四川省遂宁市2024-2025学年高二上学期期末质量检测物理试题

书 高二物理答案 第 ! 页!共 " 页" 物理试题参考答案 一!单项选择题"本题共 " 小题#每小题 # 分#共 $% 分$在每小题给出的四个选项中#只有一项是 符合题目要求的$ !& #命题立意$本题以科技应用为背景%考查能源和可持续发展&电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律的理解%形成电动势&内阻&电路的能量等物理观念%解题的关键厘清开路电 压和短路电流的意义%结合闭合电路欧姆定律求解' #答案$ ' #解析$太阳能可以源源不断地从自然界获得%属于可再生能源%故 ( 错误(由题意可知%开路 电压即为电动势的值% !)*+%, %故 - & . 错误(电池板的内阻为 ") ! #短 ) *+% /0!* 1$ ! )!2 ! %故 ' 正确' $& #命题立意$本题以科技应用为背景%考查量子化与能量子&电磁波与信息化社会%形成量子&电 磁波的物理观念%本题取材于科技应用%解题的关键在情景中抓住关键词电磁波%结合电磁波 的物理特征来分析与求解问题' #答案$ - #解析$电磁波能传递信息和能量%故 ( 错误(经典电磁场情形中%光能看作是电磁波的一种% 故 - 正确(量子雷达发射的是电磁脉冲信号%任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于光 速 $ %故 . 错误(根据麦克斯韦的电磁场理论可知%恒定不变的电场不会产生磁场%电磁波是周 期变化的磁场产生周期性变化的电场%周期性变化的电场产生周期性变化的磁场%不断交替变 化产生的%故 ' 错误' 3& #命题立意$本题以现代科技为背景%考查电流的磁场&磁感应强度&洛伦兹力&磁通量等物理观 念%解题的关键根据空间图与模型化的思维%运用安培定则判断磁场方向%左手定则判断洛伦 兹力方向与圆周运动的特点%磁通量概念来解题' #答案$ . #解析$线圈 $ 在竖直平面内%由右手螺旋定则可知%其产生水平方向的环形磁场%故 ( 错误( 环形真空室任一位置处磁感应强度磁场方向不同%故 - 错误(由于线圈类似于通电螺线管产生 磁场%通过任一匝线圈 $ 的磁感线条数相同%磁通量相等% . 正确(电子沿环做圆周运动的速度 方向和线圈 $ 产生的磁场方向重合%不受该磁场的作用%负责产生向心力的磁场是线圈 ! %故 ' 错误' 高二物理答案 第 $ ! 页!共 " 页" #& #命题立意$本题以科学史和科学探究为背景%考查楞次定律&法拉第电磁感应定律物理观念% 图像法分析物理问题的科学思维%解题的关键根据楞次定律&法拉第电磁感应定律来确定感应 电动势的大小和方向来解题' #答案$ ( #解析$穿过线圈的磁感应强度均匀增加%产生恒定的电动势%由法拉第电磁感应定律得 !) % "! " & )%' " ( " & )%' ( * & * %由楞次定律可得线圈中电流的方向为 ) 到 * % * 点电势高于 ) 点电势% 故 - & . & ' 错误% ( 正确' /& #命题立意$本题以生活中的科技为背景%考查非纯电阻电路欧姆定律物理观念%非纯电阻电路 的功&功率和能量守恒的能量观念%解题的关键是非纯电阻电路不满足欧姆定律%应该用能量 守恒求解' #答案$ ( #解析$充电宝的输出电压 + &输出电流 # %所以充电宝输出的电功率为 +# %即手机电池的总功 率为 +# %故 ( 正确(由于充电宝的内阻未知%则充电宝产生的热功率不可知%故 - 错误(根据 焦耳定律可得手机电池产生的焦耳热应为 ,)# $ -& %手机电池内阻 -) +内 # %而 +内 " + %则可得 . , ) + $ 内 - " + $ - %故 . 错误(充电宝输出的电能一部分转化为手机电池储存的化学能%一部分转 化为手机电池产生的焦耳热%故根据能量守恒定律可知手机电池储存的化学能的功率为 .化) +#1# $ - %故 ' 错误' 2& #命题立意$本题以现代科技为背景%考查电场线&轨迹线等物理观念%解题的关键是电子束所 受电场力指向运动轨迹的内侧并和该点场强方向共线%再结合电场力能特征分析' #答案$ . #解析$电子运动轨迹的切线方向为速度方向%电子所受 电场力方向指向运动轨迹的内侧且沿电场线切线方向的 反方向%则电场线的方向如图所示%由题图可知% - 点的电 势高于 , 点的电势%故 ( 错误(电场线的疏密程度判断电 场强度的大小%可以看出 , 点的电场强度大小大于 - 点的电场强度大小%故 - 错误(电子从 . 点运动到 - 点的过程中%由低电势向高电势运动%静电力一直做正功%电势能减少%转化为动 能%电势能和动能之和保持不变%故 . 正确(质子在各点是受力方向与电子方向相反%轨迹的内 侧应该为斜左上%不可能沿轨迹从 . 运动到 - 点%故 ' 错误' "& #命题立意$本题以科学探究为背景%考查闭合电路欧姆定律%解题的关键是分析 +1# 图线特 征%判断路端电压和外电阻的关系&读出电流与电压值&两坐标轴截距点意义&图线斜率的 意义' 高二物理答案 第 3 ! 