广东省六校2024-2025学年高二上学期12月联合考试物理试题（含答案）

2024~2025学年度第一学期高二六校联合学业质量检测物理注意事项：1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡的相应位置。3.全部答案在答题卡上完成，答在本试题卷上无效。4.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。5.考试结束后，将本试题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.关于各图所涉及的物理知识，下列说法正确的是A.图甲，导体棒因静电感应A端带负电荷，B端带正电荷B.图乙，飞机尾翼尖端处有些很细的针是为了预防雷电击中高空飞行的飞机C.图丙，静电除尘装置两极板间存在匀强电场D.图丁，毛皮与橡胶棒摩擦起电时，毛皮带正电是因为在摩擦过程中失去电子2.除颤仪是一种常见的医疗仪器，它能用较强的脉冲电流消除心律失常，使心脏恢复窦性心律.如图是除颤仪某次工作时产生的局部电场，虚线是等势线及其电势值，一带电粒子只在电场力作用下沿实线飞经该电场，则A.粒子带负电B.粒子在A点的动能大于在C点的动能C.A点的加速度小于C点的加速度D.粒子从A点到B点电场力所做的功小于从B点到C点电场力所做的功3.如图甲所示，高压输电线上有a、b、c三根相互平行的水平长直导线，通有大小相等且方向相同的电流I.a'、b'、c'为导线a、b、c上的三个点，连接三点构成的三角形为等腰直角三角形a'b'=b'c',，且与三根导线均垂直，O为连线a'c'的中点.【高二六校联合学业质量检测物理卷第1页(共6页)】5213BA.a、c两根导线相互排斥B.导线b受到的安培力方向竖直向上C.O点的磁感应强度大小为B，方向是从O指向cD.在a'4.如图所示，两个带正电小球A、B的质量均为m，且qA=2qB.A,用长为L的绝缘细线悬于O点，B放在悬点O正下方固定绝缘圆弧体的光滑圆弧面上，A、B在同一水平线上，均处于静止状态，细线与竖直方向的夹角为60°,A.A球的带电量q=3mgLB.B球的带电量q=C.细线的拉力大小为3D.B球对圆弧面的作用力大小为2mg5.如图所示是一个质量为m，电荷量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，不计空气阻力.现给圆环向右的初速度v₀，在以后v₀,的运动过程中，圆环运动的速度v、圆环受到的洛伦兹力.F洛、摩擦力f关于时间t6.空间中存在着一沿x轴方向的静电场，在x轴上各点电势和位置坐标的对应关系φ-x如图ϕ-x所示，其中±x₁处的电势最高，在-x₁∼+x₁区域内O点是电势最低的点.下列分析正确的是A.-x₂∼-x₁区间内电场方向与x₁∼x₂区间内电场方向相同B.在0∼x₁区间内，沿-x方向，电场强度一直减小C.电子在0~x₁处的电势能小于在x₂处的电势能x₂D.若把一正电荷在-x₁处静止释放，仅受电场力的作用，该电荷将在-x₁∼+x₁之间做往复运动【高二六校联合学业质量检测物理卷第2页(共6页)】5213B7.由导电的多晶硅制成的电容加速度传感器如图甲所示，图乙是其原理图，位于中间的多晶硅悬臂梁分别与顶层多晶硅、底层多晶硅组成两个电容器(C₁、A.匀速向上运动时，C₁减小，C₂增加B.保持加速度恒定向上运动时，C₁一直减小，C₂一直增加C.由静止突然加速向上运动时，电容器C₁两板间电压增大，电容器C₂两板间电压减小D.正在匀速向上运动的传感器突然停止运动时，电容器C₁两板间场强减小，电容器C₂两板间场强增大二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。8.随着智能手机的广泛应用，充电宝成为用电器及时充电的一种重要选择.充电宝可以视为与电池一样的直流电源.在如图所示的电路中，利用充电宝为电路供电，电动势保持E=10V不变，内阻r=1Ω，定值电阻R₀=1Ω.闭合开关S后，理想电压表示数为2V，额定功率为9W的灯泡恰能正常发光.