广东省深圳市罗湖区2024-2025学年高二上学期1月期末考试物理试题

绝密 启用前 试卷类型:A 2024-2025学年第一学期期末质量检测 高二物理 2025.1 注意事项: 1.答题前,请将姓名、准考证号和学校用黑色字迹的钢笔或签字笔填写在答题卡指定 的位置上,并把条形码粘贴好。 2.全卷共6页。考试时间75分钟,满分100分。 3.作答选择题时,选出每题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目答案标号的信息点 框涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答紫。作答非选择题时,用黑色 字迹的纲笔或签字笔把答案写在答题卡指定区域内,写在本试卷或草稿纸上,其答 案一律无效。 4.考试结束后,请将答题卡交回。 一、单项选择题: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 项符合要求。选对的得4分,选错的得0分。 1.如图所示的元器件对应的符号是 。0 51 A B C D 2.有一种太阳帽,它的前面有一个小风扇,一个小型的太阳能电池板与它相接,对其供电。 经测量该电池能产生的电动势E=0.6V,关于该电池的描述正确的是 A,把该电池接入闭合电路后,电动势减小 B.单位时间内可把0.6J的太阳能转化为电能 C.该电池每通过1C电荷量能把0.6J的太阳能转化为电能 D,该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领大 3.科学家研究发现,蜘蛛在没有风的情况下也能向上“起飞”。如图,当地球表面带有负 电荷,空气中有正电荷时,蜘蛛在其尾部吐出带电的蛛丝,在电场力的作用下实现向上 “起飞”。下列说法正确的是 空气中的⊙⊙⊙ 正电荷 A,蛛丝带的是正电荷 蛛丝 ① B.电场力对蛛丝做负功 地球表面 C.蛛丝的电势能增大 的负电荷 D.蜘蛛往电势高处运动 20242025学年第一学期期末质量检测高二物理试卷第1页共6页 4.图甲为某“自发电”无线门铃按钮,其“发 螺线管 磁铁按下按钮 电”原理如图乙所示。按下门铃按钮过程, 松开按钮 磁铁靠近螺线管:松开门铃按钮过程,磁铁 远离螺线管回归原位。下列说法正确的有 甲 乙 A,按下按钮过程,螺线管P端电势较高 B.若更快按下按钮,则P、Q两端的电势差更大 C.按住按钮不动,螺线管中产生恒定的感应电动势 D.按下和松开按钮过程,螺线管对磁铁的力方向相同 5.如图甲所示,用充电宝为一手机电池充电,其等效电路如图乙所示。在充电开始后的一 段时间内,充电宝的输出电压U=5.0V、输出电流1=0.6A,可认为是恒定不变的,设手 机电池的内阻r=0.52,则1min内 手 池 充电宝 甲 乙 A.充电宝输出的电功率小于3W B.充电宝产生的热功率为0.18W C.手机电池储存的化学能为169.2) D.手机电池产生的焦耳热为18) 6.1831年圣诞节前夕,一次科学报告会上,法拉第当众 表演了一个法拉第的圆盘发电实验,如图甲所示。图 乙是法拉第圆盘发电机的示意图,铜质圆盘安装在水 平铜轴上,圆盘全部处在两磁极之间,圆盘平面与磁 感线垂直。圆盘与电阻R组成闭合回路,现在顺时针 (从左往右看)转到圆盘,则有 甲 A.只有圆盘加速转动,回路中才有感应电流 B.由于圆盘转动过程中的磁通量不变化,所以电路中没有电流 C.圆盘转动过程中,回路中的感应电流从e经电阻R到 D.圆盘转动过程中,回路中的感应电流从经电阻R到e 20242025学年第一学期期末质量检测高二物理试卷第2页共6页 7.通电长直导线周围存在磁场,其磁感应强度与导线中的电流强度成正比,与距导线的距 离成反比。如图所示为三根相互平行的长直导线的截面图,若它们的电流大小都为【,方 向垂直纸面向里,AB=AC=AD=r,B导线在A点产生的磁感应强度为B。,关于A点 的磁感应强度,说法正确的是 D A.大小为B,方向由A指向D B.大小为B。,方向由D指向A C.大小为V5B。,方向与AD的夹角为0斜向右下方,且tan0=2 D.大小为V5B,方向与AD的夹角为斜向右下方,且1am0=号 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要求。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.图甲所示粗糙U形导线框固定在水平面上,右端放 B 有一金属棒PQ,整个装置处于竖直方向的磁场中, 磁感应强度B按图乙规律变化,规定竖直向上为正 方向,整个过程金属棒保持静止。则 A.to时刻回路没有感应电流 甲 B.在1o~2o时间,流过金属棒的感应电流方向是从Q到P C.在0~1o时间,金属棒PQ所受安培力方向水平向右 D.21o时刻金属棒PQ所受摩擦力方向水平向右 9.