高級(jí)中學(xué)名校試題PAGEPAGE1肇慶市2024-2025學(xué)年第一學(xué)期高二年級(jí)期末統(tǒng)一考試物理本試題共6頁(yè)，考試時(shí)間75分鐘，滿分100分注意事項(xiàng)：1.答題前，考生先將自己的信息填寫清楚、準(zhǔn)確，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼粘貼處。2.請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效。3.答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆，保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不得使用涂改液、修正帶、刮紙刀。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試題及答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。1.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下4個(gè)電路研究自感現(xiàn)象。開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，燈泡正常發(fā)光，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，燈泡逐漸熄滅的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】AD．開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，燈泡和線圈需要構(gòu)成閉合回路，才能慢慢熄滅，故AD錯(cuò)誤；B．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)后，在燈泡和線圈組成的回路中，線圈充當(dāng)電源的作用放電，燈泡電流方向會(huì)變成自右向左，感應(yīng)電流逐漸減小，燈泡逐漸熄滅，故B正確。C．電鍵斷開(kāi)時(shí)，在燈泡和線圈組成的回路中，線圈充當(dāng)電源的作用放電，燈泡電流方向會(huì)變成自右向左，但由于燈泡與二極管串聯(lián)，二極管通反向電流時(shí)電阻極大，燈泡會(huì)直接熄滅。故C錯(cuò)誤。故選B。2.如圖，某電子設(shè)備的核心部分是一個(gè)平行板電容器，板內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)。現(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，以初速度v0垂直電場(chǎng)方向飛入其中，粒子能被吸附到收集板上，不計(jì)粒子受到的重力則下列說(shuō)法正確的是（）A.粒子在電場(chǎng)中做變加速曲線運(yùn)動(dòng)B.粒子在電場(chǎng)中克服電場(chǎng)力做功C.粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于D.粒子在電場(chǎng)中的偏移量不會(huì)大于【答案】D【解析】AB．粒子在兩收集板間做類平拋運(yùn)動(dòng)，加速度恒定，電場(chǎng)力做正功，故AB錯(cuò)誤；C．粒子能被收集板吸附，可知在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最大時(shí)，有解得故C錯(cuò)誤；D．最大偏移量，解得故D正確。3.如圖，一帶正電的電荷量為的金屬球靜置于電子臺(tái)秤上的絕緣泡沫上，此時(shí)電子臺(tái)秤的示數(shù)為。接著，用尼龍線將一帶負(fù)電的電荷量為的塑料球懸吊在金屬球正上方，并緩慢地將其接近金屬球，直到兩者之間的距離為時(shí)，電子臺(tái)秤的示數(shù)為m。兩球均可視為點(diǎn)電荷，重力加速度為，金屬球始終靜止在電子臺(tái)秤上。下列說(shuō)法正確的是（）A.在兩球接近的過(guò)程中，電子臺(tái)秤的示數(shù)不斷變大B.在兩球接近的過(guò)程中，尼龍線的拉力不斷變小C.電子臺(tái)秤的示數(shù)為時(shí)，兩球的距離D.兩球接觸后，再把塑料球拉回金屬球正上方處，則電子臺(tái)秤的示數(shù)大于【答案】D【解析】AB．兩球帶異種電荷，會(huì)相互吸引，當(dāng)緩慢靠近時(shí)，庫(kù)侖力變大，故電子臺(tái)秤讀數(shù)變小，尼龍線拉力變大，故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；C．對(duì)金屬球分析，由平衡關(guān)系可知，解得故C錯(cuò)誤；D．兩球接觸后分開(kāi)后必帶等量同種電荷或不帶電，兩球會(huì)相互排斥或不受庫(kù)侖力，故電子臺(tái)秤的示數(shù)會(huì)大于，故D正確。故選D。4.如圖是超導(dǎo)電磁船的簡(jiǎn)化原理圖，和是與電源相連的兩個(gè)電極，它們之間的距離為且處于垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域（由超導(dǎo)線圈產(chǎn)生，其獨(dú)立電路部分未畫出）。通電后，兩電極之間的海水受到安培力的作用，船體就在海水的反作用力推動(dòng)下行駛。已知船的總質(zhì)量為，當(dāng)電極間的電流為、磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為時(shí)，船體恰好以速度勻速航行。設(shè)船體受到的阻力恒定，關(guān)于超導(dǎo)電磁船，以下說(shuō)法正確的是（）A.該超導(dǎo)電磁船應(yīng)用的是電磁感應(yīng)原理B.若接直流電源的正極，則磁場(chǎng)方向垂直紙面向里時(shí)船體前進(jìn)C.改變電極正負(fù)或磁場(chǎng)方向，可控制船體前進(jìn)或后退D.若僅將磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為，則船體的加速度大小為【答案】C【解析】A．