广东省东莞市五校2024-2025学年高二上学期12月期中联考物理试题（Word版附解析）

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本试卷满分100分，考试用时75分钟。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 在国际单位制中，下列物理量的单位表示正确的是（ ）
A. 电量的单位A·sB. 电动势的单位J·C
C. 电场强度的单位V·mD. 磁通量的单位T/m2
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据公式
可知，电量的单位为A·s，故A正确；
B．根据公式
可知，电动势的单位为J/C，即V，故B错误；
C．根据公式
可知，电场强度的单位为V/m，故C错误；
D．根据公式
可知，磁通量的单位为T·m2，即Wb，故D错误。
故选A。
2. 电子车票，也称“无纸化”车票，乘客网上购票后，直接通过“刷身份证”或“扫手机”即可顺利进站。如图所示是乘客通过“刷身份证”进站时的情景，将身份证靠近检验口，机器感应电路中就会产生电流，从而识别乘客身份。图中能说明这一原理的是（ ）
A. 通电导体在磁场中受到安培力
B. 导体棒切割磁感线产生感应电流
C. 通电螺线管的磁性强弱与电流大小有关
D. 通电导体周围存在磁场
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知，刷身份证时会产生感应电流，即由磁产生电，有感应电流产生，所以其工作原理为电磁感应现象。
A．图中有电源，为电动机的工作原理，是根据通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的，故A不符合题意；
B．图中没有电源，为发电机的工作原理，是根据电磁感应现象制成的，故B符合题意；
C．图示的实验是探究通电螺线管的磁性强弱与电流大小的关系，运用了电流的磁效应，故C不符合题意；
D．图示为奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故D不符合题意。
故选B。
3. “通草球”是五加科植物通脱木的茎髓，秋天取茎，放置干燥处晾干，将其茎髓制成小球，这种小球密度很小，且绝缘，过去常用来做静电实验。现在这种东西较少见，一般中药店里有售。在图中，两个通草球甲和乙悬挂在支架上，彼此吸引。关于该现象判断正确的是（ ）
A. 甲小球一定带了电B. 乙小球一定带了电
C. 两个小球中有一个可能不带电D. 甲、乙小球一定带有异种电荷
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知，两通草球相互吸引，则两小球可能带异种电荷，也可能只有一个小球带电，另一个小球不带电。
故选C。
4. 在炎热的夏天我们可以经常看到，有的小朋友的太阳帽前有一小风扇，如图所示，该小风扇与一小型的太阳能电池板相接，对其供电。经测量该电池可以产生的电动势为E=1.0V，电池内阻不能忽略，则关于该电池的描述正确的是（ ）
A. 该电池单位时间内可以把1.0J的太阳能转化为电能
B. 该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的本领小
C. 如果外电路正常工作，则路端电压等于1.0V
D. 把该电池接入闭合电路后，电动势减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷从电源内部的负极移到正极所做的功，即把太阳能转化为电能的多少，而不是在1s内转变的电能，故A错误；
B．1.5V的干电池电动势更大，说明把其他形式的能转化为电能的本领更大，故B正确；
C．根据闭合电路欧姆定律可知，外电路正常工作，则路端电压小于电源电动势，即小于10V，故C错误；
D．把该电池接入闭合电路后，电动势不变，故D错误。
故选B。
5. 电力电缆在正常运行电压作用下，电场是均匀分布的，但电缆终端处的电场不再是均匀分布，电缆终端周围的电场分布情况如图所示，虚线为等势线，实线为电场线，下列说法正确的是（ ）
A. 电场中b点的电场强度大于a点的电场强度
B. 在a点由静止释放一带正电的粒子，粒子将沿电场线运动且会经过b点
C. 同一带正电的粒子在a、b、c三点电势能的关系为
D. 将一带负电的粒子由a点经b点移至c点，电势能先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．电场线的疏密表示电场强度的大小，a点疏密程度大于b点，所以a点的电场强度大于b点的电场强度，故A错误;
B．在a点由静止释放一带正电的粒子，所受电场力的方向为a点的切线方向，所以粒子不会沿着电场线运动，故B错误；
C．图中可知a、b、c三点电势大小关系
根据
故同一带正电的粒子在a、b、c三点电势能的关系为
故C正确；
D．图可知，，故将一带负电的粒子由a点经b点移至 c点，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，故D错误。
故选 C。
6. 如图所示，一平行板电容器两极板水平正对，上极板M固定，下极板N放在一个绝缘的温度敏感材料上，温度敏感材料会因为温度的变化而出现明显的热胀冷缩，给电容器充电后，N板带有正电，一带电微粒恰好静止在两极板间的P点。使极板与电源断开，当温度升高时，下列说法正确的是（ ）
A. 极板间的距离增大B. 电容器的电容减小
C. 两板间的电场强度减小D. 带电微粒仍然静止
【答案】D
【解析】
【详解】AB．当温度升高时，温度敏感材料由于热胀冷缩，使得电容器两极板间距离减小，根据
可知，电容器的电容增大。故AB错误；
CD．由于电容器与电源断开，所以电容器所带电荷量不变，根据
可知，电场强度不变，粒子所受电场力不变，所以带电粒子仍处于静止状态。故C错误；D正确。
故选D。
7. 如图所示，光滑水平地面上的P、Q两物体质量都为m，P以速度v向右运动，Q静止且左端有一轻弹簧。当P撞上弹簧，弹簧被压缩至最短时（ ）
A. P的动量变为0B. P、Q的速度不相等
C. Q的动量达到最大值D. P、Q系统总动量仍然为mv
【答案】D
【解析】
【详解】D．P、Q组成的系统所受的合外力为零，系统动量守恒，初始时总动量为mv。弹簧被压缩到最短时，P、Q系统总动量仍为mv，故D正确；
ABC．P在压缩弹簧的过程中，Q做加速运动，P做减速运动，两者速度相等时，弹簧压缩量最大，然后Q继续加速，P继续减速，所以弹簧压缩最短时，Q的动量未达到最大值。弹簧被压缩到最短时，P、Q的速度相等，根据
可知此时P的动量为，故ABC错误。
故选D。
8. 我国某汽车集团采用减小厚度、增加长度的结构创新方案推出了“刀片电池”，可以在同样的空间内装入更多电池。如图所示，一款车型装配了N块“刀片电池”，每块“刀片电池”的容量是q，平均工作电压是U，该车型采用充电电压为U0的快充充电桩时，充电效率为80%，充满电需要的时间为t。已知该车型每行驶100km平均能耗是E，则下列说法不正确的是（ ）
A. 电池组充满电后储存的电荷量为NqB. 单块电池充满电后储存的电能为qU
C. 电池组充满电后的续航里程为D. 快充充电桩的平均充电电流为
【答案】D
【解析】
【详解】A．电池组充满电后储存的电荷量为
故A正确，不符合题意；
B．单块电池充满电后储存的电能为
故B正确，不符合题意；
C．电池组充满电后储存的电能为NqU，而汽车每行驶100km平均能耗是E，则电池组充满电后的续航里程为
故C正确，不符合题意；
D．快充充电桩充电过程有
所以平均充电电流为
故D错误，符合题意。
故选D。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24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，有选错的得0分。
9. 下列说法是某同学对电场中的概念、公式和一些现象或物理原理在技术中应用的理解，正确的是（ ）
A. 根据电场强度定义式，电场中某点的电场强度与试探电荷所受电场力成正比
B. 根据公式可知，该公式只能够求纯电阻电路的电流做功
C. 人们把最小的电荷量叫做元电荷
D. 武当山金顶上金殿出现的“雷火炼殿”现象，这是因为带电的积雨云与金殿顶部之间形成巨大电势差，使空气电离，产生电弧
【答案】CD
【解析】
【详解】A．电场强度是由电场本身的性质决定，与试探电荷和试探电荷所受电场力无关，故A错误；
B．公式是电功的定义式，适用于任何电路，故B错误；
C．人们把最小的电荷量叫做元电荷，故C正确；
D．武当山金顶上金殿出现的“雷火炼殿”现象，这是因为带电的积雨云与金殿顶部之间形成电势差，使空气电离，产生电弧，故D正确。
故选 CD。
10. 学生李华研发了一款名字叫做“AD-case”的手机壳，从外观上：可以看到这个手机壳长有8个触角，当手机坠落时，接触地面瞬间8个触角会瞬间弹出来，起到很好的缓冲作用。研究缓冲效果的实验中，总质量为200g的手机从距离地面1.8m的高度跌落，平摔在地面上，保护器撞击地面的时间为0.2s，然后手机保持静止，不计空气阻力，，则以下说法正确的是（ ）
A. 保护器的缓冲作用是减小了手机落地过程的动量变化量
B. 保护器使得手机撞击地面的时间延长
C. 手机从开始掉落到恰好静止的过程中重力冲量的大小为1.2N·s
D. 手机从开始掉落到恰好静止的过程中地面对手机的平均作用力大小为8N
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．根据动量定理
可知保护器使得手机撞击地面的时间延长，即保护器的缓冲作用是减小了手机落地过程的动量变化率，故A错误，B正确；
C．由自由落体运动规律可知
解得
故手机从开始掉落到恰好静止的过程用时
根据冲量定义可得
手机从开始掉落到恰好静止的过程中重力冲量的大小为
故C错误；
D．设手机落地前速度为，以上分析可知
手机从开始掉落到恰好静止的过程中地面对手机的平均作用力为F＇，规定向下为正方向，则根据动量定理
解得
故D正确。
故选BD 。
11. 细胞膜的厚度约等于，当细胞膜的内外层之间的电压达到40mV时，一价钠离子（）可发生渗透通过细胞膜。若将细胞膜内的电场视为匀强电场，当钠离子刚好发生渗透时，下列说法正确的是（ ）
A. 细胞膜内电场强度的大小为
B. 细胞膜内电场强度的大小为
C. 一个钠离子发生渗透时电势能改变0.04eV
D. 一个钠离子发生渗透时电势能改变
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．细胞膜内电场强度的大小
故A错误；B正确；
CD．由电场力做功与电势差的关系得
根据
联立，解得
即一个钠离子发生渗透时电势能减少了或。故C正确；D错误。
故选BC。
12. 正四面体abcd位于真空中，在顶点a、d处分别固定电荷量为-q和+q的点电荷，其中，已知四面体的棱长为L，e、f分别为ab、cd的中点，静电力常量为k，规定无穷远处电势为0。下列说法正确的是（ ）
A. b、c两点电场强度方向相同
B. c点电场强度的大小为
C. 电势差等于电势差
D. b、f连线上b点电势等于0
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．设中点为g点，则平面为零势面，可知b、c两点电场强度方向必相同，故A正确；
B．电荷量为和的点电荷单独作用时在c点产生的电场强度大小均为，且两电场强度方向夹角为，可知c点电场强度的大小为
故B正确；
C．f点与正电荷距离近，电势大于0，e点与负电荷距离近，电势低于0，b、c两点电势均等于0，可知
，
故C错误；
D．b点在零势面上，其电势为0，b、f连线上其余各点的电势均大于0，故D正确。
故选ABD。
三、实验题：本题共2题，共18分。请将答案填写在答题卡相应的位置。
13. 某物理课外实验小组为了测量某未知小阻值电阻Rx的阻值，制定了三种测量方案。
（1）方案一：用欧姆表测电阻
a.在进行正确机械调零后，将欧姆挡选择开关拨至×1挡，先将红、黑表笔短接，让指针指在______（选填“左侧”或“右侧”）零刻度线上。
b.欧姆表指针如图甲所示，可得未知电阻的阻值约为______Ω。
（2）方案二：用伏安法测电阻
设计了如图乙所示的实验电路，电压表的示数为2.8V，电流表的示数为80mA，则由此可得未知电阻的阻值为______Ω。为了减小实验中的测量误差，应该尽量选用内阻值较大的______（选填“电压表”或“电流表”）。
（3）方案三：用替代法测电阻
a.如图丙所示，将电阻箱R的阻值调到最大，闭合开关和，调节电阻箱R，使电流表示数为，读出电阻箱的示数，其中为保护电阻，阻值未知；
b.开关闭合，断开开关，调节电阻箱R，使电流表示数仍为，读出电阻箱的示数；
c.则可得出电阻=______Ω
d.实验中电流表不是理想电流表，其内阻对电阻的测量值______（选填“有”或“无”）影响。
【答案】（1） ①. 右侧 ②. 36
（2） ①. 35 ②. 电压表
（3） ①. 34 ②. 无
【解析】
【小问1详解】
[1]欧姆调零时，需将红、黑表笔短接，调节滑动变阻器让电流表满偏，即让指针指在右侧零刻度线上；
[2]图甲可知，未知电阻阻值
【小问2详解】
[1]由欧姆定律得
[2]这里的误差主要来源于电压表的分流，所以为了减小电压表的分流影响，应该尽量选用内阻值较大的电压表；
【小问3详解】
[1]由于两次的电流相同，故两次的总电阻也相同，即
代入题中数据得
[2]若考虑电表影响，由于两次电流相同，所以两次的总电阻还是相同，则有
