精品解析：广东省部分学校2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题

广东省2024—2025学年上学期期末考试 高二物理试卷 满分100分。考试用时75分钟。 注意事项∶ 1.考查范围∶必修第三册、选择性必修第二册第一章和第二章。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 中学阶段有许多物理量，它们总是通过某种方式进行定义，其中有一类定义方法叫比值法，用比值法定义的物理量都有相同的特点：比值与相比的量无关。下列式子属于比值法定义的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．是点电荷电场强度的决定式，不是比值定义式，故A错误； B．是平行板电容器电容的决定式，不是比值定义式，故B错误； C．是电阻的决定式，不是比值定义式，故C错误； D．电场强度与电流元、电流元所受安培力没有本质的决定关系，可知，是电场强度的比值定义式，故D正确。 故选D。 2. 如图，在积雨云层中，强烈的对流运动使得正电荷聚集在云层上部，负电荷聚集在云层下部，云层内出现很强的电场，就会出现云内放电现象，形成由上向下的电流，取大地电势为零，下列说法正确的是（ ） A. 云层上部电势比下部高 B. 云层上部的电荷量不是元电荷的整数倍 C. 云层内的电场强度方向向上 D. 云内放电时，电子由上部向下部运动 【答案】A 【解析】 【详解】ACD．由题知，放电过程中，云层内形成由上向下的电流，因电子运动的方向与电流方向相反，故云内放电时，电子由下部向上部运动，说明电子所受的电场力方向向上，因负电荷所受电场力方向与电场强度方向相反，故电场强度方向向下，故云层上部电势比下部高，故A正确，CD错误； B．任何带电体所带电荷都等于元电荷或者是元电荷的整数倍，故云层上部的电荷量是元电荷的整数倍，故B错误。 故选A。 3. 如图为电磁轨道炮发射的基本原理图，两条间距为的水平平行金属导轨A、B充当传统火炮的炮管，导轨间存在竖直方向的匀强磁场，质量为m的弹丸放在两导轨之间，支撑弹丸的金属杆长为，它与导轨接触良好（摩擦阻力可以忽略），当导轨通入强电流I时，金属杆将受到强大的安培力以加速度大小a加速运动，最终高速发射出去，金属杆质量不计且运动过程中始终垂直于导轨，则导轨A、B间磁感应强度为（　　） A. ，方向竖直向下 B. ，方向竖直向上 C. ，方向竖直向下 D. ，方向竖直向上 【答案】A 【解析】 【详解】由题意可知，安培力方向向右，根据左手定则可知，磁感应强度方向竖直向下，根据牛顿第二定律有 解得 故选A。 4. 如图，某品牌汽车的减震系统由电磁减震系统和弹簧减震系统组成，强磁体固定在汽车底盘上，阻尼线圈固定在轮轴上，轮轴与底盘通过弹簧减震系统相连，在振动过程中磁体可在线圈内上下移动。下列说法正确的是（　　） A. 若减少线圈的匝数，不会影响电磁减震系统的减震效果 B. 振动过程中，线圈中感应电流的方向不变 C. 振动过程中，电磁减震系统中电能转化为机械能 D. 若对调强磁体的磁极，不会影响电磁减震系统的减震效果 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据法拉第电磁感应定律有 线圈匝数越多，产生的感应电动势越大，感应电流越大，电磁阻尼现象越明显，即若减少线圈的匝数，会影响电磁减震系统的减震效果，故A错误； B．振动过程中，穿过线圈的磁场方向不变，但在强磁体靠近和远离线圈时，穿过线圈的磁通量的变化情况不同，根据楞次定律可知，感应电流方向也会发生变化，即振动过程中，线圈中感应电流的方向会发生变化，故B错误； D．若对调强磁体的磁极，振动过程中，穿过线圈的磁通量仍然会发生变化，线圈中仍然会产生感应电流，可知，若对调强磁体的磁极，不会影响电磁减震系统的减震效果，故D正确； C．结合上述可知，振动过程中，线圈中产生感应电流，则电磁减震系统中机械能转化为电能，故C错误。 故选D。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，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，有选错的得0分） 5. 图甲为某品牌智能手表，它可以测量血压，内部模拟电路如图乙，电源电动势为E、内阻为r，为定值电阻，相当于传感器。当智能手表测量收缩压时，阻值会变小，当测量舒张压时，阻值会变大，电表视为理想电表。某次由测量收缩压转测舒张压时（　　） A. 消耗的功率变大 B. 电容器的电荷量变大 C. 电源的效率变大 D. 电压表示数变化量和电流表示数变化量绝对值的比值变小 【答案】BC 【解析】 【详解】B．根据题意可知，测量收缩压转测舒张压时，增大，电路总电阻增大，干路电流减小，电源内阻与定值电阻共同承担的电压减小，则两端电压增大，根据 可知，电容器的电荷量变大，故B正确； A．消耗的功率 结合上述可知，干路电流减小，则消耗的功率变小，故A错误； C．电源效率 根据闭合电路欧姆定律有 结合上述，干路电流减小，路端电压增大，则电源的效率变大，故C正确； D．根据闭合电路欧姆定律可知，电压表示数 则有 可知，电压表示数变化量和电流表示数变化量绝对值的比值不变，故D错误。 故选BC。 6. 如图甲，在倾角为的光滑绝缘斜面底端固定一带正电小球a，以小球a的球心为坐标原点、沿斜面向上为正方向建立坐标系，另一与a完全相同的带同种等量电荷的小球b，从靠近小球a的位置由静止释放，测出小球b的位置x和速度，一段时间内小球b的势能（重力势能、电势能之和）图像如图乙所示。忽略一切摩擦，小球a、b的质量均为0.8kg，且电荷量不会发生变化，静电力常量，，则小球b（　　） A. 这段时间内，机械能先减小再增加 B. 这段时间内，速度先增加后减小 C. 电荷量为 D. 从处运动至处电势能减少了0.34J 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球b沿斜面向上运动，电场力对小球b始终做正功，电势能减小，小球b上升过程中，根据系统能量守恒定律有 减小，则增大，故A错误； B．小球b上升过程中，根据系统能量守恒定律有 根据图像可知，重力势能、电势能之和先减小后增大，则小球b的动能先增大后减小，即这段时间内，小球b的速度先增加后减小，故B正确； C．结合上述，根据图像可知，小球b在x=9cm处重力势能、电势能之和最小，则该处动能最大，速度也最大，可知，该处小球b的加速度为0，则有 解得 故C错误； D．小球b从9cm运动到30cm过程中，结合图像，根据系统能量守恒定律有 由于 根据功能关系有 解得 即从处运动至处电势能减少了0.34J，故D正确。 故选BD。 三、非选择题（本题共5小题，共54分。考生根据要求作答） 7. 实验小组用如图电路探究电磁感应规律。 先把A线圈插入B线圈中，闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下，再分别进行下面操作： （1）断开开关时发现灵敏电流计的指针向______（选填“左”或“右”）偏转。 （2）向右移动滑动变阻器滑片，灵敏电流计指针将向______（选填“左”或“右”）偏转。 （3）保持滑动变阻器滑片位置不变，拔出线圈A中的铁芯，灵敏电流计指针将向______（选填“左”或“右”）偏转。 【答案】（1）右 （2）左 （3）右 【解析】 【小问1详解】 闭合开关时，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下，表明当穿过线圈B的磁通量增大时，产生的感应电流会使灵敏电流计的指针向左偏转，即当穿过线圈B的磁通量减小时，产生的感应电流会使灵敏电流计的指针向右偏转。当断开开关时，穿过线圈B的磁通量减小时，可知，产生的感应电流会使灵敏电流计的指针向右偏转。 【小问2详解】 向右移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器接入电阻减小，A线圈中电流增大，A激发出的磁场增强，穿过B线圈的磁通量增大，结合上述可知，产生的感应电流会使灵敏电流计指针将向左偏转。 【小问3详解】 保持滑动变阻器滑片位置不变，拔出线圈A中的铁芯，穿过B线圈的磁通量减小，结合上述可知，产生的感应电流会使灵敏电流计指针将向右偏转。 8. 某实验小组测量“水果电池”的电动势和内阻。 （1）某同学先用多用电表粗测该水果电池的电动势，他把多用电表的选择开关旋转至直流电压5V挡，正确测量时表盘指针如图甲，读数为______V。 （2）为了更准确地测量电动势和内阻，他们在实验室找到了下列器材： A.电流表G（量程为0~1mA，内阻为500Ω） B.电阻箱R（0~9999Ω） C.定值电阻 D.定值电阻 E.定值电阻 F.开关、导线若干 ①由于没有电压表，同学们需要把电流表G改装成量程为4.5V的电压表，则需要把电流表G与定值电阻______（选填“”“”或“”）串联，改装成电压表； ②同学们根据器材设计了如图乙所示测量电路，正确连好电路。实验中通过调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R及相应电流表G的示数I，某次实验时电流表G的指针指示的电流值为0.4mA，则此时水果电池的输出电压为______V； ③测得多组数据，作出图像，如图丙，不考虑电压表支路分流的影响，则该水果电池的电动势为______V，内阻______。（结果均保留2位有效数字） 【答案】（1）3.80 （2） ①. R3 ②. 1.8 ③. 4.0 ④. 2.0 【解析】 【小问1详解】 多用电表的选择开关旋转至直流电压5V挡，精度为0.1V，可知，该电压读数为3.80V。 【小问2详解】 ①[1]根据改装原理，改装后电压表内阻为 定值电阻的阻值 故定值电阻选择。 ②[2]当电流表G的指针指示的电流值为0.4mA时，电源输出电压为 结合上述解得U=1.8V ③[3][4]根据闭合电路欧姆定律，则有 变形得 结合图像有， 解得， 9. 面对当今世界能源危机，我国大力推广新能源汽车，某纯电汽车内部有两套电源系统：一套是高压动力电池系统，动力电池满电时电池储存的电能为，车辆百公里综合电耗为；另一套为低压照明电池系统，内部电路如图所示，电源电动势、内阻，电动机M的内阻，灯泡L标有“12V 24W”字样且内阻恒定。 （1）动力电池系统在满电条件下，求该电车的续航里程x； （2）照明电池系统中，闭合开关S，若灯泡L恰好正常发光，求电源输出功率和电动机输出功率。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 由题意可得，动力电池系统在满电条件下，该电车的续航里程为 解得 【小问2详解】 照明电池系统中，闭合开关，灯泡L正常发光，根据闭合电路欧姆定律有 对电源，输出功率 解得 对于灯泡有 电动机输出功率 解得 10. 某同学用如图甲装置探究电磁感应规律，间距的两根粗糙金属导轨倾斜放置，倾角，导轨顶端连接一电阻箱，导轨空间存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，导轨底端通过导线，开关连接竖直平行板电容器，两极板间距为，在两极板中心固定一根长度为的绝缘细丝线，丝线另一段固定一带正电小球，小球质量为，电荷量为。初始时开关S断开，把电阻箱调到某一阻值，再把长度略大于，质量为的金属棒放在轨道上，从轨道顶端由静止释放，记录金属棒在轨道上下滑的最大速度；改变电阻箱的阻值，重复前面过程，作出图像如图乙，导轨足够长，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数，小球做圆周运动的轨迹在板间，不计小球的大小，。 （1）求匀强磁场的磁感应强度B的大小及金属棒a的电阻r； （2）当时，金属棒a沿导轨下滑（此时金属棒a速度已经达到最大速度）过程中，电阻箱R上产生的焦耳热； （3）当时，金属棒a沿导轨下滑到达最大速度后，闭合开关S，在最低点立即给小球b一个初速度，使其能在竖直面内做完整圆周运动，求的取值范围（电容器充电时间很短）。 【答案】（1）2T，1Ω （2）32J （3） 【解析】 【小问1详解】 金属棒沿导轨下滑时受向上的安培力作用，则由牛顿第二定律 随安培力的增加，加速度减小，当加速度为零时速度最大，则此时 其中 可得 由图可知， 解得B=2T，r=1Ω 【小问2详解】 当时可得vm=10m/s 由能量关系可知 其中 联立解得 【小问3详解】 闭合电键后电容器两板间的电压 小球在电场中平衡位置与竖直方向夹角满足 则小球经过等效最高点时满足 解得 则从最低点到等效最高点由动能定理 解得 使其能在竖直面内做完整圆周运动的取值范围 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广东省2024—2025学年上学期期末考试 高二物理试卷 满分100分。考试用时75分钟。 注意事项∶ 1.考查范围∶必修第三册、选择性必修第二册第一章和第二章。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 中学阶段有许多物理量，它们总是通过某种方式进行定义，其中有一类定义方法叫比值法，用比值法定义的物理量都有相同的特点：比值与相比的量无关。下列式子属于比值法定义的是（　　） A. B. C. D. 2. 如图，在积雨云层中，强烈的对流运动使得正电荷聚集在云层上部，负电荷聚集在云层下部，云层内出现很强的电场，就会出现云内放电现象，形成由上向下的电流，取大地电势为零，下列说法正确的是（ ） A. 云层上部电势比下部高 B. 云层上部的电荷量不是元电荷的整数倍 C. 云层内的电场强度方向向上 D. 云内放电时，电子由上部向下部运动 3. 如图为电磁轨道炮发射的基本原理图，两条间距为的水平平行金属导轨A、B充当传统火炮的炮管，导轨间存在竖直方向的匀强磁场，质量为m的弹丸放在两导轨之间，支撑弹丸的金属杆长为，它与导轨接触良好（摩擦阻力可以忽略），当导轨通入强电流I时，金属杆将受到强大的安培力以加速度大小a加速运动，最终高速发射出去，金属杆质量不计且运动过程中始终垂直于导轨，则导轨A、B间磁感应强度为（　　） A. ，方向竖直向下 B. ，方向竖直向上 C. ，方向竖直向下 D. ，方向竖直向上 4. 如图，某品牌汽车的减震系统由电磁减震系统和弹簧减震系统组成，强磁体固定在汽车底盘上，阻尼线圈固定在轮轴上，轮轴与底盘通过弹簧减震系统相连，在振动过程中磁体可在线圈内上下移动。下列说法正确的是（　　） A. 若减少线圈的匝数，不会影响电磁减震系统的减震效果 B. 振动过程中，线圈中感应电流的方向不变 C. 振动过程中，电磁减震系统中电能转化为机械能 D. 若对调强磁体的磁极，不会影响电磁减震系统的减震效果 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，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，有选错的得0分） 5. 图甲为某品牌智能手表，它可以测量血压，内部模拟电路如图乙，电源电动势为E、内阻为r，为定值电阻，相当于传感器。当智能手表测量收缩压时，阻值会变小，当测量舒张压时，阻值会变大，电表视为理想电表。某次由测量收缩压转测舒张压时（　　） A. 消耗的功率变大 B. 电容器的电荷量变大 C. 电源的效率变大 D. 电压表示数变化量和电流表示数变化量绝对值的比值变小 6. 如图甲，在倾角为的光滑绝缘斜面底端固定一带正电小球a，以小球a的球心为坐标原点、沿斜面向上为正方向建立坐标系，另一与a完全相同的带同种等量电荷的小球b，从靠近小球a的位置由静止释放，测出小球b的位置x和速度，一段时间内小球b的势能（重力势能、电势能之和）图像如图乙所示。