湖北省部分省级示范高中2024-2025学年高二上学期1月期末考试物理试卷

湖北省部分省级示范高中2024~2025学年上学期期末测试 高二物理试卷 考试时间：2025年1月17日 试卷满分：100分 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1,答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在 答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写 在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸 和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的4个选项中，第1-7题 只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不 全的得2分，有选错的得0分。 1.下列说法正确的是() A.电动势与内、外电路的电阻无关 B.电阻率都随温度的降低而减小 C.闭合电路中，电流越大，电源的路端电压就越大 D.闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方 2.真空中有一半径为r,的带电金属球壳，若取无穷远处为零电势，通过其球心的一直线上各点 的电势P分布规律可用图中曲线表示，r表示该直线上某点到球心的距离，、分别是该直线 上A、B两点离球心的距离，下列说法中正确的是() A.该球壳带负电 B.B点的电场强度小于A点的电场强度 C.若5-片=方-6，则P4-P8=P%-P4 D.将电子从A点移到B点，电场力对电子做正功 高二物理试卷第1页共8页 3.如图所示，A和B均可视为点电荷，A固定在绝缘支架上，B通过绝缘轻质细线悬挂在天花板 上，由于二者之间库仑力的作用细线与水平方向成30°角，A、B均带正电，电荷量分别为Q, A、B处于同一高度，二者之间的距离为L.己知静电力常量为k,重力加速度为g.则B的质量 为() 此30° 77777 A.3k0g B. 2kQq 3gl &L2 gL 4,如图所示，甲是质谱仪，乙是回旋加速器，丙是速度选择器，丁是磁流体发电机。下列说法 不正确的是（) XXXXXX 等离子体 高频交变电源 甲 丙 A.甲图中，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝说明粒子的比荷越大 B.乙图中，粒子第n次和第n+1次加速后的半径之比是√n:√n+1 C.丙图中，粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是v= B ,且可以判断出带电粒子的 电性 D.丁图中，可以判断出A极板是发电机的负极，B极板是发电机的正极 5.如图所示为某绝缘空心球的示意图，a、b、c、小、B、F是过球心O的水平截面的圆周上六个 等分点，分别在a、d和b、c固定等量的正负电荷，即g.=qa=一q和g。=q。=+q,而AB是球 的某一直径且与水平面垂直，设无穷远处为电势零点，则() 高二物理试卷第2页共8页 A.E、F两点的电场强度不同 B.A、0、B三点的电势分别记为P Po Ps,则P4=Pg>Po=0 C.将一正的试探电荷从A点沿圆弧AFB移到B点的过程中电场力先做正功再做负功 D.若a、c、d处的电荷仍固定不动，将b处的电荷移到0处，则电荷b的电势能将减少 6.电磁弹射技术是一种新兴的直线推进技术，2022年6月17日上午，中国第三艘航空母舰福 建舰下水，并配置电磁弹射。其工作原理可以简化如下图，光滑固定导轨CD,EF与导电飞翔体 N构成一驱动电流回路，恒定驱动电流I产生磁场，且磁感应强度B与导轨中的电流I及空间 某点到导轨的距离r的关系式为B=K,磁场对处在磁场中的导电飞翔体产生了安培力F,从 而推动飞翔体向右做匀加速直线运动。下列说法正确的是() 安力 导轨→D A.CMNP回路内的磁场方向与驱动电流的方向无关 B.飞翔体N所受安培力F的方向与CF回路中驱动电流的方向有关 C.驱动电流I变为原来的2倍，飞翔体MN受的安培力将变为原来的2倍 D.如果飞翔体在导轨上滑过的距离保持不变，将驱动电流I变为原来的2倍，飞翔体最终的 弹射速度将变为原来的2倍 7.如图所示，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在墙上.空间存在方向垂直纸面向里的匀强磁场， 磁感应强度大小为B。一个带正电的小物块（可视为质点）从A点以初速度，向左运动，接触弹簧 后运动到C点时速度恰好为零，弹簧始终在弹性限度内.已知物块质量为m,A、C两点间距离为 L,物块与水平面间的动摩擦因数为“，重力加速度为g。