广东省肇庆市2024-2025学年高二上学期期末统一考试物理试卷

肇庆市2024一2025学年第一学期高二年级期末统一考试 答案及评分标准（参考） 物理 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， 只有一个选项是符合题目要求的。 题号 1 2 3 5 6 7 答案 B D D C C B A 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，有选错或不选的 得0分。 题号 8 9 10 答案 BC AD AB 三、非选择题：本题共5小题，共54分。考生根据要求作答。 11.(1)如图(1分)(2)正电(1分) (3)M到N(2分) (4)调大(2分) 12.(1)×1(2分) (2)5.19(5.18-5.22,1分）0.709(0.706~0.711,1分) (3)①A(2分) ⑤U-R(2分) UoN (4)小于(2分)》 13.(9分) 解：(1)对小球受力分析，根据牛顿第二定律，有 mgsin0+qEsin0=ma…(2分） 解得a=6m/s2 …(1分） (2)根据运动学公式，有d=2 …(2分) 解得1=1s……(1分)） (3)电场力做正功，故电势能减少 (1分) 减少量为△E。=gEdsin0…(1分) 代人数据解得△E。=0.15J…(1分) 高二·物理答案及评分标准（参考）第1页（共3页） 14.(13分) 解：(1)金属棒刚进入磁场时产生的感应电动势E=Bl。…(1分) 根据闭合电路的欧姆定律可得I=R+R, E …(1分） 金属棒所受的安培力F=B …(1分)】 根据牛顿第二定律，有F=m… (1分) 解得a=3.2m/82…(1分) (2)金属棒经过区域2后水平飞出，根据平抛运动规律，有 H-Ta (1分) x =vl …(1分)》 解得v1=1m/s 由能量守恒定律，有Q=m, 2 2m化 *+…****…(2分分） RQ 电阻R,产生的热量Q,=R,+R (1分) 解得Q,=0.18J (1分) (3)塑料棒经过磁场区域PQ的过程中不产生感应电流，不受安培力作用，将匀速通 过，有x2= (1分) 金属棒和塑料棒的水平位移差为△x=x2一x1=0.5m…(1分) 15.(16分) 解：(1)离子经过加速电场加速后，根据动能定理，有 ……(2分） 解得v= …(2分） (2)离子进入磁分析器后，由牛顿第二定律得gB=m …(2分)】 R1+R2 由几何关系得R=二 …(1分） 2 解得B=22Um (1分) g(R1+R2) 进入速度选择器后有qE=gwB。 …(1分）】 解得E= Ba√2gUm ……(1分）》 m (3)进人正方形磁场区域时，打在晶硅片最左端时，如图1，得gB,=m上…（1分) 由几何关系得r,2 +(L-1)2…(1分) 高二·物理答案及评分标准（参考） 第2页（共3页） 解得B,=82gUm 5qL 打在晶硅片最右端时，如图2，得gmB2=m …(1分） 由几何关系得22= +(2-L)2 (1分) 解得B,=82gUm 13gL 故磁场磁感应强度大小的范围为82m≤B≤82Um …(2分) 13gL 5qL 0 品硅片 L-n 0 XXXXXXX 其文KKXXKXXXKXXKXX 3 XXX发XXX×溪XX关深x%X3X关××X关深为 四K四 2L 2L 正方形磁场区 正方形磁场区 图1 图2 高二·物理答案及评分标准（参考）第3页（共3页） 答案详解 1,B【解析】开关断开后，灯泡和线圈需要构成闭合回路，才能慢慢熄灭，故A、D错误： 根据二极管的单向导电性及断开开关后回路中的电流方向，可判断C错误，B正确，故 选B. 2.D【解析】粒子在两收集板间做类平抛运动，加速度恒定，电场力做正功，故A、B错 误：粒子能被收集板吸附，可知在电场中运动时间最大时，有L=,解得1=乙，故C 