2024-2025學(xué)年廣東省廣州市省實(shí)中學(xué)、廣雅中學(xué)、執(zhí)信中學(xué)、二中、六中五校聯(lián)考高二（上）期末物理試卷（含答案）

第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)2024-2025學(xué)年廣東省廣州市省實(shí)中學(xué)、廣雅中學(xué)、執(zhí)信中學(xué)、二中、六中五校聯(lián)考高二（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.下列有關(guān)靜電現(xiàn)象的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)

A.如甲圖所示，在加油站給車(chē)加油前，要觸摸一下靜電釋放器，是為了導(dǎo)走人身上的靜電

B.乙圖為野外高壓輸電線(xiàn)，為了防止受到雷擊，應(yīng)該給它安上避雷針

C.丙圖為靜電除塵器的原理圖，大量帶負(fù)電的粉塵被吸附到正極A上，是利用了靜電吸附

D.如丁圖所示，在燃?xì)庠钪?，安裝的電子點(diǎn)火器，是利用了尖端放電的原理2.關(guān)于磁現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是(

)A.磁感線(xiàn)是客觀(guān)存在的，從磁鐵北極指向南極

B.磁鐵與電流之間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的

C.通導(dǎo)線(xiàn)所受安培力為零，說(shuō)明導(dǎo)線(xiàn)所在空間不存在磁場(chǎng)

D.在磁場(chǎng)中，閉合線(xiàn)圈的匝數(shù)越多，通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量就越大3.美國(guó)物理學(xué)家密立根利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，最先測(cè)出了電子的電荷量，被稱(chēng)為密立根油滴實(shí)驗(yàn)。如圖，兩塊水平放置的金屬板A、B分別與電源的正負(fù)極相連接，板間產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向豎直向下，板間油滴P由于帶負(fù)電懸浮在兩板間保持靜止。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，若要測(cè)出該油滴的電荷量，不需要測(cè)出的物理量有(

)A.油滴質(zhì)量m B.兩板間的電壓U C.兩板間的距離d D.兩板的長(zhǎng)度L4.中國(guó)科學(xué)家通過(guò)冷凍電鏡捕捉到新冠病毒表面S蛋白與人體細(xì)胞表面ACE2蛋白的結(jié)合過(guò)程，首次揭開(kāi)了新冠病毒入侵人體的神秘面紗。電子顯微鏡是冷凍電鏡中的關(guān)鍵部分，在電子顯微鏡中電子束相當(dāng)于光束，通過(guò)由電場(chǎng)或磁場(chǎng)構(gòu)成的電子透鏡實(shí)現(xiàn)會(huì)聚或發(fā)散作用，其中的一種電子透鏡的電場(chǎng)分布如圖所示，虛線(xiàn)為等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面間電勢(shì)差相等。一電子僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖中實(shí)線(xiàn)所示，a、b、c是軌跡上的三點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是(

)A.a點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)的電勢(shì) B.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

C.電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)電勢(shì)能增加 D.電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)速度減小5.如圖所示。一套太陽(yáng)能路燈配備1個(gè)太陽(yáng)能電池組件、1塊免維護(hù)電池、2只LED燈。太陽(yáng)能路燈技術(shù)參數(shù)如下：太陽(yáng)能電池組件(太陽(yáng)能單晶硅光電轉(zhuǎn)換效率為24%，得到的電池平均功率為120W)；免維護(hù)電池(100A?,15V，充電效率為75%，輸出效率為80%)；每只LED燈(12V,2A)。照明時(shí)間4?12?可根據(jù)需要任意調(diào)節(jié)，結(jié)合以上數(shù)據(jù)可知(

)A.利用太陽(yáng)能電池組件給免維護(hù)電池充電，充滿(mǎn)所需最長(zhǎng)時(shí)間為12.5?

B.太陽(yáng)光照射2?，太陽(yáng)能電池組件吸收的太陽(yáng)能約為8.64×105J

C.利用免維護(hù)電池給2只LED燈供電，最長(zhǎng)供電時(shí)間為25?