已知电动机M的内阻.Rₘ=4Ω,灯泡的电阻保持不变，则下列说法正确的是A.灯泡的电阻为4ΩB.电动机对外输出的机械功率4WC.电动机工作10s产生的热量Q=1JD.电源的工作效率为80%9.如图所示，水平面内半径为R=2cm的圆周上均匀分布有A、B、C、D、E、F六个点，空间有一方向与圆平面平行的匀强电场.已知A、C、E三点的电势分别为φA=1+3A.电场强度的方向由A指向EB.电场强度的大小为1V/mC.将电子从D点沿圆弧DEFA移到A点，电势能先增大再减小D.将电子从D点沿圆弧DEFA移到A点，电势能先减小再增大【高二六校联合学业质量检测物理卷第3页(共6页)】5213B10.质谱仪是一种测量带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图，离子源A产生电荷量相同而质量不同的离子束(初速度可视为零)，从狭缝S₁进入电场，经电压为U的加速电场加速后，再通过狭缝S₂从小孔垂直MN射入圆形匀强磁场.该匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外，半径为R，磁场边界与直线MN相切，E为切点.离子离开磁场最终到达感光底片MN上，设离子电荷量为q，到达感光底片上的点与E点的距离为x，不计重力，可以判断A.离子束带正电B.x越大，则离子的比荷一定越大C.到达x=3R处的离子质量为D.到达x=3R处的离子在匀强磁场运动时间为三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.(5分)小李同学在使用多用电表测电阻的实验中：(1)机械调零时应调节甲图中部件(选填“S”或“T”或“K”)，使指针指在左侧“0”刻度处；进行欧姆调零时，他将两表笔短接，调节甲图中部件(选填“S”或“T”或“K”)，使多用电表的指针停在“0Ω”刻度位置；(2)测量某电阻时，他先选用“×10”倍率的电阻挡测量，发现指针偏转角度过小，因此需选择(选填“×1”或“×100”)倍率的电阻挡.换挡后，在测量前(选填“需要”或“不需要”)再进行欧姆调零；他在进行上述正确操作后继续测量该电阻，多用电表指针的位置如乙图所示，则该电阻的测量值为Ω.12.(10分)某同学想把量程为500μA但内阻未知的微安表G改装成量程为3V的电压表，他先测量出微安表G的内阻，然后对电表进行改装，最后再利用一标准电压表，对改装后的电压表进行检测.实验中可供选择的器材有：A.滑动变阻器R₁(0~5kΩ)B.滑动变阻器R₂C.电阻箱R'(0~9999.9Ω)D.电源E₁(电动势为9V)E.电源E₂(电动势为1.5V)F.开关、导线若干【高二六校联合学业质量检测物理卷第4页(共6页)】5213B具体实验步骤如下：a.按如图甲所示的电路图连接好线路；b.将滑动变阻器R的阻值调到最大，闭合开关、S₁后调节R的阻值，使微安表G的指针满偏；c.再闭合开关S₂,，保持R不变，调节.R'的阻值，使微安表G示数为300μA，此时R'的示数为3000回答下列问题：(1)①为使闭合S₂后干路电流基本不变，图甲中电源应选(填“E₁”或“E₂”)，滑动变阻器应选(填“R₁”或“R₂”);②由实验操作步骤可知，微安表G内阻的测量值.Rg=_________¯Ω,，与微安表内阻的真实值相比(填“偏大”“相等(2)若按照(1)中测算的.Rg,，将上述微安表G改装成量程为3V的电压表，需要串联一个阻值为(3)用如图乙所示电路对改装电压表进行校对，由于内阻测量造成的误差，当标准电压表示数为1.5V时，改装电压表中微安表G的示数为245μA.为了尽量消除改装后的电压表测量电压时带来的误差，R₀的阻值应调至Ω(结果保留两位小数).13.(11分)如图所示，两根相距为d的平行金属导轨与水平面间的夹角为θ，两导轨右端与滑动变阻器、电源、开关连接成闭合回路，在两导轨间轻放一根质量为m、长为d的导体棒MN.导轨间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场.