該超導(dǎo)電磁船應(yīng)用了磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力，故A錯(cuò)誤；B．兩電極之間的海水受到安培力的作用，船體就在海水的反作用力推動(dòng)下向前駛動(dòng)，因此，海水受到的安培力指向船尾方向，根據(jù)左手定則，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，故B錯(cuò)誤；C．改變電極正負(fù)或磁場(chǎng)的方向，安培力方向改變，可以控制船體前進(jìn)或后退，故C正確；D．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為時(shí)，船體勻速運(yùn)動(dòng)，即安培力大小與阻力大小相等，即，將磁感應(yīng)強(qiáng)度大小增大為時(shí)，安培力變?yōu)椋w所受合外力大小則加速度大小為，D錯(cuò)誤。故選C5.研究人員通過(guò)精確控制導(dǎo)線的電流大小和方向，產(chǎn)生特定的磁場(chǎng)分布，實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁波的屏蔽。有兩根平行且間距為的通電導(dǎo)線A和B，分別通有電流和（如圖），已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與電流成正比、與該點(diǎn)到通電長(zhǎng)導(dǎo)線的距離成反比，即，以下關(guān)于兩導(dǎo)線中點(diǎn)處的磁場(chǎng)描述正確的是（）A.若，，處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.若，，處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C.若，，處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為D.無(wú)論如何控制導(dǎo)線A和B的電流，處的磁感應(yīng)強(qiáng)度都不會(huì)為零【答案】C【解析】AD．處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為兩導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)矢量疊加，若，，則兩導(dǎo)線在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等方向相反，疊加后為0，故AD錯(cuò)誤；B．若，，則兩導(dǎo)線在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，則處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為故B錯(cuò)誤；C．若，，則有，，故C正確。故選C。6.在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，常采用靜電噴灑技術(shù)提高農(nóng)藥的噴灑效率和附著率。噴灑農(nóng)藥的無(wú)人機(jī)上安裝有靜電噴嘴，靜電噴嘴內(nèi)裝有一根帶電的針，使得農(nóng)藥水珠離開(kāi)噴嘴時(shí)會(huì)帶有大量電荷（如圖）。由于與大地相連的農(nóng)作物葉子帶負(fù)電，噴灑出的農(nóng)藥水珠在靜電力的作用下被吸附在葉子上，不會(huì)被風(fēng)吹走。在農(nóng)藥水珠被農(nóng)作物葉子吸附的過(guò)程中（）A.噴灑出的農(nóng)藥水珠帶負(fù)電荷B.電場(chǎng)力對(duì)噴灑出的農(nóng)藥水珠做正功C.噴灑出的農(nóng)藥水珠的電勢(shì)能增加D.離農(nóng)作物葉片越近，農(nóng)藥水珠所受靜電力越小【答案】B【解析】A．植物葉片帶負(fù)電，噴灑出的農(nóng)藥水珠帶正電才能被吸附到植物葉片上，故A錯(cuò)誤；BC．農(nóng)藥水珠帶正電，電場(chǎng)力對(duì)其做正功，電勢(shì)能減少，故C錯(cuò)誤，B正確；D．越靠近植物葉片，根據(jù)庫(kù)侖定律可知，靜電力越大，故D錯(cuò)誤。故選B。7.電動(dòng)自行車的驅(qū)動(dòng)部分由蓄電池、電動(dòng)機(jī)及控制開(kāi)關(guān)串聯(lián)而成（如圖）。當(dāng)電動(dòng)自行車在水平路面以某一恒定速度行駛時(shí)（阻力不變），電動(dòng)機(jī)的輸入電流為，電壓為。已知蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為，電動(dòng)機(jī)的效率為。在此行駛狀態(tài)，以下說(shuō)法正確的是（）A.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 B.電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為C.電動(dòng)機(jī)的熱功率為 D.蓄電池的輸出功率為【答案】A【解析】A．電動(dòng)機(jī)的輸出功率應(yīng)為，故A正確；BC．電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為，但電動(dòng)機(jī)不是純電阻，不能直接應(yīng)用歐姆定律計(jì)算內(nèi)阻，電動(dòng)機(jī)的熱功率電動(dòng)機(jī)的總功率，又解得，故B錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤；D．蓄電池的總功率：但蓄電池有內(nèi)阻，輸出功率不可能為又，故D錯(cuò)誤。故選A。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不選的得0分。8.現(xiàn)代高層建筑中，電梯系統(tǒng)安裝了電磁緩沖裝置。在電梯轎廂底部對(duì)稱安裝了8臺(tái)永久強(qiáng)磁鐵，磁鐵S極均朝上，電梯井道內(nèi)壁上鋪設(shè)若干金屬線圈，當(dāng)電梯轎廂超速下降時(shí)會(huì)迅速啟動(dòng)緩沖系統(tǒng)，使線圈立即閉合。當(dāng)電梯轎廂超速下降到如圖所示位置時(shí)，下列說(shuō)法正確是（）A.