广东省清远市2024-2025学年高二上学期期末考试物理试卷（Word版附解析）

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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. 用比值法定义物理量是物理学中常用的一种方法，以下物理量的定义中不属于比值定义法的是（ ）
A. 导体电阻B. 真空中点电荷电场强度
C. 电容器电容D. 磁感应强度
2. 关于下列四幅图的分析正确的是（ ）
A. 甲图中小磁针静止时位置如图，则通电直导线的电流方向从下往上
B. 乙图中金属圆环通以逆时针电流时，小磁针静止时N极垂直纸面向内
C. 丙图中小磁针静止时的位置如图所示，则电源右侧为正极
D. 丁图中地球磁体的N极位于地理北极附近
3. 高压输电线掉落到地面时，会在以落地点为中心的一定区域内的地面上形成一个强电场，如果有人踏入这个区域内，双脚间会存在一定的电势差，叫做“跨步电压”。如图所示，一条电势远高于地面的高压直流输电线掉落在地面上的O点，若O点附近地质结构分布均匀，则在地面以O为圆心的同心圆为一系列的等势线（如图中所示），O、A、B、C在同一直线上，，则以下说法正确的是（ ）
A. 图中A、B、C三点中，A点电势最高
B. 图中A、B、C三点中，C点电场强度最大
C. A、B、C三点间电势差大小关系为
D. 如果有人不小心踏入这个区域内，为了安全应该迈大步快速脱离
4. 如图所示，当一块磁体靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，对磁体有排斥作用，这种斥力可以使磁体悬浮在空中，超导磁浮列车就是运用了这个原理。关于这种磁浮现象，下列说法中正确的是（ ）
A. 超导体使磁体处于失重状态
B. 超导体对磁体的磁力与磁体受到的重力相平衡
C. 超导体中电流产生的磁场方向与磁体的磁场方向相同
D. 磁体靠近时，超导体中有电流，磁体悬浮时，超导体中无电流
5. 下列关于电与磁的应用中，说法正确的是（ ）
A. 图甲为多级直线加速器原理示意图，粒子在各圆筒中做匀加速直线运动
B. 图乙为法拉第圆盘发电机示意图，当转动摇柄使铜盘匀速转动时，回路中产生大小和方向周期性变化电流
C. 图丙为磁电式电表内部结构示意图，指针偏转是由于通电线圈在磁场中受到安培力的作用
D. 图丁为质谱仪示意图，粒子打在照相底片，上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越小
6. 内阻为100Ω、满偏电流为3mA的表头刻度盘如图所示，现指针指着某一电流刻度，以下说法正确的是（ ）
A. 此表头两接线柱之间的电压为7mV
B. 此表头允许的最大电压为3V
C. 若要把它改装为0~15V的电压表，需串联4900Ω的电阻
D. 若要把它改装为0~0.6A的电流表，需并联1Ω的电阻
7. 1785年，法国物理学家库仑用自己设计的扭秤对电荷间的相互作用进行了研究，扭秤仪器如图所示。在悬丝下挂一根秤杆，它的一端有一小球A，另一端有平衡体P，在A旁还放置有一固定小球B。先使A、B各带一定的电荷，这时秤杆会因A端受力而偏转。玻璃圆筒上刻有360个刻度（在弧度较小时，弧长与弦长近似相等），通过观察悬丝扭转的角度可以比较力的大小（扭转角度与力的大小成正比）。改变A、B之间的距离，记录每次悬丝扭转的角度，便可找到力与距离的关系。库仑作了三次记录：第一次两小球相距36个刻度，第二次为18个刻度，第三次约为9个刻度；悬丝的扭转角度：第一次为36°，第二次为144°，则第三次约为（ ）
A. 108°B. 216°C. 288°D. 576°
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. 托卡马克是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器，如图甲所示。我国托克马克装置在世界上首次实现了稳定运行100秒的成绩，其内部产生的强磁场将百万开尔文的高温等离子体（等量的正离子和电子）约束在特定区域实现受控核聚变，如图乙所示。其中沿管道方向的磁场分布图如图丙所示，越靠管的右侧磁场越强，则速度平行于纸面的带电粒子在图丙磁场中运动时，不计带电粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A. 正离子在磁场中沿逆时针方向运动
B. 由于带电粒子在磁场中的运动方向不确定，磁场可能对其做功
C. 带电粒子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时，运动半径减小
D. 带电粒子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时，洛伦兹力不变
9. 为研究静电除尘，有人设计了一个长方体容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是金属板，间距为L，当连接到电压为U的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，假设这些颗粒都处于静止状态，颗粒带正电，每个颗粒所带电荷量为q，质量为m，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力。则闭合开关后（ ）
A. 烟尘颗粒在容器中所受电场力方向向上
B. 除尘过程中电场力对所有烟尘颗粒做正功
C. 经过时间，烟尘颗粒可以全部被吸附
D. 若上下两板间距可调整为4L，则烟尘颗粒在除尘器中能获得的最大速率将变为调整前的2倍
10. 直流发电机E=250V，r=3Ω，两条输电线电阻R1=R2=1Ω，并联的电热器组中装有50只完全相同的电热器，每只电热器的额定电压为200V，额定功率为1000W，其它电阻不计，并且不计电热器电阻随温度的变化，以下说法正确的是（ ）
A. 当接通2只电热器时，实际使用的电热器都能正常工作
B. 当接通40只电热器时，发电机的输出功率最大
C. 当接通10只电热器时，电热器组加热物体最快
D. 当接通50只电热器时，电阻R1和R2上消耗的功率最大
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.
