广东省深圳市罗湖区2024-2025学年高二（上）期末物理试卷（含解析）

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广东省深圳市罗湖区2024-2025学年高二（上）期末物理试卷

考试时间：75分钟；命题人:

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。

3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。

一、单选题：本大题共7小题，共28分。

1.如图所示的元器件对应的符号是（）

A.---------iI--------B.---------③-------------

C.-----------------D.----------0--------

2.有一种太阳帽，它的前面有一个小风扇，一个小型的太阳能电池板与它相接，对其供电。经测量该电池

能产生的电动势E=0.6乙关于该电池的描述正确的是（）

A.把该电池接入闭合电路后，电动势减小

B,单位时间内可把0.6/的太阳能转化为电能

C.该电池每通过1C电荷量能把0.6/的太阳能转化为电能

D.该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领大

3.科学家研究发现，蜘蛛在没有风的情况下也能向上“起飞”。如图，当空气中何一@@©

正电荷®

地球表面带有负电荷，空气中有正电荷时，蜘蛛在其尾部吐出带电的蛛丝，蚪心、陟©

在电场力的作用下实现向上“起飞”。下列说法正确的是（）、。产出普热

A.蜘蛛往电势高处运动B.电场力对蛛丝做负功

C.蛛丝的电势能增大D.蛛丝带的是正电荷

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4.图甲为某“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示。按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管;

松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位。下列说法正确的有（）

磁铁

螺线管<—按下按钮

S

松开按钮

乙

甲

A.按下按钮过程，螺线管P端电势较高

B.若更快按下按钮，则P、Q两端的电势差更大

C.按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势

D.按下和松开按钮过程，螺线管对磁铁的力方向相同

5.如图甲所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图乙所示。在充电开始后的一段时间内，充电

宝的输出电压U=5.0，、输出电流/=0.64可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻r=0.5。，则讥内

（）

手

机

电

i-q—池

、电4

甲乙

A.充电宝输出的电功率小于3勿B.充电宝产生的热功率为0.18〃

C.手机电池储存的化学能为169.2/D.手机电池产生的焦耳热为18/

6.如图所示是法拉第圆盘发电机的小意图。铜质圆盘安装在水平铜轴上，圆盘全部处在两磁极之间，圆盘

平面与磁感线垂直。金属圆盘与电阻R组成闭合回路，现在顺时针（从左往右看）转动圆盘（）

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A.只有圆盘加速转动，回路中才有感应电流

B,由于圆盘转动过程中的磁通量不变化，所有电路中没有电流

C.圆盘转动过程中，回路中的感应电流从e经电阻R到/

D.圆盘转动过程中，回路中的感应电流从f经电阻R到e

7.通电长直导线周围存在磁场，其磁感应强度与导线中的电流强度成正比，与距导线的距离成反比。如图

所示为三根相互平行的长直导线的截面图，若它们的电流大小都为/,方

BAD

向垂直纸面向里，AB=AC=AD=r,B导线在力点产生的磁感应强度领.........<..........4gl

为Bo,关于4点的磁感应强度，说法正确的是()

A.大小为场,方向由4指向D

B.大小为Bo，方向由。指向A

C.大小为巡Bo,方向与4D的夹角为。斜向右下方，S.tan9=2

D.大小为在历,方向与4D的夹角为。斜向右下方，且

二、多选题：本大题共3小题，共18分。

8.图甲所示粗糙U形导线框固定在水平面上，右端放有一金属棒PQ,整个装置处于竖直方向的磁场中，磁

感应强度B按图乙规律变化，规定竖直向上为正方向，整个过程金属棒保持静止。贝1()

A.力时刻回路没有感应电流

B.在to：2to时间，流过金属棒的感应电流方向是从Q到P

C.在0：%时间，金属棒PQ所受安培力方向水平向右

D.2to时刻金属棒PQ所受摩擦力方向水平向右

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9.图中虚线a、b、c、d、"弋表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2V。一电子经过

a时的动能为10eU,从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eU。下列说法abed/

正确的是（）：：：：：

IIIII

A.平面c上的电势为零1!

IIIII

B.该电子一定可以到达平面/：I：：

IIIII

C.该电子经过平面d时，其电势能为2eiz

D.该电子经过平面6时的速率是经过d时的2倍

10.据报道，图甲是我国空间站安装的现代最先进的霍尔推进器，用以维持空间站的轨道。如图乙，在很窄

的圆环空间内有沿半径向外的磁场1，其磁感应强度大小可近似认为处处相等；垂直于圆环平面同时加有匀

强磁场2和匀强电场（图中没画出），磁场1与磁场2的磁感应强度大小相等，已知电子电量为e、质量为小，若

电子恰好可以在圆环内沿顺时针方向做半径为R、速率为"的匀速圆周运动，下列说法正确的是（）

A.匀强磁场2垂直于环平面向里B.电场方向垂直于环平面向外

C.电子运动周期为誓D.电场强度大小为噂

三、实验题：本大题共3小题，共16分。

11.①如图甲所示的游标卡尺，图中读数为mm；

②某同学用螺旋测微器测量某物件的直径，结果如图乙,则螺旋测微器读数为mmo

23cm

卅斗山广杷】山

6io

甲乙

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12.某同学想用一个多用表中的欧姆挡直接去测量一个电压表的内阻。

图I

图2

①实验时，正确操作后，该同学应选用图1中（填“4”或者）方式将多用表与电压表连接。

②如图2所示为多用电表的刻度盘，若该同学选择欧姆挡“X10”挡，发现指针在位置①，应重新将选择

开关置于（选填“x1”或“x100”）挡。在再次测电压表内阻前，应先将两表笔短接，调节欧姆调

零旋钮，使指针指向表盘______（选填“左”或“右”）端零刻度线。正确操作后，指针指在位置②，则被

测电压表的内阻为。。

13.某实验小组尝试测量电动车上蓄电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测蓄电池等

器材设计了如图甲所示实验电路。

（1）某同学选择合适的仪器按照图甲规范操作，实验时发现，大范围移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数

变化都不明显，该同学在思考后将治=15。的定值电阻串入电路中，如图______（选填“乙”或“丙”），

解决了这一问题；

（2）多次调节滑动变阻器R的阻值，读出相应的电压表和电流表示数U和/,用测得的数据描绘出如图丁所示

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的U—/图像，则该电池的电动势E=V,内阻「0=。(结果均保留两位有效数字)；

(3)该同学反思发现上述实验方案存在系统误差。若考虑电表内阻的影响，对测得的实验数据进行修正，在

图丁中重新绘制U—/图线，与原图线比较，新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将,与纵坐标轴交

点的数值将(两空均选填“变大”“变小”“不变”)o

四、计算题：本大题共3小题，共38分。

14.电喷漆技术具有效率高、浪费少、质量好等优点，其装置如图所\/P

示。4、B为两块平行金属板，间距d=0.40m两板间有方向由B指向4「

大小为E=1.0X103N/C的匀强电场。在4板的中央放置一个安全接地d

的静电油漆喷枪P,油漆喷枪的喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆.|[I1\

微粒，油漆微粒的初速度大小均为为=2.0m/s,质量6=5.0x10-15

kg、带电量为q=—2.0x10-16(；。空气阻力、微粒的重力及微粒间的相互作用力均不计，油漆微粒最后都

落在金属板B上。求：

(1)微粒打在B板上的动能；

(2)微粒到达B板所需的最短时间；

(3)描述微粒最后落在B板上所形成的图形，并简述理由。

15.某兴趣小组在看到电梯坠落事故的新闻报道后，想利用所学知识设计一个电磁缓冲装置减缓电梯和地面

间的冲击力。该小组设计了一个如图所示的模拟装置，重物系统模拟轿厢系统。在导轨MN、PQ内侧安装了

电磁铁(图中未画出)，电磁铁在重物系统的NMPQ区域能产生垂直于导轨平面的匀强磁场，其磁感应强度B

=27。系统正下方的水平地面上固定有一个闭合的矩形金属线框，线框与外界绝缘，线框的总阻值R=1

顶部ab边的长度L=侧边be比PQ长。某次测试过程中，当重物系统底部NQ与ab重合时，重物系统

的速度为为=10a/s,之后减速下降九=0.5爪的距离时速度达到最小值，此时MP未碰到弹簧。己知重物系

统的总质量m=2kg,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力和一切摩擦力。求：

(1)重物系统速度为％时，线框中的感应电流/的大小；

(2)从NQ与就重合开始，重物系统下落八的过程中线框中产生的焦耳热Q。

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16.在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。如图所示是离子注入简化工作原理的示意图，一

粒子源在4处不断释放质量为机，带电量为+q的离子，其初速度视为零，经电压为U的加速电场加速后，

沿图中半径为电的圆弧形虚线通过J圆弧形静电分析器(内有均匀辐向分布的电场)后，从P点沿直径PQ方向

进入半径为夫2的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向外。经磁场偏转，离子最后垂直打在与PQ等高

且平行放置的硅片上，硅片到PQ的距离为避7?2,不计离子重力。求：

(1)静电分析器通道内虚线处电场强度的大小已

(2)圆形匀强磁场磁感应强度大小B；

(3)若加速电压和静电分析器中电场的大小可以调节，离子在静电分析器中仍沿虚线圆弧运动，要让从P点

沿直径PQ方向进入圆形匀强磁场区域的离子全部打在硅片上，求加速电压的变化范围。(结果用U表示)

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答案和解析

1.A

【解析】图示的元器件是一个电阻，力中对应的是电阻，B中对应的是灯泡，C中对应的是电容，。中对应的

是二极管，故/正确，BCD错误。

故选：Ao

2.C

【解析】2D电源的电动势反映了其他形式的能量转化为电能本领的大小，一节干电池的电动势更大，转化

为电能的本领更大电源的电动势决定于电源本身，不会因为电池接入闭合电路后，电动势发生变化，故

错误；

BC根据电动势的定义式E=S浮，得非静电力做功加非=qE,通过1C电荷量，该电池能把0.6/的太阳能转化

为电能，而不是单位时间内把0.6/的太阳能转化为电能，故8错误，C正确。

故选：Co

3.4

【解析】4电场线方向向下，根据沿电场线方向电势降低可知，蜘蛛往电势高处运动，故/正确；

BC,电场力方向与运动方向相同，电场力做正功，电势能减小，故2C错误；

D电场线方向向下，正电荷受到的电场力方向向上，而蛛丝受到的电场力方向竖直向上，所以蛛丝带负电,

故。错误。

故选：Ao

4.B

【解析】4在按下按钮的过程，磁铁靠近螺线管，穿过螺线管的磁通量是向左的增加，螺线管发生电磁感

应现象，根据楞次定律可以知道螺线管中产生的感应电流方向为由P到Q,在电源内部，电流从低电势流向

高电势，所以Q点的电势高于P点的电势，故/错误；

8、根据法拉第电磁感应定律可知，产生的电动势的大小与穿过线圈的磁通量的变化率成正比，若更快按下

按钮，穿过线圈的磁通量的变化率变大，感应电动势变大，则定值电阻两端的电压变大，故8正确；

C、按住按钮不动，线圈内磁通量不发生变化，无感应电动势，故C错误；

。、根据来拒去留，按下按钮的过程，螺线管对磁铁有排斥力，磁铁所受排斥力的方向和位移方向相反；松

开按钮的过程，螺线管电流减小，螺线管对磁铁有吸引力，磁铁所受吸引力的方向和位移方向相反，故。

错误。

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故选：So

5.C

【解析】4充电宝的输出电压U=5.0人输出电流/=0.6A,所以充电宝输出的电功率为P出=UI=5.0x0.6

W=3W,故/错误；

5、充电宝内的电流也是/,但其内阻未知，所以产生的热功率无法计算，故3错误；

C、由题意及能量守恒定律，可得手机电池储存的化学能为E化学能=U/t—Drt,其中1=1小出=60s,代

入数据解得：E化学能=169.21,故C正确；

D、根据焦耳定律，可知手机电池产生的焦耳热为Q=/2rt=0.62x0.5x607=10.8/,故。错误。

故选:Co

6.D

【解析】

AB.圆盘处于磁场中的任意一根半径都在切割磁感线，因此可以看成一个电源，故不需加速转动，圆盘转动

过程中的磁通量不变化，但切割产生了电势差，故也能有感应电流，故错误；

CD根据右手定则判断，。点电势比C点高，回路中的感应电流从/经电阻R到e,故。正确，C错误；

故选：Do

1A

【解析】由题意可知，每根导线在4点的磁感应强度大小相等，BB=BC=BD=B。,根据右手螺旋定则，可

BtD

领---十一。

做出每根导线在a点的磁感应强度的示意图I

台c

方向由4指向D,故BCD错误，/正确。

BA=B0,

故选：Ao

8.CD

【解析】4to时刻回路的磁通量为零，但是磁通量的变化率不为零，则回路有感应电流，故/错误；

民在力〜2to时间，回路的磁通量向下增加，根据楞次定律可知，流过金属棒的感应电流方向是从P到Q，故

B错误；

C在。〜如时间，回路的磁通向上减小，则有金属棒中有从P到Q的感应电流，由左手定则可知，PQ所受安

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培力方向水平向右，故C正确；

D根据楞次定律可知，2to时刻金属棒PQ中的感应电流从P到Q,则安培力水平向左，由平衡可知，所受摩

擦力方向水平向右，故。正确。

故选:CD。

9.AC

【解析】4因为图中虚线a、6、c、d、/代表匀强电场内间距相等的一组等势面，所以这是几个等差等势面，

因为一电子从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eU,所以该电子动能减小了6e匕电势能增加了6eU,