下方線圈對(duì)轎廂有阻礙作用，上方線圈對(duì)轎廂無(wú)阻礙作用B.轎廂上方與下方之間的金屬線圈相互排斥C.從上往下看，轎廂上方線圈的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较駾.上方線圈有收縮的趨勢(shì)，下方線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì)【答案】BC【解析】BC．電梯轎廂底部安裝了永磁鐵，故上、下方線圈在電梯轎廂下降時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律，從上往下看可知，上方線圈電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，下方線圈電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，兩線圈相互排斥，故BC正確；AD．上、下方線圈均對(duì)轎廂有阻礙作用，轎廂向下運(yùn)動(dòng)，遠(yuǎn)離上方線圈，故上方線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì)，轎廂靠近下方線圈，故下方線圈有收縮的趨勢(shì)，故AD錯(cuò)誤。故選BC。9.在如圖甲所示的虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一固定的金屬線圈abcd有部分處在磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E、電流I、焦耳熱Q、線框受到的安培力F與時(shí)間t的關(guān)系圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】AD【解析】A．設(shè)線圈處于磁場(chǎng)中的面積為S，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有B-t圖像中，0~T0、2T0~4T0內(nèi)，變化率恒定且方向相反，T0~2T0內(nèi)，變化率為零，所以0~T0、2T0~4T0內(nèi)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等，但方向相反，T0~2T0內(nèi)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，故A正確；C．根據(jù)閉合電路歐姆定律，可知0~T0、2T0~4T0內(nèi)，感應(yīng)電流大小相等，方向相反，T0~2T0內(nèi)，感應(yīng)電流為零，故C錯(cuò)誤；B．由于0~T0、2T0~4T0內(nèi)，感應(yīng)電流大小均恒定不變，T0~2T0內(nèi)，感應(yīng)電流為零，根據(jù)焦耳熱，可知0~T0、2T0~4T0內(nèi)，焦耳熱隨時(shí)間均勻變化，故B錯(cuò)誤；D．根據(jù)安培力，可知0~T0內(nèi)安培力隨時(shí)間均勻增大，2T0~4T0內(nèi)安培力隨時(shí)間先均勻減小后增大，T0~2T0內(nèi)，安培力為零，故D正確。故選AD。10.阿爾法磁譜儀（AMS）主要用于探測(cè)宇宙中的奇異物質(zhì)，其中最關(guān)鍵的永磁體系統(tǒng)是由中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)研制成功的，解決了不能將強(qiáng)磁場(chǎng)送入外層空間運(yùn)行的世界性難題。永磁體系統(tǒng)核心部分可簡(jiǎn)化為半徑為R的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，如圖所示，從P點(diǎn)沿直徑方向射入速度相同的粒子，P、a、b、c、d、e為圓周上的等分點(diǎn)。忽略粒子的重力和粒子間的相互作用，不考慮粒子反彈。以下說(shuō)法正確的是（）A.打在a處的粒子帶負(fù)電，打在d處的粒子帶正電B.打在a處的粒子的比荷是打在d處的3倍C.打在b處的粒子的比荷與打在e處的相等D.打在e處的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是打在d處的2倍【答案】ABB．在a點(diǎn)，粒子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角根據(jù)幾何關(guān)系得同理d處轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角由可知，打在a處的粒子比荷是打在d處的3倍，故B正確；C．由于可得故打在b處和e處的粒子半徑不同，故比荷不相等，故C錯(cuò)誤；D．由于所以因?yàn)榇蛟趀處與d處的粒子的軌跡半徑之比為，圓心角度之比為，故打在兩處的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為，故D錯(cuò)誤。故選AB三、非選擇題：本題共5小題，共54分。考生根據(jù)要求作答。11.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)為觀察電容器的充、放電現(xiàn)象，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，其中為電源，為平行板電容器，為電阻箱，S為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，G為電流計(jì)。（1）根據(jù)圖甲，將圖乙中的實(shí)物連線補(bǔ)充完整，___________（2）先將單刀雙擲開(kāi)關(guān)接，并穩(wěn)定一段時(shí)間，電容器的上極板帶___________（選填“正電”或“負(fù)電”）（3）再將單刀雙擲開(kāi)關(guān)接，流過(guò)電流計(jì)的電流方向?yàn)開(kāi)_________（選填“到”或“到”）。（4）在（3）操作中，若想要使電容器放電時(shí)間變長(zhǎng)，則電阻箱的阻值要_________（選填“調(diào)大”“調(diào)小”或“不變”）。【答案】（1）（2）正電（3）到（4）調(diào)大【解析】（1）如圖（2）電容器的上極板與電源正極連接，則上極板帶正電；（3）將單刀雙擲開(kāi)關(guān)接，電容器放電，流過(guò)電流計(jì)的電流方向?yàn)榈剑唬?）要使電容器放電時(shí)間變長(zhǎng)，則要減小電路中的電流，故電阻箱的阻值要調(diào)大。12.某同學(xué)想要研究平時(shí)考試使用的2B鉛筆芯的電阻，他找到的實(shí)驗(yàn)器材有：6只完全相同的2B鉛筆芯（阻值相同）、定值電阻（阻值為）、滑動(dòng)變阻器、螺旋測(cè)微器、毫米刻度尺、多用電表、電壓表、一端連有鱷魚夾的導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)S、電源、導(dǎo)線若干等。（1）先用多用電表歐姆擋的“”擋粗測(cè)鉛筆芯的電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏角過(guò)大。為了更準(zhǔn)確測(cè)量電阻，應(yīng)將旋鈕調(diào)至____________（選填“”或“”）擋后再次進(jìn)行測(cè)量（2）用毫米刻度尺、螺旋測(cè)微器分別測(cè)量2B鉛筆的長(zhǎng)度和直徑。某次測(cè)量時(shí)的長(zhǎng)度示數(shù)和直徑示數(shù)如圖甲和乙，其長(zhǎng)度和直徑讀數(shù)分別：____________cm，____________mm；（3）按原理圖丙連接好電路進(jìn)行測(cè)量①閉合開(kāi)關(guān)S前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到____________（選填“A”或“B”）端；②測(cè)量時(shí)，先將滑動(dòng)變阻器調(diào)整至合適位置并一直保持不變；③接著將鱷魚夾夾在1位置，測(cè)得定值電阻兩端的電壓為；④然后依次將鱷魚夾夾在2、3、4、5、6、7位置上進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得接入第支鉛筆芯時(shí)的電壓表示數(shù)為；⑤根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù)，則一支鉛筆芯的電阻為_(kāi)___________（用題中、、、符號(hào)表達(dá)）；（4）若考慮電壓表內(nèi)阻的影響，此方法測(cè)量的鉛筆芯電阻____________（選填“大于”“小于”或“等于”）真實(shí)值。【答案】（1）（2）5.20（5.18~5.22）0.709##0.708##0.710（3）A（4）小于【解析】（1）先用多用電表歐姆擋的“”擋粗測(cè)鉛筆芯的電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏角過(guò)大，說(shuō)明電阻阻值較小，為了更準(zhǔn)確測(cè)量電阻，應(yīng)將旋鈕調(diào)至擋后再次進(jìn)行測(cè)量。（2）[1]圖甲刻度尺的分度值為，由圖甲可知長(zhǎng)度讀數(shù)為；[2]螺旋測(cè)微器的精確值為，由圖乙可知直徑讀數(shù)為（3）①[1]閉合開(kāi)關(guān)S前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到A端，使電路電流從最小開(kāi)始調(diào)節(jié)；⑤[2]電路圖是一個(gè)串聯(lián)電路，電流始終為，連接鉛筆芯時(shí)可得故有（4）由，因?yàn)殡妷罕矸至鳎蕦?shí)際電流，則有。13.如圖所示，一傾角的光滑絕緣斜面固定在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小，現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.05kg、電荷量的帶正電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），從斜面頂端處由靜止沿斜面向下運(yùn)動(dòng)至底端處，已知斜面的長(zhǎng)度，取重力加速度。（1）求小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小；（2）求小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（3）小球的電勢(shì)能如何變化？變化量為多少？【答案】（1）（2）（3）電勢(shì)能減少，【解析】（1）對(duì)小球受力分析，如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律，有解得（2）根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，有解得（3）電場(chǎng)力做正功，故電勢(shì)能減少，減少量為代入數(shù)據(jù)解得14.如圖所示，粗細(xì)均勻的金屬棒和塑料棒長(zhǎng)度均為，金屬棒質(zhì)量，電阻。兩棒隨水平傳送帶以恒定速度向右傳送，離開(kāi)傳送帶后進(jìn)入光滑水平區(qū)域1，接著滑上一光滑固定的水平金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌相互平行且與平臺(tái)邊界垂直，間距也為兩端連接了的電阻，導(dǎo)軌所在區(qū)域有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，棒與導(dǎo)軌接觸良好，始終與平臺(tái)保持平行。兩棒依次穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后，再經(jīng)過(guò)光滑水平區(qū)域2，從距地面高度的平臺(tái)上水平飛出落到地面上。已知金屬棒落點(diǎn)與平臺(tái)邊界的水平距離。各邊界均平滑連接，忽略導(dǎo)軌的電阻及空氣阻力，取重力加速度。求：（1）金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度大小；（2）金屬棒穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，電阻產(chǎn)生的熱量；（3）金屬棒與塑料棒落點(diǎn)之間的水平距離。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得金屬棒所受的安培力根據(jù)牛頓第二定律，有解得（2）金屬棒經(jīng)過(guò)區(qū)域2后水平飛出，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有，解得由能量守恒定律，有電阻產(chǎn)生的熱量解得（3）塑料棒經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，不受安培力作用，將勻速通過(guò)，有金屬棒和塑料棒的水平位移差為15.2023年我國(guó)已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)離子注入機(jī)28納米工藝制程全覆蓋。離子注入是芯片制造中的重要工序，離子按預(yù)設(shè)路徑注入到特制的晶硅片上。圖甲是離子注入的簡(jiǎn)化原理圖，靜止于處的離子（不計(jì)重力），經(jīng)電壓為的加速電場(chǎng)加速后從點(diǎn)進(jìn)入磁分析器（內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，截面為內(nèi)、外半徑分別為和的四分之一圓環(huán)），從點(diǎn)射出，分別為磁分析器邊界的中點(diǎn)，接著沿水平中心線方向穿過(guò)磁感應(yīng)強(qiáng)度為的速度選擇器，從中點(diǎn)射入邊長(zhǎng)為的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后注入到晶硅片中，晶硅片長(zhǎng)度為，置于正方形上邊界且關(guān)于的中點(diǎn)對(duì)稱，已知離子的質(zhì)量為，電荷量為。（1）求離子離開(kāi)加速電場(chǎng)時(shí)的速度大小；（2）求磁分析器內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和速度選擇器內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小；（3）為了讓離子注入到晶硅片上，求正方形區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的范圍。【答案】（1）（2），（3）【解析】（1）離子經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)加速后，根據(jù)動(dòng)能定理，有解得（2）離子進(jìn)入磁分析器后，由牛頓第二定律得由幾何關(guān)系得解得進(jìn)入速度選擇器后根據(jù)平衡關(guān)系有解得（3）進(jìn)入正方形磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，打在晶硅片最左端時(shí)，如圖1。z根據(jù)牛頓第二定律得由幾何關(guān)系得解得打在晶硅片最右端時(shí)，如圖2。根據(jù)牛頓第二定律得由幾何關(guān)系得解得故磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的范圍為。肇慶市2024-2025學(xué)年第一學(xué)期高二年級(jí)期末統(tǒng)一考試物理本試題共6頁(yè)，考試時(shí)間75分鐘，滿分100分注意事項(xiàng)：1.答題前，考生先將自己的信息填寫清楚、準(zhǔn)確，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼粘貼處。2.請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效。3.答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆，保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不得使用涂改液、修正帶、刮紙刀。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試題及答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。1.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下4個(gè)電路研究自感現(xiàn)象。開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，燈泡正常發(fā)光，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，燈泡逐漸熄滅的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】AD．開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，燈泡和線圈需要構(gòu)成閉合回路，才能慢慢熄滅，故AD錯(cuò)誤；B．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)后，在燈泡和線圈組成的回路中，線圈充當(dāng)電源的作用放電，燈泡電流方向會(huì)變成自右向左，感應(yīng)電流逐漸減小，燈泡逐漸熄滅，故B正確。C．電鍵斷開(kāi)時(shí)，在燈泡和線圈組成的回路中，線圈充當(dāng)電源的作用放電，燈泡電流方向會(huì)變成自右向左，但由于燈泡與二極管串聯(lián)，二極管通反向電流時(shí)電阻極大，燈泡會(huì)直接熄滅。故C錯(cuò)誤。故選B。2.如圖，某電子設(shè)備的核心部分是一個(gè)平行板電容器，板內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)。現(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，以初速度v0垂直電場(chǎng)方向飛入其中，粒子能被吸附到收集板上，不計(jì)粒子受到的重力則下列說(shuō)法正確的是（）A.粒子在電場(chǎng)中做變加速曲線運(yùn)動(dòng)B.粒子在電場(chǎng)中克服電場(chǎng)力做功C.粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于D.粒子在電場(chǎng)中的偏移量不會(huì)大于【答案】D【解析】AB．