页!共 " 页" #答案$ - #解析$根据电源的 +1# 图像 -) + # %可知%电阻 / 的电压最大%对应的电流最小%因此两点的 阻值关系为 - / # - ( %故 ( 错误(由 .)+# %根据题图中数据%电阻箱在 / 点时电路中的电功率 比在 ( 点时的电功率小%故 - 正确(根据电阻定律 -) " 0 ' %可知%将铜片和锌片插入得更深一 些%使正对面积增大%内阻减小%电源的 +1# 图像中斜率的绝对值表示电源的内阻%三条图线 的斜率的绝对值不同%即土豆电池的内阻不同%故 . 错误(由图像可知%图线与纵轴交点即为电 源电动势%因此电源的电动势相等%与铜片和锌片插入的深度无关%故 ' 错误' 二!多项选择题"本题共 3 小题#每小题 2 分#共 !% 分$在每小题给出的四个选项中#有多项符合 题目要求$全部选对的得 2 分#选对但不全的得 3 分#有选错的得 * 分$ %& #命题立意$本题以现代科技高压直流输电为背景%考查安培定则&左手定则&安培力等物理观 念%解题的关键是根据安培定则&左手定则判断磁场方向和安培力方向%安培力大小计算公式 和条件' #答案$ (' #解析$两导线中电流方向相同%根据安培定则可知% # $ 在 # ! 位置的磁场方向垂直于纸面向外% 根据左手定则可知% # ! 所受安培力方向指向 , %或者根据同向电流相吸%故 ( 正确& - 错误(两 导线之间的安培力是一对相互作用力%根据牛顿第三定律可知%即使 # ! " # $ % . 受到的力的大 小仍然等于 , 受到的力的大小%故 . 错误( # ! 在 # $ 位置的磁场方向垂直于纸面向里%磁场方 向和电流方向垂直% , 受到的安培力大小为 1)# $ (0 %故 ' 正确' 4& #命题立意$本题以生活中的光控开关为背景%考查电路的动态变化&含容电路&粒子在匀强电 场中运动%形成相互作用和运动&能量的物理观念%解题的关键运用程序法分析总电阻的变化 或者结论法)串反并同*确定电路中电流&电压的变化%结合带电粒子的受力&运动与功能关系 来求解' #答案$ (- #解析$黎明时分光照逐渐增强时%光敏电阻阻值减小%根据串反并同% 5 ! 灯& 5 $ 灯均变暗%故 ( 正确( 5 $ 灯是定值电阻%电压与电流的变化量之比为定值%故 - 正确(由于 - & 的电阻减小%电源 的外电阻在减小%无法确定外电阻与电源内电阻的关系%即无法确定电源的输出功率的变化% 故 . 错误(由于光敏电阻 - & 阻值减小%外电路总电阻减小%干路电流增大% 5 ! 两端电压减小%电 容器 2 的电压减小%场强减小%电场力减小后小于重力%小液滴向下运动%电场力做负功%机械 能减小%故 ' 错误' !*& #命题立意$本题以现代科技与科学探究为背景%考查带电粒子在弧形有界磁场中运动%形成 运动和相互作用的物理观念%解题的关键构建运动图景%画出运动轨迹%寻找几何关系与物理 高二物理答案 第 # ! 页!共 " 页" 方程求解' #答案$ -' #解析$设磁场的半径为 - % * & ) 电子在磁场中运动轨迹半径分别为 " ! % " $ %则有 " ! ) 3 ! 4 * 5! ( % " $ ) 3 $ 4 * 5$ ( %粒子速度改变角分别为 2*6 & !$*6 %利用几何关系可求得+ " ! 槡) 3-%"$) 槡3 3 - %联立 可求得 " ! " $ )37! %故 ( 错误(粒子比荷之比为5! 3 ! 7 5$ 3 $ )!73 %故 - 正确(周期之比为 6 ! 6 $ ) $ # 3 ! 5! ( $ # 3 $ 5$ ( )37! %又 # ) $ # 6 %角速度之比为 # ! 7 # $ ) 5! 3 ! 7 5$ 3 $ )!73 %故 . 错误( * & ) 电子在磁场 中运动时间分别为 & ! ) 6 ! 2 ) $ # 3 ! 2( 5! % & $ ) ! 3 6 $ ) $ # 3 $ 3( 5$ %可求得 & ! & $ ) 3 $ %故 ' 正确' 三!实验题"本题共 $ 小题#共 !# 分$ !!& ! 2 分" #命题立意$本题以实验探究为背景%考查电容器充与放电现象&欧姆定律&电路分析&实验步 骤和数据分析%形成能量观&科学探究的科学思维&图像法处理数据%解题的关键理解以实验 目的为突破口&依托实验原理与步骤逐步分析%图像面积法求物理量' #答案$!" ! %! 分"正(! 分" ! ! $ "增大(! $ 分" ! ! 3 " ' # 3 - '! $ 分" #解析$!"观察电容器的充电现象%应间开关 8 接 ! %电容器的上板带正电( ! $ "电容器放电时%增大电阻 - 的阻值%可以减小放电电流%从而可以有效延长电容器放电 时间( ! 3 "根据 #) 5 & %得图像中 '), % 2) , + 3 %对电阻根据欧姆定律可得 # 3 ) + 3 - %解得 2) ' # 3 - ' !