则a到d电势减小6匕因此两相邻等势面间的电势差为2匕又因为平面b上的电势为2匕所以平面a、b、c、

d、，的电势分别为：4U、2八。叭一2八-W,故/正确；

2.结合前面分析可知，若电子由a向/做直线运动，则电子可以到达平面f,且到达平面f的动能为2eU,但是

题目中没有说明电子如何运动，因此电子可能会到达平面/,也可能不会到达平面故8错误；

C结合前面分析可知，平面d上的电势为一2V,则该电子经过平面d时，其电势能为EPd=-ex(-27)=2

eV,故C正确；

D结合前面分析可知，一电子经过a时的电势能为EPa=-ex(47)=-4eV,且一电子经过a时的动能为

Eka=10eV,

则由能量守怛可知：Eka+Epa=Ekb+Epb=Ekd+Epd，

其中：Epb=—ex2V=—2eV,Ep^=2eV,

联立可得：Ekb=8eK,Ekd=4eV,

则：Ekb：Ekd=2：1，

又因为：Ekb=^mvl，Ekd=^mv^,

可得："b：”d=■：1，故。错误；

故选：AC.

1Q.ACD

【解析】AB,根据左手定则可知电子在圆环内受到沿半径向外的磁场l的洛伦兹力方向垂直环平面向里，电

场力需要与该兹力平衡，电场力方向应垂直环平面向外，由于电子带负电，故电场方向垂直环平面向里，

电子在圆环内受到磁场2的洛伦兹力提供电子做圆周运动的向心力，根据左手定则可知匀强磁场2垂直于环

平面向里，故N正确，8错误；

C、电子做半径为R、速率为u的匀速圆周运动，所以由运动学公式得，电子运动的周期为：7=等，故C

正确；

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D、电子在圆环内受到磁场2的洛伦兹力提供电子做圆周运动的向心力，则有：euB=磷，解得：8=翳,

电子在垂直环平面方向受力平衡，则有：eE=evB,解得：E二吟故D正确。

eR

故选：ACD.

11.17.74.600

【解析】①游标卡尺的精确度为0.1机小，其读数为17mm+7XO.lnwn=17.7ni7n；

②螺旋测微器的精确度为O.Olnwi,其读数为4.5mm+10.0X0.01mm=4.600mmo

故答案为：①17.7；②4.600。

12.4X100右1100

【解析】①实验时，正确操作后，该同学应选用图1中4方式将多用表与电压表连接，因为欧姆表测电阻时

启用内部电源，而黑表白接内部电源的正极。

②如图2所示为多用电表的刻度盘，若该同学选择欧姆挡“x10”挡，发现指针在位置①，指针偏角太小,

说明电压表内阻较大，应重新将选择开关置于x100挡。在再次测电压表内阻前，应先将两表笔短接，调节

欧姆调零旋钮，使指针指向表盘右端零刻度线。正确操作后，指针指在位置②，则被测电压表的内阻为11。

X100/2=1100Q

故答案为：①4②X100,右，1100。

13.乙121.0不变变大

【解析】(1)实验时发现，大范围移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数变化都不明显，则可能是电源内阻

太小造成的，则可以在电源上串联一个定值电阻，则图乙可以解决这一问题。

(2)根据闭合电路的欧姆定律可知

U=E—/(Ro+r)

则由图像可知该电池的电动势

E=127

内阻

12

厂0=0754—15/2=1.0/2

(3)如图所示

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图像与横轴交点表示短路电流，当电源短路时，电表的内阻不影响短路电流，与横坐标轴交点的数值不变;

电压表和电源并联，测量的内阻是电压表和电源并联后的电阻，比电源内阻的真实值小，图像斜率偏小，

修正后图像斜率变大，与纵坐标轴交点的数值将变大。

故答案为：(1)乙；(2)12；1.0；(3)不变；变大

14.解:(1)根据动能定理可得：—%0，

其中：Ek0=^mvl，

联立可得，微粒打在8板上的动能为：EkB=9.0xl0-14/；

(2)微粒初速度方向垂直于极板时，到达B板时间最短，

则：EkB=^mvl，

解得:vB=6.0m/s,

根据匀变速直线运动的运动规律可得：曳产=',

解得，微粒到达B板所需的最短时间为：t=0.1s