粒子在兩收集板間做類平拋運(yùn)動(dòng)，加速度恒定，電場(chǎng)力做正功，故AB錯(cuò)誤；C．粒子能被收集板吸附，可知在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最大時(shí)，有解得故C錯(cuò)誤；D．最大偏移量，解得故D正確。3.如圖，一帶正電的電荷量為的金屬球靜置于電子臺(tái)秤上的絕緣泡沫上，此時(shí)電子臺(tái)秤的示數(shù)為。接著，用尼龍線將一帶負(fù)電的電荷量為的塑料球懸吊在金屬球正上方，并緩慢地將其接近金屬球，直到兩者之間的距離為時(shí)，電子臺(tái)秤的示數(shù)為m。兩球均可視為點(diǎn)電荷，重力加速度為，金屬球始終靜止在電子臺(tái)秤上。下列說(shuō)法正確的是（）A.在兩球接近的過(guò)程中，電子臺(tái)秤的示數(shù)不斷變大B.在兩球接近的過(guò)程中，尼龍線的拉力不斷變小C.電子臺(tái)秤的示數(shù)為時(shí)，兩球的距離D.兩球接觸后，再把塑料球拉回金屬球正上方處，則電子臺(tái)秤的示數(shù)大于【答案】D【解析】AB．兩球帶異種電荷，會(huì)相互吸引，當(dāng)緩慢靠近時(shí)，庫(kù)侖力變大，故電子臺(tái)秤讀數(shù)變小，尼龍線拉力變大，故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；C．對(duì)金屬球分析，由平衡關(guān)系可知，解得故C錯(cuò)誤；D．兩球接觸后分開(kāi)后必帶等量同種電荷或不帶電，兩球會(huì)相互排斥或不受庫(kù)侖力，故電子臺(tái)秤的示數(shù)會(huì)大于，故D正確。故選D。4.如圖是超導(dǎo)電磁船的簡(jiǎn)化原理圖，和是與電源相連的兩個(gè)電極，它們之間的距離為且處于垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域（由超導(dǎo)線圈產(chǎn)生，其獨(dú)立電路部分未畫出）。通電后，兩電極之間的海水受到安培力的作用，船體就在海水的反作用力推動(dòng)下行駛。已知船的總質(zhì)量為，當(dāng)電極間的電流為、磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為時(shí)，船體恰好以速度勻速航行。設(shè)船體受到的阻力恒定，關(guān)于超導(dǎo)電磁船，以下說(shuō)法正確的是（）A.該超導(dǎo)電磁船應(yīng)用的是電磁感應(yīng)原理B.若接直流電源的正極，則磁場(chǎng)方向垂直紙面向里時(shí)船體前進(jìn)C.改變電極正負(fù)或磁場(chǎng)方向，可控制船體前進(jìn)或后退D.若僅將磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為，則船體的加速度大小為【答案】C【解析】A．該超導(dǎo)電磁船應(yīng)用了磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力，故A錯(cuò)誤；B．兩電極之間的海水受到安培力的作用，船體就在海水的反作用力推動(dòng)下向前駛動(dòng)，因此，海水受到的安培力指向船尾方向，根據(jù)左手定則，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，故B錯(cuò)誤；C．改變電極正負(fù)或磁場(chǎng)的方向，安培力方向改變，可以控制船體前進(jìn)或后退，故C正確；D．磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為時(shí)，船體勻速運(yùn)動(dòng)，即安培力大小與阻力大小相等，即，將磁感應(yīng)強(qiáng)度大小增大為時(shí)，安培力變?yōu)椋w所受合外力大小則加速度大小為，D錯(cuò)誤。故選C5.研究人員通過(guò)精確控制導(dǎo)線的電流大小和方向，產(chǎn)生特定的磁場(chǎng)分布，實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁波的屏蔽。有兩根平行且間距為的通電導(dǎo)線A和B，分別通有電流和（如圖），已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與電流成正比、與該點(diǎn)到通電長(zhǎng)導(dǎo)線的距離成反比，即，以下關(guān)于兩導(dǎo)線中點(diǎn)處的磁場(chǎng)描述正確的是（）A.若，，處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.若，，處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C.若，，處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為D.無(wú)論如何控制導(dǎo)線A和B的電流，處的磁感應(yīng)強(qiáng)度都不會(huì)為零【答案】C【解析】AD．處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為兩導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)矢量疊加，若，，則兩導(dǎo)線在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等方向相反，疊加后為0，故AD錯(cuò)誤；B．若，，則兩導(dǎo)線在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，則處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為故B錯(cuò)誤；C．若，，則有，，故C正確。故選C。6.在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，常采用靜電噴灑技術(shù)提高農(nóng)藥的噴灑效率和附著率。噴灑農(nóng)藥的無(wú)人機(jī)上安裝有靜電噴嘴，靜電噴嘴內(nèi)裝有一根帶電的針，使得農(nóng)藥水珠離開(kāi)噴嘴時(shí)會(huì)帶有大量電荷（如圖）。