调节滑动变阻器，当通过导体棒的电流为I和3I时，导体棒MN均恰好静止.已知重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力.(1)试分析判断a端为电源的正极还是负极；(2)求匀强磁场的磁感应强度B的大小；(3)求导体棒与导轨间的动摩擦因数μ.【高二六校联合学业质量检测物理卷第5页(共6页)】5213B14.(12分)如图所示为某静电除尘装置的简化原理图，两块平行带电极板间为除尘空间.带负电的尘埃分布均匀，比荷均为qm=2×108C/kg,均以沿板方向的速率v₀=2×10⁵m/s射入除尘空间，当其碰到下极板时，所带电荷立即被中和，同时尘埃被收集.调整两极板间的电压可以改变除尘率η(相同时间内被收集尘埃的数量占进入除尘空间尘埃的数量的百分比).已知板长L=20cm,板宽d=4cm,，极板所加电压恒为(1)尘埃在板间运动时的加速度a的大小；(2)当两极板间电压为U=12V时的除尘率η；(3)若要使除尘率达100%，至少要在两极板加多大电压?15.(16分)如图甲所示建立立体空间坐标系，P为与xOy平面平行放置的竖直屏，与z轴垂直相交于z=0.9m处.如图乙所示，粒子源位于xOy平面内的第二象限内，粒子源飘出初速度为零的正粒子，加速电场负极板与yOz平面重合，加速电压U=1.0×10³V.粒子加速后从y轴上小孔M进入第一象限，M点对应坐标.y₁=0.04m.在x轴上方Ⅰ区域((0<x<x₁)内存在沿z轴负方向的匀强磁场，磁感应强度.B₁=2T,在x轴上方Ⅱ区域(x₁<x≤x₂)内存在沿z轴正方向的匀强磁场.B₂,，在Ⅱ区域和x轴下方存在沿z轴正方向的匀强电场E(未画出).已知粒子质量m=1.0×10⁻¹³kg,电荷量q=5×10⁻⁹C,坐标x₁=0.08m、x₂=0.2m,电场强度E=4.0×10⁴N/C,不计粒子的重力和空气的影响，粒子恰好不从Ⅱ区域右边界射出.取(1)粒子经过Ⅰ区域运动轨迹的圆心角θ的余弦值cosθ；(2)Ⅱ区域内的磁感应强度.B₂的大小；(3)粒子打在P屏上位置的y坐标.【高二六校联合学业质量检测物理卷第6页(共6页)】5213B2024~2025学年度第一学期高二六校联合学业质量检测·物理参考答案、提示及评分细则一、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。题号1234567答案DBCDBCC二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。题号8910答案ADACAC三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.(1)ST(2)×100需要1800(每空1分)12.(1)①E₁(1分)R₂(1分)②2000.0(或2000)(2分)偏小(2分)(2)4000.0(或4000)(2分)(3)3877.55(2分)13.解：(1)由题意可知安培力方向沿导轨平面向上，由左手定则可知导体棒中的电流方向为由M到N，所以a端为电源的正极.(2)当通过导体棒的电流为Ⅰ时，对导体棒受力分析有F当通过导体棒的电流为3I时，对导体棒受力分析有F由题意可知FA2解得FF又F解得B=(3)由题意可知解得μ=【评分标准：第一问2分，其它每式1分】14.解：(1)尘埃仅受电场力，则有a=又E=U【高二六校联合学业质量检测·物理卷参考答案第1页(共2页)】5213B联立可得尘埃在板间运动时的加速度大小为a=(2)若某尘埃粒子恰好能被收集，则水平方向有L=v₀t④竖直方向有y=1联立解得y=3cm⑥除尘率为η=(3)由①②④⑤得y=qU由于y=3当η=100%时,y₁=d⑩可解得U₁=16V【评分标准：⑧式2分，其它每式1分】15.解：(1)粒子经加速区加速qU=在Ⅰ区域内洛仑兹力提供向心力qvB设粒子打出Ⅰ区域时速度偏角为θ，则x₁=r₁sinθ③则cosθ=0.6④(2)粒子在Ⅱ区域内垂直电磁场方向做匀速圆周运动，半径为r₂，由几何关系得.x₂-x