错误：最大偏移量为y=a,96=ma,解得y= 2m,3,放选D, 3.D【解析】两球带异种电荷，会相互吸引，当缓慢靠近时，库仑力变大，故电子台秤读数 变小，尼龙线拉力变大，A、B错误：对金属球分析可知，k婴=(m,-m)g,解得r= kgo 故C错误：两球接触后分开后必带等量同种电荷或不带电，两球会相互排 mo-m)g 斥或不受库仑力，故电子台秤的示数会大于m,故D正确. 4.C【解析】该超导电磁船应用了磁场对电流的作用力，故A错误： 两电极之间的海水受到安培力的作用，船体就在海水的反作用力推动下向前驶动，因此， 海水受到的安培力指向船尾方向，根据左手定则，磁场方向垂直纸面向外，故B错误： 改变电极正负或磁场的方向，安培力方向改变，可以控制船体前进或后退，故C正确； 磁感应强度大小为B时，船体匀速运动，即安培力大小与阻力大小相等，即「=BL,将磁 感应强度大小增大为2B时，安培力变为2BL,船体所受合外力大小F合=2BL-∫=BL, 则加速度大小为BL,D错误 m 5.C【解析】M处的磁感应强度为两导线产生的磁场矢量叠加，若I,=1,I=1,则两导线 在M处的磁感应强度大小相等方向相反，叠加后为0，故A、D错误：若I=I,I。=-, 则两导线在处的磁感应强度方向相同，B,=头，故B错误：若1，=21,1，=L,则B, =号，B。=k升、B,=B-B,=k兰故C正确， 6.B【解析】植物叶片带负电，喷洒出的农药水珠带正电才能被吸附到植物叶片上，故A 错；农药水珠带正电，电场力对其做正功，电势能减少，故C错误，B正确；越靠近植物 叶片，根据库仑定律可知，静电力越大，故D错误 7.A【解析】电动机的输出功率应为Pm=P。×80%=128W,故A正确；电动机两端的电压 为40V,通过电动机的电流为4A,但电动机不是纯电阻，不能直接应用欧姆定律计算内阻， 电动机的热功率P热=PR,电动机的总功率P电总=UI=4O×4W=160W,P电®=P热+P出， 解得P然=32W,R=22,B、C错误；蓄电池的总功率：P=EI=48×4W=192W, 高二·物理答案详解第1页（共2页） 但蓄电池有内阻，输出功率不可能为192W,P州=P电品=160W,故D错误. 8.BC【解析】电梯轿厢底部安装了永磁铁，故上、下方线圈在电梯轿厢下降时会产生感应 电流，根据楞次定律，从上往下看可知，上方线圈电流方向为顺时针，下方线圈电流方向 为逆时针，两线圈相互排斥，故BC正确：上、下方线圈均对轿厢有阻碍作用，轿厢向下 运动，远离上方线圈，故上方线圈有扩张的趋势，轿厢靠近下方线圈，故下方线圈有收缩 的趋势，故A、D错误 9.AD【解析】设线圈处于磁场中的面积为5，根据法拉第电磁感应定律有E=A中=sB 4 B-1图像中，0~T。、2T。~4T。内，变化率恒定且方向相反，T。~2T。内，变化率为零 故A可能正确：根据闭合电路欧蝴定律有1=是，放C错误；根据焦耳热Q=P可知B 错误：根据安培力F=BL可知D可能正确 10.AB【解析】由左手定则可知，打在a处的粒子带负电，打在d处的粒子带正电，故A正 确：在a点，粒子转过的圆心角9，=180-60°=120，根据儿何关系得am号=am60 ==5,同理d处转过的圆心角品=60，m号=号=号、由品=后可知，打在a处 n-R-3 的粒子比荷是打在d处的3倍，故B正确；由B三m二，得是=，打在6处和©处的 粒子半径不同，放比荷不相等，故C错误：由T:2巴，1=0T=华，因为打在e处与 d处的粒子的轨迹半径之比为了，故打在©处的粒子在磁场中的运动时间不是打在d处 的2倍，故D错误， 11.【解析】(3)开关接b时，电容器放电，故经过电流计的电流方向为M到N:(4)要使 电容器放电时间变长，则要减小电路中的电流，故电阻箱的阻值要调大， 12.【解析】(1)指针偏转角度较大，说明电阻阻值小，故选择×1挡： (3)⑤原理图是一个串联电路，电流始终为1光，连接铅笔芯时可得R+R=号， R。1 故R,(因N源+火名么瓷因为电压表分流，放实际电流 U <I制，R直>R测 高二·物理答案详解第2页（共2页）★开封前注意保密 肇庆市2024一2025学年第一学期高二年级期末统一考试 物理 本试题共6页，考试时间75分钟，满分100分 注意事项： 1,答题前，考生先将自己的信息填写清楚、准确，将条形码准确粘贴在条形码粘贴处。 2.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效。 3.答题时请按要求用笔，保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不得使用涂改 液、修正带、刮纸刀。考试结束后，请将本试题及答题卡一并交回。 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， 只有一个选项是符合题目要求的。 1.某同学设计了如下4个电路研究自感现象.开关闭合时，灯泡正常发光，开关断开后，灯 泡逐渐熄灭的是 2.如图，某电子设备的核心部分是一个平行板电容器，板内存在匀强电场，电场强度大小为 E,板的长度为L.现有质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度。垂直电场方向飞 入其中，粒子能被吸附到收集板上，不计粒子受到的重力，则下列说法正确的是 A,粒子在电场中做变加速曲线运动 收集板 B.粒子在电场中克服电场力做功 边缘 C.粒子在电场中的运动时间大于上 边缘 D.粒子在电场中的偏移量不会大于，E 2mto 3 收集板 3.如图，一带正电的电荷量为Q的金属球静置于电子台秤上的绝缘泡沫上，此时电子台秤 的示数为m·接着，用尼龙线将一带负电的电荷量为q的塑料球悬吊在金属球正上方， 并缓慢地将其接近金属球，直到两者之间的距离为时，电子台秤的示数为m.两球均可 视为点电荷，重力加速度为g,金属球始终静止在电子台秤上.下列说法正确的是 高二·物理第1页（共6页）】 A.在两球接近的过程中，电子台秤的示数不断变大 尼龙线 B.在两球接近的过程中，尼龙线的拉力不断变小 塑料球 C.电子台秤的示数为m时，两球的距离r=2 金屈球 （mo-m)g 绝缘泡沫 D.两球接触后，再把塑料球拉回金属球正上方r处，则电子 出子台秤 台秤的示数大于m 4.如图是超导电磁船的简化原理图，MN和CD是与电源相连的两个电极，它们之间的距离 为L且处于垂直纸面的匀强磁场区域（由超导线圈产生，其独立电路部分未画出）.通电 后，两电极之间的海水受到安培力的作用，船体就在海水的反作用力推动下行驶.已知船 的总质量为m,当电极间的电流为1、磁场的磁感应强度大小为B时，船体恰好以速度 匀速航行.设船体受到的阻力恒定，关于超导电磁船，以下说法正确的是 A.该超导电磁船应用的是电磁感应原理 超导戏西：生的磁场 B.若MN接直流电源的正极，则磁场方向垂直纸面向 船头 里时船体前进 德场区城电源 C.改变电极正负或磁场方向，可控制船体前进或后退 D.若仅将磁场的磁感应强度增大为2B,则船体的加速 一测水 度大小为2B业 前进方向 m 5.研究人员通过精确控制导线的电流大小和方向，产生特定的磁场分布，实现对电磁波的屏 蔽.有两根平行且间距为d的通电导线A和B,分别通有电流I,和I。(如图)，已知通电 长直导线周围的磁感应强度大小与电流成正比、与该点到通电长导线的距离成反比，即 B=k,以下关于两导线中点M处的磁场描述正确的是 A.若1=山，1=山，M处的磁感应强度大小为Bw=k B.若I,=1,Ig=-1,M处的磁感应强度大小为BM=0 ●W C.若1=21，。=1，M处的磁感应强度大小为B,=k -B d D.无论如何控制导线A和B的电流，M处的磁感应强度都不会为零 6。在农业生产中，常采用静电喷洒技术提高农药的喷洒效率和附着率。喷洒农药的无人机上 安装有静电喷嘴，静电喷嘴内装有一根带电的针，使得农药水珠离开喷嘴时会带有大量电 荷（如图），由于与大地相连的农作物叶子带负电，喷洒出的农药水珠在静电力的作用下 被吸附在叶子上，不会被风吹走，在农药水珠被农作物叶子吸附的过程中 无人机上的时嘴 A.喷洒出的农药水珠带负电荷 竖出的常地农药水珠 B.电场力对喷洒出的农药水珠做正功 出1的负电荷 C.喷洒出的农药水珠的电势能增加 D.离农作物叶片越近，农药水珠所受静电力越小 高二·物理第2页（共6页） 7.电动自行车的驱动部分由蓄电池、电动机及控制开关串联而成（如图）.当电动自行车在 水平路面以某一恒定速度行驶时（阻力不变），电动机的输入电流为4A,电压为40V. 已知蓄电池的电动势为48V,电动机的效率为80%.在此行驶状态，以下说法正确的是 A.电动机的输出功率为128W B.电动机的内阻为102 C.电动机的热功率为160W D.蓄电池的输出功率为192W 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，有选错或不选的 得0分。 8.现代高层建筑中，电梯系统安装了电磁缓冲装置.在电梯轿厢底部对称安装了8台永久强 磁铁，磁铁S极均朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，当电梯轿厢超速下降时会迅 速启动缓冲系统，使线圈立即闭合.当电梯轿厢超速下降到如上 图所示位置时，下列说法正确的是 缆批 A.下方线圈对轿厢有阻碍作用，上方线圈对轿厢无阻碍作用 计 B.轿厢上方与下方之间的金属线圈相互排斥 水碗钠 下乃粮 C.从上往下看，轿厢上方线圈的感应电流沿顺时针方向 D.上方线圈有收缩的趋势，下方线圈有扩张的趋势 图 9.在如图甲所示的虚线框内有匀强磁场，一固定的金属线圈abd有部分处在磁场中，磁场 方向垂直于线圈平面，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，线圈中产生的电动势 E、电流/、焦耳热Q、线框受到的安培力F与时间t的关系图像可能正确的是 BFT B 2T 3 4T t/s B 乙 Tg.1“ 131 4T T.2T。34T. D 10.阿尔法磁谱仪(AMS)主要用于探测宇宙中的奇异物质，其中最关键的永磁体系统是由 中国科研团队研制成功的，解决了不能将强磁场送入外层空间运行的世界性难题.永磁 体系统核心部分可简化为半径为R的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，如图 所示，从P点沿直径方向射入速度相同的粒子，P、a、b、c、d、e为圆周上的等分点。 高二·物理第3页（共6页） 忽略粒子的重力和粒子间的相互作用，不考虑粒子反弹.以下说法正确的是 A.打在a处的粒子带负电，打在d处的粒子带正电 B.打在a处的粒子的比荷是打在d处的3倍 C.打在b处的粒子的比荷与打在e处的相等 D.打在e处的粒子在磁场中运动的时间是打在d处的2倍 三、非选择题：本题共5小题，共54分。考生根据要求作答。 11.(6分)某实验小组的同学为观察电容器的充、放电现象，设计了如图甲所示的电路，其 中E为电源，C为平行板电容器，R为电阻箱，S为单刀双掷开关，G为电流计 甲 (1)根据图甲，将图乙中的实物连线补充完整 (2)先将单刀双掷开关接a,并稳定一段时间，电容器的上极板带 (选填“正 电”或“负电”) (3)再将单刀双掷开关接b,流过电流计的电流方向为 (选填“M到W”或“N到”). (4)在(3)操作中，若想要使电容器放电时间变长，则电阻箱的阻值要 （选 填“调大”“调小”或“不变”) 12.(10分)某同学想要研究平时考试使用的2B铅笔芯的电阻，他找到的实验器材有：6只 完全相同的2B铅笔芯（阻值相同）、定值电阻（阻值为R。)