6.庫(kù)倫定律是電學(xué)中被發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)定量規(guī)律，它的發(fā)現(xiàn)受到萬(wàn)有引力定律的啟發(fā)．實(shí)際問(wèn)題中有時(shí)需要同時(shí)考慮萬(wàn)有引力和庫(kù)侖力．現(xiàn)有一質(zhì)量分布均勻的星球帶有大量負(fù)電荷且電荷也均勻分布．將一個(gè)帶電微粒在離該星球表面一定高度處無(wú)初速釋放，發(fā)現(xiàn)微粒恰好能靜止．若給微粒一個(gè)如圖所示的初速度，不計(jì)阻力作用，則下列說(shuō)法正確的是(

)A.微粒將做圓周運(yùn)動(dòng) B.微粒將做平拋運(yùn)動(dòng)

C.微粒將做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) D.微粒將做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)7.如圖，真空中的正三棱柱ABC?A′B′C′，在A點(diǎn)固定一個(gè)電荷量為+Q的點(diǎn)電荷，C點(diǎn)固定一個(gè)電荷量為?Q的點(diǎn)電荷，已知AC=AA′=L，靜電力常量為k，選取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0。則正確的是(

)A.將一負(fù)試探電荷從A′點(diǎn)移到C′點(diǎn)，其電勢(shì)能先增加后減小

B.A′、B′兩點(diǎn)的電勢(shì)差大于B′、C′兩點(diǎn)的電勢(shì)差

C.將一正試探電荷沿直線(xiàn)從B點(diǎn)移到B′點(diǎn)，電場(chǎng)力不做功

D.B′點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2kQ二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一，它利用電子團(tuán)在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)來(lái)產(chǎn)生微波。在速調(diào)管內(nèi)建立x軸，管內(nèi)靜電場(chǎng)的方向與x軸平行，x軸上各點(diǎn)的電勢(shì)φ隨x的分布情況如圖所示?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從x=?1cm處由靜止開(kāi)始，僅在電場(chǎng)力作用下在x軸上往返運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是(

)A.坐標(biāo)原點(diǎn)左側(cè)和右側(cè)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小之比為2：1

B.電子的電勢(shì)能最大為eφ0

C.電子最遠(yuǎn)能夠運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)右側(cè)0.5cm處

D.電子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為9.如圖所示，為兩個(gè)小燈泡L1、L2的伏安特性曲線(xiàn)，將這兩個(gè)小燈泡并聯(lián)后，接在電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻3Ω的電源上，則(

)A.L1中的電流約為0.3A

B.電源的效率約為50%

C.L2的電功率約為0.2W

D.10.如圖所示，電源E對(duì)電容器C充電，當(dāng)C兩端電壓達(dá)到80?V時(shí)，閃光燈瞬間導(dǎo)通并發(fā)光，C放電．放電后，閃光燈斷開(kāi)并熄滅，電源再次對(duì)C充電．這樣不斷地充電和放電，閃光燈就周期性地發(fā)光．該電路(

)

A.充電時(shí)，通過(guò)R的電流不變

B.若R增大，則充電時(shí)間變長(zhǎng)

C.若C增大，則閃光燈閃光一次通過(guò)的電荷量增大

D.若E減小為85?V，閃光燈閃光一次通過(guò)的電荷量不變?nèi)?shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共16分。11.某同學(xué)為了測(cè)定一個(gè)圓柱體工件材料的電阻率，采用了如下方法：

(1)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器分別測(cè)量圓柱體工件的高度和直徑，測(cè)量結(jié)果如圖1甲、乙所示，該工件高度H為_(kāi)_____cm，直徑D為_(kāi)_____mm。

(2)用多用電表測(cè)得該工件的電阻Rx大約為50Ω，該同學(xué)又用伏安法測(cè)定該工件的阻值，除被測(cè)電阻外，還有如下實(shí)驗(yàn)儀器：

