廣東省肇慶市2024-2025學年高二上學期期末統(tǒng)一考試物理試卷（解析版）

高級中學名校試題PAGEPAGE1肇慶市2024-2025學年第一學期高二年級期末統(tǒng)一考試物理本試題共6頁，考試時間75分鐘，滿分100分注意事項：1.答題前，考生先將自己的信息填寫清楚、準確，將條形碼準確粘貼在條形碼粘貼處。2.請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效。3.答題時請按要求用筆，保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不得使用涂改液、修正帶、刮紙刀。考試結(jié)束后，請將本試題及答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題目要求的。1.某同學設(shè)計了如下4個電路研究自感現(xiàn)象。開關(guān)閉合時，燈泡正常發(fā)光，開關(guān)斷開后，燈泡逐漸熄滅的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】AD．開關(guān)斷開后，燈泡和線圈需要構(gòu)成閉合回路，才能慢慢熄滅，故AD錯誤；B．斷開開關(guān)后，在燈泡和線圈組成的回路中，線圈充當電源的作用放電，燈泡電流方向會變成自右向左，感應(yīng)電流逐漸減小，燈泡逐漸熄滅，故B正確。C．電鍵斷開時，在燈泡和線圈組成的回路中，線圈充當電源的作用放電，燈泡電流方向會變成自右向左，但由于燈泡與二極管串聯(lián)，二極管通反向電流時電阻極大，燈泡會直接熄滅。故C錯誤。故選B。2.如圖，某電子設(shè)備的核心部分是一個平行板電容器，板內(nèi)存在勻強電場，電場強度大小為E，板的長度為L?，F(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，以初速度v0垂直電場方向飛入其中，粒子能被吸附到收集板上，不計粒子受到的重力則下列說法正確的是（）A.粒子在電場中做變加速曲線運動B.粒子在電場中克服電場力做功C.粒子在電場中的運動時間大于D.粒子在電場中的偏移量不會大于【答案】D【解析】AB．粒子在兩收集板間做類平拋運動，加速度恒定，電場力做正功，故AB錯誤；C．粒子能被收集板吸附，可知在電場中運動時間最大時，有解得故C錯誤；D．最大偏移量，解得故D正確。3.如圖，一帶正電的電荷量為的金屬球靜置于電子臺秤上的絕緣泡沫上，此時電子臺秤的示數(shù)為。接著，用尼龍線將一帶負電的電荷量為的塑料球懸吊在金屬球正上方，并緩慢地將其接近金屬球，直到兩者之間的距離為時，電子臺秤的示數(shù)為m。兩球均可視為點電荷，重力加速度為，金屬球始終靜止在電子臺秤上。下列說法正確的是（）A.在兩球接近的過程中，電子臺秤的示數(shù)不斷變大B.在兩球接近的過程中，尼龍線的拉力不斷變小C.電子臺秤的示數(shù)為時，兩球的距離D.兩球接觸后，再把塑料球拉回金屬球正上方處，則電子臺秤的示數(shù)大于【答案】D【解析】AB．兩球帶異種電荷，會相互吸引，當緩慢靠近時，庫侖力變大，故電子臺秤讀數(shù)變小，尼龍線拉力變大，故A錯誤，B錯誤；C．對金屬球分析，由平衡關(guān)系可知，解得故C錯誤；D．兩球接觸后分開后必帶等量同種電荷或不帶電，兩球會相互排斥或不受庫侖力，故電子臺秤的示數(shù)會大于，故D正確。故選D。4.如圖是超導電磁船的簡化原理圖，和是與電源相連的兩個電極，它們之間的距離為且處于垂直紙面的勻強磁場區(qū)域（由超導線圈產(chǎn)生，其獨立電路部分未畫出）。通電后，兩電極之間的海水受到安培力的作用，船體就在海水的反作用力推動下行駛。已知船的總質(zhì)量為，當電極間的電流為、磁場的磁感應(yīng)強度大小為時，船體恰好以速度勻速航行。設(shè)船體受到的阻力恒定，關(guān)于超導電磁船，以下說法正確的是（）A.該超導電磁船應(yīng)用的是電磁感應(yīng)原理B.若接直流電源的正極，則磁場方向垂直紙面向里時船體前進C.改變電極正負或磁場方向，可控制船體前進或后退D.若僅將磁場的磁感應(yīng)強度增大為，則船體的加速度大小為【答案】C【解析】A．該超導電磁船應(yīng)用了磁場對電流的作用力，故A錯誤；B．兩電極之間的海水受到安培力的作用，船體就在海水的反作用力推動下向前駛動，因此，海水受到的安培力指向船尾方向，根據(jù)左手定則，磁場方向垂直紙面向外，故B錯誤；C．