$& ! % 分" #命题立意$本题以实验探究为背景%考查多用电表的结构和使用方法&伏安法测量未知电阻& 误差分析与处理%形成能量观念&科学探究与图像法数据处理的科学思维%解题的关键清楚多 用电表的结构和使用方法%伏安法测电阻的原理%内外接与分压和限流的选择%结合欧姆定律 分析误差从而得出合理的结论' #答案$!" !2 ! 2+* 同样给分"! $ 分" ! ! $ " / %! $ 分" ! ( ! $ 分" ! ! 3 " !/ ! /+* 同样给分"! $ 分" #解析$!"选择) 0! *挡%指针在表盘的位置为 !2 %测得的阻值 !2 ! ( ! $ "为了让电压测量范围尽可能大%滑动变阻器应选用分压式接法%导线 7 端应接 / (由于元 件的阻值为 !2 ! %为减小实验误差%应采用电流表外接法% 8 点应选择接 ( ( 高二物理答案 第 / ! 页!共 " 页" ! 3 "图线 $ 的斜率 9 ! ) ! - *, ) ! - * - , - * 9- , %图线 % 的斜率% 9 $ ) ! -并 ) ! - *4 - : - *4 9- : %解得 - : ) ! 9 $ 19 ! ) !/ ! ' 四!计算题"本题共 3 小题#共 #* 分$请写出必要的文字说明和运算步骤$ !3& ! * 分" #命题立意$本题以学术探究为背景%考查带电粒子在匀强电场中运动%形成运动和相互作用& 能量的物理观念%数学知识解决物理问题的科学思维%解题的关键是构建物理模型抛体运动% 运用正交分解法列出分量式%结合匀强电场中电势差和场强的关系求解' #答案$!" $; 4 * ! ! $ " 34 $ * $< #解析$!"电子沿 (2 方向做匀速直线运动% $;)4 * & % ! $ 分" 电子在电场中运动的时间 &) $; 4 * ( ! $ 分" ! $ "设电子运动的加速度为 * %则有 <!)3* % ! $ 分" 又 !) + (. ; % ! 分" 根据题意有 ;) ! $ *& $ % ! 分" 解得% + (. ) 34 $ * $< ' ! $ 分" !#& ! $ 分" #命题立意$本题以现代科技中空气净化器为背景%考查静电场&磁场&电路的综合分析问题% 形成闭合电路欧姆定律&匀速直线运动&磁偏转的物理观念%逻辑推理&综合分析的科学思维 形成%解题的关键是颗粒做匀速直线运动%电场力等于重力%得出颗粒在磁场中仅在洛伦兹力 作用下做圆弧运动及两种临界情况分析' #答案$!" !*, ! ! $ " !/, ! ! 3 " *+%6 $ ( $ #6 #解析$!"进入磁场前%颗粒做匀速直线运动%根据平衡条件有 5 ! * )3 = 解得 ! * ) 3 = 5 ! $ 分" 又因为 +)! * > ! 分" 联立可得 +)!*, ! 分" ! $ "电容器的电压即为电阻 - $ 两端的电压%根据闭合电路欧姆定律% 则有 !) + - $ ! - $ 9- ! 9" " ! $ 分" 解得 !)!/, ! 分" 高二物理答案 第 2 ! 页!共 " 页" ! 3 "如果磁感应强度太大%从下板边缘进入场区的颗粒会从板间左侧返回%磁感应强度太小又 会从板间右侧射出%所以要寻找两个临界情况%如图所示 一是刚好不会从左侧射出%即刚好与上极板相切%设圆心 ? ! %半 径为 - ! %由几何条件可得 - ! ) > $ % ! 分" 根据牛顿运动定律知 5 4 * ( ! )3 4 $ * - ! % ! 分" 解得 4 ! ) 5 ( ! > $3 % ( ! ) $34 * 5 > )#6 ! 分" 二是刚好不会从右侧射出%即刚好打在上极板最右侧%设圆心 ? $ %半径为 - $ %由几何条件可得! - $ 1> " $ 90 $ )- $ $ %解得 - $ ) > $ 90 $ $> % ! 分" 根据牛顿运动定律知 5 4 * ( $ )3 4 $ * - $ % 解得 4 $ ) 5 ( $ ! > $ 90 $ " $3> % ( $ ) $3>4 * 5 ! > $ 90 $ " )*+%6 % ( 的取值范围 *+%6 $ ( $ #6 ' ! 分" !/& ! % 分" #命题立意$本题以现代科技中磁聚焦为背景%考查电场加速模型&有界磁场中运动模型&临界 问题等综合分析能力%形成运动和相互作用&能量的物理观念%解题的关键分析运动过程%突 破临界条件,,,与边界相切%用牛顿运动定律&几何关系和能量综合思维来解决问题' #答案$!"槡3<(> 33 (! $ " <( $ > $ $3 (! 3 "垂直于纸面向里%! 槡$9 3 # " > $ ' #解析$!"电子在矩形磁场 $ 中运动%根据洛伦兹力提供向心力 <4() 34 $ " % ! $ 分" 由几何关系得轨道半径 ") 槡3> 3 % ! $ 分" 联立解得 4) 槡3<(> 33 ( ! $ 分" ! $ "电子从矩形磁场 @2 成 2*6 离开%之后做匀速直线运动 与直角三角形磁场斜边成 2*6 进入场区 % %会从与直角三 角形磁场斜边成 2*6 飞出%轨迹与磁场区域 % 两直角边界 均相切时电子速度最大%轨迹图如图所示%由几何关系得 "A)> % ! $ 分" 根据洛伦兹力提供向心力 <4A() 34A $ "A % ! 分" 电子在两平行金属板内加速% 高二物理答案 第 " ! 页!共 " 页" 根据动能定理 <+) ! $ 34A $ % ! $ 分" 解得 +) <( $ > $ $3 ( ! $ 分" ! 3 "根据左手定则%电子进入直角三角形磁场后向左偏%电子带负电%所以再根据左手定则判 定矩形磁场的磁场方向垂直于纸面向里' ! 分" 电子在矩形磁场 $ 中以最大速度运动时%运动的轨道半径 "A)> %故 B 轴左侧磁场区域的长度 为 > % ! 分" 由几何知识得% B 轴右侧磁场区域的长度为 > %即磁场区域的长度 @2)$> % ! 分" 根据几何知识%矩形磁场 $ 的宽 /@) ! $ > % ! 分" 所以最小面积 ')$> - ! $ >)> $ ' ! 分" 法二! 3 "根据左手定则%电子进入直角三角形磁场后向左偏%电子带负电%所以再根据左手定 则判定矩形磁场的磁场方向垂直于纸面向里' ! 分" 由几何关系得%电子进入磁场区域 % 离 ? 点距离槡3>%即电子在矩形磁场$中轨迹所对应的 磁场边界长度为槡3> ! 分" 根据几何知识% @2)$> % ! 分" 宽 /@) ! $ > % ! 分" 所以最小面积 ')$> - ! $ >)> $ ' ! 分" 法三! 3 "根据左手定则%电子进入直角三角形磁场后向左偏%电子带负电%所以再根据左手定 则判定矩形磁场的磁场方向垂直于纸面向里' ! 分" 根据两轨迹对称性%得 @2)$> % ! $ 分" 宽 /@) ! $ > % ! 分" 所以最小面积 ')$> - ! $ >)> $ ' ! 分" 书 高二物理试题 ! 第 ! 页!共 " 页" 秘密 " 启用前 遂宁市 !"!#$!"!% 学年度高中二年级第一学期期末质量监测 物理试题 !! 本试卷分为选择题和非选择题两部分!满分 !## 分"考试时间 $% 分钟! 注意事项! !& 答题前"务必将自己的姓名#座位号和准考证号填写在答题卡规定的位置上! '& 答选择题时"必须使用 '( 铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑!如需改动"用橡皮 擦干净后"再选涂其他答案标号! )& 答非选择题时"必须使用 #*% 毫米黑色签字笔"将答案书写在答题卡规定的位置上! +& 所有题目必须在答题卡上作答"在试题卷上答题无效! %& 考试结束后"只将答题卡交回! 第 ! 卷"选择题#共 +" 分$ 一%单项选择题!本题共 $ 小题#每小题 + 分#共 ', 分&在每小题给出的四个选项中#只有一项是 符合题目要求的& !& 太阳帆助力中国航天科技#如图为人造地球卫星的太阳帆#某一小块太阳能电池板的开路电压 !-#*,. #短路电流 "-%/!# 0' 1 #则下列说法正确的是 1& 太阳能属于不可再生能源 (& 电池板的电动势大于 #*,. 2& 电池板的电动势小于 #*,. 3& 电池板的内阻为 !" " '& 如图是某款中国新型量子雷达#使用了特殊波段的电磁波#则有关电磁波的说法正确的是 1& 电磁波不能传递信息 (& 光能看作是电磁波!经典电磁场理论" 2& 若量子雷达发射出不同频率的电磁脉冲信号#在真空中的传播 速度大小不相等 3& 电磁波可由恒定的电场或磁场产生 高二物理试题 ! 第 ' ! 页!共 " 页" )& 成都建成的东方超环! 4156 "#其核心部件如图所示#环形真空室外面缠绕着水平环绕线圈 ! 和竖直环绕线圈 ' 两组线圈!类似于通电螺线管"产生磁场#使高温等离子体!含有带正$负电 的电子"在磁场中发生可控核聚变反应%则 1& 线圈 ' 产生竖直方向的环形磁场 (& 环形真空室任一位置处磁感应强度相同 2& 通过任一匝线圈 ' 的磁通量相同 3& 如果电子恰能沿环在真空室内做圆周运动#负责产生向心力的磁场是线圈 ' +& 特斯拉线圈开创了电力时代#如图甲所示#图乙为小花同学制作的一个&特斯拉线圈'#图丙为 其原理示意图#线圈匝数为 # $横截面积为 $ %空间加上平行于线圈轴线并穿过线圈的匀强磁 场#磁感应强度大小随时间变化的图像如图丁所示! % # $ & # 已知"#则在 & # 时间内线圈 ' $ ( 两端 的电势差 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 1& 恒为 #$ % # & # (& 恒为 0#$ % # & # 2& 从 # 均匀变化到 #$ % # & # 3& 从 # 非均匀变化到 $ % # & # %& 如图左#华为 !'###71""8 多协议超级快充移动电源!俗称&充电宝'"#对华为 9$#9:; 智能 手机充电%图右电路中在超级快充模式下#充电宝对手机电池充电#此时可视为恒定电流#充 电宝的输出电压为 ! $输出电流为 " #手机电池等效内阻为 ) #则 !! 1& 手机电池的总功率为 !" (& 充电宝的电功率为 !"<" ' ) 2& 手机电池的热功率为 ! ' ) 3& 手机电池储存的化学能的功率为 " ' ) 高二物理试题 ! 第 ) ! 页!共 " 页" "& 某些电子显示设备的阴极射线管能让发散的电子束聚 集#如图所示#实线表示电场线#虚线表示电子仅受电场 力作用下的运动轨迹# * $ + $ ) 是运动轨迹上的三点#其中 判断正确的是 1&) 点的电势低于 + 点的电势 (&+ 点的电场强度大小小于 ) 点的电场强度大小 2& 电子从 * 点运动到 ) 点的过程中电势能和动能之和保持不变 3& 质子仅受电场力作用下也可以沿轨迹从 * 点运动到 ) 点 $& 小明利用自制的简易土豆电池来研究路端电压与负载的关系#设计了图甲所示的电路图#小明 改变电阻箱的阻值#测得电阻箱两端的电压和通过它的电流#保持其他实验条件不变#将铜片 和锌片插入得更深一些#重复上述实验#作出图乙中 !0" 图像的图线 # $ $ $ % % , $ % 是图线 # 上的两点#则 1& 电阻箱在图中 , 点时的阻值比在 % 点时的阻值小 (& 电阻箱在图中 , 点时的电功率比在 % 点时的电功率小 2& 土豆电池的内阻与铜片和锌片插入的深度无关 3& 土豆电池的电动势与铜片和锌片插入的深度有关 二%多项选择题!本题共 ) 小题#每小题 " 分#共 !, 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 " 分#选对但不全的得 ) 分#有选错的得 # 分& ,& 如图甲乙为特高压直流输电线的情景图与俯视 图#两条平行等高的长直输电线 * $ + 中分别通 有同方向的电流 " ! 和 " ' # " ! # " ' #不考虑地磁场 的影响#则在图乙中 1&* 受到的安培力方向垂直于 *+ 指向 + (&+ 受到的安培力方向垂直纸面向里 2&* 受到的安培力大小小于 + 受到的安培力大小 3& 若 * 在 + 处的磁感应强度大小为 % # + 的长度为 - #则 + 受到的安培力大小为 " ' %- 高二物理试题 ! 第 + ! 页!共 " 页" =& 光控开关是&太阳能路灯'实现自动控制的重要元件#其内部 电路的简化原理图如图# ) & 为光敏电阻!光照强度增加时#其 电阻值减小"#忽略灯阻值由于亮度变化的影响%在黎明时 分#闭合开关#环境光照稳定时#电容器两板间小液滴处于静 止状态#则环境光照逐渐增强时 1&> ! 灯$ > ' 灯均逐渐变暗 (&> ' 灯的电压与电流的变化量之比不变 2& 电源的输出功率一定是先变大后变小 3& 小液滴向上运动#在接触极板前机械能增大 !#& 在研究质谱仪扇形磁场的磁场特征中#采用如图所示的情景来简化分 析#扇形 ./0 区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场# $ ./0-!'#? # $ ./*-"#? # ' $ ( 两个带电的粒子以相同大小的初速度#分别从圆弧 .0 上的 . 点和 * 点沿半径方向射入磁场区#均从 0 点离开磁场% 粒子重力及粒子间的作用力不计%则粒子 ' $ ( 1& 在磁场中运动的轨道半径之比为 槡!@ ) (& 比荷之比为 !@) 2& 在磁场中运动的角速度之比为 )@! 3& 在磁场中运动的时间之比为 )@' 第 & 卷"非选择题#共 %+ 分$ 三%实验题!本题共 ' 小题#共 !+ 分& !!& ! " 分"实验小组利用如图甲所示的电路&观察电容器充$放电的规律'#单刀双掷开关 5 #阻值 为 ) 的定值电阻#电流传感器#平行板电容器 1 % !"观察电容器的充电现象#应将开关 5 接 !!! !选填& ! '或& ' '"#电容器的上极板带 !!! 电!选填&正'或&负'"( ! ' "实验中发现放电过程放电太快#可以 !!! !选填&增大'或&减小'"电阻 ) 的阻值来解决 该问题( 高二物理试题 ! 第 % ! 页!共 " 页" ! ) "利用电流传感器记录电容器放电过程#得到 "0& 图像如图乙所示#利用数据处理软件得 到 "0& 图线与坐标轴围成的面积为 $ #放电开始瞬间电流传感器记录的数据为 " 2 #根据 该实验数据曲线#可以粗测实验中电容器的电容 1- !!! %!用题中已知物理量 " 2 $ ) 和 $ 表示"% !'& ! , 分"实验小组在&研究霍尔元件的阻值特性'实验中#先用多用电表初测其电阻#再用伏安 法精确测量其阻值%电压表 . !量程为 ). #内阻约为 )A " "和电流表 1 !量程为 #*"1 #内阻 约为 #*' " "#滑动变阻器阻值 # ' !# " #定值电阻 ) # % !"实验小组选择电阻挡& /! '#表盘指针偏转如图甲所示#则阻值为 !!!" ( ! ' "实验小组采用伏安法进行测量#实验部分电路图如图乙所示#实验需要作 "0! 