图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面b上的电势 为2V.一电子经过a时的动能为10eV,从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV.下 列说法正确的是 A.平面c上的电势为零 B.该电子一定可以到达平面∫ C.该电子经过平面d时,其电势能为2eV D.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍 10.据报道,图甲是我国空间站安装的现代最先进的霍尔推进器,用以维持空间站的轨道。 如图乙,在很窄的圆环空间内有沿半径向外的磁场1,其磁感应强度大小可近似认为处 处相等:垂直于圆环平面同时加有匀强磁场2和匀强电场(图中没画出),磁场1与磁场 2的磁感应强度大小相等,已知电子电量为、质量为m,若电子恰好可以在圆环内沿 顺时针方向做半径为R、速率为 的匀速圆周运动,下列说法正确的是 2024-2025学年第一学期期末质量检测高二物理试卷第3页共6页 A,匀强磁场2垂直于环平面向里 B.电场方向垂直于环平面向外 C.电子运动周期为2 R D. 电场强度大小为 eR 甲 三、实验题:本题包括2小题,共16分。 11.(7分) (1)①如图甲所示的游标卡尺,图中读数为 mm: ②某同学用螺旋测微器测量某物件的直径,结果如图乙,则螺旋测微器读数为mm. 2 3 cm 15 10 10 5 甲 乙 (2)某同学想用一个多用表中的欧姆挡直接去测量一个电压表的内阻. 红表笔 红表笔 t @+ 多用表 黑表笔 电压表 多用表 黑表笔 电压表 A B ①实验时,正确操作后,该同学应选用图中 (填“A”或者“B”)方式将多用表 与电压表连接. ②如右图所示为多用电表的刻度盘,若 该同学选择欧姆挡“ 10”挡,发现指针在位 0050030 置①,应重新将选择开关置于 0 (选填 “ 1”或“ 100”)挡。在再次测电压表内 阻前,应先将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮, 使指针指向表盘 (选填“左”或“右” A-V-0 端零刻度线。正确操作后,指针指在位置②, 则被测电压表的内阻为 2. 2024-2025学年第一学期期末质量检测高二物理试卷第4页共6页 12.(9分) 某实验小组尝试测量电动车上蓄电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、 待测蓄电池等器材设计了如图甲所示实验电路。 UV 0.75IA 甲 丙 丁 (1)某同学选择合适的仪器按照图甲规范操作,实验时发现,大范围移动滑动变阻器的滑 片,电压表的示数变化都不明显,该同学在思考后将R。=152的定值电阻串入电路中, 如图 (选填“乙”或“丙”),解决了这一问题: (2)按照改进后的方案连接好电路,多次调节滑动变阻器R的阻值,读出相应的电压表和 电流表示数U和1,用测得的数据描绘出如图丁所示的U-I图像,则该电池的电动势 E= V,内阻%= 2(结果均保留两位有效数字): (3)该同学反思发现上述实验方案存在系统误差。若考虑电表内阻的影响,对测得的实验 数据进行修正,在图丁中重新绘制U-【图线,与原图线比较,新绘制的图线与横坐标 轴交点的数值将 ,与纵坐标轴交点的数值将 (两空均选填“变大” “变小”“不变”)。 四、计算题:本题包括3小题,共38分。计算题应写出必要的文字说明、方程式和重要的 演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的答案中必须明确写出数值和单位。 13.(10分) 电喷漆技术具有效率高、浪费少、质量好等优点,其装置如图所示。A、B为两块平行 金属板,间距d=0.40m,两板间有方向由B指向A,大小为E=1.0 103N/C的匀强电场。 在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P,油漆喷枪的喷嘴可向各个方向均匀地喷 出带电油漆微粒,油漆微粒的初速度大小均为v0=2.0m/s,质量m=5.0 10-15kg、带电 量为q=一2.0 10-16 。空气阻力、微粒的重力及微粒间的相互作用力均不计,油漆微粒最 后都落在金属板B上。求: (1)微粒打在B板上的动能: (2)微粒到达B板所需的最短时间: (3)描述微粒最后落在B板上所形成的图形,并简述理由。 B 20242025学年第一学期期末质量检测高二物理试卷第5页共6页 14.(12分) 某兴趣小组在看到电梯坠落事故的新闻报道后,想利用所学知识设计一个电磁缓冲装 置减缓电梯和地面间的冲击力。该小组设计了一个如图所示的模拟装置,重物系统模拟轿厢 系统。在导轨MN、PQ内侧安装了电磁铁(图中未画出),电磁铁在重物系统的NMPQ区 域能产生垂直于导轨平面的匀强磁场,其磁感应强度B=2T,系统正下方的水平地面上固定 有一个闭合的矩形金属线框,线框与外界绝缘,线框的总阻值R=1n,顶部ab边的长度L= 1m,侧边bc比PQ长。某次测试过程中,当重物系统底部NQ与ab重合时,重物系统的速 度为vo=10m/s,之后减速下降h=0.5m的距离时速度达到最小值,此时MP未碰到弹簧。 己知重物系统的总质量m=2kg,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力和一切摩擦力。求: (1)重物系统速度为v时,线框中的感应电流I的大小: 重物 重物系统 (2)从NQ与ab重合开始,重物系统下落h的过程中线 框中产生的焦耳热Q XXXXX x之 光滑绝缘轨道 矩形线框 地面 77777元 77777 15.(16分) 在芯片制造过程中,离子注入是其中一道重要的工序。如图所示是离子注入简化工作原 理的示意图,一粒子源于A处不断释放质量为m,带电量为+g的离子,其初速度视为零, 经电压为U的加速电场加速后,沿图中半径为R的圆弧形虚线通过:圆弧形静电分析器(静 电分析器通道内有均匀辐向分布的电场)后,从P点沿直径PQ方向进入半径为R,的圆形 匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向外。经磁场偏转,离子最后垂直打在平行PQ放置且 与PQ等高的硅片上,硅片到PQ的距离为√3R2,不计离子重力。求: (1)静电分析器通道内虚线处电场强度的大小E: (2)磁感应强度大小B: (3)若加速电压和静电分析器中电场强度的大小可以 硅 片 调节,离子在静电分析器中仍沿虚线圆弧运动, 要让从P点沿直径PQ方向进入圆形匀强磁场区 域的离子全部打在硅片上,求加速电压的变化范 加速电场 围。(此小问结果用U表示) 静电分析器 2024-2025学年第一学期期末质量检测高二物理试卷第6页共6页 高二期末 参考答案 2025.01 一、选择题(单选每题4分,多选每题6分,共46分)】 1 3 4 5 6 7 8 9 10 C D B C D A CD AC ACD 二、非选择题:本题共5小题,共54分。 11.(7分) (1)①17.7mm(17.6mm也,得分)(2分) ②4.600( 0.001)mm (1分)】 (2)①A(1分)② 100(1分)右(1分)11x10或110x102 (1分) 12.(9分) (1)乙(1分) (2)12 2分)1(2分) (3)不变(2分) 变大(2分】 13.(10分) 解:()据动能定理可得: qEd Eua- (2分) 得微粒打在B板上时动能 Eg-9.0x104J (1分) (2)微粒初速度方向垂直于极板时,到达B板时间最短。 由Ekt=mv好 (1分) 有 2Ekt 2 9.0x10-14 Vt= 5.0x10-15m/s=6.0m/s (1分) 根据匀变速直线运动规律有 2 (1分) t 所以微粒到达B板所需的最短时间为t==20805=0,151分 vo+v, (3)根据对称性可知,微粒最后落在B板上所形成的图形是圆形 (1分) 因为最后落在B板上最远的粒子所做的运动是类平抛运动,运动时间相同,初速相等,水平 分位移也相等,可见粒子沿水平方向时落在B板上最远处的边界为圆形的边界。(2分) 14.(12分) 解:(1)感应电动势为E=BLy。=20V (2分) 线图中的感应电流大小1=E=20A (2分) R (2)速度达到最小值时,加速度为零,可得:F=mg 2分) 又由F=BL (1分) 1员 (1分) E=BLv (1分) 得v=5m/s (1分) 答案第1页,共2页 线圈中产生的焦耳热:Q= 2、1 2m -mv2 +mgh (1分) 得 2=85J (1分) 15.(16分) 解:(1)离子通过加速电场,根据动能定理得: qU-1mv (2分) 得:v= 2g (1分) 加 离子经过静电分析器, 电场力提供向心力gB。m (2分) R 解得:E=20 R (1分) (2)磁场中:由几何知识可知”=R (1分) Q qvB =m (2分) 解得:B=1 2mU (1分) (3)要让离子全部打在硅片上,其临界状态的轨迹如图所示。 设轨迹圆的圆心分别为O,、O,半径分别为片、2 临界1:恰好打在硅片的最低点时,圆心为O,设此时在磁场中做圆 周运动的圆心角为日, 硅片 则an-9)-5风解得0=120 R (1分) 根据几何关系有amn?.& 2 (1分) 5 得=5R 3 v2 又qvB=m qu'=mv2 得v号 (1分) 临界2:恰好打在硅片的最高点时,圆心为O,由几何关系可知,O,怡为硅片的最低点, 根据几何关系有?=√5R (1分) 同理可得:U=3U (1分) 综上可得: 43U3w0 (1分) 答案第2页,共2页