广州广雅省实二中六中执信五校2023-2024学年高二上学期期末联考物理试题含答案.pdf

学科网（北京）股份有限公司2023 学年学期高二期五校联考试卷学年学期高二期五校联考试卷物物 理理 命题学校：广东广雅中学 本试卷分选择题和非选择题两部分，共 8 页，满分 100分，考试用时 75分钟注意事项:1开考前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的校名、姓名、班级、考号等相关信息填写在答题卡指定区域内 2选择题每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；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的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液不按以上要求作答的答案无效 4考生必须保持答题卡的整洁第一部分第一部分 选择题（共选择题（共 46 分）分）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，只有一个选项正确1物理学是一门以实验为基础的学科，许多物理定律就是在大量实验的基础上归纳总结出来的下面四个实验装置，描述正确的是（）A安培利用装置测出了元电荷 e 的数值 B库仑利用装置总结出了点电荷间的相互作用规律 C法拉第利用装置发现了电流的磁效应 D奥斯特利用装置发现了电磁感应现象 2关于电和磁的情景中，下列说法正确的是（）图（a）图（b）图（c）图（d）A图（a）是工厂静电除尘装置的示意图，A、B 两端接直流高压电源后，则金属丝与管壁间的电场可视为广州广雅，省实，二中，六中，执信五校2023-2024学年高二上学期期末联考物理试题 学科网（北京）股份有限公司 匀强电场 B图（b）是研究电磁感应的实验，若开关一直接通，小螺线管 A 插入大螺线管 B 中不动，则滑动变阻器阻值匀速滑动时无感应电流，加速滑动时有感应电流 C图（c）是微波炉，利用微波加热食物，微波是一种电磁波，具有可以连续变化的能量 D图（c）是手机无线充电的原理，若将交流电接入送电线圈中，可以对手机进行充电 3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枪发射电子束，通过电场构成的电子透镜使其会聚或发散电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势线一电子仅在电场力作用下由 a 运动到 d，运动轨迹如图实线所示，b、c 是轨迹上的 2 个点，则下列说法正确的是（）Ab 处的电场强度与 c处的电场强度相同 B电子运动过程中，加速度大小保持不变 C电子运动过程中，动能先增大后减少 D电子运动过程中，电势能先增大后减小 42023 年 10 月 3 日晚在第十九届杭州亚运会跳水女子 10 米跳台决赛中，中国选手全红婵在最后一轮还落后于对手的情况下，凭借最后一跳的“水花消失术”，以总分 438.20 的成绩，完美“逆袭”，斩获金牌在该赛事的某次比赛中，全程可以简化为如图所示，全红蝉从最高点到入水前的运动过程记为 I，入水后到最低点的运动过程记为 II，速度减为零时并未到达池底，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A过程 I 中，她的动量改变量大子重力的冲量 B过程 I 中，她的动量改变量等于零 学科网（北京）股份有限公司 C过程 II 中，她的动量改变量等于合外力的冲量 D过程 II 中，她的动量改变量等于水的作用力的冲量 5有一家用电褽斗，其内部电路结构如图所示，改变内部连线方式可以使电褽斗处于断开状态或获得低、中、高三个不同的温度挡，选项图中是它的四种不同的连接方式，其中能获得高挡温度的是（）A B C D 6扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫，如图表所示为某款扫地机器人的铭牌标有的数据，则该扫地机器人（）电机基本参数 产品尺寸 280mm 280mm 75mm 电池 5000mA h锂电池 质量 0.65kg 无线连接 WiFi智能快连 工作额定电压 20V 工作额定功率 40W A额定工作电流为 5000mA B以额定电压工作时，每分钟消耗电能为 2400J C以额定电压工作时，电机的内阻为 10 D电池充满电后储存的总能量为 5000J 7某同学设计了一个电容式风力传感器，如图所示，将电容器与静电计组成回路，可动电极在风力作用下向右移动，风力越大，移动距离越大（两电极始终不接触）若极板上电荷量保持不变，P点为极板间的一点，下列 学科网（北京）股份有限公司 说法正确的是（）A风力越大，电容器电容越小 B风力越大，极板间电场强度仍保持不变 C风力越大，P 点的电势仍保持不变 D风力越大，静电计指针张角越大 二、多项选择题，本题共 3 小题，每小题 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，有选错或不答的得 0分 8我国特高压技术一路领先全球，即便美国也无法超越，特高压技术，指交流 1000kV 和直流800kV 电压等级的输电技术该技术最大的特点是能够实现长途高效输电，被称为“电力系统高速铁路”如图的高压输电线上使用“abcd正方形间隔棒”支撑导线 L1、L2、L3、L4，目的是将导线间距固定为 l，防止导线相碰，图为其截面图，abcd 的几何中心为 O，当四根导线通有等大同向电流时，不计地磁场的影响，则（）A穿过 abcd 的磁通量为零 B穿过 abcd 的磁通量不为零 CO点的磁感应强度为零 Dad边中点处的磁感应强度不为零 9某节能路灯可通过光控开关自动随周围环境的亮度改变进行自动控制其内部电路简化如图所示，电源电动势为 E，内阻为 r，R1为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小），R0为定值电阻，灯泡电阻不变随着傍晚到来，光照逐渐减弱时，下列判断正确的是（）学科网（北京）股份有限公司 AA 灯、B 灯都变亮 B电源的输出功率变大 C电源的效率变大 DR1中电流变化量等于 R0中电流变化量 10空间存在平行纸面的匀强电场，但电场方向未知现在纸面上建立直角坐标系 xOy，用仪器沿 Ox、Oy 两个方向探测该静电场的各点电势，得到电势 与横、纵坐标的函数关系如图所示则关于该电场，下列说法正确的是（）A电场强度的大小为 300V/m B电场强度的大小为 500V/m C电场强度的方向指向第三象限 D沿y 方向是电势降低最快的方向 第二部分第二部分 非选择题（共非选择题（共 54 分）分）三、实验三、实验题：把答案填在答题卡对应横线上，本题共题：把答案填在答题卡对应横线上，本题共 2 2 题题，共，共 1616 分分 11（8 分）某同学按图（a）电路进行电学实验时，闭合开关后发现小灯泡不亮已知电源、开关完好，连线正确，他使用多用电表检测小灯泡、电流表是否有故障（1）在开关闭合时，他用多用电表的电压挡测得 1、2 两点间的电压接近电源电动势，3、4 两点间的电压为零，则说明小灯泡出现了_(填“断路”或“短路”)故障（2）他将电流表拆离电路，用多用电表的欧姆挡测量其电阻在选择“10”倍率并欧姆调零后，测量时，发现指针偏角过大 此过程中欧姆挡的黑表笔应接触电流表的_接线柱(填“正”或“负”)为较准确地测量电流表的电阻，下面给出了可能的操作步骤，请选择正确步骤前面的字母并按合理的顺序填写在横线上：A将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指向欧姆挡右端的零刻线；B将两表笔正确接触电流表的正、负接线柱，读出电阻数值；C选择“100”倍率；D选择“1”倍率；E将选择开关旋至“OFF”挡并拔出两表笔（3）他在（2）中按正确操作测量电流表的电阻时，欧姆档的刻度盘如图（b）所示，则电流表电阻为_，说明电流表没有故障 学科网（北京）股份有限公司 图（a）图（b）12（8 分）某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，可供选择的器材有：电流表 A（00.6A）、电压表 V（03V）、滑动变阻器 R1（(最大阻值 30）、滑动变阻器 R2（最大阻值 250）、定值电阻 R0为 1.0、开关、导线若干 图（a）图（b）图（c）（1）请根据图（a）中的电路图完成图（b）的实物连线（2）为方便调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用 （填“R1”或“R2”）（3）为使电压表的示数变化更明显，请将上述器材的连线略加改动，在图（c）中方框画出改动后的实验电路图（4）该同学利用（3）中改动后的正确电路进行实验，根据测出数据画出的 U-I 图线如图（d）所示，则此干电池的电动势 E=V，内阻 r=（结果均保留到小数点后两位）学科网（北京）股份有限公司 图（d）四、计算四、计算题：本题共题：本题共 3 3 题，共题，共 3838 分分，按题按题目要求在答题卡的指定区域内作答，超出答目要求在答题卡的指定区域内作答，超出答题题框框的不给分的不给分解答题解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，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写出数值和单位 13（10 分）2023 年 3 月 12 日，在短道速滑世锦赛男子 5000 米接力决赛中，中国队以 7 分 04 秒的成绩获得冠军。某次训练中，参与接力的两队员，甲质量为 m=60kg，乙质量为 M=75kg，接力前两人的速度均为v0=10m/s，方向均向前，且甲在前，乙在后接力时，如图所示，乙从后面猛推甲，动作完成瞬间，乙的速度变为 v1=2m/s，方向不变，若接力过程两人所受的系统外力远小于推力，且接力前后瞬间两人均在同一条直线上运动，求：（1）乙猛推甲的动作完成瞬间，甲的速度大小 v2；（2）乙猛推甲过程，甲和乙组成的系统增加的机械能 E 14（12 分）如图，在竖直平面内存在竖直向上的匀强电场长度为 l的轻质绝缘细绳一端固定在 O点，另一端连接一质量为 m、电荷量为+q的小球（可视为质点），初始时小球静止在电场中的 a点，此时细绳拉力为2mg，g为重力加速度（1）求电场强度 E 的大小；（2）求 a、O 两点的电势差 UaO；（3）若小球在 a 点获得一水平初速度4avgl=，使其在竖直面内做圆周运动，求小球运动到 b点时，细绳拉力 F 的大小 学科网（北京）股份有限公司 15（16 分）如图（a）所示，两竖直平行金属板 A、B与 x 轴垂直，接在电压大小为0400VU=的稳压电源上，A 板过原点，在 B板上靠近中间处有一长度02cmd=的水平狭缝在 B板右侧水平放置边长为10cml=的两正方形平行金属板 C、D，两板间距10cmd=，距板右端2l处垂直 x 轴有一足够大的荧光屏A 板中间位置沿 z轴方向有一线形离子源，可以连续释放初速度为零的正离子已知离子源、B 板上的狭缝和 C、D板中间线均在同一水平面内，且 C、D板不加电压时，屏上会出现长 2cm 一条水平亮线现在 C、D 两极板间接上如图（b）所示的交变电压（若每个离子穿过 C、D 板间的时间极短，可认为此过程中 C、D 板间电压不变，极板间形成的电场可视为匀强电场），忽略电场的边缘效应，不计离子重力以及离子间的相互作用力，离子的比荷均为qm=62 10 C/kg求：（1）离子穿过 B板狭缝时的速度大小；（2）C、D板间电压为 U1=400V 时，离子离开 C、D 板时的速度与水平方向夹角(即速度偏向角)的正切值；（3）离子打在屏上的区域面积 S 图（a）图（b）学科网（北京）股份有限公司 参考答案：参考答案：1B【解析】密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值故 A 错误；库仑利用装置总结出了电荷间的相互作用规律故 B 正确；1820 年奥斯特利用装置发现了电流的磁效应故 C 错误；法拉第利用装置发现了电磁感应现象故 D 错误 故选 B 2D【解析】A如图（a）所示，金属丝与管壁间的电场是非匀强电场故 A 错误；B如图（b）所示，开关一直接通，小螺线管A插入大螺线管B中不动，只要移动滑片，电路中的电流就发生变化，A 产生的磁场就发生变化，B 中的磁通量会发生变化，电路中就有感应电流故 B 错误；C如图（c）所示，微波炉来加热食物，微波是一种电磁波，微波的能量是不连续的，量子化的故 C 错误；D如图（d）所示，电磁感应式无线充电的原理是通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电故 D 正确 故选 D 3C【解析】A根据电场线与等势线垂直，且电场线上该点的切线方向为该点的场强方向，由图可知 b处电场线的切线方向斜向左上方，c处电场线的切线方向斜向左下方，所以 b、c点的电场强度不相同，故 A 错误；B等势线的疏密也可以反映电场的强弱，由 a 到 d等势线先变疏后变密，所以电场强度先减小后增大，则电子的加速度先减小后增大，故 B 错误；CD电子从 a到 d运动时，因为电子仅受电场力，电场力与电子运动方向的夹角先是锐角，后面变成钝角，即电场力先做正功，后做负功，则动能先增大后减小，而电势能先减小后增大，故 C 正确；D 错误 故选 C 4C【解析】A从空中最高点到入水前的过程中，她仅受重力作用，她的动量改变量等于重力的冲量，A 错误；B从空中最高点到入水前的过程中，速度增大，动量增大，动量的变化量不为零，B 错误；CD从接触水面到水中最低点的过程中，除了重力还有水的作用力，根据动量定理可知，从接触水面到水中最低点的过程中，她的动量改变量等于水对她的冲量与重力的冲量之和，D 错误，C 正确 故选 C 5D【解析】AA 选项为断路，没有电流，不工作，A 错误；BCDB 选项 R1、R2串联，发热功率为：学科网（北京）股份有限公司 2212UPRR=+；C 选项只有 R1工作，发热功率为：231UPR=；D 选项 R1、R2并联，发热功率为：241212+UPR RRR=；可以判断出，P2最小，P4最大，所以能获得高挡温度的是 D 选项 故选 D 6B【解析】ABC由铭牌知，扫地机器人工作的额定电压为 20V，额定功率为 40W，则额定电流 40A2A20PIU=2000mA 以额定电压工作时每分钟消耗电能为 40 60J2400JEPt=以额定电压工作时电阻如果用欧姆定律进行计算为 20102URI=由于电动机不是纯电阻电路，故用欧姆定律算出来的是错误的内阻值；故 AC 错误，B 正确；D充满电后的电量为 35000mA h5000 103600C18000CqIt=充满电后的能量为 520 18000J3.6 10 JWUIt=故 D 错误 故选 B 7B【解析】A根据题意可知，风力越大，则d越小，由公式 4SCkd=可得，电容器电容越大，故 A 错误；B由公式 学科网（北京）股份有限公司 4SCkd=，QCU=，UEd=整理可得 4 kQES=根据题意可知，Q保持不变，风力越大，则d越小，极板间电场强度不变，故 B 正确；C由 UEd=可知，由于E不变，可动极板与P点的距离减小，则可动极板与P点电势差减小，由于可动极板接地，电势一直为 0，则P点电势改变，故 C 错误；D由 QCU=可知，由于 Q 保持不变，C变大，则U减小，则静电计指针张角越小，故 D 错误 故选 B 8ACD【解析】AB根据右手螺旋定则可知，四根通电导线产生的磁场方向与 abcd所在平面平行，所以穿过 abcd的磁通量为零故 B 错误，A 正确；C因四条导线中的电流大小相等，O点与四条导线的距离均相等，由安培定则和对称性可知，L1在 O点的磁感应强度与 L3在 O 点的磁感应强度等大反向，L2在 O点的磁感应强度与 L4在 O点的磁感应强度等大反向，所以四条导线在 O点的磁感应强度等于零故 C 正确；D根据安培定则以及对称性，L1和 L4在 ad 边中点处的磁感应强度方向与 L2和 L3在 ad边中点处的磁感应强度方向相反，但大小不相等，所以 ad 边中点处的磁感应强度不为零故 D 正确 故选 ACD 9AC【解析】光照逐渐减弱时，光敏电阻阻值增大，电路总电阻增大，总电流减小，内电压减小，外电压增大 A外电压增大，A 灯变亮；支路 R0上的电流减小，R0上的电压减小，又因为外电压增大，所以 B 灯电压增大，所以 B 灯变亮，故 A 正确；B电源的输出功率 2222222()()()()4E REEEPRRrRrRrRrrRR=+外出外外外外外外外 显然，只有当外电阻等于内阻时电源的输出功率才最大，而当Rr外，且始终增大时，电源的输出功率始终减 学科网（北京）股份有限公司 小，而当Rr外，且始终增大时，电源的输出功率会先增大，后减小；电源电动势不变，电源内阻与外电路电阻关系不确定，故电源输出功率无法判断，故 B 错误；C因为外电阻变大，根据 221()I RRrIRrRrRr=+可知，电源的效率变大，故 C 正确；D对于支路 R0，有 01BIII=+其中、00I 所以 01|II时离子打到极板上，800VU 时离子打到屏上；设粒子打到屏上区域的竖直高度为 y0，根据上述推导可得结论：打到屏上的离子好像是从两极板间中线的中点沿直线射出一样 学科网（北京）股份有限公司 结合题图由三角形相似可得 01221122dlyll=+解得 0yd=0.1m 因此，打到屏上区域为高 2y0、宽0d的长方形 面积 20240cmSdd=410-3m2