A.直流電源(電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻不計(jì))

B.電壓表V1(量程0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ)

C.電壓表V2(量程0～15V，內(nèi)阻約為25kΩ)

D.電流表A1(量程0～25mA，內(nèi)阻約為5Ω)

E.電流表A2(量程0～250mA，內(nèi)阻約為0.5Ω)

F.滑動(dòng)變阻器R，阻值0～20Ω

G.開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線(xiàn)若干

實(shí)驗(yàn)要求電壓表的示數(shù)從零開(kāi)始變化。請(qǐng)選取合適的器材幫該同學(xué)設(shè)計(jì)電路圖，并在圖2虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出你所設(shè)計(jì)的電路圖(請(qǐng)用V1或V12.某同學(xué)根據(jù)閉合電路歐姆定律測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。

(1)測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的實(shí)驗(yàn)方案為：設(shè)計(jì)如圖1所示的電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，改變電源兩端的電壓U和流過(guò)電源的電流I，依據(jù)公式______，利用測(cè)量數(shù)據(jù)作出U?I圖像，得出E和r。

(2)現(xiàn)有圖2所示的實(shí)驗(yàn)器材和若干導(dǎo)線(xiàn)。圖中已將實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行了部分連接，還應(yīng)當(dāng)用一根導(dǎo)線(xiàn)將電壓表接線(xiàn)柱?與______接線(xiàn)柱連接，再用另一根導(dǎo)線(xiàn)將電壓表接線(xiàn)柱g與______接線(xiàn)柱連接。(填寫(xiě)接線(xiàn)柱對(duì)應(yīng)的字母)

(3)電路接線(xiàn)完畢，在保證電路安全的情況下閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)電壓表讀數(shù)一直接近3V而電流表讀數(shù)始終為零。已知導(dǎo)線(xiàn)與接線(xiàn)柱均無(wú)故障，且故障只有一處。現(xiàn)只改變電壓表接線(xiàn)，再閉合開(kāi)關(guān)、調(diào)節(jié)變阻器。下列推斷正確的是______。

A.電壓表接在a、f之間，電壓表、電流表讀數(shù)總為零，表明滑動(dòng)變阻器短路

B.電壓表接在a、b之間，電壓表讀數(shù)總接近3V、電流表讀數(shù)總為零，表明電流表斷路

C.電壓表接在c、d之間，電壓表、電流表讀數(shù)總為零，表明開(kāi)關(guān)是完好的

(4)從輸出特性來(lái)看，電源通常有恒壓源和恒流源兩種模型。如圖3(a)所示，將電源看作輸出電壓恒為US的理想電源(無(wú)內(nèi)阻)與電阻RS串聯(lián)，若該電源輸出的電壓幾乎不隨負(fù)載RL阻值的變化而變化，則被稱(chēng)為恒壓源(即圖中虛線(xiàn)框部分)；如圖3(b)所示，將電源看作輸出電流恒為IS的理想電源(內(nèi)阻無(wú)限大)與電阻RS并聯(lián)，電源向外電路輸出的電流幾乎不隨負(fù)載RL阻值的變化而變化，則被稱(chēng)為恒流源(即圖中虛線(xiàn)框部分)。

某種太陽(yáng)能電池在特定光照條件下，隨著負(fù)載RL阻值的變化，其輸出電壓U與輸出電流I四、簡(jiǎn)答題：本大題共1小題，共12分。13.為了確保載人飛船返回艙安全著陸，設(shè)計(jì)師在返回艙的底部安裝了4臺(tái)完全相同的電磁緩沖裝置，如圖(a)所示，圖(b)為其中一臺(tái)電磁緩沖裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。艙體沿豎直方向固定著兩光滑絕緣導(dǎo)軌MN、PQ，導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)安裝電磁鐵(圖中未畫(huà)出)，能產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。導(dǎo)軌內(nèi)的緩沖滑塊K內(nèi)部用絕緣材料填充，外側(cè)繞有n匝閉合矩形線(xiàn)圈abcd，其總電阻為R，ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)。著陸時(shí)電磁緩沖裝置以速度v0與地面碰撞后，滑塊K立即停下，此后在線(xiàn)圈與軌道的磁場(chǎng)作用下使艙體減速，從而實(shí)現(xiàn)緩沖。導(dǎo)軌MN、PQ及線(xiàn)圈的ad和bc邊足夠長(zhǎng)，返回艙質(zhì)量為m(緩沖滑塊K質(zhì)量忽略不計(jì))，取重力加速度為g，一切摩擦阻力不計(jì)。求：

(1)緩沖滑塊K剛停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，艙體的加速度大??；

(2)艙體著陸時(shí)(即導(dǎo)軌MN、PQ剛觸地前瞬時(shí))的速度v的大??；

(3)若艙體的速度大小從v0減到v的過(guò)程中，艙體下落的高度為?，則該過(guò)程中每臺(tái)電磁緩沖裝置中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

五、計(jì)算題：本大題共4小題，共46分。14.一個(gè)重力不計(jì)、比荷為k的帶電粒子，以某一速度從坐標(biāo)(0,a)的P點(diǎn)，平行于x軸射入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外的半徑為R的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，并從x軸上Q點(diǎn)射出磁場(chǎng)，出射速度方向與x軸正方向夾角為60°，如圖所示。求：

(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑r；

(2)帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v；

(3)粒子從P運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的時(shí)間t。15.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播的，t=0時(shí)刻的波形圖如圖所示，此時(shí)坐標(biāo)為(1,0)的質(zhì)點(diǎn)剛好開(kāi)始振動(dòng)，P質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為(3,0)，Q點(diǎn)的坐標(biāo)是(?3,0)。t1=0.6s時(shí)，P質(zhì)點(diǎn)首次位于波峰位置。求：

(1)這列波的傳播速度；

(2)若經(jīng)t2時(shí)間Q質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波谷，求t2；

(3)0～1.6s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)16.神舟十三號(hào)載人飛船的返回艙距地面10km時(shí)開(kāi)始啟動(dòng)降落傘裝置，速度減至10m/s，并以這個(gè)速度開(kāi)始在大氣中降落。在距地面1m時(shí)，返回艙的四臺(tái)緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始豎直向下噴氣，艙體再次減速。每次噴氣時(shí)間極短，返回艙的質(zhì)量和降落傘提供的阻力可以認(rèn)為不變。

(1)設(shè)最后減速過(guò)程中返回艙做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，并且到達(dá)地面時(shí)恰好速度為0，求：

a.最后減速階段的加速度大??；

b.返回艙的總質(zhì)量大約3噸，根據(jù)資料，返回艙發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)地噴氣速度約為3km/s，試估算每秒每個(gè)噴嘴噴出的氣體質(zhì)量。

(2)若返回艙總質(zhì)量為M，當(dāng)其以速度v0勻速下落過(guò)程中，開(kāi)動(dòng)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始豎直向下噴氣，每次噴出氣體的質(zhì)量為m，如果噴出氣體相對(duì)地面的速度大小為v，噴氣兩次后返回艙的速度v1是多大？

