广东省东莞市全市统考2024-2025学年高二（上）期末物理试卷(含解析)

广东省东莞市全市统考2024-2025学年高二（上）期末物理试卷
一、单选题：本大题共6小题，共18分。
1.年瑞士年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时，实验装置如图所示，为避免磁铁的磁场对小磁针产生影响，他把实验装置放在两个房间，在右边房间里把磁铁反复插入线圈，然后跑到左边房间里观察，结果没有看到小磁针偏转。关于科拉顿没看到小磁针偏转的分析，下列说法中正确的是( )
A. 实验过程中磁铁的磁性太强
B. 实验过程中小磁针的磁性太强
C. 实验过程中通过线圈的磁通量不变
D. 是因为当他跑到另一个房间时，电磁感应过程已经结束
2.如图所示是一个用来研究静电除尘的实验装置。铝板和缝被针分别与手摇起电机的正极、负极相连，转动手摇起电机，在铝板与缝被针间会产生强电场，从而使空气分子电离为电子和正离子，蚊香放出的烟雾尘埃吸收电子后会被铝板吸附，从而达到静电除尘目的。缝被针与铝板间形成的电场如图所示，假设烟尘颗粒在运动过程中带电量不变，关于烟尘颗粒被吸附过程，下列说法正确的是( )
A. 电势能逐渐增大 B. 运动轨迹与电场线重合
C. 离铝板越近，速度越小 D. 离铝板越近，加速度越小
3.在研究心脏电性质时，当兴奋在心肌传播，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化，可等效为两等量电荷产生的电场。如图是人体表面的瞬时电势分布图，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，、、、为等势面上的点，、为两电荷连线上对称的两点，、为两电荷连线中垂线上对称的两点。下列说法正确的是( )
A. 两等量电荷为同种电荷 B. 、两点的电势差
C. 从到的直线上电场强度先变大后变小 D. 、两点的电场强度方向相反
4.心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。一种叫作心脏除颤器的医疗设备，其工作原理是通过一个充电的电容器对心室纤颤患者皮肤上安装的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，使心脏停止跳动，再刺激心室纤颜患者的心脏恢复正常跳动。在一次心脏除颜器的模拟治疗中，若心脏除颤器的电容器电容为，充电至电压，如果电容器在时间内完成放电，放电结束时电容器两极板间的电势差减为零。下列说法正确的是( )
A. 电容器电压越大，电容越大
B. 充电至时，电容器带电量为
C. 若充电至，则该电容器的电容为
D. 这次放电过程中通过人体组织的最大电流为
5.安装了感光系统的新型路灯，能根据环境明暗程度自动调节灯光亮度。某兴趣小组为了研究路灯的感光系统，设计了甲、乙两个电路，如图所示。为光敏电阻光照越强，电阻越小，与为定值电阻，灯泡的电阻不随温度变化。下列说法正确的是( )
A. 环境变亮时，乙电路中的灯泡亮度变亮 B. 环境变暗时，甲电路中的灯泡亮度变暗
C. 环境变亮时，甲电路中的电功率减小 D. 环境变暗时，乙电路中的电功率增大
6.年月日，天舟八号成功对接于空间站天和核心舱后向端口，转入组合体飞行段。天舟八号对接过程可简化如下：天舟八号启动喷气发动机向后喷气，使天舟八号慢慢向空间站靠近，最后完成对接。以地球球心为参考系，取天舟八号喷气前的速度方向为正方向，已知天舟八号喷气前的速度为，天舟八号总质量为，喷气发动机在极短时间内喷出质量为的气体，气体速度为，方向与方向相反。喷气后瞬间，天舟八号的速度大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共8小题，共32分。
7.光纤通讯中信号传播的主要载体是光纤，它的结构如图甲所示。一束激光由光导纤维左端的点以入射角射入一直线光导纤维内，恰好在光导纤维的侧面侧面与过点的法线平行发生全反射，如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A. 光纤内芯的折射率比外套的小
B. 光在光纤内芯中传播的速度小于真空中的光速
C. 光从左端空气中进入光纤内芯后，频率不变
D. 稍微减小入射角，光在光导纤维的侧面仍会发生全反射
8.如图，飞力仕棒是一种轻巧的运动训练器材，是一根两端带有负重的弹性杆。某型号的飞力仕棒质量为，长度为，固有频率为。如图，某人用手振动该飞力仕棒进行锻炼，则下列说法正确的是( )
A. 使用者用力越大，飞力仕棒振动越快
B. 手振动频率为，飞力仕棒振幅最小
C. 手振动频率为，飞力仕棒产生共振
D. 手振动的频率增大，飞力仕棒振动的频率也增大
9.夸克模型是一种粒子物理学上的分类方案，在年由默里盖尔曼和乔治茨威格分别独立提出，并已成为标准模型的一部分。根据夸克模型，中子内有一个上夸克和两个下夸克，质子内有两个上夸克和一个下夸克，上夸克带电量为，下夸克带电量为，现将中子和质子的夸克模型简化为三个夸克都在半径为的同一圆周上，如图所示。下面给出的四幅图中，能正确表示出各夸克所受静电作用力的是( )
A. B.
C. D.
10.某种喷墨打印机打印头的结构简图如图所示。其中喷盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符。忽略墨汁的重力，为了使打在纸上的字迹缩小，下列措施理论上可行的是( )
A. 仅减小偏转电场的电压 B. 仅增大墨汁微粒所带的电荷量
C. 仅增大墨汁微粒的质量 D. 仅增大墨汁微粒进入偏转电场的速度
11.用双缝干涉实验测量黄光的波长，其实验装置如图甲所示，下列说法正确的是( )
A. 若乙图中的点出现暗条纹，则和到点的光程差为黄光半波长的奇数倍
B. 仅减小双缝间距，光屏上的相邻亮条纹间距将变小
C. 仅减小滤光片到单缝的距离，光屏上的相邻亮条纹间距将变大
D. 仅改变滤光片的颜色，使黄光变成蓝光，光屏上的相邻亮条纹的间距将变小
12.小明用图所示电路测量某样品的电阻，得到如图所示的伏安特性曲线。关于本实验，下列说法正确的是( )
A. 开关闭合前，滑动变阻器的滑片应该处于最左端
B. 若滑动变阻器的滑片向右移动，电流表的示数将变小
C. 该样品阻值大约为
D. 考虑到电表有内阻，该样品电阻的测量值比真实值小
13.请阅读下面的材料，完成下面小题。
新世纪以来，新一轮科技革命和产业变革逐步走向纵深，前沿技术和颠覆性变革不断涌现。我国新能源产业经历了一个从无到有、从小到大再到强的发展过程。年我国新能源汽车市场占有率达到。
新能源汽车不使用传统的汽油或柴油，主要是通过电池系统的能量储存，电动机系统的动力输出和能量管理系统的协调管理，实现从电能到动能的转换。新能源汽车的部分工作原理可以简化为如图所示的电路，由电池向电动机供电，进而驱动汽车。
电池作为新能源汽车的“心脏”，其种类和性能对车辆的整体表现及续航里程起着决定性作用。某兴趣小组将一辆某品牌新能源车的电池拆解出来，为了测量其电动势和内阻，设计了如图所示的实验电路图，根据电压表和电流表所测数据得出图如图所示，则下列说法正确的是( )
A. 定值电阻两端电压为 B. 电池电动势的测量值为
C. 电压表两端电压小于电池的路端电压 D. 电池内阻等于
14.兴趣小组测得某组电池电动势，电动机线圈电阻，定值电阻。当电动机正常工作时，电动机两端电压，定值电阻消耗功率。则( )
A. 电动机正常工作时，通过定值电阻电流为
B. 电动机正常工作时，电池的路端电压为
C. 若电动机的转子被卡住，定值电阻消耗的功率为
D. 电动机正常工作时，效率为
三、实验题：本大题共2小题，共20分。
15.电容储能已经在各个方面得到广泛应用，公交车以超级电容作为电能存储设备，可实现“一秒一公里”充电速度。某同学用图甲所示电路观察电容器的充、放电现象。现提供如下实验器材：电源、电容器、电阻箱、毫安表、单刀双掷开关和导线若干。