、滑动变阻器R、螺旋测微 器、毫米刻度尺、多用电表、电压表、一端连有鳄鱼夹P的导线、开关S、电源、导线 若千等 (1)先用多用电表欧姆挡的“×10”挡粗测铅笔芯的电阻，发现指针偏角过大.为了更 准确测量电阻，应将旋钮调至 (选填“×1”或“×100”)挡后再次进行测量。 (2)用毫米刻度尺、螺旋测微器分别测量2B铅笔的长度和直径.某次测量时的长度示数 和直径示数如图甲和乙，其长度和直径读数分别： cm. mm: 平T 0 1m2345678910 甲 (3)按原理图丙连接好电路进行测量 ①闭合开关$前，应将滑动变阻器的滑片滑到 (选填“A”或“B”)端： ②测量时，先将滑动变阻器调整至合适位置并一直保持不变； 高二·物理第4页（共6页）》 ③接着将鳄鱼夹P夹在1位置，测得定值电阻R。两端的电压为U。: ④然后依次将鳄鱼夹P夹在2、3、4、5、6、7的位置上进行测量，测得接入第N支铅笔 芯时的电压表示数为： P. 铅笔芯 ⑤根据测出的数据，则一支铅笔芯的电阻为 (用题中U、R,、N、U符号表达)： (4)若考虑电压表内阻的影响，此方法测量的铅笔芯电阻 (选填“大于”“小 于”或“等于”)真实值 13.(9分)如图所示，一倾角0=30的光滑绝缘斜面固定在方向竖直向下的匀强电场中，电场 强度大小E=5×10N/C,现有一质量m=0.05kg、电荷量g=2×106C的带正电小球（可 视为质点)，从斜面顶端A处由静止沿斜面向下运动至底端B处，已知斜面的长度d=3m, 取重力加速度g=10m/s2. (1)求小球运动的加速度大小； (2)求小球在斜面上运动的时间： (3)小球的电势能如何变化？变化量为多少？ 14.(13分)如图所示，粗细均匀的金属棒和塑料棒长度均为1=0.4m,金属棒质量m=0.2kg 电阻R=0.22.两棒随水平传送带以恒定速度。=2/s向右传送，离开传送带后进入光滑 水平区域1，接着滑上一光滑固定的水平金属导轨MW、PQ,导轨相互平行且与平台边界 垂直，间距也为l,N、Q两端连接了R,=0.3)的电阻，导轨所在区域有竖直向下的匀 强磁场，磁感应强度大小B=1T,棒与导轨接触良好，始终与平台保持平行.两棒依次 穿过磁场区域后，再经过光滑水平区域2，从距地面高度H=1.25m的平台上水平飞出 落到地面上.已知金属棒落点与平台边界的水平距离x,=0.5m.各边界均平滑连接，忽 略导轨的电阻及空气阻力，取重力加速度g=10m/s2.求： (1)金属棒刚进入磁场时的加速度大小： (2)金属棒穿过磁场的过程中，电阻R,产生的热量： (3)金属棒与塑料棒落点之间的水平距离。 使送带传送带边界 光指风或2平台边界 传送带运动向 金风榨 蜘料棒光部区域！ 水平地血 高二·物理第5页（共6页） 15.(16分)2023年我国已实现国产离子注人机28纳米工艺制程全覆盖.离子注人是芯片制 造中的重要工序，离子按预设路径注入到特制的晶硅片上.图甲是离子注入的简化原理 图，静止于A处的离子（不计重力），经电压为U的加速电场加速后从M点进入磁分析 器（内有匀强磁场，截面为内、外半径分别为R,和R,的四分之一圆环），从N点射出， M、N分别为磁分析器边界的中点，接着沿水平中心线方向穿过磁感应强度为B。的速度 选择器，从ab中点O射入边长为2L的正方形abcd匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面 向里.经磁场偏转后注入到品硅片中，晶硅片长度为L,置于正方形上边界ad且关于ad 的中点O'对称.已知离子的质量为m,电荷量为q (1)求离子离开加速电场时的速度大小： (2)求磁分析器内磁感应强度的大小和速度选择器内的电场强度的大小： (3)为了让离子注入到晶硅片上，求正方形区域内磁场的磁感应强度大小的范围， 心斗一晶徒片 ×天xxil 磁分析器 速度选择器 R2 21 加速比场 正方形磁场以 离子源 甲 乙 高二·物理第6页（共6页）》