2024~2025学年广东省广州市省实、广雅、执信、二中、六中五校联考高二上期末物理试卷

2024~2025学年广东省广州市省实、广雅、执信、二中、六中五校联考高二上期末物理试卷一、单选题(★)1.下列有关静电现象的说法错误的是（）

A．如甲图所示，在加油站给车加油前，要触摸一下静电释放器，是为了导走人身上的静电B．乙图为野外高压输电线，为了防止受到雷击，应该给它按上避雷针C．丙图为静电除尘器的原理图，大量带负电的粉尘被吸附到正极A上，是利用了静电吸附D．如丁图所示，在燃气灶中，安装的电子点火器，是利用了尖端放电的原理(★★)2.关于磁现象，下列说法正确的是（）

A．磁感线是客观存在的，从磁铁北极指向南极B．磁铁与电流之间的相互作用是通过磁场发生的C．通电导线所受安培力为零，说明导线所在空间不存在磁场D．在磁场中，闭合线圈的匝数越多，通过线圈的磁通最就越大(★★)3.美国物理学家密立根利用如图所示的实验装置，最先测出了电子的电荷量，被称为密立根油滴实验。如图，两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，板间油滴P由于带负电悬浮在两板间保持静止。已知当地的重力加速度为g，若要测出该油滴的电荷量，不需要测出的物理量有（）

A．油滴质量mB．两板间的电压UC．两板间的距离dD．两板的长度L(★★)4.2020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚或发散作用，其中的一种电子透镜的电场分布如图所示，图中虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动，其轨迹如图中实线所示，a、b、c是轨迹上的三点，则下列说法正确的是（）

A．a点的电势低于b点的电势B．a点的电场强度大于c点的电场强度C．电子从a点运动到b点电势能增加D．电子从a点运动到b点速度减小(★★★)5.如图所示。一套太阳能路灯配备1个太阳能电池组件、1块免维护电池、2只LED灯。太阳能路灯技术参数如下：太阳能电池组件（光电转换效率为24%，平均输出功率为120W）；免维护电池（100Ah，15V，充电效率为75%，输出效率为80%）；每只LED灯（12V，2A）。照明时间可根据需要在4~12h之间任意调节，结合以上数据可知（）

A．充满电的免维护电池具有的电能为1500JB．利用免维护电池给2只LED灯供电，最长供电时间为25hC．太阳光照射2h，太阳能电池组件吸收的太阳能约为8.64×105JD．利用太阳能电池组件给免维护电池充电，充满所需最长时间为12.5h(★★★)6.库仑定律是电学中被发现的第一个定量规律，它的发现受到万有引力定律的启发。实际问题中有时需要同时考虑万有引力和库仑力。现有一质量分布均匀的星球带有大量负电荷且电荷也均匀分布，将一个带电微粒在离该星球表面一定高度处无初速度释放，发现微粒恰好能静止．若给微粒一个如图所示的初速度，不计阻力作用，则下列说法正确的是（）

A．微粒将做圆周运动B．微粒将做平抛运动C．微粒将做匀速直线运动D．微粒将做匀变速直线运动(★★)7.如图，真空中的正三棱柱，在A点固定一个电荷量为的点电荷，C点固定一个电荷量为的点电荷，已知，静电力常量为k，选取无穷远处电势为0。则正确的是（）

A．将一负试探电荷从点移到点，其电势能先增加后减小B．、两点的电势差大于、两点的电势差C．将一正试探电荷沿直线从B点移到点，电场力不做功D．点的电场强度大小为(★★)8.反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的运动来产生微波。在速调管内建立轴，管内静电场的方向与轴平行，轴上各点的电势随的分布情况如图所示。现将一质量为、电荷量为的电子从处由静止开始，仅在电场力作用下在轴上往返运动。下列说法正确的是（）

A．坐标原点左侧和右侧的电场强度大小之比为B．电子的电势能最大为C．电子最远能够运动到原点右侧0.5cm处D．电子运动过程中的最大速度为二、多选题(★★★★)9.如图所示，为两个小灯泡、的伏安特性曲线，将这两个小灯泡并联后，接在电动势为3V，内阻的电源上，则（）

A．中的电流约为0.3AB．电源的效率约为50%C．的电功率约为0.2WD．电源输出功率约为0.75W(★★★★)10.如图所示，电源E对电容器C充电，当C两端电压达到80V时，闪光灯瞬间导通并发光，C放电．放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C充电．这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光．该电路（）

A．充电时，通过R的电流不变B．若R增大，则充电时间变长C．若C增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大D．若E减小为85V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变三、实验题(★★★)11.某同学为了测定一个圆柱体工件材料的电阻率，采用了如下方法：(1)利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量圆柱体工件的高度和直径，测量结果如图甲、乙所示，该工件高度H为______cm，直径D为______mm。(2)用多用电表测得该工件的电阻大约为50Ω，该同学又用伏安法测定该工件的阻值，除被测电阻外，还有如下实验仪器：A.直流电源（电动势E=12V，内阻不计）B.电压表（量程0~3V，内阻约为）C.电压表（量程0~15V，内阻约为）D.电流表（量程0~25mA，内阻约为）E.电流表（量程0~250mA，内阻约为）F.滑动变阻器R，阻值0~20ΩG.开关S，导线若干实验要求电压表的示数从零开始变化。请选取合适的器材帮该同学设计电路图，并在图2虚线框内画出你所设计的电路图（请用或，或标识出所选取的电表）。______(★★★)12.某同学根据闭合电路欧姆定律测量电源的电动势和内阻。(1)测量电源电动势E和内阻r的实验方案为：设计如图1所示的电路，调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式_________，利用测量数据作出U–I图像，得出E和r。(2)现有图2所示的实验器材和若干导线。图中已将实验器材进行了部分连接，还应当用一根导线将电压表接线柱h与_________接线柱连接，再用另一根导线将电压表接线柱g与_________接线柱连接。（填写接线柱对应的字母）(3)电路接线完毕，在保证电路安全的情况下闭合开关，调节滑动变阻器，发现电压表读数一直接近3V而电流表读数始终为零。已知导线与接线柱均无故障，且故障只有一处。现只改变电压表接线，再闭合开关、调节变阻器。下列推断正确的是_________。

A．电压表接在a、f之间，电压表、电流表读数总为零，表明滑动变阻器短路B．电压表接在a、b之间，电压表读数总接近3V、电流表读数总为零，表明电流表断路C．电压表接在c、d之间，电压表、电流表读数总为零，表明开关是完好的(4)从输出特性来看，电源通常有恒压源和恒流源两种模型。如图3（a）所示，将电源看作输出电压恒为的理想电源（无内阻）与电阻串联，若该电源输出的电压几乎不随负载阻值的变化而变化，则被称为恒压源（即图中虚线框部分）；如图3（b）所示，将电源看作输出电流恒为的理想电源（内阻无限大）与电阻并联，电源向外电路输出的电流几乎不随负载阻值的变化而变化，则被称为恒流源（即图中虚线框部分）。某种太阳能电池在特定光照条件下，随着负载阻值的变化，其输出电压U与输出电流I的变化规律如图4所示。请结合恒压源和恒流源的特点描述该电池的输出特性：_________。四、解答题(★★★)13.一个重力不计、比荷为k的带电粒子，以某一速度从坐标的P点，平行于x轴射入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的半径为R的圆形匀强磁场区域，并从x轴上Q点射出磁场，射出速度方向与x轴正方向夹角为，如图所示。求：（1）带电粒子在磁场中运动的轨迹半径r；（2）带电粒子进入磁场时的速度v；（3）粒子从P运动到Q点的时间。(★★★)14.一列简谐横波沿x轴负方向传播的，t=0时刻的波形图如图所示，此时坐标为（1，0）的质点刚好开始振动，P质点的坐标为（3，0），Q点的坐标是（，0）。t1=0.6s时，P质点首次位于波峰位置。求：(1)这列波的传播速度；(2)若经t2时间Q质点第一次到达波谷，求t2；(3)0~1.6s内，质点P的路程。(★★★★)15.为了确保载人飞船返回舱安全着陆，设计师在返回舱的底部安装了4台完全相同的电磁缓冲装置，如图（a）所示，图（b）为其中一台电磁缓冲装置的结构简图。舱体沿竖直方向固定着两光滑绝缘导轨MN、PQ，导轨内侧安装电磁铁（图中未画出），能产生垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B。导轨内的缓冲滑块K内部用绝缘材料填充，外侧绕有n匝闭合矩形线圈abcd，其总电阻为R，ab边长为L。着陆时电磁缓冲装置以速度v0与地面碰撞后，滑块K立即停下，此后在线圈与轨道的磁场作用下使舱体减速，从而实现缓冲。导轨MN、PQ及线圈的ad和bc边足够长，返回舱质量为m（缓冲滑块K质量忽略不计），取重力加速度为g，一切摩擦阻力不计。求：（1）缓冲滑块K刚停止运动时，舱体的加速度大小；（2）舱体着陆时（即导轨MN、PQ刚触地前瞬时）的速度v的大小；（3）若舱体的速度大小从v0减到v的过程中，舱体下落的高度为h，则该过程中每台电磁缓冲装置中产生的焦耳热Q。(★★★★)16.神舟十三号载人飞船的返回舱距地面10km时开始启动降落伞装置，速度减至，并以这个速度开始在大气中降落。在距地面1m时，返回舱的四台缓冲发动机开始竖直向下喷气，舱体再次减速。每次喷气时间极短，返回舱的质量和降落伞提供的阻力可以认为不变。(1)设最后减速过程中返回舱做匀减速直线运动，并且到达地面时恰好速度为0，求：a．最后减速阶段的加速度大小；b．返回舱的总质量大约3吨，根据资料，返回舱发动机对地喷气速度约为，试估算每秒每个喷嘴喷出的气体质量。(2)若返回舱总质量为M，当其以速度匀速下落过程中，开动喷气发动机开始竖直向下喷气，每次喷出气体的质量为m，如果喷出气体相对地面的速度大小为v，喷气两次后返回舱的速度是多大？(3)据国家航天局消息，8月太阳探测试验卫星“羲和号”发现，在地球表面附近观测到的单位体积内太阳风粒子的数目为n，每个太阳风粒子的质量为，假设地球周边所观测的太阳风的平均速率为v，且运动过程损失忽略不计，已知太阳到地球的距离为r，请由此推算太阳在单位时间因为太阳风而损失的质量。(★★★★★)17.如图所示，空心圆柱体的半径为2R、长为4R，内表面涂有荧光粉，中间为某电学器件。该电学器件由阴极和阳极构成，中间阴极是一根长为4R的细长直导体，阳极是环绕阴极且半径为R的金属网罩。从阴极均匀发射