改變電極正負或磁場的方向，安培力方向改變，可以控制船體前進或后退，故C正確；D．磁感應(yīng)強度大小為時，船體勻速運動，即安培力大小與阻力大小相等，即，將磁感應(yīng)強度大小增大為時，安培力變?yōu)?，船體所受合外力大小則加速度大小為，D錯誤。故選C5.研究人員通過精確控制導線的電流大小和方向，產(chǎn)生特定的磁場分布，實現(xiàn)對電磁波的屏蔽。有兩根平行且間距為的通電導線A和B，分別通有電流和（如圖），已知通電長直導線周圍的磁感應(yīng)強度大小與電流成正比、與該點到通電長導線的距離成反比，即，以下關(guān)于兩導線中點處的磁場描述正確的是（）A.若，，處的磁感應(yīng)強度大小為B.若，，處的磁感應(yīng)強度大小為C.若，，處的磁感應(yīng)強度大小為D.無論如何控制導線A和B的電流，處的磁感應(yīng)強度都不會為零【答案】C【解析】AD．處的磁感應(yīng)強度為兩導線產(chǎn)生的磁場矢量疊加，若，，則兩導線在處的磁感應(yīng)強度大小相等方向相反，疊加后為0，故AD錯誤；B．若，，則兩導線在處的磁感應(yīng)強度方向相同，則處的磁感應(yīng)強度大小為故B錯誤；C．若，，則有，，故C正確。故選C。6.在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，常采用靜電噴灑技術(shù)提高農(nóng)藥的噴灑效率和附著率。噴灑農(nóng)藥的無人機上安裝有靜電噴嘴，靜電噴嘴內(nèi)裝有一根帶電的針，使得農(nóng)藥水珠離開噴嘴時會帶有大量電荷（如圖）。由于與大地相連的農(nóng)作物葉子帶負電，噴灑出的農(nóng)藥水珠在靜電力的作用下被吸附在葉子上，不會被風吹走。在農(nóng)藥水珠被農(nóng)作物葉子吸附的過程中（）A.噴灑出的農(nóng)藥水珠帶負電荷B.電場力對噴灑出的農(nóng)藥水珠做正功C.噴灑出的農(nóng)藥水珠的電勢能增加D.離農(nóng)作物葉片越近，農(nóng)藥水珠所受靜電力越小【答案】B【解析】A．植物葉片帶負電，噴灑出的農(nóng)藥水珠帶正電才能被吸附到植物葉片上，故A錯誤；BC．農(nóng)藥水珠帶正電，電場力對其做正功，電勢能減少，故C錯誤，B正確；D．越靠近植物葉片，根據(jù)庫侖定律可知，靜電力越大，故D錯誤。故選B。7.電動自行車的驅(qū)動部分由蓄電池、電動機及控制開關(guān)串聯(lián)而成（如圖）。當電動自行車在水平路面以某一恒定速度行駛時（阻力不變），電動機的輸入電流為，電壓為。已知蓄電池的電動勢為，電動機的效率為。在此行駛狀態(tài)，以下說法正確的是（）A.電動機的輸出功率為 B.電動機的內(nèi)阻為C.電動機的熱功率為 D.蓄電池的輸出功率為【答案】A【解析】A．電動機的輸出功率應(yīng)為，故A正確；BC．電動機兩端的電壓為，通過電動機的電流為，但電動機不是純電阻，不能直接應(yīng)用歐姆定律計算內(nèi)阻，電動機的熱功率電動機的總功率，又解得，故B錯誤，C錯誤；D．蓄電池的總功率：但蓄電池有內(nèi)阻，輸出功率不可能為又，故D錯誤。故選A。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不選的得0分。8.現(xiàn)代高層建筑中，電梯系統(tǒng)安裝了電磁緩沖裝置。在電梯轎廂底部對稱安裝了8臺永久強磁鐵，磁鐵S極均朝上，電梯井道內(nèi)壁上鋪設(shè)若干金屬線圈，當電梯轎廂超速下降時會迅速啟動緩沖系統(tǒng)，使線圈立即閉合。當電梯轎廂超速下降到如圖所示位置時，下列說法正確是（）A.下方線圈對轎廂有阻礙作用，上方線圈對轎廂無阻礙作用B.轎廂上方與下方之間的金屬線圈相互排斥C.從上往下看，轎廂上方線圈的感應(yīng)電流沿順時針方向D.上方線圈有收縮的趨勢，下方線圈有擴張的趨勢【答案】BC【解析】BC．電梯轎廂底部安裝了永磁鐵，故上、下方線圈在電梯轎廂下降時會產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律，從上往下看可知，上方線圈電流方向為順時針，下方線圈電流方向為逆時針，兩線圈相互排斥，故BC正確；AD．上、下方線圈均對轎廂有阻礙作用，轎廂向下運動，遠離上方線圈，故上方線圈有擴張的趨勢，轎廂靠近下方線圈，故下方線圈有收縮的趨勢，故AD錯誤。