根据图甲电路在图乙中用笔画线代替导线将实物电路连接完整____。
对电容器充电时，应将单刀双掷开关掷向_____填“”或“”，充电电流____填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“不变”。
放电过程中电容器两极板间电压与时间的图像和电容器所带电荷量与两极板间电压的图像正确的是________。
A. ．
C. ．
16.学生实验小组要测量量程为电压表的内阻约为，可选用的器材有：多用电表；电源电动势约；电压表量程，内阻约；定值电阻阻值为；滑动变阻器最大阻值；滑动变阻器最大阻值；开关，导线若干。
利用多用电表粗测待测电压表的内阻，应选用图中________填“”或“”方式连接进行测量。
该多用电表刻度盘上读出电阻刻度中间值为，欧姆挡的选择开关拨至倍率_______填“”、“”或“”挡，欧姆调零后，按图中的正确连接方式进行测量，多用电表和电压表的指针分别如图甲、乙所示，多用电表的读数为_______，电压表的读数为______。计算出多用电表中电池的电动势为________此计算结果保留位有效数字。
为了更准确地测量电压表的内阻，他们设计了图丙所示电路，其中滑动变阻器应选_______填“”或“”。
闭合开关，滑动变阻器滑片滑到某一位置时，电压表和待测电压表的示数分别为、，则待测电压表内阻________用和表示。
四、计算题：本大题共2小题，共30分。
17.某高校设计专业学生对手机进行了防摔设计，防摔设计是这样的：在屏幕的四个角落设置了由弹性塑料、聚合物及超薄金属片组成的保护器，一旦手机内的加速度计、陀螺仪及位移传感器感知到手机掉落，保护器会自动弹出，对手机起到很好的保护作用。总质量为的该种型号手机从距离地面高的口袋中被无意间带出，之后的运动可以看作自由落体运动，平摔在地面上，保护器撞击地面的时间为，不计空气阻力，，试求：
手机落地前瞬间的速度大小；
手机从开始掉落到落地前的过程中重力的冲量大小；
地面对手机的平均作用力大小。
18.一列简谐横波在某介质中传播，在时刻的波形图如图中实线所示，此时质点离平衡位置的距离，从此刻起，经波形图如图中虚线所示。
若波沿轴正方向传播，且振动周期，求波长和波的传播速度；
若波的传播速度为，通过计算说明波的传播方向；
若波的传播速度为，通过计算求解质点在内的路程。
答案和解析
1.【答案】
【解析】 将磁铁插入线圈的过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中产生感应电流电流周围存在磁场，故小磁针会发生转动但当科拉顿跑到另一个房间时，电磁感应过程已经结束，此时穿过线圈的磁通量不变，线圈中没有感应电流，所以小磁针不偏转。
故选D．
2.【答案】
【解析】A.烟尘颗粒被吸附的过程中，电场力做功，电势能减小，A错误；
B.烟尘颗粒受力大小和方向时刻改变，速度方向也不断变化，二者不在同一直线上，运动轨迹和电场线不可能重合，B错误；
C.烟尘颗粒靠近铝板，电场力做功，动能增大，速度增大，C错误；
D.由图可知，越靠近铝板，电场线越稀疏，电场强度越小，根据牛顿第二定律
可知，烟尘颗粒的加速度变小，D正确。
故选D。
3.【答案】
【解析】A.根据等势面分布特点，两等量电荷为异种电荷，故A错误；
B.、两点的电势差为，故B错误；
C.、两点的电场强度大小相等，从到的直线上，等差等势面先密集后稀疏，电场强度先变大后变小，故C正确。
D.根据电势的分布情况可知，此电场电势的分布情况相当于等量异种电荷，左侧为负电荷，右侧为正电荷，由对称性可知，、两点的电场强度等大、同向，故D错误。
4.【答案】
【解析】A.电容器的电容与电压无关，由电容器本身的特点所决定的，A错误；
B.根据 ，可得
B正确；
C.电容器的电容与电压无关，充电至 ，则该电容器的电容仍为 ，C错误；
D.电容器放电的过程中电流逐渐变小，电流的平均值为
故整个过程通过人体组织的最大电流应大于 ，D错误。
故选B。
5.【答案】
【解析】A.设电源内阻为，乙图中，当环境变亮时，阻值变小，电路总电阻变小，干路电流增大，根据欧姆定律
可知灯泡两端电压变大，灯泡亮度变亮，故A正确；
B.甲图中，当环境变暗时，阻值变大，电路总电阻变大，干路电流减小，根据闭合电路欧姆定律
可知灯泡两端电压变大，灯泡亮度变亮，故B错误；
C.甲图中，当环境变亮时，阻值变小，电路总电阻变小，干路电流增大，根据闭合电路欧姆定律可知灯泡两端电压变小，流过灯泡的电流变小，由于干路电流增大，故流过的电流增大，根据
可知 的功率增大，故C错误；
D.乙图中，当环境变暗时，电路中的电阻增大，干路电流减小，根据欧姆定律
可知 两端的电压减小，根据
可知 的电功率减小，故D错误。
故选A。
6.【答案】
【解析】根据动量守恒定律有
解得
故选D。
7.【答案】
【解析】A.激光在内芯和外套的界面上发生全反射，所以内芯是光密介质，外套是光疏介质，即光纤内芯的折射率比外套的大，故A错误；
B.频率越大的光，介质对它的折射率越大，根据 可知光在光纤中传播的速度越小，故B正确；
C.光从左端空中进入光纤内芯后，波长和波速会发生变化，但频率和周期不变，故C正确；
D.稍微减小入射角 ，光在光导纤维的侧面的入射角将大于 ，则光仍会发生全反射，故D正确。
故选BCD。
8.【答案】
【解析】A.人用手振动该飞力仕棒，让其做受迫振动，受迫振动的频率与驱动力的大小无关，A错误；
手振动频率等于飞力士棒的固有频率时，飞力仕棒产生共振，振幅最大，B错误，C正确；
D.受迫振动时，物体的振动频率等于驱动力的频率，故手振动的频率增大，飞力仕棒振动的频率也增大，D正确。
故选CD。
9.【答案】
【解析】设任意两个夸克间的距离为。
对中子：两个下夸克对一个上夸克的作用力都为引力，且大小相等，合力方向竖直向下，左边的下夸克受引力和水平向左的斥力，因为，所以合力方向竖直向上，同理可确定右边的下夸克所受库仑力方向也是竖直向上，故 B正确、A错误；
对质子：两个上夸克对一个下夸克的作用力都为引力，且大小相等，合力方向竖直向下，左边的上夸克受引力和水平向左的斥力，因为，所以合力方向斜向左上，同理可确定右边的上夸克所受库仑力方向斜向右上，故C正确、D错误。
故选：。
10.【答案】
【解析】解：设喷入偏转电场的墨汁微粒的速度为，偏转电场宽度为，偏转电场右边缘与纸间距为，
墨滴在方向上匀速运动：
根据牛顿第二定律可得：
在方向上做匀加速运动：
由几何关系得：
则墨汁在纸上竖直方向的偏移量：
根据表达式可知，为了使打在纸上的字迹缩小，即减小，可减小墨汁微粒所带的电荷量，增大墨汁微粒的质量，减小偏转电场的电压，增大墨汁微粒的喷出速度，
故ACD正确，B错误。
11.【答案】
【解析】A.若乙图中的 点出现暗条纹，则 和 到 点的光程差为黄光半波长的奇数倍，故A正确；
根据
可知仅减小双缝间距，光屏上的相邻亮条纹间距将变大；仅减小滤光片到单缝的距离，光屏上的相邻亮条纹间距不变；仅改变滤光片的颜色，使黄光变成蓝光，由于蓝光的波长小于黄光的波长，则光屏上的相邻亮条纹的间距将变小，故BC错误，D正确。
故选AD。
12.【答案】
【解析】为保护电路安全，开关闭合前，滑动变阻器的滑片 应该处于最左端，滑动变阻器的滑片 向右移动，电流表的示数将变大，故A正确，B错误；
C.根据 可知图像斜率代表电阻，则
故C正确；
D.电路采用内接法，考虑到电表内阻的分压作用，该样品电阻的测量值比真实值大，故D错误；
故选AC。
13.【答案】
【解析】根据闭合电路欧姆定律有
根据图像的截距可知，电池电动势 的测量值为 ，根据图像斜率可知
故AD错误，B正确；
C.电压表测量滑动变阻器电压，根据串联电路电压规律可知
则电压表电压小于电池的路端电压，故C正确；
故选BC。
14.【答案】
【解析】根据电功率的计算公式有
解得
故A正确；
B.根据欧姆定律有
电池的路端电压为
故B错误；
C.电池内阻为
若电动机的转子被卡住，根据闭合电路欧姆定律有
电功率为
故C正确；
D.电动机正常工作的热功率为
电功率为
效率为
故D错误；
故选AC。
15.【答案】
逐渐减小

