廣東省深圳市羅湖區(qū)2024-2025學(xué)年高二（上）期末物理試卷（含解析）

第=page1515頁(yè)，共=sectionpages1515頁(yè)絕密★啟用前廣東省深圳市羅湖區(qū)2024-2025學(xué)年高二（上）期末物理試卷考試時(shí)間：75分鐘；命題人：注意事項(xiàng):

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。

2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在試卷上無(wú)效。

3.考試結(jié)束后，本試卷和答題卡一并交回。一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.如圖所示的元器件對(duì)應(yīng)的符號(hào)是(

)

A. B.

C. D.2.有一種太陽(yáng)帽，它的前面有一個(gè)小風(fēng)扇，一個(gè)小型的太陽(yáng)能電池板與它相接，對(duì)其供電。經(jīng)測(cè)量該電池能產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E=0.6V，關(guān)于該電池的描述正確的是(

)A.把該電池接入閉合電路后，電動(dòng)勢(shì)減小

B.單位時(shí)間內(nèi)可把0.6J的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能

C.該電池每通過(guò)1C電荷量能把0.6J的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能

D.3.科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，蜘蛛在沒(méi)有風(fēng)的情況下也能向上“起飛”。如圖，當(dāng)?shù)厍虮砻鎺в胸?fù)電荷，空氣中有正電荷時(shí)，蜘蛛在其尾部吐出帶電的蛛絲，在電場(chǎng)力的作用下實(shí)現(xiàn)向上“起飛”。下列說(shuō)法正確的是(

)

A.蜘蛛往電勢(shì)高處運(yùn)動(dòng) B.電場(chǎng)力對(duì)蛛絲做負(fù)功

C.蛛絲的電勢(shì)能增大 D.蛛絲帶的是正電荷4.圖甲為某“自發(fā)電”無(wú)線門鈴按鈕，其“發(fā)電”原理如圖乙所示。按下門鈴按鈕過(guò)程，磁鐵靠近螺線管；松開門鈴按鈕過(guò)程，磁鐵遠(yuǎn)離螺線管回歸原位。下列說(shuō)法正確的有(

)

A.按下按鈕過(guò)程，螺線管P端電勢(shì)較高

B.若更快按下按鈕，則P、Q兩端的電勢(shì)差更大

C.按住按鈕不動(dòng)，螺線管中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

D.按下和松開按鈕過(guò)程，螺線管對(duì)磁鐵的力方向相同5.如圖甲所示，用充電寶為一手機(jī)電池充電，其等效電路如圖乙所示。在充電開始后的一段時(shí)間內(nèi)，充電寶的輸出電壓U=5.0V、輸出電流I=0.6A，可認(rèn)為是恒定不變的，設(shè)手機(jī)電池的內(nèi)阻r=0.5ΩA.充電寶輸出的電功率小于3W B.充電寶產(chǎn)生的熱功率為0.18W

C.手機(jī)電池儲(chǔ)存的化學(xué)能為169.2J 6.如圖所示是法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖。銅質(zhì)圓盤安裝在水平銅軸上，圓盤全部處在兩磁極之間，圓盤平面與磁感線垂直。金屬圓盤與電阻R組成閉合回路，現(xiàn)在順時(shí)針(從左往右看)轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(

)A.只有圓盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)，回路中才有感應(yīng)電流

B.由于圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的磁通量不變化，所有電路中沒(méi)有電流

C.圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，回路中的感應(yīng)電流從e經(jīng)電阻R到f

D.圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，回路中的感應(yīng)電流從f經(jīng)電阻R到e7.通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度與導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度成正比，與距導(dǎo)線的距離成反比。如圖所示為三根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線的截面圖，若它們的電流大小都為I，方向垂直紙面向里，AB=AC=AD=r，B導(dǎo)線在A點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0A.大小為B0，方向由A指向D

B.大小為B0，方向由D指向A

C.大小為5B0，方向與AD的夾角為θ斜向右下方，且tanθ=2

D.大小為二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.圖甲所示粗糙U形導(dǎo)線框固定在水平面上，右端放有一金屬棒PQ，整個(gè)裝置處于豎直方向的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖乙規(guī)律變化，規(guī)定豎直向上為正方向，整個(gè)過(guò)程金屬棒保持靜止。則(

)A.t0時(shí)刻回路沒(méi)有感應(yīng)電流

B.在t0：2t0時(shí)間，流過(guò)金屬棒的感應(yīng)電流方向是從Q到P

C.在0：t0時(shí)間，金屬棒PQ所受安培力方向水平向右

9.圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)間距相等的一組等勢(shì)面，已知平面b上的電勢(shì)為2V。一電子經(jīng)過(guò)a時(shí)的動(dòng)能為10eV，從a到d的過(guò)程中克服電場(chǎng)力所做的功為6eV。下列說(shuō)法正確的是(

)A.平面c上的電勢(shì)為零

B.該電子一定可以到達(dá)平面f

C.該電子經(jīng)過(guò)平面d時(shí)，其電勢(shì)能為2eV

D.該電子經(jīng)過(guò)平面b時(shí)的速率是經(jīng)過(guò)d時(shí)的210.據(jù)報(bào)道，圖甲是我國(guó)空間站安裝的現(xiàn)代最先進(jìn)的霍爾推進(jìn)器，用以維持空間站的軌道。如圖乙，在很窄的圓環(huán)空間內(nèi)有沿半徑向外的磁場(chǎng)1，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可近似認(rèn)為處處相等；垂直于圓環(huán)平面同時(shí)加有勻強(qiáng)磁場(chǎng)2和勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中沒(méi)畫出)，磁場(chǎng)1與磁場(chǎng)2的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，已知電子電量為e、質(zhì)量為m，若電子恰好可以在圓環(huán)內(nèi)沿順時(shí)針?lè)较蜃霭霃綖镽、速率為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(

)

A.勻強(qiáng)磁場(chǎng)2垂直于環(huán)平面向里 B.電場(chǎng)方向垂直于環(huán)平面向外

C.電子運(yùn)動(dòng)周期為2πRv D.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共3小題，共16分。11.①如圖甲所示的游標(biāo)卡尺，圖中讀數(shù)為______mm；

②某同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)量某物件的直徑，結(jié)果如圖乙，則螺旋測(cè)微器讀數(shù)為______mm。12.某同學(xué)想用一個(gè)多用表中的歐姆擋直接去測(cè)量一個(gè)電壓表的內(nèi)阻。

①實(shí)驗(yàn)時(shí)，正確操作后，該同學(xué)應(yīng)選用圖1中______(填“A”或者“B”)方式將多用表與電壓表連接。

②如圖2所示為多用電表的刻度盤，若該同學(xué)選擇歐姆擋“×10”擋，發(fā)現(xiàn)指針在位置①，應(yīng)重新將選擇開關(guān)置于______(選填“×1”或“×100”)擋。在再次測(cè)電壓表內(nèi)阻前，應(yīng)先將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向表盤______(選填“左”或“右”)端零刻度線。正確操作后，指針指在位置②，則被測(cè)電壓表的內(nèi)阻為______Ω。13.某實(shí)驗(yàn)小組嘗試測(cè)量電動(dòng)車上蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。用電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、待測(cè)蓄電池等器材設(shè)計(jì)了如圖甲所示實(shí)驗(yàn)電路。

(1)某同學(xué)選擇合適的儀器按照?qǐng)D甲規(guī)范操作，實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，大范圍移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表的示數(shù)變化都不明顯，該同學(xué)在思考后將R0=15Ω的定值電阻串入電路中，如圖______(選填“乙”或“丙”)，解決了這一問(wèn)題；

(2)多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，讀出相應(yīng)的電壓表和電流表示數(shù)U和I，用測(cè)得的數(shù)據(jù)描繪出如圖丁所示的U-I圖像，則該電池的電動(dòng)勢(shì)E=______V，內(nèi)阻r0=______Ω(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)；

(3)該同學(xué)反思發(fā)現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)方案存在系統(tǒng)誤差。若考慮電表內(nèi)阻的影響，對(duì)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，在圖丁中重新繪制U-I圖線，與原圖線比較，新繪制的圖線與橫坐標(biāo)軸交點(diǎn)的數(shù)值將______，與縱坐標(biāo)軸交點(diǎn)的數(shù)值將______(兩空均選填“四、計(jì)算題：本大題共3小題，共38分。14.電噴漆技術(shù)具有效率高、浪費(fèi)少、質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，其裝置如圖所示。A、B為兩塊平行金屬板，間距d=0.40m，兩板間有方向由B指向A，大小為E=1.0×103N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在A板的中央放置一個(gè)安全接地的靜電油漆噴槍P，油漆噴槍的噴嘴可向各個(gè)方向均勻地噴出帶電油漆微粒，油漆微粒的初速度大小均為v0=2.0m/s，質(zhì)量m=5.0×10-15kg、帶電量為q=-15.某興趣小組在看到電梯墜落事故的新聞報(bào)道后，想利用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)電磁緩沖裝置減緩電梯和地面間的沖擊力。該小組設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示的模擬裝置，重物系統(tǒng)模擬轎廂系統(tǒng)。在導(dǎo)軌MN、PQ內(nèi)側(cè)安裝了電磁鐵(圖中未畫出)，電磁鐵在重物系統(tǒng)的NMPQ區(qū)域能產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T。系統(tǒng)正下方的水平地面上固定有一個(gè)閉合的矩形金屬線框，線框與外界絕緣，線框的總阻值R=1Ω，頂部ab邊的長(zhǎng)度L=1m，側(cè)邊bc比PQ長(zhǎng)。某次測(cè)試過(guò)程中，當(dāng)重物系統(tǒng)底部NQ與ab重合時(shí)，重物系統(tǒng)的速度為v0=10m/s，之后減速下降h=0.5m的距離時(shí)速度達(dá)到最小值，此時(shí)MP未碰到彈簧。已知重物系統(tǒng)的總質(zhì)量m=2kg，重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力和一切摩擦力。求：

16.在芯片制造過(guò)程中，離子注入是其中一道重要的工序。如圖所示是離子注入簡(jiǎn)化工作原理的示意圖，一粒子源在A處不斷釋放質(zhì)量為m，帶電量為+q的離子，其初速度視為零，經(jīng)電壓為U的加速電場(chǎng)加速后，沿圖中半徑為R1的圓弧形虛線通過(guò)14圓弧形靜電分析器(內(nèi)有均勻輻向分布的電場(chǎng))后，從P點(diǎn)沿直徑PQ方向進(jìn)入半徑為R2的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外。經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，離子最后垂直打在與PQ等高且平行放置的硅片上，硅片到PQ的距離為3R2，不計(jì)離子重力。求：

(1)靜電分析器通道內(nèi)虛線處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E；

(2)圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；

(3)若加速電壓和靜電分析器中電場(chǎng)的大小可以調(diào)節(jié)，離子在靜電分析器中仍沿虛線圓弧運(yùn)動(dòng)，要讓從P點(diǎn)沿直徑PQ方向進(jìn)入圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的離子全部打在硅片上，求加速電壓的變化范圍。

答案和解析1.A

【解析】圖示的元器件是一個(gè)電阻，A中對(duì)應(yīng)的是電阻，B中對(duì)應(yīng)的是燈泡，C中對(duì)應(yīng)的是電容，D中對(duì)應(yīng)的是二極管，故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選：A。

2.C

【解析】AD.電源的電動(dòng)勢(shì)反映了其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的大小，一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)更大，轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)更大；電源的電動(dòng)勢(shì)決定于電源本身，不會(huì)因?yàn)殡姵亟尤腴]合電路后，電動(dòng)勢(shì)發(fā)生變化，故AD錯(cuò)誤；

BC.根據(jù)電動(dòng)勢(shì)的定義式E=W排q，得非靜電力做功W非=qE，通過(guò)1C電荷量，該電池能把0.6J的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，而不是單位時(shí)間內(nèi)把0.6J的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，故B【解析】A.電場(chǎng)線方向向下，根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可知，蜘蛛往電勢(shì)高處運(yùn)動(dòng)，故A正確；

BC.電場(chǎng)力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故BC錯(cuò)誤；

D.電場(chǎng)線方向向下，正電荷受到的電場(chǎng)力方向向上，而蛛絲受到的電場(chǎng)力方向豎直向上，所以蛛絲帶負(fù)電，故D錯(cuò)誤。

故選：A。

4.【解析】A、在按下按鈕的過(guò)程，磁鐵靠近螺線管，穿過(guò)螺線管的磁通量是向左的增加，螺線管發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，根據(jù)楞次定律可以知道螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)橛蒔到Q，在電源內(nèi)部，電流從低電勢(shì)流向高電勢(shì)，所以Q點(diǎn)的電勢(shì)高于P點(diǎn)的電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的大小與穿過(guò)線圈的磁通量的變化率成正比，若更快按下按鈕，穿過(guò)線圈的磁通量的變化率變大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變大，則定值電阻兩端的電壓變大，故B正確；

C、按住按鈕不動(dòng)，線圈內(nèi)磁通量不發(fā)生變化，無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故C錯(cuò)誤；

D、根據(jù)來(lái)拒去留，按下按鈕的過(guò)程，螺線管對(duì)磁鐵有排斥力，磁鐵所受排斥力的方向和位移方向相反；松開按鈕的過(guò)程，螺線管電流減小，螺線管對(duì)磁鐵有吸引力，磁鐵所受吸引力的方向和位移方向相反，故D錯(cuò)誤。

故選：B。

5.C

【解析】A、充電寶的輸出電壓U=5.0V、輸出電流I=0.6A，所以充電寶輸出的電功率為P出=UI=5.0×0.6W=3W，故A錯(cuò)誤；

B、充電寶內(nèi)的電流也是I，但其內(nèi)阻未知，所以產(chǎn)生的熱功率無(wú)法計(jì)算，故B錯(cuò)誤；

C、由題意及能量守恒定律，可得手機(jī)電池儲(chǔ)存的化學(xué)能為：E化學(xué)能=UIt-I2rt，其中t【解析】

AB.圓盤處于磁場(chǎng)中的任意一根半徑都在切割磁感線，因此可以看成一個(gè)電源，故不需加速轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的磁通量不變化，但切割產(chǎn)生了電勢(shì)差，故也能有感應(yīng)電流，故AB錯(cuò)誤；

CD.根據(jù)右手定則判斷，D點(diǎn)電勢(shì)比C點(diǎn)高，回路中的感應(yīng)電流從f經(jīng)電阻R到e，故D正確，C錯(cuò)誤；

故選：D。

7.【解析】由題意可知，每根導(dǎo)線在A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，BB=BC=BD=B0，根據(jù)右手螺旋定則，可做出每根導(dǎo)線在A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的示意圖

BA=B08.CD

【解析】A.t0時(shí)刻回路的磁通量為零，但是磁通量的變化率不為零，則回路有感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；

B.在t0～2t0時(shí)間，回路的磁通量向下增加，根據(jù)楞次定律可知，流過(guò)金屬棒的感應(yīng)電流方向是從P到Q，故B錯(cuò)誤；

C.在0～t0時(shí)間，回路的磁通向上減小，則有金屬棒中有從P到Q的感應(yīng)電流，由左手定則可知，PQ所受安培力方向水平向右，故C正確；

D.根據(jù)楞次定律可知，2t0時(shí)刻金屬棒PQ中的感應(yīng)電流從P【解析】A.因?yàn)閳D中虛線a、b、c、d、f代表勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)間距相等的一組等勢(shì)面，所以這是幾個(gè)等差等勢(shì)面，因?yàn)橐浑娮訌腶到d的過(guò)程中克服電場(chǎng)力所做的功為6eV，所以該電子動(dòng)能減小了6eV，電勢(shì)能增加了6eV，則a到d電勢(shì)減小6V，因此兩相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差為2V，又因?yàn)槠矫鎎上的電勢(shì)為2V，所以平面a、b、c、d、f的電勢(shì)分別為：4V、2V、0V、-2V、-4V，故A正確；

B.結(jié)合前面分析可知，若電子由a向f做直線運(yùn)動(dòng)，則電子可以到達(dá)平面f，且到達(dá)平面f的動(dòng)能為2eV，但是題目中沒(méi)有說(shuō)明電子如何運(yùn)動(dòng)，因此電子可能會(huì)到達(dá)平面f，也可能不會(huì)到達(dá)平面f，故B錯(cuò)誤；

C.結(jié)合前面分析可知，平面d上的電勢(shì)為-2V，則該電子經(jīng)過(guò)平面d時(shí)，其電勢(shì)能為：EPd=-e×(-2V)=2eV，故C正確；

D.結(jié)合前面分析可知，一電子經(jīng)過(guò)a時(shí)的電勢(shì)能為：EPa=-e×(4V)=-4eV，且一電子經(jīng)過(guò)a時(shí)的動(dòng)能為：Eka=10eV10.ACD

【解析】AB、根據(jù)左手定則可知電子在圓環(huán)內(nèi)受到沿半徑向外的磁場(chǎng)l的洛倫茲力方向垂直環(huán)平面向里，電場(chǎng)力需要與該茲力平衡，電場(chǎng)力方向應(yīng)垂直環(huán)平面向外，由于電子帶負(fù)電，故電場(chǎng)方向垂直環(huán)平面向里，電子在圓環(huán)內(nèi)受到磁場(chǎng)2的洛倫茲力提供電子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，根據(jù)左手定則可知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)2垂直于環(huán)平面向里，故A正確，B錯(cuò)誤；

C、電子做半徑為R、速率為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得，電子運(yùn)動(dòng)的周期為：T=2πRv，故C正確；

D、電子在圓環(huán)內(nèi)受到磁場(chǎng)2的洛倫茲力提供電子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則有：evB=mv2R，解得：B=mveR，電子在垂直環(huán)平面方向受力平衡，則有：eE=evB，解得：E【解析】①游標(biāo)卡尺的精確度為0.1mm，其讀數(shù)為17mm+7×0.1mm=17.7mm；

②螺旋測(cè)微器的精確度為0.01mm，其讀數(shù)為4.5mm+10.0×0.01mm=4.600mm【解析】①實(shí)驗(yàn)時(shí)，正確操作后，該同學(xué)應(yīng)選用圖1中A方式將多用表與電壓表連接，因?yàn)闅W姆表測(cè)電阻時(shí)啟用內(nèi)部電源，而黑表白接內(nèi)部電源的正極。

②如圖2所示為多用電表的刻度盤，若該同學(xué)選擇歐姆擋“×10”擋，發(fā)現(xiàn)指針在位置①，指針偏角太小，說(shuō)明電壓表內(nèi)阻較大，應(yīng)重新將選擇開關(guān)置于×100擋。在再次測(cè)電壓表內(nèi)阻前，應(yīng)先將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向表盤右端零刻度線。正確操作后，指針指在位置②，則被測(cè)電壓表的內(nèi)阻為11.0×100Ω=1100Ω。

故答案為：①A；②×100，右，1100。

13.【解析】(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，大范圍移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表的示數(shù)變化都不明顯，則可能是電源內(nèi)阻太小造成的，則可以在電源上串聯(lián)一個(gè)定值電阻，則圖乙可以解決這