故選BC。9.在如圖甲所示的虛線框內(nèi)有勻強磁場，一固定的金屬線圈abcd有部分處在磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，磁感應(yīng)強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。線圈中產(chǎn)生的電動勢E、電流I、焦耳熱Q、線框受到的安培力F與時間t的關(guān)系圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】AD【解析】A．設(shè)線圈處于磁場中的面積為S，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有B-t圖像中，0~T0、2T0~4T0內(nèi)，變化率恒定且方向相反，T0~2T0內(nèi)，變化率為零，所以0~T0、2T0~4T0內(nèi)，感應(yīng)電動勢大小相等，但方向相反，T0~2T0內(nèi)，感應(yīng)電動勢為零，故A正確；C．根據(jù)閉合電路歐姆定律，可知0~T0、2T0~4T0內(nèi)，感應(yīng)電流大小相等，方向相反，T0~2T0內(nèi)，感應(yīng)電流為零，故C錯誤；B．由于0~T0、2T0~4T0內(nèi)，感應(yīng)電流大小均恒定不變，T0~2T0內(nèi)，感應(yīng)電流為零，根據(jù)焦耳熱，可知0~T0、2T0~4T0內(nèi)，焦耳熱隨時間均勻變化，故B錯誤；D．根據(jù)安培力，可知0~T0內(nèi)安培力隨時間均勻增大，2T0~4T0內(nèi)安培力隨時間先均勻減小后增大，T0~2T0內(nèi)，安培力為零，故D正確。故選AD。10.阿爾法磁譜儀（AMS）主要用于探測宇宙中的奇異物質(zhì)，其中最關(guān)鍵的永磁體系統(tǒng)是由中國科研團隊研制成功的，解決了不能將強磁場送入外層空間運行的世界性難題。永磁體系統(tǒng)核心部分可簡化為半徑為R的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里，如圖所示，從P點沿直徑方向射入速度相同的粒子，P、a、b、c、d、e為圓周上的等分點。忽略粒子的重力和粒子間的相互作用，不考慮粒子反彈。以下說法正確的是（）A.打在a處的粒子帶負電，打在d處的粒子帶正電B.打在a處的粒子的比荷是打在d處的3倍C.打在b處的粒子的比荷與打在e處的相等D.打在e處的粒子在磁場中運動的時間是打在d處的2倍【答案】ABB．在a點，粒子轉(zhuǎn)過的圓心角根據(jù)幾何關(guān)系得同理d處轉(zhuǎn)過的圓心角由可知，打在a處的粒子比荷是打在d處的3倍，故B正確；C．由于可得故打在b處和e處的粒子半徑不同，故比荷不相等，故C錯誤；D．由于所以因為打在e處與d處的粒子的軌跡半徑之比為，圓心角度之比為，故打在兩處的粒子在磁場中的運動時間之比為，故D錯誤。故選AB三、非選擇題：本題共5小題，共54分。考生根據(jù)要求作答。11.某實驗小組的同學為觀察電容器的充、放電現(xiàn)象，設(shè)計了如圖甲所示的電路，其中為電源，為平行板電容器，為電阻箱，S為單刀雙擲開關(guān)，G為電流計。（1）根據(jù)圖甲，將圖乙中的實物連線補充完整，___________（2）先將單刀雙擲開關(guān)接，并穩(wěn)定一段時間，電容器的上極板帶___________（選填“正電”或“負電”）（3）再將單刀雙擲開關(guān)接，流過電流計的電流方向為__________（選填“到”或“到”）。（4）在（3）操作中，若想要使電容器放電時間變長，則電阻箱的阻值要_________（選填“調(diào)大”“調(diào)小”或“不變”）。【答案】（1）（2）正電（3）到（4）調(diào)大【解析】（1）如圖（2）電容器的上極板與電源正極連接，則上極板帶正電；（3）將單刀雙擲開關(guān)接，電容器放電，流過電流計的電流方向為到；（4）要使電容器放電時間變長，則要減小電路中的電流，故電阻箱的阻值要調(diào)大。12.某同學想要研究平時考試使用的2B鉛筆芯的電阻，他找到的實驗器材有：6只完全相同的2B鉛筆芯（阻值相同）、定值電阻（阻值為）、滑動變阻器、螺旋測微器、毫米刻度尺、多用電表、電壓表、一端連有鱷魚夾的導線、開關(guān)S、電源、導線若干等。