（1）图中螺旋测微器读数_______mm、游标卡尺读数为_______mm；
（2）某同学利用多用电表的电阻挡粗测该金属丝的电阻，开始时他采用“×10”倍率试测，请完善他的实验步骤：
①将多用电表选择开关拨至“×10”倍率；
②将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆刻度最右端的零刻度线处；
③把待测电阻放在绝缘桌面上，两表笔分别接在电阻两端；
④结果指针指在图中a位置；
⑤为了减小误差，需要把选择开关拨至_______（填“×1”或“×100”）倍率；
⑥重复步骤②和③；
⑦最终指针指在图中b位置，读数为_______Ω；
⑧把选择开关拨至“OFF”，结束测量。
（3）有一个额定电压为2.8V，功率约为0.8W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图像，有下列器材供选用：
A．电压表（0~3V，内阻6kΩ）
B．电压表（0~15V，内阻30kΩ）
C．电流表（0~3A，内阻0.1Ω）
D．电流表（0~0.6A，内阻0.5Ω）
E．滑动变阻器（10Ω，2A）
F．滑动变阻器（200Ω，0.5A）
G．直流电源（电动势4.5V，内阻不计）
如图甲所示的电路进行测量，电压表应选用_______，电流表应选用_______，滑动变阻器应选用_______，为尽可能减小实验误差，以下电路图中最合适的是_______（用序号字母表示）。
12. 某学校劳动实践基地实践小组收获了劳动成果番茄，将两个不同金属电极插入番茄中就可以做成一个水果电池（铜片为正极，锌片为负极），甲同学将两个水果电池的正负极依次连接做成水果电池组，想要准确地测量该水果电池组的电动势E和内阻r。
（1）请用笔画线代替导线将实物图补充完整_______；
（2）乙同学正确连接电路后，调节电阻箱R的阻值，得到的测量数据如表甲所示。根据实验数据作出的图像如图乙所示，则从图像中得出该电池的电动势为_______，内阻为_______（结果均保留两位有效数字）；
表甲
（3）丙同学将四个这样水果电池串联起来给“2.8V，0.8W”的小灯泡供电，灯泡仍不发光，检查电路无故障，分析灯泡不亮的原因是_______。
13. 我国电磁炮发射技术世界领先，如图是“电磁炮”的原理结构示意图。已知水平轨道宽，长，轨道间匀强磁场的磁感应强度大小，炮弹的质量，弹体在轨道间的电阻；可控电源的内阻，电源的电压能自行调节，以保证“电磁炮”匀加速发射，不计电磁感应带来的影响。在某次试验发射时，电源为加速弹体提供的电流是。若不计轨道摩擦和空气阻力，求：
（1）电磁炮弹离开轨道时的速度大小；
（2）磁场力对弹体的最大功率；
（3）发射过程系统消耗的总能量。
14. 在汤姆孙测阴极射线比荷的实验中，采用了如图所示的阴极射线管，从K发射的阴极射线经过电场加速后，水平射入长度为L的D1、D2平行板间，打在荧光屏中心P1处出现光斑。在D1、D2间加方向向上、场强为E的匀强电场，阴极射线将向下偏转，荧光屏上，P2处出现光斑；再利用通电线圈在D1、D2电场区域加上一垂直纸面的磁感应强度为B的匀强磁场（图中未画出），荧光斑恰好回到荧光屏中心P1处；去掉电场，阴极射线向上偏转，离开磁场区域时偏转角为θ，试解决下列问题：
（1）判断阴极射线的电性并写出依据；
（2）判断D1、D2之间所加磁场方向并求出粒子速度；
（3）根据L、E、B和θ，求出阴极射线的比荷。
15. 一课外兴趣小组在学校组织的“鸡蛋撞地球”科技活动中，为使鸡蛋能安全落地，利用电磁阻尼缓冲原理设计了一套缓冲装置。其模型如图所示，顶部是蛋仓主体，下方是光滑导轨，导轨内侧是一缓冲底座，缓冲底座侧面有导槽（未画出）与导轨相连。在缓冲底座侧面围绕底座设置n个独立单匝闭合矩形金属线圈（线圈间、线圈与底座导轨均绝缘），导轨内侧在蛋仓主体上固定有电阻很小的通电线圈可提供稳定均匀磁场，磁感应强度大小为B，方向水平，已知缓冲底座与地面接触后速度立刻减为零。设每个线圈电阻为R，顶部长度为L，该装置除缓冲底座外其他部分质量为M。在一次实验中该缓冲装置落地前瞬间速度为，此时线圈顶部与光滑导轨底部重合，导轨继续下降距离h时，速度达到最小值。导轨落地时，缓冲底座顶端未接触蛋仓主体下部，忽略空气阻力，重力加速度为g。
（1）求当缓冲底座刚落地后，某一线圈MN中电流的大小和方向；
（2）若导轨够长，缓冲底座够高，求蛋仓主体落地时的最小速度v；2
3
4
5
6
7
8
0.150
0.122
0.105
0.095
0.085
0.078
0.070
0.300
0.366
0.420
0.475
0.510
0546
0.560