则物块由A点运动到C点的过程中， 下列说法正确的是( XXXX Vo WWWWWWWM Z A A.小物块的加速度先不变后减小 高二物理试卷第3页共8页 B.弹簧的弹性势能增加量为}m-umgL C.小物块与弹簧接触的过程中，弹簧弹力的功率先增加后减小 D.小物块运动到C点时速度为零，加速度也一定为零 8.关于教材《静电的防止与应用》中的四副插图，下列说法正确的是() 尘埃 甲 乙 丙 入 A.图甲是静电释放器，给汽车加油前用手触摸一下，其目的是导走加油枪上的静电 B.图乙是避雷针，金属棒上感应的电荷通过放电中和云层的电荷，避免高楼被雷击 C.图丙是静电除尘器，带电粉尘被吸附到极板上，最后在重力作用下被收集 D.图丁是话筒线，其外围有金属网包裹，金属网的作用是强化线的硬度，避免折损 9.如图所示，电路中￡、r为电源的电动势和内电阻，R、R2、R为定值电阻，电压表和电流 表均为理想电表，开关闭合时，平行金属板中一带电小液滴P处于静止状态。选地面为零电势参 考面，当滑动变阻器R4的滑片向a端移动时，则() A.电阻R消耗的功率增大 B.带电小液滴的电势能增加 C.电源的效率增大 △U D.若电流表、电压表的示数变化量分别为△1和△U,则 <R+r 10.在原子反应堆中抽动导电液体时，由于不允许传动机械部分与这些流体相接触，所以常常用 到一种新型的装置一电磁泵，如图所示为该电磁泵模型的示意图。泵体是长为L,宽与高均为 高二物理试卷第4页共8页 L2的长方体，处在方向垂直向外、磁感应强度为B的匀强磁场中。泵体的上下表面为金属极板， 当其与直流电源相连后，只在两板间的液体中产生竖直方向的电流。若泵体的上下表面接电压为 U的电源（内阻不计），理想电流表示数为I,则它可以利用磁场对通电导电液的作用力来推动管 内流体向外流动，电磁泵和液面高度差为，液体的电阻率为p,在t时间内抽取液体的质量为 m,不计液体在流动中和管壁之间的阻力，取重力加速度为g,则() A.泵体下表面应接电源正极 B.电磁泵对液体产生的推力大小为BL2 C.电磁泵的电功率为 p D.质量为m的液体离开泵体时的动能U-mgh-IPP 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11.(8分) 某同学为了测量一均匀金属圆柱体的电阻率P,完成下列步骤： 测砧测微螺杆 6 cm www mmpmp “40 10 20 35 甲 乙 ()用游标卡尺测量其长度，如图甲所示，其长度为 mm (2)用螺旋测微器测量其直径.为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应旋紧图乙中的部 件 (填“A”“B”“C”或“D”)从图乙中可知其直径为 mm (3)若用伏安法测得流经圆柱体的电流为[，圆柱体两端的电压为，圆柱体的直径和长度分 别用D和L表示，则该圆柱体的电阻率P=」 (用I、以D和L表示) 高二物理试卷第5页共8页 12.(8分) 新能源汽车已经普遍走进了我们的生活，某学习小组找到某款国产品牌新能源汽车的电池， 电池铭牌上显示：动力电池系统额定电压320V,动力电池系统额定容量26Ah,电池采用的是刀片 电池技术.已知该电池是由10块刀片电池串联而成，其中一块刀片电池又由10块电芯串联而 成.现将一块电芯拆解出来，测量其电动势E和内阻工， (1)该学习小组设计利用图1实验电路测一块电芯的电动势E和内电阻，通过图像分析 由电表内电阻引起的实验误差。在图2中，实线是根据实验数据描点作图得到的止I图像；虚线 是该电源的路端电压U随电流I变化的I图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。 U U U 图1 图2 在图2中，对应图1电路分析的止I图像是： (2)为了消除电表内阻造成的实验误差，该学习小组设计了一个可以更准确的测量一块电 芯的电动势E和内阻的实验方案，同时考虑到刀片电池电芯的内阻较小，为了防止调节滑动变 阻器电阻过小时由于电流过大而损坏器材，该同学在电路中用了一个保护电阻R。,如图3所示， 按照图3所示的电路图，将图4中的器材实物连线补充完整： E B 图3 图4 图5 (3)实验记录了单刀双掷开关S,分别接1、2对应的多组电压表的示数U和电流表的示数I, 根据实验记录的数据绘制如图5中所示的A、B两条U一1图线，可以判断图线A是利用单刀双掷 开关S接 (选填“1”或“2”)中的实验数据描出的： (4)综合实验方案和A、B两条图线，此电芯的内阻r= (用图中 E ER II、Ro表示)。 高二物理试卷第6页共8页 13.(12分) 如图所示，在水平向左的匀强电场中，有一光滑1/4圆形绝缘轨道竖直固定放置，其半径为 R,电场线与圆轨道处在同一平面内，圆轨道最低点与一水平粗糙绝缘轨道W相切于N点。