【解析】根据电路图连接实物图，如图。

对电容器充电时，应将单刀双掷开关掷向。
刚开始充电时电流较大，随着极板上电荷的增多，电容器两端电压逐渐升高，电流逐渐减小。
电容器放电过程，电荷量减小，电容不变，电压减小；随着电荷量减小，电容器的电压降低，之后电荷量减小的速度变缓，即电压减小的趋势随时间变缓，故A正确，B错误；
电容器放电过程中，电荷量减小，电容不变，由，可知，与成正比，故C正确；D错误。
故选AC。
16.【答案】




17.【答案】解：
落地的速度
代入数值，得：
方法一：根据自由落体运动：
代入数值，得： ，根据
得重力冲量：
方法二：由动量定理：
代入数值得：
取竖直向下为正方向，由动量定理
得

18.【答案】由图可知该波的波长
振动周期 ，则有
得
波速
若波沿 轴正方向传播，则 时间内传播的距离
故波速
则有
解得 不符题意
若波沿 轴负方向传播，则 时间内传播的距离
故波速
则有
解得
故该波沿 负方向传播
若波速为 ，该波沿 负方向传播，质点 在 时刻速度沿 轴负方向，其周期
则角频率为
振幅为
设质点 回到平衡位置用时 ，则
得
则剩余时间
由
得
质点 在 内的路程为

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