，上端开口，内壁光滑的细绝缘玻璃管竖直放置，管底放一个直径略小于玻璃管内径的带正电小球。空间存在着水平方向垂直纸面向里的匀强磁场，以带电小球所在初始位置为原点，建立坐标系如图所示。使玻璃管保持竖直沿x轴正方向匀速运动，小球离开管之前的运动轨迹正确的是()2．下图中分别标明了通电直导线中电流I、匀强磁场的磁感应强度B和电流所受安培力F的方向，其中正确的是()D3．如图所示，挂在横梁上的A和B都是薄铝环，横梁可以绕中间的支点转动。手持磁铁将N极沿着A环圆心的轴线靠近或远离（不接触、未穿过）A环，下列说法正确的是()A．将磁铁N极靠近A环的过程中，A环中感应电流的方向为顺时针方向B．将磁铁靠近A环的过程中，A环被吸引C．将磁铁靠近A环的过程中，磁场力对磁铁做正功D．将磁铁远离A环的过程中，磁场力对磁铁做负功4．如图所示，一根两端开口的铜管竖直放置，一磁性较强的柱形磁体从上端放入管中，过了较长时间才从铜管下端落出，比自由落体慢了许多。则()A．磁体下落变慢，主要是由于磁体受到了空气的阻力B．磁体下落变慢，主要是由于磁体受到金属铜的吸引C．铜管对磁体的作用力方向始终向上D．铜管内感应电流方向保持不变5．如图，边长为L的等边三角形ABC内、外分布着与平面垂直、方向相反、磁感应强度大小相等的匀强磁场。现有两个电子a、b，依次从顶点A处竖直向上和竖直向下射出，不计电子的重力，则电子a、b分别经过B点的最短时间之比为()6．如图所示，一块宽为a、长为c的矩形半导体元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入方向向右的电流时，元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，则电势高的表面是()A．前表面B．后表面C．上表面D．下表面7．如图所示的电路为演示自感现象的实验电路，若闭合开关S，电流达到稳定后通过线圈L的A．S闭合瞬间，线圈L中自感电动势的方向与I1方向相同B．S闭合瞬间，L2灯缓慢变亮，L1灯立即变亮C．S断开瞬间，小灯泡L2中的电流由I1逐渐减小到零，方向与I2相反D．S断开瞬间，小灯泡L2中的电流由I2逐渐减为零，方向不变8．如图所示，理想变压器输入电压保持不变。若将滑动变阻器的滑动触头向下移动，下列说法正确的是()A．电表A1、A2的示数都增大B．电表V1、V2的示数都不变C．原线圈输入功率减小D．电阻R0消耗的电功率减小二、多选题9．图甲所示，为一台小型发电机的示意图，单匝线圈匀速转动，产生的电动势e随时间t的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻为0.2Ω,小灯泡的电阻恒为0.8Ω。则()A．理想电压表的示数U=6VB．线圈转动的角速度w=100π(rad/s)C．转动过程中穿过线圈的最大磁通量D．通过灯泡电流的瞬时表达式为i=6sin100πt(A)10．如图所示，匀强电E场的方向竖直向上，匀强磁场的方向垂直纸面向里，三个油滴a、b、cGc间的关系，正确的是()11．如图所示，真空中有区域I和II，区域I中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下（与纸面平行磁场方向垂直纸面向里。边长为L的正三角形ABC区域（区域II）内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。图中O、A两点在同一直线上，OA与BC垂直且与电场和磁场方向均垂直。O点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域I中，只有沿直线OA运动的粒子才能进入区域II。若区域I中电场强度大小为E、磁感应强度大小为B1，区域II中磁感应强度大小为B2，则粒子从AC的中点射出。不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是()A．该带电粒子的比荷为B．若仅将区域I中电场强度大小变为2E，粒子将从区域II中的C点射出C．若仅将区域I中磁感应强度大小变为2B1，粒子在区域II中的运动时间为D．若仅将B2变为原来的，粒子在区域II中的运动时间不变12．如图所示，间距为L的平行光滑长直金属导轨固定放置，导轨平面水平，矩形PMNQ区域有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，导轨平面离地面的高度为h，质量均为m、电阻均为R、长度均为L的金属棒a、b垂直放在导轨上，b在磁场中，a在磁场外，给a一个水平向右的初速度v0，两金属棒在导轨上运动时始终与导轨垂直且接触良好，a、b两金属棒从导轨MN端水平抛出后做平抛运动的水平位移之比为2∶1.两金属棒在导轨上运动时没有发生碰撞，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A．金属棒a进磁场时的加速度大小为B．金属棒b离开轨道做平抛运动的水平位移为C．整个过程金属棒a中产生的焦耳热为D．金属棒b初始位置到PQ的距离至少为三、实验题13．在“探究变压器原，副线圈电压与匝数的关系”实验中，选择nA=200匝和nB=100匝两组线圈进行实验，表格中记录了实验时两组线圈两端电压的数据。5.864.933.942.918.206.104.00(1)与nB相对应的线圈两端的电压是（选填“U1”或“U2”原线圈匝数是（选填“nA”(2)实验中并未得到电压比等于匝数比这个理想的结果，可能原因为()A．原线圈的输入功率小于副线圈的输出功率B．绕制线圈的导线有电阻C．穿过原线圈的磁通量大于穿过副线圈的磁通量D．原、副线圈两端电压随时间正弦变化的相位不同14．在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，请回答下列问题：(1)为弄清灵敏电流表的指针摆动方向与电流方向的关系，某同学想用多用电表的某一挡位来进行探究，他应选用多用电表的（填“欧姆”“直流电流”“直流电压”“交流电流”或“交流电压”）挡，对灵敏电流表进行测试。该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱，再将黑表笔（填“短暂”或“持续”）接灵敏电流表的负接线柱，此时发现灵敏电流表的指针向右摆动。(2)实验中，该同学将磁铁向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转如图甲所示，说明磁铁的下端为（填“S”或“N”）极。(3)另一位同学利用图乙所示的实验器材来研究电磁感应现象及判定感应电流方向。闭合开关后将L1插入L2，发现指针向右偏转。下列说法正确的是()A．断开开关，指针向左偏转B．拔出线圈L1，指针向右偏转C．拔出软铁棒，指针向左偏转D．使滑动变阻器的滑片P右移，指针向右偏转四、解答题15．如图所示，电阻不计的两平行金属导轨间距l=1m，固定在倾角θ=53。的绝缘斜面上，下端接一电动势E=12V、内阻r=2Ω的电源。金属导轨所在的区域加一磁感应强度大小B=4T的匀强磁场，磁场方向垂直斜面向下。现把一根质量m=1.5kg的金属杆ab垂直放在导轨上，ab接入电路的电阻R=4Ω,当开关闭合后ab处于静止状态。重力加速度g取10m/s2，sin53。=0.8，cos53。=0.6，求：(1)金属杆ab受到的安培力大小和方向；(2)金属杆ab受到导轨的摩擦力大小和方向。16．如图所示，一小型交流发电机中，线圈ABCD（电阻不能忽略）以角速度ω=50πrad/s绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，发电机感应电动势的最大值线圈通过滑环与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈与电阻相接，电表均为理想交流电表，电压表示数为U=160V，电流表示数为I=6A，从线框转至中性面位置开始计时。(1)求线框中感应电动势的频率；(2)求线框中感应电动势的瞬时值表达式；(3)若原、副线圈匝数比为4：1，求电阻R的阻值及消耗的电功率P。17．如图所示，PMN和P9MN99是两条足够长、相距为L的平行金属导轨，MM9左侧圆弧轨道表面光滑，右侧水平轨道表面粗糙，并且MM9右侧空间存在一竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在左侧圆弧轨道上高为h处垂直导轨放置一导体棒AB，在右侧水平轨道上某位置垂直导轨放置另一导体棒CD。已知AB棒和CD棒的质量分别为m和2m，接入回路部分的电阻均为R，AB棒与水平轨道间的动摩擦因数为μ,圆弧轨道与水平轨道平滑连接且电阻不计。现将AB棒由静止释放，让其沿轨道下滑并进入磁场区域，最终在棒CD左侧距MM’为d处停下，此过程中CD棒因摩擦一直处于静止状态。重力加速度为g，求：(1)AB棒刚进入磁场时所受安培力F安的大小；(2)AB棒在磁场中的运动时间t；(3)若水平轨道光滑，求AB棒从开始运动到最终达到稳定状态的过程中所产生的热量QA以及为使两棒不相碰，棒CD初始位置与MM’的最小距离xmin。18．如图所示，y轴右侧有一半径为L的圆形匀强磁场区域，磁场圆与y轴相切于原点O，磁场方向垂直于xOy平面向里，y轴左侧有沿y轴正方向的匀强电场。P是x轴上一点，P与原点O的距离为L，一质量为m、电荷量大小为q的带负电粒子从P点以初速度v0射出，速度方向与x轴正方向夹角α=45o，粒子经过y轴时速度方向与y轴垂直，从磁场离开时速度方向与x轴垂直，不计粒子重力。求：(1)粒子经过y轴的位置与原点O的距离；(2)电场强度和磁感应强度分别为多大；(3)粒子从出发到离开磁场的总时间山东省重点高中4月大联考高二试题物理·参考答案洛伦兹力,大小为F=qvB是恒力,由牛顿第二定律得qvBmgma,可知小球的加速度不随时间变化,恒定不变,故小球竖直方向做匀加速直线运动,水平方向做匀速直线运动,A2.A3.DA.3.B.磁铁N极靠近故B错误;D.同理,将磁铁远离A环的过程中,A环磁通量减小,由楞次定律知,两者会相互吸引,磁场力对磁铁做负功,故D正确。4·C【详解】磁体穿过铜管下落的过程中,穿过铜管的磁通量发生变化,铜管产生感应电流4·时间变长,AB错误,C正确;磁体穿过铜管下落的过程中,导致磁体周围的铜管的磁通量变化,从而产生感应电流,因为铜管内产生的感应电流位置是变化的,其方向不确定,D错5.D【详解】电子a、b分别经过B点的最短时间,都是要一次性到达B点,可画如图轨迹,电子ab分别经过B点的圆心角分别为3009和60",而运动周期相同,根据。,则电子a、b分别经过B点的最短时间之比为5:1。故选D。7.C【详解】AB.由于,L是自感系数很大的线圈,但其自身的直流电阻几乎为0,则电路稳定时,线圈相当于一根导线,S闭合瞬间,由于线圈的自感,导致线圈中的电流由0逐渐增大,此时L1灯和L2灯同时发光,由于线圈自感对电流的阻碍作用逐渐减小,而线圈与L2一根导线,L2CD.一根导线,L2CD.S断开,L1I0,,L2灯,则s,L2,I,故,则s,L2D错误。【第1页(共6页)】25012BD错误。【故B错误;c.单匝线圈转动时产生的电动势最大值为em=BS=Φm,则穿过线圈的最大磁通量为2兀D.根据图乙可知,感应电动势的瞬时值表达式为eet兀t,故通过灯mT2兀泡电流的瞬时值表达式为it,故D正确。b、联立可得Gb>aCS故选BD。10.AD【详解】ABC·理想变压器输入电压保持不变,A可知I增大,A而电压表V2示数减小,根据功率,可知原线圈输入功率增大,A正确,BC错误;D.由R2o2可知,电阻R,消耗的电功率增大,D正确。中粒子从:的比荷为mLBB,故A错误;2V则io2,再根据,可知粒子轨迹半径变为原来的2倍,则粒子V从C点射出,故B正确V22则V=V222vAC边2v其中T为粒子在区域II中运动的周期,即第2页(共6页)】25012B粒子从C点射出,粒子转过的圆心角仍为602,则,其中12.BD【详解】D错误。A.对棒a,根据牛顿第二定律有FBILBLMdB=0,故A错误;2mR,,因此、2323v2h,联立解得x=o,故B正确;3g2222(2故C错误; 2mRV2R2R2R2R13.(1)uinB(2)BC(每空2分)【详解】(1)由于AB,则AB,所以与ng相对应的线圈两端的电压是U;所以原14.(1)欧姆短暂(2)N(3)AC(每空2分)行探究,只有cc欧姆挡有电源,因此他应选用多用电表的cc欧姆"挡。该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱,由于灵敏电流计的量程很小,欧姆挡电表内部的电源电流表的负接线柱。(2)实验中,该同学将磁铁向下从线圈上方插入线圈时,发现电流表的指针向右偏转如图甲所示,可知感应电流是从电流表的负接线柱流入,可知线圈中感应电流产生的磁场方向(3)【高二物理参考答案第3页(共6页)】25012B在L中产生与开关闭合安F=8N安(2)f=4N;方向沿斜面向上根据安培力大小公式,有FBI方向垂直ab杆沿斜面向上(1分)(2)对金属杆ab受力分析如图所示,根据沿斜面方向受力平衡有安(1分)方向沿斜面向上(1分)(1)25