一小 滑块（可视为质点）带正电且电荷量为4，质量为m,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5，现将 小滑块从水平轨道的M点由静止释放，恰好能到达P点，W的长度为R,已知重力加速度大小为 g,求： (1)从P两点的电势差大小： (2)滑块经过N点时对轨道的压力大小。 14.(14分) 电动轻便摩托车（简称电动车）是人们日常出行的一种常用交通工具，以下是某型号电动车 的相关参数：该电动车采用后轮驱动直流电动机，其中额定转速是电动车在满载情况下在平直公 路上以额定功率匀速行进时的车轮转速，求： (1)电动车以额定转速行进时的速度%： (2)在额定工作状态时，损失的功率有80%是由于电动机绕线电阻生热而产生的，则电动机的 绕线电阻为多大： (3)满载（车身质量+满载载重）情况下，该车以速度v=6m/s沿着坡度为0=4.59°的长直 坡道向上匀速行驶时，受到的摩擦阻力为车重（含载重）的0.02倍，求此状态下电动车实际运 行机械功率(sin4.59°=0.08：重力加速度g=10m/s)。 前后 电动机 电动机 车身 满载载重 额定机械 车轮 额定转速 额定 额定 名称 质量 (不含车重) 输出功率 直径 n 电压 电流 M P出 d U I 参数 40kg 80kg 40cm 4200 r/min 48V 20A 835W 2n 高二物理试卷第7页共8页 15.(18分) 某肿瘤治疗新技术是通过电子撞击目标靶，使目标靶放出X射线，对肿瘤进行准确定位，再 进行治疗，其原理如图所示。圆形区域内充满垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。水平放置 的目标靶长为21，靶左端M与磁场圆心O的水平距离为1、竖直距离为√31。从电子枪逸出的电 子（质量为m、电荷量为，初速度可以忽略）经匀强电场加速时间t后，以速度y,沿PO方向射 入磁场，(PO与水平方向夹角为60°)，恰好击中M点，求： (1)匀强电场场强的大小： (2)匀强磁场的方向及电子在磁场中运动的时间： (3)为保证电子击中目标靶MW,匀强电场场强的大小范围（匀强电场极板间距不变）。 磁场B 0,0-60 电场E 子心 31 目标靶 M 27 高二物理试卷第8页共8页 湖北省部分省级示范高中2024～2025学年上学期高二期中测试 物理试卷参考答案 一、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B A C D D C BC CD BD 二、非选择题 11.（8分）每空2分 （1）42.35 （2）B 0.410 （3） 12.（8分）每空2分 （1）A （2） 见下图 （3） 1 （4） （建议：实物连线完全正确才给分，否则无分。） 13.（12分） （1）；（2） （1）刚好能到达P点，说明到达P点时速度为零，从M到P，对小滑块列动能定理有 ① 解得 ② 给分参考：①②各2分，共4分； （2）匀强电场的场强为 ③ M、N两点的电势差大小为 ④ 从M到N，对小滑块列动能定理有 ⑤ 设滑块经过N点时轨道对滑块的支持力为FN，在N点，由牛顿第二定律有 ⑥ 解得 ⑦ 由牛顿第三定律得，滑块对轨道的压力大小也为。 ⑧ 给分参考：③④⑦⑧各1分，⑤⑥各2分，共8分。 14.（14分） （1）14m/s；（2）0.25Ω；（3）720W （1）在额定状态下电机以额定转速转动，则 ① ② 联立得 ③ 给分参考：①2分，②③各1分，共4分； （2）电动机在额定工作状态时 ④ 损失的电功率80％转化为电热功率，则 ⑤ 联立得 ⑥ 给分参考：④⑤⑥各2分，共6分； （3）当电动车在斜坡上匀速行驶时，受力分析如图 由平衡条件得 ⑦ 电动车的实际功率 ⑧ 联立解得 ⑨ 给分参考：⑦2分，⑧⑨各1分，共4分。 15.（18分） （1）；（2）垂直纸面向里，；（3） （1）电子穿过匀强电场过程中，由动量定理得 ① 解得 ② 给分参考：①②各2分，共4分；（不用动量观点，同样给分。） （2） 由左手定则，可知匀强磁场的方向为垂直纸面向里； 电子在磁场中运动时，由洛伦兹力提供向心力得 ③ 周期为 ④ 联立可得 ⑤ 设与竖直方向夹角为，则有 ⑥ 可得 由图中几何关系可知，电子在磁场中运动轨迹对应的圆心角为，则电子在磁场中运动时间为 ⑦ 给分参考：磁场方向1分，③④⑥各1分，⑦2分，共6分； （3）①当电子击中M点时，由 ⑧ 可得，电子在磁场中的偏转半径为 ⑨ 设匀强磁场区域半径，由几何关系得 ⑩ ②当电子击中N点时，设与竖直方向夹角为，则有 ⑪ 可得 由几何关系知电子在磁场中运动轨迹对应的圆心角为，同理可得偏转半径为 ⑫ 则有 ⑬ 电子穿过匀强电场后的速度为，由动能定理得 ⑭ 设极板间距离为，则有 ⑮ 联立解得 ⑯ 则匀强电场场强的范围为 ⑰ 给分参考：⑧⑩⑪⑫⑬⑭⑯⑰各1分，共8分。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $$