廣東省肇慶市2023-2024學年高二上學期期末考試物理試題姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四總分評分一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分．在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題目要求的．1．如圖甲、乙、丙所示，將一整條塑料捆扎繩撕成幾十條塑料絲，用黑膠布將上端裹緊，然后用手捏住黑膠布，取一條干凈的干化纖布料，自上而下摩擦塑料絲，發現塑料絲分散開來．通過以上現象可知（）A．干化纖布料摩擦過的塑料絲一定帶正電B．干化纖布料摩擦過的塑料絲一定帶異種電荷C．干化纖布料摩擦過的塑料絲一定帶同種電荷D．將干化纖布料換成濕布料同樣可以出現丙圖的現象2．如圖所示，在豎直面內豎直固定一根長直導線，導線中通有向上的恒定電流，從靠近導線的位置水平向右拋出一金屬圓環，圓環在運動的過程中始終處于豎直面內且不發生轉動，則在圓環運動過程中，下列說法正確的是（）A．圓環中產生順時針方向的感應電流B．圓環中產生逆時針方向的感應電流C．圓環所受安培力方向為豎直向上D．圓環所受安培力方向為水平向右3．如圖所示，在光滑絕緣水平面上有A、B兩個帶電小球，A帶正電，B帶負電，在水平方向存在一場強大小為E的勻強電場，兩球在電場力作用下均處于靜止狀態．若將兩小球的電荷量同時變為原來的2倍，水平方向的勻強電場場強大小變為E'A．水平向右，E'=2E C．水平向左，E'=2E 4．《大國重器Ⅲ》節目介紹的GIL輸電系統的三相共箱技術，如圖甲所示．管道內部有三根等長絕緣超高壓輸電線纜平行且間距相等，截面圖如圖乙所示，截面圓心構成正三角形，上方兩根輸電線纜A、B圓心連線水平．某時刻A中電流方向垂直于紙面向外、B中電流方向垂直于紙面向里，A、B中電流大小均為I，下方輸電線纜C中電流方向垂直于紙面向外、電流大小為2I，不考慮地磁場的影響，則（）甲乙A．穿過正三角形平面的磁通量不為零B．正三角形中心O點處的磁感應強度方向為斜向左上方C．輸電線纜A、C相互排斥D．輸電線纜B對A的安培力大于B對C的安培力5．電偶極子是由兩個等量異號點電荷組成的系統，是一種常見的帶電結構．我們在做心電圖的過程中，心臟就可視為電偶極子模型，體內電荷分布如圖甲所示，等效電場如圖乙所示．正、負點電荷連線上A與A'點關于O點對稱，正、負點電荷連線的中垂線上B與B'點關于甲乙A．A點的電場強度比A'B．B點的電勢比A'C．人體內的Cl?在A點的電勢能比在D．若人體內Na+沿兩點電荷連線的中垂線從B點運動到6．如圖所示為密立根油滴實驗的示意圖，初始時開關處于閉合狀態．噴霧器將細小的油滴噴人極板M上方空間，油滴因摩擦帶負電．某顆油滴經M板上的小孔進入下方的電場后最終靜止在距小孔d2的P點，已知電源電壓為U，該油滴帶電量為?q，重力加速度為g，下列說法正確的是（）

??A．U=B．該過程中電場力對該油滴做的功為?UqC．保持開關閉合，僅將N板向上平移少許，該油滴將向上運動并最終靜止在P點上方D．斷開開關，僅將N板向上平移少許，該油滴將靜止在P點下方7．2023年11月28日，以“聚變夢想低碳未來”為主題的第三屆中國磁約束聚變能大會在四川綿陽開幕。磁約束像一個無形的管道，將高溫等離子體束縛在其中，通過電磁感應產生的電場使其加速，可以簡化為如圖所示裝置，兩個半徑分別為R、2R的同心環形光滑管道a、b水平放置，處于垂直平面向下的勻強磁場中，質量為m、2m的兩個帶電量相同的小球甲、乙分別在a、b兩管道中同時由靜止釋放，同時使磁場均勻增強，下列說法正確的是（）A．釋放瞬間，兩小球均受到洛倫茲力的作用B．釋放瞬間，兩小球的加速度大小相等C．兩小球運動過程中，洛倫茲力對兩小球均做正功D．兩小球運動過程中，兩小球的向心加速度均不變二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分．在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題意，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不答的得0分．8．在高超音速武器領域，我國的突破源于一種全新的發電方式——爆炸發電．如圖所示，這種發電機系統通過氫氧爆炸產生沖擊波，將惰性氣體轉化為高速等離子體，射入磁流體動力學發生器，發生器處于豎直向下的勻強磁場中，使得前后兩金屬電極之間產生足夠高電壓，已知磁流體動力學發生器的長、寬、高分別為L、b、a，不計離子重力及離子間的相互作用．下列說法正確的是（）A．前側極板電勢比后側極板電勢低B．進入發生器的等離子體越多，前后兩電極間的電壓越大C．僅增大a，兩電極間的電壓會變大D．僅增大b，兩電極間的電壓會變大9．如圖甲所示，某地新裝的一批節能路燈，該路燈通過光控開關實現自動控制，路燈的亮度可自動隨周圍環境的亮度而改變．如圖乙所示，為其內部電路簡化原理圖，電源電動勢為E，內阻為r，R1為定值電阻，燈泡L甲乙A．R0兩端電壓變大 C．Rt兩端電壓變大 10．科學家設計了一種電磁阻尼緩沖裝置用于月球探測器在月面實現軟著陸，其原理如圖所示．該裝置的主要部件有兩部分：①緩沖滑塊，由高強絕緣材料制成，其內部邊緣繞有閉合單匝矩形線圈abcd，指示燈連接在cd兩處；②探測器主體，包括絕緣光滑緩沖軌道MN、PQ和超導線圈（圖中未畫出），超導線圈能產生方向垂直于整個緩沖軌道平面向里的勻強磁場．當緩沖滑塊接觸仿真水平月面時，滑塊立即停止運動，探測器主體繼續下降，磁場下移，致使探測器主體減速緩沖，下列說法正確的是（）A．當緩沖滑塊剛停止運動時，通過指示燈的電流方向為由右向左B．當緩沖滑塊剛停止運動時，ab邊所受安培力方向為豎直向下C．緩沖過程中，探測器主體的重力勢能減少量等于線圈中產生的電能D．緩沖過程中，探測器主體的機械能減少量等于線圈中產生的電能三、實驗題：本題共2小題，共16分．請將答案填寫在答題卡相應的位置．11．某同學在實驗室測量一段圓柱形導電材料的電阻率．（1）先用多用電表×10Ω擋粗測其電阻，發現多用電表指針偏角較大，為進一步較精確測量，選用合適的倍率重新歐姆調零后，測量時指針位置如圖甲所示，其阻值是Ω；然后用螺旋測微器測其直徑，如圖乙所示，讀數是mm；再用游標卡尺測其長度，如圖丙所示，讀數是cm．甲乙丙（2）為了減小實驗誤差，需進一步測其電阻，除待測材料外，實驗室還備有的實驗器材如下：A．電壓表V（量程3V，內阻約為15kΩ；量程15V，內阻約為75kΩ）B．電流表A（量程3A，內阻約為0.2Ω；量程0.C．滑動變阻器RD．輸出電壓為3V的直流穩壓電源EE．開關S，導線若干若要求實驗過程中電壓表的讀數從零開始調節，用筆畫線代替導線將實物圖補充完整（畫線需體現電表量程的選擇）．（3）若該材料的直徑為D，長度為L，所測電壓為U，電流為I，測其電阻率的表達式為（用題中所給物理量的符號表示）．12．某學習小組設計了如圖甲、乙所示的電路測量一節干電池的電動勢和內阻，定值電阻的阻值R0

甲乙

丙?。?）實驗室提供了兩個可供選擇的滑動變阻器，R1（阻值0～5Ω），R2（阻值0～50Ω），為了方便操作，實驗時滑動變阻器R應選擇（選填“R1（2）該學習小組按照甲、乙電路圖分別連接好電路，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，記錄電壓表、電流表的示數并描點，如圖丙、丁所示，則按照甲電路進行實驗得到的圖像為（選填“丙”或“丁”），兩個電路合理的是（選填“甲”或“乙”）．（3）在合理的U?I圖像上作圖，可知電動勢E=V，內阻r=Ω．（結果均保留兩位小數）四、計算題：本題共3小題，共38分．解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位．13．水平地面上方存在水平向北的勻強電場，電場強度E=1.0×102V/m．一質量m=0.05kg（1）小球從拋出到落地經過的時間；（2）小球落地時的速度大?。?4．如圖所示為兩條間距為d的固定光滑金屬導軌，其中ACA1C1部分為半徑為R的四分之一圓弧軌道，CDC1D1部分為足夠長水平直軌道，水平軌道位于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度大小為B．現將質量為m、電阻為r的金屬棒S靜置于距CC（1）金屬棒T運動至圓弧軌道最底端CC（2）金屬棒T剛進入水平軌道時，通過金屬棒S的電流大??；（3）從金屬棒T進入水平軌道到兩棒運動穩定的過程中金屬棒S產生的熱量．15．2023年12月1日晚，我國多地出現絕美極光．某同學用如圖甲所示的裝置模擬極光，左側圓心為O、半徑為R的圓形區域內存在垂直紙面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場，A、C為圓形區域邊界上的兩點，C為最低點且OA⊥OC．右側與圓形區域相切的透明立方體內充滿氧氣，立方體左側面A點處開有小孔，通過裝置控制粒子射入小孔而氧氣不漏出．圓形磁場區域下方有一可左右移動的粒子源（移動范圍為C點兩側±R）．現左右移動粒子源并使其豎直向上發出大量速度相同、質量均為m、電荷量均為q的帶負電粒子，粒子經磁場偏轉后通過A點進入立方體，即可在立方體內不同位置看到“極光”．不計粒子的重力、粒子間的相互作用及空氣阻力．甲乙（1）求粒子源發射粒子的速度大小；（2）若粒子源自C點向右平移距離d(d<R)，如圖乙所示．已知粒子到達A點時的速度方向與水平方向的夾角為θ（3）若調整粒子源在C點發射粒子的速度方向，使粒子不論多大的速度均能從A點進入立方體，設發射的速度方向與CO的夾角為α，求滿足條件的粒子的速度大小．

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】摩擦后的塑料絲散開，說明摩擦后帶同種電荷，同種電荷相互排斥分開；濕布條摩擦不帶電，故C正確，ABD錯誤。

故選：C。

【分析】根據同種電荷相互排斥求解。2．【答案】A【解析】【解答】AB、根據右手定則可知，導線右側磁感應強度方向垂直紙面向里，圓環在運動過程中，磁感應強度減小，根據楞次定律可得，圓環產生的順時針方向的感應電流，故A正確，B錯誤；

CD、圓環拋出后，圓環的感應電流在豎直方向上的安培力合力為零，即圓環在豎直方向的加速度始終等于重力加速度，故可知圓環受到的安培力水平向左，故CD錯誤。

故答案為：A。

【分析】根據右手定則判斷，根據楞次定律列式；

根據左手定則判斷。3．【答案】C【解析】【解答】在原電場中，受力平衡，對B球根據平衡條件可得q解得E=k由于等量異種電荷相互吸引，故帶負電的B球在勻強電場中受到電場力水平向右，故勻強電場方向水平向左。電場變為E'2解得E'=k勻強電場方向不變，仍水平向左。

故答案為：C。

【分析】確定改變前后小球的電荷量，再對任意小球進行受力分析，根據平衡條件及庫侖定律進行分析處理。4．【答案】B【解析】【解答】A、根據右手螺旋定則可知，三根輸電線纜產生的磁場方向與正三角形平面平行，故穿過正三角形平面的磁通量為零，故A錯誤；

B、輸電線纜A在O點的磁感應強度方向垂直OA指向右上方，輸電線纜B在O點的磁感應強度方向垂直OB指向左上方，輸電線纜C在O點的磁感應度方向垂直OC水平向左，所以〇點處合磁感應強度方向應斜向左上方，故B正確；

C、輸電線纜A、C相互吸引，故C錯誤；

D、輸電線纜A、C與輸電線纜B距離相等，輸電線纜B在A、C處產生的磁感應強度大小相等，由F=BIL可知，輸電線纜B對A的安培力小于B對C的安培力，故D錯誤。

故答案為：B。

【分析】同向電流相互吸引，異向電流相互排斥。根據右手螺旋定則確定三根輸電線纜產生的磁場方向，再根據矢量求和法則確定O點的合磁感應強度大小和方向。與導線距離相等點磁感應強度大小相等。5．【答案】B【解析】【解答】A、根據等量異種點電荷電場分布特點，A點的電場強度大小等于A'點的電場強度大小。故A錯誤；

B、根據等量異種點電荷電勢分布特點，B點的電勢比A'點的電勢高，故B正確；

C、人體內的CL-在A點的電勢能比在B點的電勢能小，故C錯誤；

D、若人體內Na+沿兩點電荷連線的中垂線從B點運動到B'點，電場為不做功，故D錯誤。

故答案為：B。

6．【答案】A【解析】【解答】A、油滴靜止時受力平衡q解得U=故A正確；

B、極板M與P點之間的電勢差為U2，該過程中電場力對該油滴做的功為-Uq2E=兩板間電場強度增大，電場力大于重力，油滴不可能靜止，故C錯誤；

D、斷開開關，兩極板電荷量不變，僅將N板向上平移少許，根據C=εS4πkd，C=可知E不變，油滴受力不變，油滴仍將靜止在P點，故D錯誤。

故答案為：A。

【分析】當油滴靜止時，油滴受力平衡，根據平衡條件確定電勢差的大小。電場力做功注意粒子沿電場力方向的位移。保持開關閉合，兩極板電勢差不變，斷開開關，兩極板電荷量不變，再根據電容的定義式及決定式和場強與電勢差的關系判斷場強的變化情況，繼而判斷油滴能否靜止。7．【答案】B【解析】【解答】A、釋放瞬間，兩小球的速度為零，所受洛倫茲力為零，故A錯誤；