图像处理 数据#电压测量范围尽可能大#导线 0 点应接 !!! !选填& , '$& % '或&不接'"(为减小实 验误差#导线 . 点应选择接 !!! !选填& , '或& % '"( ! ) "实验中为了消除电表内阻带来的系统误差#将实验电路图改变为图丙#闭合开关 5 ! #分别 保持开关 5 ' 断开与闭合#调节滑动变阻器#测得多组电压 ! 和对应的电流 " #作出 "0! 关系图像如丁图中图线 ! 与 & #则被测电阻阻值 ) 3 - !!!" % 四%计算题!本题共 ) 小题#共 +# 分&请写出必要的文字说明和运算步骤& !)& ! # 分"如图所示#等腰直角三角形 ,%1 区域内有竖直向上的匀 强电场#质量为 2 $电量绝对值为 4 的电子以 5 # 的初速度#垂直于 ,% 边的中点 * 射入电场区#恰从 1 点射出# * 点离 % 点距离为 6 #直角边长为 '6 #不计电子的重力#求) !"电子在电场中飞行时间( ! ' " % $ * 两点间的电势差* !+& ! ' 分"某离子空气净化器原理如图所示#由空气和带正电的灰尘颗粒物组成的混合气流进 入由一对足够长平行金属板构成的收集器#在金属板右边长为 - 的一段区域内有垂直于纸面 向里的匀强磁场#在电场或者电磁场作用下#带电颗粒均能打到金属板上被收集%现有大量 质量为 2-!# 0% A B #电量 7 -!# 0% 2 的大颗粒沿板方向以 5 # -'7 + C 进入电场区后#速度恰 高二物理试题 ! 第 " ! 页!共 " 页" 能保持不变#已知金属板间距为 8-!7 #磁场区域内金属板长 --'7 #电源内阻 9-! " #定 值电阻 ) ! -) " # ) ' -, " #重力加速度为 : -!#7 + C ' #不计颗粒间的相互作用与空气阻 力%求) !"两金属板间的电压( ! ' "电源的电动势( ! ) "大颗粒在磁场力作用下直接打在收集板上时#匀强磁场的磁感应强度大小范围* !%& $ !, 分%磁聚焦是现代微电子技术的重要原理之一#某电 子束刻蚀机磁聚焦原理简化为如图所示的过程研究# 3/ ; 坐标系内第二象限某位置处存在加速电场#电子源 * !大 小可忽略"置于平行金属板下板附近#上板正中间开有小 孔#小孔处恰好为矩形磁场 ! 区 ,%1< !包括边界"的 < 点处#磁感应强度大小为 % # <1 平行于 3 轴# ; 轴右侧还 存在垂直纸面向里$磁感应强度大小也为 % 的直角三角 形匀强磁场区域 & !包括边界"#其顶点为矩形的 1 点#坐标为! 8 #槡)8"#电子源无初速度地飘 出比荷为 4 2 的电子经电场加速后#与 <1 成 "#? 角进入矩形磁场$经磁场偏转后#电子最后都 能汇聚于坐标原点 / #结果允许保留根号%求) !"若电子进入矩形磁场区域后从 <1 边与 < 点距离为 8 处射出#则电子加速后的速度大小( ! ' "加速电场的电压最大时#电子在匀强磁场区域 & 中的运动轨迹与两直角边界同时相切#求 此最大电压值( ! ) "矩形磁场 ! 的磁场方向和! ' "小问情形下的最小面积* 书 高二物理答案 第 ! 页!共 " 页" 物理参考答案及评分标准 一!单项选择题"本题共 # 小题#每小题 $ 分#共 %& 分$在每小题给出的四个选项中#只有一项是 符合题目要求的$ !'( !! %') !! "'* !! $'+ !! ,'+ !! -'* !! #') 二!多项选择题"本题共 " 小题#每小题 - 分#共 !& 分$在每小题给出的四个选项中#有多项符合 题目要求$全部选对的得 - 分#选对但不全的得 " 分#有选错的得 . 分$ &'+( !! /'+) !! !.')( 三!实验题"本题共 % 小题#共 !$ 分$ !!' ! - 分" #答案$!" ! %! 分"正&! 分" ! ! % "增大&! % 分" ! ! " " ! " # $ '! % 分" !%' ! & 分" #答案$!" !- ! -0. 同样给分"! % 分" ! ! % " % %! % 分" ! & ! % 分" ! ! " " !, ! ,0. 同样给分"! % 分" 四!计算题"本题共 " 小题#共 $. 分$请写出必要的文字说明和运算步骤$ !"' ! . 分" #答案$!" %' ( . ! ! % " #( % . %) #解析$!"电子沿 &* 方向做匀速直线运动% '1( . + % ! % 分" 电子在电场中运动的时间 +1 %' ( . & ! % 分" ! % "设电子运动的加速度为 , %则有 )-1#, % ! % 分" 又 -1 . &/ ' % ! 分" 根据题意有 '1 ! % ,+ % % ! 分" 解得% . &/ 1 #( % . %) ' ! % 分" !$' ! % 分" #答案$!" !.2 ! ! % " !,2 ! ! " " .0&0 " & " $0 #解析$!"进入磁场前%颗粒做匀速直线运动%根据平衡条件有 1 - . 1# 2 高二物理答案 第 % ! 页!共 " 页" 解得 - . 1 # 2 1 ! % 分" 又因为 .1- . 3 ! 分" 联立可得 .1!.2 ! 分" ! % "电容器的电压即为电阻 $ % 两端的电压%根据闭合电路欧姆定律% 则有 -1 . $ % ! $ % 3$ ! 34 " ! % 分" 解得 -1!,2 ! 分" ! " "如果磁感应强度太大%从下板边缘进入场区的颗粒会从板间 左侧返回%磁感应强度太小又会从板间右侧射出%所以要寻找两 个临界情况%如图所示 一是刚好不会从左侧射出%即刚好与上极板相切%设圆心 5 ! %半 径为 $ ! %由几何条件可得 $ ! 1 3 % % ! 分" 根据牛顿运动定律知 1 ( . & ! 1# ( % . $ ! % ! 分" 解得 ( ! 1 1 & ! 3 %# % & ! 1 %#( . 1 3 1$0 ! 分" 二是刚好不会从右侧射出%即刚好打在上极板最右侧%设圆心 5 % %半径为 $ % %由几何条件可得 ! $ % 43 " % 36 % 1$ % % %解得 $ % 1 3 % 36 % %3 % ! 分" 根据牛顿运动定律知 1 ( . & % 1# ( % . $ % % 解得 ( % 1 1 & % ! 3 % 36 % " %#3 % & % 1 %#3( . 1 ! 3 % 36 % " 1.0&0 % & 的取值范围 .0&0 " & " $0 ' ! 分" !,' ! & 分" #答案$!"槡")&3 "# &! % " )& % 3 % %# &! " "垂直于纸面向里%! 槡%3 " $ " 3 % ' #解析$!"电子在矩形磁场 ! 中运动%根据洛伦兹力提供向心力 )(&1 #( % 4 % ! % 分" 由几何关系得轨道半径 41 槡"3 " % ! % 分" 联立解得 (1 槡")&3 "# & ! % 分" ! % "电子从矩形磁场 7* 成 -.5 离开%之后做匀速直线运动与直角三角形磁场斜边成 -.5 进入 高二物理答案 第 " ! 页!共 " 页" 场区 " %会从与直角三角形磁场斜边成 -.5 飞出%轨迹与磁 场区域 " 两直角边界均相切时电子速度最大%轨迹图如图 所示%由几何关系得 4813 % ! % 分" 根据洛伦兹力提供向心力 )(8&1 #(8 % 48 % ! 分" 电子在两平行金属板内加速% 根据动能定理 ).1 ! % #(8 % % ! % 分" 解得 .1 )& % 3 % %# & ! % 分" ! " "根据左手定则%电子进入直角三角形磁场后向左偏%电子带负电%所以再根据左手定则判 定矩形磁场的磁场方向垂直于纸面向里' ! 分" 电子在矩形磁场 ! 中以最大速度运动时%运动的轨道半径 4813 %故 9 轴左侧磁场区域的长度 为 3 % ! 分" 由几何知识得% 9 轴右侧磁场区域的长度为 3 %即磁场区域的长度 7*1%3 % ! 分" 根据几何知识%矩形磁场 ! 的宽 %71 ! % 3 % ! 分" 所以最小面积 !1%3 ( ! % 313 % ' ! 分" 法二! " "根据左手定则%电子进入直角三角形磁场后向左偏%电子带负电%所以再根据左手定 则判定矩形磁场的磁场方向垂直于纸面向里' ! 分" 由几何关系得%电子进入磁场区域 " 离 5 点距离槡"3%即电子在矩形磁场!中轨迹所对应的 磁场边界长度为槡"3 ! 分" 根据几何知识% 7*1%3 % ! 分" 宽 %71 ! % 3 % ! 分" 所以最小面积 !1%3 ( ! % 313 % ' ! 分" 法三! " "根据左手定则%电子进入直角三角形磁场后向左偏%电子带负电%所以再根据左手定 则判定矩形磁场的磁场方向垂直于纸面向里' ! 分" 根据两轨迹对称性%得 7*1%3 % ! % 分" 宽 %71 ! % 3 % ! 分" 所以最小面积 !1%3 ( ! % 313 % ' ! 分" 书 高二物理命题报告 第 ! 页!共 " 页" 物理科命题报告 本套试题以!中国高考评价体系"为中心#落实立德树人的根本任务#注重考试 内容的思想教育和价值引领作用#强化考试的育人功能$依托%价值引领&素养导向& 能力为重&知识为基'的综合考查模式#增强试题的应用性&探究性&开放性#突出对 关键能力的考查$试题依据高中课程标准#紧扣教材#%内容不超范围#深度不超要 求'#注重增强灵活性和创新性#旨在减少%死记硬背'和%机械刷题'的效益#以考促 教#服务教学提质增效#把考查的重点放在学生的思维品质和综合应用所学知识解 决实际问题的能力上(其目的在于检测教科版教材必修第三册的第 ! & # & " & $ 章&选 择性必修二的第 ! & # 章教与学的效果#为学生再学习提供依据( 一!考试范围!试卷结构 !% 考试范围 教科版教材必修第三册必修三第一至四章#选择性必修二第一至二章的教学的 全部内容( #% 试卷结构 试卷考试时间 &' 分钟#满分 !(( 分(试卷包括第 ) 卷选择题#其中单项选择题 & 个#每小题 $ 分#多项选择题 " 个#每小题 * 分#共计 $* 分#第 )) 卷非选择题实验题 两个&计算题三个#共计 '$ 分( 二!试卷总体分析 试卷注重体现物理联系实际&重视科学思维的学科特色#突出学科主干内容和 关键能力的考查#强调知识融会贯通和能力复合运用#体现考查的综合性(涉及的 考点具有典型性#突出考查核心概念&规律#促进物理观念的形成#静电场&电路及其 应用&磁场&电磁场与电磁波初步和能源与可持续开发&磁场对电流的作用&电磁感 应及其应用各部分内容占比约为 "+(,#+',!+(,"+(,(+' #试题注重基础性&主干 性&原创性与情景化#信度高&效度好&区分度高&难度较易#难度按照 ",*,! 的标 准命制( 高二物理命题报告 第 # ! 页!共 " 页" 三!试题特点 !% 以高考为导向#考查学生必备知识与关键能力 以大概念)))物质观&力与运动的观念&能量转化与守恒的观念为中心#形成物 理观念(力与运动观有第 " 题东方超环&第 * 题电子束聚焦&第 - 题高压输电线&第 . 题光控开关&第 !( 题质谱仪&第 !! 题观察电容器充&放电的规律&第 !# 题研究霍 尔元件的阻值特性&第 !" 题带电粒子在匀强电场中偏转&第 !$ 题空气净化器$能量 转化与守恒的观有第 ! 题太阳帆&第 # 题量子雷达&第 $ 题特斯拉线圈&第 ' 题华为 !#(((/0**1 多协议超级快充移动电源&第 & 题探究路段电压与负载关系&第 !$ 题空气净化器&第 !' 题磁聚焦等#养成受力分析&运动过程分析&能量转化分析的习 惯( #% 突出对图景与图象的考查 试题配图较多#试题共 #' 幅图#包括情境图&结构图&示意图&图像#不同形式的 图像注重函数的思想解决物理问题#意在考查考生从图景&图象中获取&应用有效信 息的加工能力#掌握&理解和整合知识的能力( "% 模型建构 考查电场&电路&磁场问题的模型建构#试题注重经典模型的理解#以生活化&现 代科技的情境来命题设计#突出物理模型和建模能力&物理思想和方法的使用&物理 学基本观点的应用等考查(第 ! 题电源模型&第 # 题电磁波模型&第 " 题螺线管模 型&第 $ 题线圈模型&第 ' 题非纯电阻模型&第 * 题电场中轨迹类模型&第 & 题探究路 段电压与负载关系模型&第 - 题受安培力模型&第 . 题电路动态变化与含容电路模 型&第 !( 题带电粒子在有界磁场中运动模型&第 !! 题电容器模型&第 !# 题伏安法 测量电阻模型&第 !" 题电偏转模型&第 !$ 题直线运动与磁偏转模型&第 !' 题电加 速与带电粒子在有界磁场中运动模型等(第 $ 题特斯拉线圈&第 !! 题电容器充放 电&第 !# 题伏安法测电阻考查图像法$第 " 题&第 - 题&第 !" 题考查运动的合成与分 解的思想$第 !' 题考查临界分析法等$第 $ 题特斯拉线圈&第 & 题探究路段电压与 负载关系&第 !! 题电容器充放电&第 !# 题伏安法测电阻考查科学探究能力#源于教 材#突出生活化#是对教材实验的拓展#突出设计和应用#考查科学探究能力#注重对 高二物理命题报告 第 " ! 页!共 " 页" 实验原理的理解&实验操作步骤&基本仪器的使用考查#重视对实验数据的处理方法 的考查#设问角度新颖#突出开放性#考查创新能力( $% 突出 2324 的情境设置 落实立德树人#展现我国科学技术的进步#情境的设计中#以生活&科技&社会& 环境为背景#体现新课程的时代性(考查科学素养的同时#突出学科的育人功能#发 挥高考的积极导向作用( 设置情境#将试题与生活实际&体育运动相联系#考查德智体美劳全面发展#考 查考生灵活运用物理知识和方法解决实际问题的能力#引导考生关心身边的物理问 题#培养考生学以致用的意识和躬身实践的能力(如第 ! 题太阳帆&第 # 题量子雷 达&第 " 题东方超环&第 $ 题特斯拉线圈&第 ' 题华为 !#(((/0**1 多协议超级快 充移动电源&第 * 题电子束聚焦&第 & 题探究路段电压与负载关系&第 - 题高压直流 输电&第 . 题光控开关&第 !( 题质谱仪&第 !! 题观察电容器充&放电的规律&第 !# 题 研究霍尔元件的阻值特性&第 !$ 题空气净化器&第 !' 题磁聚焦等( 突出文化传承#坚定文化自信自强#凝聚起建设中华民族现代文明的精神伟力# 提升科学素养的同时渗透人文素养#关注科学的发展和社会的进步#提升民族自信# 如第 ! 题太阳帆&第 # 题量子雷达&第 " 题东方超环&第 - 题高压直流输电等( 综上所述#试题模型源于教材#在新情境为背景下见新意#基础中考能力#考查 考生综合运用物理学科的概念&规律分析问题和解决问题的能力$理论联系实际#以 生活&科技&社会&环境为背景#体现新课程的时代性$突出考查分析物理过程&物理 状态#能运用科学思维进行分析&推理&论证#从定性和定量两个方面进行科学推理& 找出规律&形成结论#以解决问题#体现综合性(本套试题践行新高考物理试题要求 命制#具有较强的检测功能和导向功能#对考生的学习具有积极的推动作用(