(3)據(jù)國(guó)家航天局消息，8月太陽(yáng)探測(cè)試驗(yàn)衛(wèi)星“羲和號(hào)”發(fā)現(xiàn)，在地球表面附近觀(guān)測(cè)到的單位體積內(nèi)太陽(yáng)風(fēng)粒子的數(shù)目為n，每個(gè)太陽(yáng)風(fēng)粒子的質(zhì)量為m0，假設(shè)地球周邊所觀(guān)測(cè)的太陽(yáng)風(fēng)的平均速率為v，且運(yùn)動(dòng)過(guò)程損失忽略不計(jì)，已知太陽(yáng)到地球的距離為r17.如圖所示，空心圓柱體的半徑為2R、長(zhǎng)為4R，內(nèi)表面涂有熒光粉，中間為某電學(xué)器件。該電學(xué)器件由陰極和陽(yáng)極構(gòu)成，中間陰極是一根長(zhǎng)為4R的細(xì)長(zhǎng)直導(dǎo)體，陽(yáng)極是環(huán)繞陰極且半徑為R的金屬網(wǎng)罩。從陰極均勻發(fā)射的電子(初速度不計(jì))，經(jīng)加速后從陽(yáng)極小孔水平射出，撞到內(nèi)壁被吸收，可使內(nèi)壁發(fā)光。已知陰、陽(yáng)兩極之間所加電壓恒為U，電子質(zhì)量為m、電荷量為e，電子重力、電子間相互作用力以及其他阻力均不計(jì)。

(1)求電子從陽(yáng)極射出時(shí)的速度大??；

(2)若在陽(yáng)極與圓柱體內(nèi)壁之間加沿軸線(xiàn)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，恰好能夠使上表面處于陽(yáng)極與圓柱體內(nèi)壁之間的熒光粉發(fā)光，求所加電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；

(3)若在陽(yáng)極與圓柱體內(nèi)壁之間加沿軸線(xiàn)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，求撞到上表面的電子數(shù)與總電子數(shù)之比η與電場(chǎng)強(qiáng)度大小E的函數(shù)關(guān)系。

參考答案1.B

2.B

3.D

4.A

5.C

6.C

7.C

8.CD

9.BD

10.BCD

11.10.220

5.900

12.U=E?Ir

c

f

BC

13.解：(1)緩沖滑塊K剛停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，單個(gè)閉合矩形線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=nBLv0

回路電流為：I=ER

返回艙所受單個(gè)閉合矩形線(xiàn)圈的安培力為：F安=nBIL

根據(jù)牛頓第二定律得：4F安?mg=ma

聯(lián)立以上各式解得：a=4n2B2L2v0mR?g

(2)返回艙向下做減速運(yùn)動(dòng)，受到向上的安培力和向下的重力，隨著速度的減小，安培力減小，直到安培力減小到與重力大小相等時(shí)，速度最小，此后勻速運(yùn)動(dòng)，直至艙體著陸時(shí)速度大小為v，

此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E′=nBLv

感應(yīng)電流：I′=E′R

安培力：F′安=nBI′L

由平衡條件可知：4F′安=mg

聯(lián)立以上解得：v=mgR4n2B2L2

(3)由能量守恒

mg?+114.解：(1)粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖，

由幾何知識(shí)得

rcos60°+a=r

所以

r=2a

(2)由洛倫茲力提供向心力，得

qvB=mv2r

整理得

v=2kBa

(3)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期

T=2πmqB,解得T=2πkB

粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

t=60°360°T,解得t=π3kB

答：(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑r等于2a；

(2)15.解：(1)由波形圖可知，波長(zhǎng)為：λ=4cm=0.04m

由于波沿x軸負(fù)方向傳播，根據(jù)波形平移法知t=0時(shí)刻P點(diǎn)向下振動(dòng)，經(jīng)過(guò)34個(gè)周期首次到達(dá)波峰位置，由此可知：34T=0.6s

解得周期：T=0.8s

故波速為：v=λT=0.040.8m/s=0.05m/s；

(2)根據(jù)平移法可得：t2=Δxv=4×10?2?(?3×10?2)0.05s=1.4s；

(3)根據(jù)波形圖，振幅A=4cm=0.04m

1.6s=2T，每個(gè)周期內(nèi)P點(diǎn)路程為4A，故質(zhì)點(diǎn)P的路程為：

s=2×4A=8A=8×0.04m=0.32m。

答：16.解：(1)a.由勻變速運(yùn)動(dòng)關(guān)系式，可知v02=2a?，解得：a=50m/s2；

b.以向下為正方向，由動(dòng)量守恒可知：Mv0=M(v0?aΔt)+4mv2