广东省湛江市2024-2025学年高二上学期期末调研测试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1湛江市2024-2025学年度第一学期期末高中调研考试高二物理试卷2025.1.22试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、试室号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（A）填涂在答题卡相应位置上，并在答题卡相应位置上填涂考生号。2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液，不按以上要求作答无效。4.考生必须保证答题卡的整洁，考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.在一些电子显示设备中，让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场，可以使发散的电子束聚集。下列4幅图中带箭头的实线表示电场线，如果用虚线表示电子可能的运动轨迹，其中正确的是（）A B.C. D.【答案】A【解析】A．电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧，A正确；B．电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧，对电子受力分析有可见与电场力受力特点相互矛盾，B错误；C．电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧，对电子受力分析有可见与电场力的受力特点相互矛盾，C错误；D．电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧，对电子受力分析有可见与电场力的受力特点相互矛盾，D错误；故选A。2.如图所示，我爱发明节目松果纷纷落中的松果采摘机利用了机械臂抱紧树干，通过采摘振动头振动而摇动树干，使得松果脱落。则（）A.工作中，树干的振动频率可能小于采摘振动头的振动频率B.为避免被落下的松果砸中，拾果工人快速远离采摘机，他会感到采摘机振动声调降低C.采摘振动头振动频率增加，落果效果越好D.采摘振动头停止振动，则树干的振动频率逐渐减小【答案】B【解析】A．工作中，树干做受迫振动，所以振动频率等于采摘振动头的振动频率。故A错误；B．根据多普勒效应，拾果工人快速远离采摘机，他会感到采摘机振动声调降低。故B正确；C．采摘振动头振动频率增加，落果效果不一定越好。采摘振动头振动频率与树干的固有频率相同时落果效果最好。故C错误；D．采摘振动头停止振动，则树干的振动频率不变，振幅减小。故D错误。故B正确。3.某实验小组用如图所示的装置做双缝干涉实验，下列方法能使屏上两相邻亮条纹中心的间距增大的是（）A.仅增大双缝到屏的距离B.仅增大双缝间的距离C.仅增大滤光片到单缝的距离D.仅把绿色滤光片换成紫色滤光片【答案】A【解析】AB．由干涉条纹的间距公式可知，仅增大双缝到屏的距离或仅减小双缝间的距离，都能使屏上两相邻亮条纹中心的间距增大，故A正确，B错误；C．滤光片到单缝的距离与两相邻亮条纹的间距无关，故C错误；D．由于紫光的波长比绿光的短，所以仅把绿色滤光片换成紫色滤光片，相邻亮条纹中心的间距减小，故D错误。故选A。4.在实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为的圆柱形容器右侧流入，左侧流出。流量值等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为的匀强磁场，并测出、间的电压，则下列说法正确的是（）A.正、负离子所受洛伦兹力方向是相同的B.容器内液体的流速为C.河水流量计也可以用于测量不带电的液体的流速D.污水流量为【答案】B【解析】A．带电粒子进入磁场后受到洛伦兹力作用，根据左手定则可知，正粒子受到的洛伦兹力向下，负粒子受到洛伦兹力向上，故A错误；B．当达到平衡时有解得选项B正确；C．不带电的液体在磁场中不受力，M、N两点没有电势差，无法计算流速，故C错误；D．污水流量为选项D错误。故选B。5.主动降噪耳机能根据环境中的噪声（纵波）产生相应的降噪声波，降噪声波与环境噪声同时传入人耳，两波相互叠加，达到降噪的目的。下列说法正确的是（）A.降噪声波与环境噪声的波长相同B.耳膜振动方向与环境噪声传播方向垂直C.降噪声波和环境噪声发生干涉，耳膜振动加强D.环境噪声频率越高，从耳机传播到耳膜的速度越快【答案】A【解析】A．降噪声波与环境噪声叠加后实现降噪，根据波的干涉条件可知，降噪声波与环境噪声频率相同，速度相同，波长相同，相位相反，A正确；B．声波是属于纵波，纵波是振动方向与波的传播方向一致，B错误；C．降噪声波和环境噪声发生干涉，耳膜振动减弱，C错误；D．声波传播的速度取决于介质，与其频率无关，故D错误。故选A。6.如图甲所示，为特高压输电线路上使用六分裂阻尼间隔棒的情景。其简化如图乙，间隔棒将6条输电导线分别固定在一个正六边形的顶点a、b、c、d、e、f上，O为正六边形的中心，A点、B点分别为Oa、Od的中点。已知通电导线在周围形成磁场的磁感应强度与电流大小成正比，与到导线的距离成反比。6条输电导线中通有垂直纸面向外，大小相等的电流，其中a导线中的电流对b导线中电流的安培力大小为F，则（）A.a、b、c、d、e五根导线在O点磁感应强度方向垂直于ed向下B.a、b、c、d、e五根导线在O点的磁感应强度方向垂直于ed向上C.A点和B点的磁感应强度相同D.其中b导线所受安培力大小为0【答案】A【解析】AB．根据安培定则，a、d两条导线在O点产生的磁感应强度等大反向，b、e两条导线在O点产生的磁感应强度等大反向，a、b、c、d、e五根导线在O点产生的磁感应强度方向与c导线在O点的磁感应强度方向相同，而c导线在O点产生的磁感应强度方向垂直于ed向下，故A正确，B错误；C．根据对称性可知A点和B点的磁感应强度大小相等，方向不同，关于O点对称，故C错误；D．根据题意可知a、c对导线b的安培力大小均为F，结合题意，由几何关系可知f、d对导线b的安培力大小为e对导线b的安培力大小为根据矢量的合成可得b导线所受安培力故D错误。故选A。7.目前许多国产手机都有指纹解锁功能，用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示。指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同，此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后，电容器放电，电容小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据，根据文中信息，下列说法正确的是（）A.在峪处形成的电容器电容较大B.充电后在嵴处形成的电容器的电荷量小C.在峪处形成的电容器放电较快D.潮湿的手指头对指纹识别绝对没有影响【答案】C【解析】A．根据电容的计算公式可得，极板与指纹峪（凹下部分）距离d大，构成的电容器电容小，A错误；BC．由于外接电源为所有电容器充到一个预先设计好的电压值，所以所有的电容器电压一定，根据可知，极板与指纹峪（凹的部分，d大，电容小）构成的电容器充上的电荷较少，在放电过程中放电时间短，放电较快；反之，在嵴处形成的电容器电容大，电荷量大，放电时间长，B错误，C正确；D．湿的手与传感器之间有水填充，改变了原来匹配成平行板电容器的电容，所以会影响指纹解锁和指纹识别，D错误。故选C。二、多项选择题：本题共3小题，每题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，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。8.很多以煤做燃料的电厂每天排出的烟气带走大量的煤粉，如图甲所示，这不仅浪费燃料，而且严重地污染环境，为了消除烟气中的煤粉。可利用静电除尘，如图乙，m、n为金属管内两点。在P、Q两点加高电压时，金属管内空气电离。电离出来的电子在电场力的作用下，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电，导致煤粉被吸附到管壁上，排出的烟就清洁了。就此示意图，下列说法正确的是（）A.Q接电源的正极B.Q接电源的负极C.电场强度Em＜EnD.同一个煤粉在m、n两点的电势能Epm>Epn【答案】AD【解析】AB．管内接电高压时，管内产生强电场，它使空气电离而产生正、负离子，负离子在电场力的作用下，向正极移动时，碰到烟尘微粒使煤粉带负电，所以金属管Q应接高压电源的正极，金属丝P接负极，故A正确，B错误；C．金属丝周围形成类似于点电荷的辐向电场，所以越靠近金属丝的电场强度越强，即EmEn故C错误；D．由于金属丝P接电源负极，所以越靠近金属丝P电势会越小，因为煤粉带负电，所以越靠近金属丝P时，电势越低，电势能越大，则Epm>Epn故D正确。故选AD。9.如图所示，曲线C1、C2分别是纯电阻直流电路中，内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线。由该图可知下列说法中错误的是()A.电源输出功率最大值为8WB.电源的电动势为4VC.电源的内电阻为1ΩD.电源被短路时，电源消耗的最大功率可达16W【答案】A【解析】A．当内电阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，最大值为4W，选项A错误，符合题意；B．根据P＝UI可得，当I＝2A时，外电压为2V，内电压也为2V，电源的电动势为4V，选项B正确，不符题意；C．电源的内电阻为选项C正确，不符题意；D．电源被短路时电源消耗的最大功率可达选项D正确，不符题意。本题选错误的，故选A。10.如图甲所示，用强磁场将百万开尔文的高温等离子体（等量的正离子和电子）约束在特定区域实现受控核聚变的装置叫托克马克装置。我国托克马克装置在世界上首次实现了稳定运行100秒的成绩。图乙为其中沿管道方向的磁场分布图，越靠管的右侧磁场越强。不计离子重力，关于离子在图乙磁场中运动时，下列说法正确的是（）A.离子在磁场中运动时，磁场可能对其做功B.离子在磁场中运动时，离子的动能一定不变C.离子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时，运动半径减小D.离子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时，洛伦兹力不变【答案】BC【解析】AB．离子在磁场中运动时，由于洛伦兹力方向总是与速度方向垂直，可知磁场对其一定不做功，动能不变，故A错误，B正确；CD．离子在磁场中，洛伦兹力为右侧区域磁场较强，由洛伦兹力提供向心力可得可得所以离子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时，运动半径减小，故C正确，D错误。故选BC。三、非选择题：共54分，按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。11.在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图1所示连接电路。电源电动势为6.0V，内阻可以忽略。单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2。实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。开关S改接2后，电容器进行的是_______（选填“充电”或“放电”）过程。此过程得到的I-t图像如图2所示。如果不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，则此过程的I-t曲线与坐标轴所围成的面积将_______（选填“减小”“不变”或“增大”）。【答案】放电不变【解析】[1]开关S改接2后，电容器进行的是放电过程；[2]因I-t图像与坐标轴所围成的面积等于电容器的带电量，则如果不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，不改变电容的带电量，则此过程电容的放电量不变，则此过程的I-t曲线与坐标轴所围成的面积将不变。12.在“测量玻璃的折射率”实验中：（1）小朱同学在实验桌上看到方木板上有一张白纸，白纸上有如图甲所示的实验器材，他认为还缺少器材，请你写出所缺器材的名称：_______。小朱同学将器材配齐后，他进行实验，图乙是他在操作过程中的一个状态，透过玻璃砖观察，调整视线方向，插上第四枚大头针应使其遮挡住_______。（2）小朱同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，用圆规以O点为圆心，OA为半径画圆，交延长线于C点，过A点和C点作垂直于法线的直线分别交于B点和D点，如图丙所示，若他测得，，则可求出玻璃的折射率_______。【答案】（1）刻度尺和量角器以及、的像（2）1.5【解析】（1）[1]缺少的器材为：刻度尺和量角器。[2]运用两点一线的原理确定光线方向，观察的这一侧插两枚大头针应使挡住以及、的像。（2）根据几何关系，玻璃的折射率为13.为测量方槽中溶液的电阻率，某同学选用了如图甲所示的实验器材。已知A、B分别为紧靠方槽两侧内壁金属铜板上的接线柱，铜板的电阻不计且宽度恰与方槽内壁等宽，方槽内溶液的长度为a，宽度为b，深度为c。其余器材及参数如下：溶液电阻（连A、B接线柱时，约为1Ω）电源（电动势，内阻不计）滑动变阻器R（最大阻值为1Ω）定值电阻（）电压表V（量程为3V，）电流表A（量程为0.6A，内阻约为0.1Ω）开关1个及导线若干（电阻不计）（1）为使测量结果尽量准确，请用笔画线代替导线，将图甲中的实验电路连接完整，要使图甲中滑动变阻器的滑片在开关闭合前恰处于正确的位置。（2）若该同学利用游标卡尺测量溶液的深度，他应使用图乙中的_______（选填“位置1”“位置2”或“位置3”）进行测量；正确测量得到的游标尺位置如图丙所示，则溶液的深度c为_______cm。（3）若电压表和电流表的示数分别用U和I表示，则该溶液电阻的表达式_______，电阻率的表达式_______（用题中所给物理量的符号表示）。【答案】（1）（2）位置35.015（3）【解析】（1）若滑动变阻器采用限流式接法，电流表示数变化范围过小，所以采用分压式接法，若电压表直接并联在A、B两接线柱上，电压表示数过小，故需并联在A、B和定值电阻两端，由于电流表内阻未知，为减小系统误差需采用电流表外接法，如图所示（2）[1]因测量溶液深度，故需使用游标卡尺的深度尺，选位置3进行测量；[2]由图丙可知，卡尺的精确度为0.05mm，根据卡尺的读数规则，其读数为故溶液深度为5.015cm。（3）[1]设溶液与定值电阻的总电阻为，由欧姆定律可知解得[2]由电阻定律联立解得14.水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧，舞者的手有规律地振动传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”般的美感，这一过程其实就是机械波的传播。现有一列沿x轴方向传播的简谐横波，t=0时刻的波动图像如图甲所示，其中参与波动的质点P的振动图像如图乙所示，求：（1）该波的传播方向和速度大小；（2）质点P在t=0开始计时后10s内经过的路程。【答案】（1）波沿x轴负方向传播；；（2）【解析】（1）由题中波形图和振动图可知t=0时质点P在平衡位置沿y轴正方向振动，根据“同侧法”可知波沿x轴负方向传播。由题图甲可知，该波的波长λ=8m；由题图乙可知，该波的周期T=4s可得波速大小（2）因时间t=10s=2.5T，质点P在t=0开始从平衡位置经过一个周期的振动的路程为4个振幅，故总路程为15.光刻机是半导体行业中重中之重的利器，我国上海微电子装备公司（SMEE）在这一领域的技术近年取得了突破性进展。电子束光刻技术原理简化如图所示，电子枪发射的电子经过成型孔后形成电子束，通过束偏移器后对光刻胶进行曝光。某型号光刻机的束偏移器长L=0.02m，间距也为L，两极间有扫描电压，其轴线垂直晶圆上某芯片表面并过中心O点，该轴线也是束偏移器的一条对称轴。芯片到束偏移器下端的距离为。若进入束偏移器时电子束形成的电流大小为，单个电子的初动能为Ek0=1.6×10-14J。不计电子重力及电子间的相互作用力，忽略其他因素的影响，电子到达芯片即被吸收。（e=1.6×10-19C）（1）若扫描电压为零，电子束在束偏移器中做何种运动？电子束到达