由于與大地相連的農(nóng)作物葉子帶負(fù)電，噴灑出的農(nóng)藥水珠在靜電力的作用下被吸附在葉子上，不會(huì)被風(fēng)吹走。在農(nóng)藥水珠被農(nóng)作物葉子吸附的過(guò)程中（）A.噴灑出的農(nóng)藥水珠帶負(fù)電荷B.電場(chǎng)力對(duì)噴灑出的農(nóng)藥水珠做正功C.噴灑出的農(nóng)藥水珠的電勢(shì)能增加D.離農(nóng)作物葉片越近，農(nóng)藥水珠所受靜電力越小【答案】B【解析】A．植物葉片帶負(fù)電，噴灑出的農(nóng)藥水珠帶正電才能被吸附到植物葉片上，故A錯(cuò)誤；BC．農(nóng)藥水珠帶正電，電場(chǎng)力對(duì)其做正功，電勢(shì)能減少，故C錯(cuò)誤，B正確；D．越靠近植物葉片，根據(jù)庫(kù)侖定律可知，靜電力越大，故D錯(cuò)誤。故選B。7.電動(dòng)自行車的驅(qū)動(dòng)部分由蓄電池、電動(dòng)機(jī)及控制開(kāi)關(guān)串聯(lián)而成（如圖）。當(dāng)電動(dòng)自行車在水平路面以某一恒定速度行駛時(shí)（阻力不變），電動(dòng)機(jī)的輸入電流為，電壓為。已知蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為，電動(dòng)機(jī)的效率為。在此行駛狀態(tài)，以下說(shuō)法正確的是（）A.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 B.電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為C.電動(dòng)機(jī)的熱功率為 D.蓄電池的輸出功率為【答案】A【解析】A．電動(dòng)機(jī)的輸出功率應(yīng)為，故A正確；BC．電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為，但電動(dòng)機(jī)不是純電阻，不能直接應(yīng)用歐姆定律計(jì)算內(nèi)阻，電動(dòng)機(jī)的熱功率電動(dòng)機(jī)的總功率，又解得，故B錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤；D．蓄電池的總功率：但蓄電池有內(nèi)阻，輸出功率不可能為又，故D錯(cuò)誤。故選A。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不選的得0分。8.現(xiàn)代高層建筑中，電梯系統(tǒng)安裝了電磁緩沖裝置。在電梯轎廂底部對(duì)稱安裝了8臺(tái)永久強(qiáng)磁鐵，磁鐵S極均朝上，電梯井道內(nèi)壁上鋪設(shè)若干金屬線圈，當(dāng)電梯轎廂超速下降時(shí)會(huì)迅速啟動(dòng)緩沖系統(tǒng)，使線圈立即閉合。當(dāng)電梯轎廂超速下降到如圖所示位置時(shí)，下列說(shuō)法正確是（）A.下方線圈對(duì)轎廂有阻礙作用，上方線圈對(duì)轎廂無(wú)阻礙作用B.轎廂上方與下方之間的金屬線圈相互排斥C.從上往下看，轎廂上方線圈的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较駾.上方線圈有收縮的趨勢(shì)，下方線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì)【答案】BC【解析】BC．電梯轎廂底部安裝了永磁鐵，故上、下方線圈在電梯轎廂下降時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律，從上往下看可知，上方線圈電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，下方線圈電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，兩線圈相互排斥，故BC正確；AD．上、下方線圈均對(duì)轎廂有阻礙作用，轎廂向下運(yùn)動(dòng)，遠(yuǎn)離上方線圈，故上方線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì)，轎廂靠近下方線圈，故下方線圈有收縮的趨勢(shì)，故AD錯(cuò)誤。故選BC。9.在如圖甲所示的虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一固定的金屬線圈abcd有部分處在磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E、電流I、焦耳熱Q、線框受到的安培力F與時(shí)間t的關(guān)系圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】AD【解析】A．設(shè)線圈處于磁場(chǎng)中的面積為S，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有B-t圖像中，0~T0、2T0~4T0內(nèi)，變化率恒定且方向相反，T0~2T0內(nèi)，變化率為零，所以0~T0、2T0~4T0內(nèi)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等，但方向相反，T0~2T0內(nèi)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，故A正確；C．根據(jù)閉合電路歐姆定律，可知0~T0、2T0~4T0內(nèi)，感應(yīng)電流大小相等，方向相反，T0~2T0內(nèi)，感應(yīng)電流為零，故C錯(cuò)誤；B．由于0~T0、2T0~4T0內(nèi)，感應(yīng)電流大小均恒定不變，T0~2T0內(nèi)，感應(yīng)電流為零，根據(jù)焦耳熱，可知0~T0、2T0~4T0內(nèi)，焦耳熱隨時(shí)間均勻變化，故B錯(cuò)誤；D．根據(jù)安培力，可知0~T0內(nèi)安培力隨時(shí)間均勻增大，2T0~4T0內(nèi)安培力隨時(shí)間先均勻減小后增大，T0~2T0內(nèi)，安培力為零，故D正確。故選AD。10.阿爾法磁譜儀（AMS）主要用于探測(cè)宇宙中的奇異物質(zhì)，其中最關(guān)鍵的永磁體系統(tǒng)是由中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)研制成功的，解決了不能將強(qiáng)磁場(chǎng)送入外層空間運(yùn)行的世界性難題。永磁體系統(tǒng)核心部分可簡(jiǎn)化為半徑為R的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，如圖所示，從P點(diǎn)沿直徑方向射入速度相同的粒子，P、a、b、c、d、e為圓周上的等分點(diǎn)。忽略粒子的重力和粒子間的相互作用，不考慮粒子反彈。以下說(shuō)法正確的是（）A.打在a處的粒子帶負(fù)電，打在d處的粒子帶正電B.打在a處的粒子的比荷是打在d處的3倍C.打在b處的粒子的比荷與打在e處的相等D.打在e處的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是打在d處的2倍【答案】ABB．在a點(diǎn)，粒子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角根據(jù)幾何關(guān)系得同理d處轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角由可知，打在a處的粒子比荷是打在d處的3倍，故B正確；C．由于可得故打在b處和e處的粒子半徑不同，故比荷不相等，故C錯(cuò)誤；D．由于所以因?yàn)榇蛟趀處與d處的粒子的軌跡半徑之比為，圓心角度之比為，故打在兩處的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為，故D錯(cuò)誤。故選AB三、非選擇題：本題共5小題，共54分。考生根據(jù)要求作答。11.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)為觀察電容器的充、放電現(xiàn)象，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，其中為電源，為平行板電容器，為電阻箱，S為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，G為電流計(jì)。（1）根據(jù)圖甲，將圖乙中的實(shí)物連線補(bǔ)充完整，___________（2）先將單刀雙擲開(kāi)關(guān)接，并穩(wěn)定一段時(shí)間，電容器的上極板帶___________（選填“正電”或“負(fù)電”）（3）再將單刀雙擲開(kāi)關(guān)接，流過(guò)電流計(jì)的電流方向?yàn)開(kāi)_________（選填“到”或“到”）。（4）在（3）操作中，若想要使電容器放電時(shí)間變長(zhǎng)，則電阻箱的阻值要_________（選填“調(diào)大”“調(diào)小”或“不變”）。【答案】（1）（2）正電（3）到（4）調(diào)大【解析】（1）如圖（2）電容器的上極板與電源正極連接，則上極板帶正電；（3）將單刀雙擲開(kāi)關(guān)接，電容器放電，流過(guò)電流計(jì)的電流方向?yàn)榈剑唬?）要使電容器放電時(shí)間變長(zhǎng)，則要減小電路中的電流，故電阻箱的阻值要調(diào)大。12.某同學(xué)想要研究平時(shí)考試使用的2B鉛筆芯的電阻，他找到的實(shí)驗(yàn)器材有：6只完全相同的2B鉛筆芯（阻值相同）、定值電阻（阻值為）、滑動(dòng)變阻器、螺旋測(cè)微器、毫米刻度尺、多用電表、電壓表、一端連有鱷魚夾的導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)S、電源、導(dǎo)線若干等。（1）先用多用電表歐姆擋的“”擋粗測(cè)鉛筆芯的電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏角過(guò)大。為了更準(zhǔn)確測(cè)量電阻，應(yīng)將旋鈕調(diào)至____________（選填“”或“”）擋后再次進(jìn)行測(cè)量（2）用毫米刻度尺、螺旋測(cè)微器分別測(cè)量2B鉛筆的長(zhǎng)度和直徑。某次測(cè)量時(shí)的長(zhǎng)度示數(shù)和直徑示數(shù)如圖甲和乙，其長(zhǎng)度和直徑讀數(shù)分別：____________cm，____________mm；（3）按原理圖丙連接好電路進(jìn)行測(cè)量①閉合開(kāi)關(guān)S前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到____________（選填“A”或“B”）端；②測(cè)量時(shí)，先將滑動(dòng)變阻器調(diào)整至合適位置并一直保持不變；③接著將鱷魚夾夾在1位置，測(cè)得定值電阻兩端的電壓為；④然后依次將鱷魚夾夾在2、3、4、5、6、7位置上進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得接入第支鉛筆芯時(shí)的電壓表示數(shù)為；⑤根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù)，則一支鉛筆芯的電阻為_(kāi)___________（用題中、、、符號(hào)表達(dá)）；（4）若考慮電壓表內(nèi)阻的影響，此方法測(cè)量的鉛筆芯電阻____________（選填“大于”“小于”或“等于”）真實(shí)值。【答案】（1）（2）5.20（5.18~5.22）0.709##0.708##0.710（3）A（4）小于【解析】（1）先用多用電表歐姆擋的“”擋粗測(cè)鉛筆芯的電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏角過(guò)大，說(shuō)明電阻阻值較小，為了更準(zhǔn)確測(cè)量電阻，應(yīng)將旋鈕調(diào)至擋后再次進(jìn)行測(cè)量。（2）[1]圖甲刻度尺的分度值為，由圖甲可知長(zhǎng)度讀數(shù)為；[2]螺旋測(cè)微器的精確值為，由圖乙可知直徑讀數(shù)為（3）①[1]閉合開(kāi)關(guān)S前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到A端，使電路電流從最小開(kāi)始調(diào)節(jié)；⑤[2]電路圖