B、管道中產生的電動勢U=管道中產生電場的電場強度E=小球加速度a=代入數據可知甲、乙兩球的加速度大小之比為1：1，故B正確；

C、兩小球運動過程中，洛倫茲力對小球不做功，故C錯誤；

D、兩小球運動過程中，速度越來越大，由a=兩小球的向心加速度大小在變大，方向也在不斷改變，故D錯誤。

故答案為：B。

【分析】變化的磁場使a、b管道產生電動勢，兩管道之間的電勢差使得管道之間形成電場，帶電小球在電場力的作用下開始運動。洛倫茲力不做功。根據電磁感應定律及場強與電勢差的關系確定場強的大小。再根據牛頓第二定律確定釋放瞬間加速度的關系。向心加速度是矢量。8．【答案】A,D【解析】【解答】A、根據左手定則可判斷正離子向后偏轉，負離子向前偏轉，故前側極板電勢比后側極

板電勢低，故A正確；

B、當離子受電場力和洛倫茲力平衡時q可知U=bvB可知前后兩電極間電壓與離子數量、a無關，與b成正比，故BC錯誤，D正確。

故答案為：AD。

【分析】根據左手定則判斷正離子的偏轉方向，再確定前后側極板電勢的高點。穩定后，粒子做直線運動，所受電場力和洛倫茲力等大方向，再根據平衡條件確定電壓與發聲器尺寸的關系。9．【答案】B,C【解析】【解答】光照強度增加，光敏電阻阻值變大，電路總電阻變大，總電流減小，R0兩端電壓減小，電源的總功率減小，流過民和燈泡上的電流均減小，R和燈泡L并聯電路兩端電壓減小燈泡L的實際功率減小，燈泡L變暗，又因為電源內陽消耗的電壓減小，路端電壓變大，R兩端電壓變大，故AD錯誤，BC正確。

故答案為：BC。

【分析】根據題意確定電路中總電阻及總電流的變化情況，再根據“程序法”或者“串反并同”結論發分析各元件電流、電壓、電功率等的變化情況。10．【答案】B,D【解析】【解答】AB、根據右手定則，線圈中產生的感應電流的方向為adcba，則通過指示燈的電流方向為由左向右，由左手定則可知，ab邊所受到的安培力的方向為豎直向下，故A錯誤，B正確；

CD、緩沖過程中中，由能量守恒可知探測器主體的機械能減少量等于線圈中產生的電能，故C錯誤，D正確。

故答案為：BD。

【分析】磁場下移，相當于線圈向上移動，再根據右手定則確定線圈中產生的感應電流的方向。結合左手定則確定各邊受到安培力的方向。緩沖過程中探測器主體的機械能減少量等于線圈中產生的電能。11．【答案】（1）6.0；2.095（2.093～2.097）；4.62（2）（3）π【解析】【解答】（1）多用電表應選x1Ω擋，根據圖甲示數可得其電陽為6.0Ω；螺旋測微器測其直徑為D=2mmL=46（2）因電源為輸出電壓為3V的直流穩壓電源E，則電壓表選用量程為3V。通過待測金屬絲的最大電流I=故電流表應逃量程0.6A；電壓表要求從零開始調節，故應選滑動變阻器分壓式接法，實物連線如圖

（3）金屆絲直徑為D，長度為L，所測電壓為U，電流為I，則R=根據R=ρ解得電阻率ρ=【分析】讀數時注意儀器的分度值及是否需要估讀。選擇儀器時，在保證電路安全的同時，需要使讀數盡可能準確，操作便捷。根據歐姆定律及電路圖結合電阻定律推導得出電阻率的表達式。12．【答案】（1）R（2）丁；乙（3）1.48（1.45～1.50）；0.55（0.50～0.68）【解析】【解答】（1）一節干電池的電動勢約為1.50V，內阻為零點幾歐，工作電流不超過0.5A，為方便

調節，滑動變陽器阻值不能太大，故選擇R1；

（2）圖甲電壓表測量路端電壓，U-I圖像的斜率的絕對值為電池內阻，內阻較小，圖像斜率較小，對應丁圖。圖乙相當于增大了電池的內阻，U-I圖像的斜率的絕對值為電池內阻與定值電阻R的和，圖像斜率較大，對應丙圖。丙圖作出的U-I圖像誤差較小，故應選擇乙電路進行實驗；

（3）在丙圖上作出直線

可知電池電動勢為1.48V，圖像斜率的絕對值k=2.55Ω電池內阻r=k-【分析】熟悉掌握儀器的選擇方法及注意事項，U-I圖像的斜率的絕對