整理得
故实验中电流表不是理想电流表，其内阻对电阻的测量值不影响。
14. 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I，用测得的数据描绘出如图丁所示的图像，则该电池的电动势________V，内阻________Ω（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”）。
【答案】（1）乙 （2） ①. 12 ②. 1.0
（3） ①. 不变 ②. 变大
【解析】
小问1详解】
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。
【小问2详解】
[1][2]根据闭合电路的欧姆定律可知
则由图像可知该电池的电动势
12V
内阻
【小问3详解】
[1][2]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。
四、计算题：本题共2题，共26分。需要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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。
15. 如图所示，在平面直角坐标xOy中，第一象限存在沿y轴负方向的水平匀强电场，在y轴负半轴上的O'处固定着一点电荷（设匀强电场与点电荷电场以x轴为界互不影响）。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成角射入第四象限，此后在点电荷作用下做匀速圆周运动，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出，OP的长度为8R。不计粒子重力，静电力常量为k，。
求：
（1）M、N两点间电势差；
（2）O'处点电荷电性和电荷量Q。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
分析可知带正电的粒了在第I象限电场中做类平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，设粒子经过N点时的速度为，轨迹如图
根据类平抛运动规律
其中，粒子从M点运动到N点的过程，由动能 定理有
联立解得
【小问2详解】
设带电粒子做匀速圆周运动的运动半径为r，由几何关系得
解得
结合题意，由牛顿第二定律有
联立解得
16. 如图所示，质量的滑板A带有四分之一光滑圆轨道，圆轨道的半径，圆弧底端切线水平，滑板A上表面的水平部分粗糙。现滑板A静止在光滑水平面上，左侧紧靠固定挡板，右侧有与A等高的固定平台，平台与A的右端间距为s。平台最右端有一个高的光滑斜坡，斜坡和平台用长度不计的小光滑圆弧连接，斜坡顶端连接另一水平面。现将质量的小滑块B（可视为质点）从A的顶端由静止释放，B与A上表面水平部分的动摩擦因数，且B刚好滑到A的右端时，A与B共速。之后A与平台相碰，B滑上平台，同时快速撤去A。取重力加速度。求：
（1）滑块B刚滑到圆弧底端时，圆弧轨道对小滑块B的支持力大小；
（2）若A、B能够在A与平台相碰前达到共速，s应满足什么条件；
（3）平台上P、Q之间是一个宽度的匀强电场区域，且当滑块B在该区域时会受到一个水平向右、大小的电场力作用，平台其余部分光滑，设B与PQ之间的动摩擦因数，试讨论因的取值不同，B在PQ间通过的路程大小。
【答案】（1）60N （2）s>0.8m
（3）时，B在PQ间通过的路程为0.5m；时，B在PQ间通过的路程为1m；时，B在PQ间通过的路程为
【解析】
【小问1详解】
设滑块B滑到A的底端时速度为，根据机械能守恒定律得
设滑块B刚下滑到圆弧底端时，圆弧轨道对滑块的支持力为，由牛顿第二定律得
联立解得
【小问2详解】
设AB共同速度为，取向右为正方向，由动量守恒定律得
对A，由动能定理得
联立得
若A、B能够在A与平台相碰前达到共速，s应满足
【小问3详解】
设滑块到达Q处的速度为时，滑块恰好到达斜坡顶顶端，根据机械能守恒定律得
解得
由（2）可知滑块进入PQ间时速度大小为，当滑块到达Q处速度时，对滑块，由动能定理得
解得
即时，滑块从斜坡顶端离开，滑块在PQ间通过的路程为0.5m；
若滑块滑上斜坡后，从斜坡返回，到达P点速度刚好为零，设此时动摩擦因数为，对滑块，由动能定理得
解得
即时，滑块从P左侧离开，滑块在PQ间通过的路程为1m；
若时，则滑块最终停在Q点，设滑块在PQ间通过的路程为,对滑块，由动能定理得
解得