（1）先用多用電表歐姆擋的“”擋粗測鉛筆芯的電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏角過大。為了更準確測量電阻，應(yīng)將旋鈕調(diào)至____________（選填“”或“”）擋后再次進行測量（2）用毫米刻度尺、螺旋測微器分別測量2B鉛筆的長度和直徑。某次測量時的長度示數(shù)和直徑示數(shù)如圖甲和乙，其長度和直徑讀數(shù)分別：____________cm，____________mm；（3）按原理圖丙連接好電路進行測量①閉合開關(guān)S前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片滑到____________（選填“A”或“B”）端；②測量時，先將滑動變阻器調(diào)整至合適位置并一直保持不變；③接著將鱷魚夾夾在1位置，測得定值電阻兩端的電壓為；④然后依次將鱷魚夾夾在2、3、4、5、6、7位置上進行測量，測得接入第支鉛筆芯時的電壓表示數(shù)為；⑤根據(jù)測出的數(shù)據(jù)，則一支鉛筆芯的電阻為____________（用題中、、、符號表達）；（4）若考慮電壓表內(nèi)阻的影響，此方法測量的鉛筆芯電阻____________（選填“大于”“小于”或“等于”）真實值。【答案】（1）（2）5.20（5.18~5.22）0.709##0.708##0.710（3）A（4）小于【解析】（1）先用多用電表歐姆擋的“”擋粗測鉛筆芯的電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏角過大，說明電阻阻值較小，為了更準確測量電阻，應(yīng)將旋鈕調(diào)至擋后再次進行測量。（2）[1]圖甲刻度尺的分度值為，由圖甲可知長度讀數(shù)為；[2]螺旋測微器的精確值為，由圖乙可知直徑讀數(shù)為（3）①[1]閉合開關(guān)S前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片滑到A端，使電路電流從最小開始調(diào)節(jié)；⑤[2]電路圖是一個串聯(lián)電路，電流始終為，連接鉛筆芯時可得故有（4）由，因為電壓表分流，故實際電流，則有。13.如圖所示，一傾角的光滑絕緣斜面固定在方向豎直向下的勻強電場中，電場強度大小，現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.05kg、電荷量的帶正電小球（可視為質(zhì)點），從斜面頂端處由靜止沿斜面向下運動至底端處，已知斜面的長度，取重力加速度。（1）求小球運動的加速度大?。唬?）求小球在斜面上運動的時間；（3）小球的電勢能如何變化？變化量為多少？【答案】（1）（2）（3）電勢能減少，【解析】（1）對小球受力分析，如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律，有解得（2）根據(jù)運動學公式，有解得（3）電場力做正功，故電勢能減少，減少量為代入數(shù)據(jù)解得14.如圖所示，粗細均勻的金屬棒和塑料棒長度均為，金屬棒質(zhì)量，電阻。兩棒隨水平傳送帶以恒定速度向右傳送，離開傳送帶后進入光滑水平區(qū)域1，接著滑上一光滑固定的水平金屬導軌，導軌相互平行且與平臺邊界垂直，間距也為兩端連接了的電阻，導軌所在區(qū)域有豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小，棒與導軌接觸良好，始終與平臺保持平行。兩棒依次穿過磁場區(qū)域后，再經(jīng)過光滑水平區(qū)域2，從距地面高度的平臺上水平飛出落到地面上。已知金屬棒落點與平臺邊界的水平距離。各邊界均平滑連接，忽略導軌的電阻及空氣阻力，取重力加速度。求：（1）金屬棒剛進入磁場時的加速度大小；（2）金屬棒穿過磁場的過程中，電阻產(chǎn)生的熱量；（3）金屬棒與塑料棒落點之間的水平距離?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】（1）金屬棒剛進入磁場時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢根據(jù)閉合電路的歐姆