忽略一切摩擦，小球a、b的质量均为0.8kg，且电荷量不会发生变化，静电力常量，，则小球b（　　） A. 这段时间内，机械能先减小再增加 B. 这段时间内，速度先增加后减小 C. 电荷量为 D. 从处运动至处电势能减少了0.34J 三、非选择题（本题共5小题，共54分。考生根据要求作答） 7. 实验小组用如图电路探究电磁感应规律。 先把A线圈插入B线圈中，闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下，再分别进行下面操作： （1）断开开关时发现灵敏电流计的指针向______（选填“左”或“右”）偏转。 （2）向右移动滑动变阻器滑片，灵敏电流计指针将向______（选填“左”或“右”）偏转。 （3）保持滑动变阻器滑片位置不变，拔出线圈A中的铁芯，灵敏电流计指针将向______（选填“左”或“右”）偏转。 8. 某实验小组测量“水果电池”的电动势和内阻。 （1）某同学先用多用电表粗测该水果电池的电动势，他把多用电表的选择开关旋转至直流电压5V挡，正确测量时表盘指针如图甲，读数为______V。 （2）为了更准确地测量电动势和内阻，他们在实验室找到了下列器材： A.电流表G（量程为0~1mA，内阻为500Ω） B.电阻箱R（0~9999Ω） C.定值电阻 D.定值电阻 E.定值电阻 F.开关、导线若干 ①由于没有电压表，同学们需要把电流表G改装成量程为4.5V的电压表，则需要把电流表G与定值电阻______（选填“”“”或“”）串联，改装成电压表； ②同学们根据器材设计了如图乙所示测量电路，正确连好电路。实验中通过调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R及相应电流表G的示数I，某次实验时电流表G的指针指示的电流值为0.4mA，则此时水果电池的输出电压为______V； ③测得多组数据，作出图像，如图丙，不考虑电压表支路分流的影响，则该水果电池的电动势为______V，内阻______。（结果均保留2位有效数字） 9. 面对当今世界能源危机，我国大力推广新能源汽车，某纯电汽车内部有两套电源系统：一套是高压动力电池系统，动力电池满电时电池储存的电能为，车辆百公里综合电耗为；另一套为低压照明电池系统，内部电路如图所示，电源电动势、内阻，电动机M的内阻，灯泡L标有“12V 24W”字样且内阻恒定。 （1）动力电池系统在满电条件下，求该电车的续航里程x； （2）照明电池系统中，闭合开关S，若灯泡L恰好正常发光，求电源输出功率和电动机输出功率。 10. 某同学用如图甲装置探究电磁感应规律，间距的两根粗糙金属导轨倾斜放置，倾角，导轨顶端连接一电阻箱，导轨空间存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，导轨底端通过导线，开关连接竖直平行板电容器，两极板间距为，在两极板中心固定一根长度为的绝缘细丝线，丝线另一段固定一带正电小球，小球质量为，电荷量为。初始时开关S断开，把电阻箱调到某一阻值，再把长度略大于，质量为的金属棒放在轨道上，从轨道顶端由静止释放，记录金属棒在轨道上下滑的最大速度；改变电阻箱的阻值，重复前面过程，作出图像如图乙，导轨足够长，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数，小球做圆周运动的轨迹在板间，不计小球的大小，。 （1）求匀强磁场的磁感应强度B的大小及金属棒a的电阻r； （2）当时，金属棒a沿导轨下滑（此时金属棒a速度已经达到最大速度）过程中，电阻箱R上产生的焦耳热； （3）当时，金属棒a沿导轨下滑到达最大速度后，闭合开关S，在最低点立即给小球b一个初速度，使其能在竖直面内做完整圆周运动，求的取值范围（电容器充电时间很短）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $