廣東省東莞市五校聯(lián)考2024-2025學年高二上學期12月期中物理試題 含解析

2024-2025學年度第一學期五校第二次聯(lián)考高二物理本試卷滿分100分，考試用時75分鐘。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.在國際單位制中，下列物理量的單位表示正確的是（）A.電量的單位A·s B.電動勢的單位J·CC.電場強度的單位V·m D.磁通量的單位T/m2【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)公式可知，電量的單位為A·s，故A正確；B．根據(jù)公式可知，電動勢的單位為J/C，即V，故B錯誤；C．根據(jù)公式可知，電場強度的單位為V/m，故C錯誤；D．根據(jù)公式可知，磁通量的單位為T·m2，即Wb，故D錯誤。故選A。2.電子車票，也稱“無紙化”車票，乘客網(wǎng)上購票后，直接通過“刷身份證”或“掃手機”即可順利進站。如圖所示是乘客通過“刷身份證”進站時的情景，將身份證靠近檢驗口，機器感應(yīng)電路中就會產(chǎn)生電流，從而識別乘客身份。圖中能說明這一原理的是（）A.通電導體在磁場中受到安培力B.導體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流C.通電螺線管的磁性強弱與電流大小有關(guān)D.通電導體周圍存在磁場【答案】B【解析】【詳解】由題意可知，刷身份證時會產(chǎn)生感應(yīng)電流，即由磁產(chǎn)生電，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，所以其工作原理為電磁感應(yīng)現(xiàn)象。A．圖中有電源，為電動機的工作原理，是根據(jù)通電導體在磁場中受力而運動的原理制成的，故A不符合題意；B．圖中沒有電源，為發(fā)電機的工作原理，是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的，故B符合題意；C．圖示的實驗是探究通電螺線管的磁性強弱與電流大小的關(guān)系，運用了電流的磁效應(yīng)，故C不符合題意；D．圖示為奧斯特實驗，說明通電導線周圍存在磁場，故D不符合題意。故選B。3.“通草球”是五加科植物通脫木的莖髓，秋天取莖，放置干燥處晾干，將其莖髓制成小球，這種小球密度很小，且絕緣，過去常用來做靜電實驗?，F(xiàn)在這種東西較少見，一般中藥店里有售。在圖中，兩個通草球甲和乙懸掛在支架上，彼此吸引。關(guān)于該現(xiàn)象判斷正確的是（）A.甲小球一定帶了電 B.乙小球一定帶了電C.兩個小球中有一個可能不帶電 D.甲、乙小球一定帶有異種電荷【答案】C【解析】【詳解】由圖可知，兩通草球相互吸引，則兩小球可能帶異種電荷，也可能只有一個小球帶電，另一個小球不帶電。故選C。4.在炎熱的夏天我們可以經(jīng)?？吹?，有的小朋友的太陽帽前有一小風扇，如圖所示，該小風扇與一小型的太陽能電池板相接，對其供電。經(jīng)測量該電池可以產(chǎn)生的電動勢為E=1.0V，電池內(nèi)阻不能忽略，則關(guān)于該電池的描述正確的是（）A.該電池單位時間內(nèi)可以把1.0J的太陽能轉(zhuǎn)化為電能B.該電池把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)比一節(jié)干電池（電動勢為1.5V）的本領(lǐng)小C.如果外電路正常工作，則路端電壓等于1.0VD.把該電池接入閉合電路后，電動勢減小【答案】B【解析】【詳解】A．電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷從電源內(nèi)部的負極移到正極所做的功，即把太陽能轉(zhuǎn)化為電能的多少，而不是在1s內(nèi)轉(zhuǎn)變的電能，故A錯誤；B．1.5V的干電池電動勢更大，說明把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)更大，故B正確；C．根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，外電路正常工作，則路端電壓小于電源電動勢，即小于10V，故C錯誤；D．把該電池接入閉合電路后，電動勢不變，故D錯誤。故選B。5.電力電纜在正常運行電壓作用下，電場是均勻分布的，但電纜終端處的電場不再是均勻分布，電纜終端周圍的電場分布情況如圖所示，虛線為等勢線，實線為電場線，下列說法正確的是（）A.電場中b點的電場強度大于a點的電場強度B.在a點由靜止釋放一帶正電的粒子，粒子將沿電場線運動且會經(jīng)過b點C.同一帶正電的粒子在a、b、c三點電勢能的關(guān)系為D.將一帶負電的粒子由a點經(jīng)b點移至c點，電勢能先增大后減小【答案】C【解析】【詳解】A．電場線的疏密表示電場強度的大小，a點疏密程度大于b點，所以a點的電場強度大于b點的電場強度，故A錯誤;B．在a點由靜止釋放一帶正電的粒子，所受電場力的方向為a點的切線方向，所以粒子不會沿著電場線運動，故B錯誤；C．圖中可知a、b、c三點電勢大小關(guān)系根據(jù)故同一帶正電的粒子在a、b、c三點電勢能的關(guān)系為故C正確；D．圖可知，，故將一帶負電的粒子由a點經(jīng)b點移至c點，電場力先做正功后做負功，電勢能先減小后增大，故D錯誤。故選C。6.如圖所示，一平行板電容器兩極板水平正對，上極板M固定，下極板N放在一個絕緣的溫度敏感材料上，溫度敏感材料會因為溫度的變化而出現(xiàn)明顯的熱脹冷縮，給電容器充電后，N板帶有正電，一帶電微粒恰好靜止在兩極板間的P點。使極板與電源斷開，當溫度升高時，下列說法正確的是（）A.極板間的距離增大 B.電容器的電容減小C.兩板間的電場強度減小 D.帶電微粒仍然靜止【答案】D【解析】【詳解】AB．當溫度升高時，溫度敏感材料由于熱脹冷縮，使得電容器兩極板間距離減小，根據(jù)可知，電容器的電容增大。故AB錯誤；CD．由于電容器與電源斷開，所以電容器所帶電荷量不變，根據(jù)可知，電場強度不變，粒子所受電場力不變，所以帶電粒子仍處于靜止狀態(tài)。故C錯誤；D正確。故選D。7.如圖所示，光滑水平地面上的P、Q兩物體質(zhì)量都為m，P以速度v向右運動，Q靜止且左端有一輕彈簧。當P撞上彈簧，彈簧被壓縮至最短時（）A.P的動量變?yōu)? B.P、Q的速度不相等C.Q的動量達到最大值 D.P、Q系統(tǒng)總動量仍然為mv【答案】D【解析】【詳解】D．P、Q組成的系統(tǒng)所受的合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，初始時總動量為mv。彈簧被壓縮到最短時，P、Q系統(tǒng)總動量仍為mv，故D正確；ABC．P在壓縮彈簧的過程中，Q做加速運動，P做減速運動，兩者速度相等時，彈簧壓縮量最大，然后Q繼續(xù)加速，P繼續(xù)減速，所以彈簧壓縮最短時，Q的動量未達到最大值。彈簧被壓縮到最短時，P、Q的速度相等，根據(jù)可知此時P的動量為，故ABC錯誤。故選D。8.我國某汽車集團采用減小厚度、增加長度的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新方案推出了“刀片電池”，可以在同樣的空間內(nèi)裝入更多電池。如圖所示，一款車型裝配了N塊“刀片電池”，每塊“刀片電池”的容量是q，平均工作電壓是U，該車型采用充電電壓為U0的快充充電樁時，充電效率為80%，充滿電需要的時間為t。已知該車型每行駛100km平均能耗是E，則下列說法不正確的是（）A.電池組充滿電后儲存的電荷量為Nq B.單塊電池充滿電后儲存的電能為qUC.電池組充滿電后的續(xù)航里程為 D.快充充電樁的平均充電電流為【答案】D【解析】【詳解】A．電池組充滿電后儲存的電荷量為故A正確，不符合題意；B．單塊電池充滿電后儲存的電能為故B正確，不符合題意；C．電池組充滿電后儲存的電能為NqU，而汽車每行駛100km平均能耗是E，則電池組充滿電后的續(xù)航里程為故C正確，不符合題意；D．快充充電樁充電過程有所以平均充電電流為故D錯誤，符合題意。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。9.下列說法是某同學對電場中的概念、公式和一些現(xiàn)象或物理原理在技術(shù)中應(yīng)用的理解，正確的是（）A.根據(jù)電場強度定義式，電場中某點的電場強度與試探電荷所受電場力成正比B.根據(jù)公式可知，該公式只能夠求純電阻電路的電流做功C.人們把最小的電荷量叫做元電荷D.武當山金頂上金殿出現(xiàn)的“雷火煉殿”現(xiàn)象，這是因為帶電的積雨云與金殿頂部之間形成巨大電勢差，使空氣電離，產(chǎn)生電弧【答案】CD【解析】【詳解】A．電場強度是由電場本身的性質(zhì)決定，與試探電荷和試探電荷所受電場力無關(guān)，故A錯誤；B．公式是電功的定義式，適用于任何電路，故B錯誤；C．人們把最小的電荷量叫做元電荷，故C正確；D．武當山金頂上金殿出現(xiàn)的“雷火煉殿”現(xiàn)象，這是因為帶電的積雨云與金殿頂部之間形成電勢差，使空氣電離，產(chǎn)生電弧，故D正確。故選CD。10.學生李華研發(fā)了一款名字叫做“AD-case”的手機殼，從外觀上：可以看到這個手機殼長有8個觸角，當手機墜落時，接觸地面瞬間8個觸角會瞬間彈出來，起到很好的緩沖作用。研究緩沖效果的實驗中，總質(zhì)量為200g的手機從距離地面1.8m的高度跌落，平摔在地面上，保護器撞擊地面的時間為0.2s，然后手機保持靜止，不計空氣阻力，，則以下說法正確的是（）A.保護器的緩沖作用是減小了手機落地過程的動量變化量B.保護器使得手機撞擊地面的時間延長C.手機從開始掉落到恰好靜止的過程中重力沖量的大小為1.2N·sD.手機從開始掉落到恰好靜止的過程中地面對手機的平均作用力大小為8N【答案】BD【解析】【詳解】AB．根據(jù)動量定理可知保護器使得手機撞擊地面的時間延長，即保護器的緩沖作用是減小了手機落地過程的動量變化率，故A錯誤，B正確；C．由自由落體運動規(guī)律可知解得故手機從開始掉落到恰好靜止的過程用時根據(jù)沖量定義可得手機從開始掉落到恰好靜止的過程中重力沖量的大小為故C錯誤；D．設(shè)手機落地前速度為，以上分析可知手機從開始掉落到恰好靜止的過程中地面對手機的平均作用力為F＇，規(guī)定向下為正方向，則根據(jù)動量定理解得故D正確。故選BD。11.細胞膜的厚度約等于，當細胞膜的內(nèi)外層之間的電壓達到40mV時，一價鈉離子（）可發(fā)生滲透通過細胞膜。若將細胞膜內(nèi)的電場視為勻強電場，當鈉離子剛好發(fā)生滲透時，下列說法正確的是（）A.細胞膜內(nèi)電場強度的大小為B.細胞膜內(nèi)電場強度的大小為C.一個鈉離子發(fā)生滲透時電勢能改變0.04eVD.一個鈉離子發(fā)生滲透時電勢能改變【答案】BC【解析】【詳解】AB．細胞膜內(nèi)電場強度的大小故A錯誤；B正確；CD．由電場力做功與電勢差的關(guān)系得根據(jù)聯(lián)立，解得即一個鈉離子發(fā)生滲透時電勢能減少了或。故C正確；D錯誤。故選BC。12.正四面體abcd位于真空中，在頂點a、d處分別固定電荷量為-q和+q的點電荷，其中，已知四面體的棱長為L，e、f分別為ab、cd的中點，靜電力常量為k，規(guī)定無窮遠處電勢為0。下列說法正確的是（）A.b、c兩點電場強度方向相同B.c點電場強度的大小為C.電勢差等于電勢差D.b、f連線上b點電勢等于0【答案】ABD【解析】【詳解】A．設(shè)中點為g點，則平面為零勢面，可知b、c兩點電場強度方向必相同，故A正確；B．電荷量為和的點電荷單獨作用時在c點產(chǎn)生的電場強度大小均為，且兩電場強度方向夾角為，可知c點電場強度的大小為故B正確；C．f點與正電荷距離近，電勢大于0，e點與負電荷距離近，電勢低于0，b、c兩點電勢均等于0，可知，故C錯誤；D．b點在零勢面上，其電勢為0，b、f連線上其余各點的電勢均大于0，故D正確。故選ABD。三、實驗題：本題共2題，共18分。請將答案填寫在答題卡相應(yīng)的位置。13.某物理課外實驗小組為了測量某未知小阻值電阻Rx的阻值，制定了三種測量方案。（1）方案一：用歐姆表測電阻a.在進行正確機械調(diào)零后，將歐姆擋選擇開關(guān)撥至×1擋，先將紅、黑表筆短接，讓指針指在______（選填“左側(cè)”或“右側(cè)”）零刻度線上。b.歐姆表指針如圖甲所示，可得未知電阻的阻值約為______Ω。（2）方案二：用伏安法測電阻設(shè)計了如圖乙所示的實驗電路，電壓表的示數(shù)為2.8V，電流表的示數(shù)為80mA，則由此可得未知電阻的阻值為______Ω。為了減小實驗中的測量誤差，應(yīng)該盡量選用內(nèi)阻值較大的______（選填“電壓表”或“電流表”）。（3）方案三：用替代法測電阻a.如圖丙所示，將電阻箱R的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)和，調(diào)節(jié)電阻箱R，使電流表示數(shù)為，讀出電阻箱的示數(shù)，其中為保護電阻，阻值未知；b.開關(guān)閉合，斷開開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱R，使電流表示數(shù)仍為，讀出電阻箱的示數(shù)；c.則可得出電阻=______Ωd.實驗中電流表不是理想電流表，其內(nèi)阻對電阻的測量值______（選填“有”或“無”）影響?！敬鸢浮浚?）①.右側(cè)②.36（2）①.35②.電壓表（3）①.34②.無【解析】【小問1詳解】[1]歐姆調(diào)零時，需將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動變阻器讓電流表滿偏，即讓指針指在右側(cè)零刻度線上；[2]圖甲可知，未知電阻阻值【小問2詳解】[1]由歐姆定律得[2]這里的誤差主要來源于電壓表的分流，所以為了減小電壓表的分流影響，應(yīng)該盡量選用內(nèi)阻值較大的電壓表；【小問3詳解】[1]由于兩次的電流相同，故兩次的總電阻也相同，即代入題中數(shù)據(jù)得[2]若考慮電表影響，由于兩次電流相同，所以兩次的總電阻還是相同，則有整理得故實驗中電流表不是理想電流表，其內(nèi)阻對電阻的測量值不影響。14.某實驗小組嘗試測量電動車上蓄電池的電動勢和內(nèi)阻。用電流表、電壓表、滑動變阻器、待測蓄電池等器材設(shè)計了如圖甲所示實驗電路。（1）某同學選擇合適的儀器按照圖甲規(guī)范操作，實驗時發(fā)現(xiàn)，大范圍移動滑動變阻器的滑片，電壓表的示數(shù)變化都不明顯，該同學在思考后將的定值電阻串入電路中，如圖________（選填“乙”或“丙”），解決了這一問題；（2）多次調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值，讀出相應(yīng)的電壓表和電流表示數(shù)U和I，用測得的數(shù)據(jù)描繪出如圖丁所示的圖像，則該電池的電動勢________V，內(nèi)阻________Ω（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）；（3）該同學反思發(fā)現(xiàn)上述實驗方案存在系統(tǒng)誤差。若考慮電表內(nèi)阻的影響，對測得的實驗數(shù)據(jù)進行修正，在圖丁中重新繪制圖線，與原圖線比較，新繪制的圖線與橫坐標軸交點的數(shù)值將________，與縱坐標軸交點的數(shù)值將________（兩空均選填“變大”“變小”“不變”）。【答案】（1）乙（2）①.12②.1.0（3）①.不變②.變大【解析】小問1詳解】實驗時發(fā)現(xiàn)，大范圍移動滑動變阻器的滑片，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)一個定值電阻，則圖乙可以解決這一問題?！拘?詳解】[1][2]根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知則由圖像可知該電池的電動勢12V內(nèi)阻【小問3詳解】[1][2]圖像與橫軸交點表示短路電流，當電源短路時，電表的內(nèi)阻不影響短路電流，與橫坐標軸交點的數(shù)值不變；電壓表和電源并聯(lián)，測量的內(nèi)阻是電壓表和電源并聯(lián)后的電阻，比電源內(nèi)阻的真實值小，圖像斜率偏小，修正后圖像斜率變大，與縱坐標軸交點的數(shù)值將變大。四、計算題：本題共2題，共26分。需要寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。15.如圖所示，在平面直角坐標xOy中，第一象限存在沿y軸負方向的水平勻強電場，在y軸負半軸上的O'處固定著一點電荷（設(shè)勻強電場與點電荷電場以x軸為界互不影響）。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點以速度垂直于y軸射入電場，經(jīng)x軸上的N點與x軸正方向成角射入第四象限，此后在點電荷作用下做勻速圓周運動，最后從y軸負半軸上的P點垂直于y軸射出，OP的長度為8R。不計粒子重力，靜電力常量為k，。求：（1）M、N兩點間電勢差；（2）O'處點電荷電性和電荷量Q。【答案】（1）（2）【解析】【小問1詳解】分析可知帶正電的粒了在第I象限電場中做類平拋運動，在水平方向上做勻速直線運動，設(shè)粒子經(jīng)過N點時的速度為，軌跡如圖根據(jù)類平拋運動規(guī)律其中，粒子從M點運動到N點的過程，由動能定理有聯(lián)立解得【小問2詳解】設(shè)帶電粒子做勻速圓周運動的運動半徑為r，由幾何關(guān)系得解得結(jié)合題意，由牛頓第二定律有聯(lián)立解得16.如圖所示，質(zhì)量的滑板A帶有四分之一光滑圓軌道，圓軌道的半徑，圓弧底端切線水平，滑板A上表面的水平部分粗糙?，F(xiàn)滑板A靜止在光滑水平面上，左側(cè)緊靠固定擋板，右側(cè)有與A等高的固定平臺，平臺與A的右端間距為s。平臺最右端有一個高的光滑斜坡，斜坡和平臺用