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深圳市高级中学2024-2025学年第一学期期末测试题
高二物理
本试卷由两部分组成．第Ⅰ卷选择题，共46分；第Ⅱ卷非选择题，共54分．全卷共计100分．考试时间为75分钟．
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号写清楚，并填涂相应的考号信息点．
2．选择题必须用2B铅笔填涂；解答题必须使用黑色墨水的签字笔书写，不得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔记清楚．
3．请按照题号顺序在各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答题无效；在草稿纸、试题卷上答题无效．
4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破．
第 Ⅰ 卷（选择题 共46分）
一、单项选择题（本大题共有7小题，每小题4分，共28分．每小题只有一个选项是正确的，选对得4分，选错或不选的得0分）
1．《天工开物》中提到一种古法榨油——撞木榨油。如图，撞木榨油是先将包裹好的油饼整齐地摆到榨具里，然后用撞木水平撞击木楔，挤压油饼，油就流出来。某次撞击前撞木的速度为6m/s，撞击后撞木反弹，且速度大小变为原来的一半。已知撞木撞击木楔的时间为0.5s，撞木的质量为100kg，假设撞木对木楔撞击力为恒力。则撞木对木楔撞击力大小为（　　）
A．2400N
B．1800N
C．2800N
D．600N
2．如图所示，直导线的长度为5m，折成夹角为的“V”形，两边长相等。匀强磁场垂直于“V”形导线所在的平面，匀强磁场的磁感应强度大小为0.5T。当在导线中通以0.4A的电流时，该导线受到的安培力大小为（　　）
A．0.5N
B．
C．1N
D．
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′为同一竖直面上与导线a、b、c相交的三个点，连接三点构成等腰直角三角形（a′b′ = b′c′），O为连线a′c′的中点。顺着电流方向观察得到如图乙所示的截面图。已知单独一根通电导线a在O处产生的磁感应强度大小为B，不计地磁场的影响，则下列说法正确的是（　　）
A．O点的磁感应强度大小为3B
B．O点的磁感应强度方向是从O指向c′
C．导线a、c在b导线位置产生的磁感应强度大小为
D．导线b受到的安培力方向竖直向上
4．如图，下列说法正确的是（　　）
A．甲图中要增大粒子引出时的最大动能，增加电压U即可
B．乙图是磁流体发电机，可判断出A极板是发电机的正极
C．若不计重力影响，丙图可以判断粒子的电性，且粒子沿直线匀速通过的条件是
D．丁图中若载流子（电场作用下能作定向运动的带电粒子）带负电，稳定时C面电势低
5．第24届冬季奥林匹克运动会于2022年2月20日落下帷幕，冰壶运动是冬奥会比赛项目之一。假设运动员用红壶撞击静止在水平冰面上的蓝壶，两壶发生正碰，不计碰撞时间，碰撞前、后两壶的v-t图像如图所示。已知两壶的质量均为20kg，则碰撞后蓝壶所受的阻力大小为（　　）
A．1.8N
B．2.0 N
C．2.4N
D．3.2N
6．如图所示为磁聚焦法测量比荷的原理图。在阴极K和阳极A之间加电压，电子由阳极A中心处的小孔P射出。小孔P与荧光屏中心O点连线为整个装置的中轴线。在极板很短的电容器C上加很小的交变电场，使不同时刻通过这里的电子发生不同程度的偏转，可认为所有电子从同一点发散。在电容器C和荧光屏S之间加一平行PO的匀强磁场，经过一段时间电子再次会聚在一点。调节磁感应强度B的大小，可使电子流刚好会聚在荧光屏的O点。已知K、A之间的加速电压为U，C与S之间磁场的磁感应强度为B，发散点到O点的距离为l。下列说法正确的是（　　）
A．电子通过电容器后速度方向相同
B．从右侧往左侧看电子做圆周运动的半径相同
C．所有电子从发散到再次会聚所用的时间相同
D．电子的比荷一定是
7．如图(a)，在光滑绝缘水平桌面内建立直角坐标系，空间内存在与桌面垂直的匀强磁场。一质量为、带电量为的小球在桌面内做圆周运动。平行光沿轴正方向照射，垂直光照方向放置的接收器记录小球不同时刻的投影位置。投影坐标随时间的变化曲线如图(b)所示，则（　　）
A．磁感应强度大小为
B．投影的速度最大值为
C．时间内，投影做匀速直线运动
D．时间内，投影的位移大小为
二、多项选择题（本大题共有3小题，每小题6分，共18分．每小题至少有二个选项是正确的，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）
8．下列说法中正确的是（　　）
A．安培分子电流假说认为磁体的磁场是由运动电荷产生的
B．电流元在空间中某处不受安培力作用，则此处一定无磁场
C．安培力和洛仑兹力的方向一定与磁场方向垂直
D．磁通量是矢量，正负号代表方向
9．如图所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图像，则下列说法中正确的是（　　）
A．甲、乙两单摆的摆长相等
B．甲摆的振幅比乙摆大
C．甲摆的频率比乙摆大
D．在时有正向最大加速度的是乙摆
10. 如图所示，一个质量、电荷量的小滑块（可视为质点），放在倾角为的绝缘斜面顶端（斜面足够长），斜面置于的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，小滑块由静止开始沿斜面滑下，小滑块运动一段距离后离开斜面，离开斜面时的速度为。斜面与滑块间摩擦系数为。则（　　）
A．物块带正电
B．离开斜面时的速度为
C．滑块在斜面上运动的时间为
D．滑块在斜面上运动的时间为
第 Ⅱ 卷（非选择题 共54分）
三、实验题（本大题共2小题，总分16分．其中第11题8分，第12题8分．请将答案填写在题中的横线上，不要写出解题过程）
11．（8分）如图所示实验装置，某同学用a、b两个小球．按照以下步骤研究弹性正碰实验操作:
在平木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处，使小球a从斜槽轨道上固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；
将木板水平向右移动一定距离并固定，再使小球a从固定点处由静止释放，撞到木板上．重复多次，用尽可能小的圆把小球的落点圈在里面，其圆心就处与小球落点的平均位置，得到痕迹B；
把小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从固定点处由静止释放，和小球b相碰后，重复多次，并使用与第二步同样的方法分别标出碰撞后两个小球落点的平均位置，得到两球撞在木板上痕迹A和C．
(1)下列器材选取或实验操作符合实验要求的时 。
A．可选用半径不同的两小球
B．选用两球的质量应满足
C．需用秒表测量小球在空中飞行的时间
D．斜槽轨道必须光滑
(2) 图乙是小球 b的多次落点痕迹，由此可确定其落点的平均位置对应的读数为 cm。
(3)完成本实验，必须测量的物理量有 。
A．小球a开始释放的高度
B．木板水平向右移动的距离
C．a球和b球的质量、
D．O点到A、B、C三点的距离分别为、、
(4)若(3)所给选项的物理量均已知，若满足条件 用测量量表示，则表示两小球发生的是弹性正碰。
12．（8分）(1)某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验过程中，正确操作用游标卡尺测得金属丝的长度为 cm、用螺旋测微器测得金属丝的直径d为 mm。
(2)该小组某同学用普通的干电池（电动势，内阻）、直流电流表（量程，内阻）、定值电阻和电阻箱等组装成一个简单的欧姆表用来测量电阻丝电阻，电路如图所示，通过控制开关S和调节电阻箱，可使欧姆表具有“”和“”两种倍率。
(2.1)图中的端应与 （选填“红”或“黑”）表笔连接。
(2.2)当开关断开时，将两表笔短接，调节电阻箱，使电流表达到满偏，此时 ，欧姆表的倍率是 (填“”或“”)。
四、计算题（本大题共3小题，共38分．其中第13题12分，第14题12分，第15题14分．解题必须有完整的解题过程，有数值计算的可以保留根号，但必须写出物理量的单位．简单写出公式集的不能得分）
13．（12分）如图所示，某超市两辆相同的手推购物车质量均为，相距为3m沿直线排列，静置于水平地面上。为了节省收纳空间，工人给第一辆车一个瞬间的水平推力使其运动，并与第二辆车相碰，且在极短时间内相互嵌套结为一体，以共同的速度运动了，恰好停靠在墙边。若车运动时受到的摩擦力恒为车重力的倍，忽略空气阻力，重力加速度为 。求：
(1)购物车碰撞后嵌套结为一体时的速度；
(2)购物车碰撞过程中系统损失的机械能 。
14．（12分）如图所示，正方形区域内（含边界）有垂直纸面向里的匀强磁场，，，大量带正电的粒子从点沿与边成37°的方向以不同的初速度射入磁场，不计粒子重力和粒子间的相互作用，已知带电粒子的质量为，电荷量为，磁场的磁感应强度大小为，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。
(1)判断粒子的轨迹是否可能与边相切。若能相切，则求出粒子的速度；若不能相切，则请通过计算说明原因；
(2)若带电粒子从边离开磁场，求的取值范围。
15．（14分）如图甲，在的空间中存在沿轴负方向的匀强电场和垂直于平面向里的匀强磁场，电场强度大小为，磁感应强度大小为。一质量为，带电量为的粒子从坐标原点处，沿轴正方向射入，不计粒子的重力：
(1)若粒子能沿着轴正方向直线运动，求初速度；
(2)若粒子以初速度入射时，粒子的运动轨迹如图甲所示，求该粒子运动到时的速度大小;
(2)现只改变入射粒子初速度的大小，发现初速度大小不同的粒子虽然运动轨迹(曲线)不同，但具有相同的空间周期性，如图乙所示；同时，这些粒子在轴方向上的运动(关系)是简谐运动，且都有相同的周期。
(2.1)求粒子在一个周期内，沿轴方向前进的距离；
(2.2)当入射粒子的初速度大小为时，其图像如图丙所示，求该粒子在轴方向上做简谐运动的振幅。
高二物理（参考答案）
一、选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
B A B D C C D AC ABD ABC
二、非选择题
11. （8分） (1)B (2) 55.40~55.60 (3)D (4)
12. （8分） (1)4.240，1.845/1.844/1.846 (2.1)黑 (2.2)148，
13. （12分）(1)2m/s；(2)40J；
(1)根据题意可知，购物车碰撞后嵌套结为一体后做匀减速直线运动，直至速度减为0，设购物车的质量为，所受摩擦力大小为，减速运动的位移为，则由动能定理有
而
联立解得
共计6分，每个式子2分
（2）设第一辆购物车与第二辆购物车碰撞前瞬间的速度大小为，根据题意，可知两辆购物车碰撞瞬间动量守恒，则由动量守恒定律有
由能量守恒有
联立以上各式解得
共计6分，每个式子2分
14. （12分）
（1）不能相切，理由见详解；（2）
（1）不能相切。（1分）
假设相切，切点为，则有
有几何关系得：
得
说明P点在bc延长线上。所以不能相切。
结论1分，几何关系2分，bP结果2分。共计5分
（2）当粒子轨迹与边相切时，如图2所示，设此时初速度为，轨道半径为，由几何关系可得
又
解得
当粒子运动轨迹与边相切时，如图3所示，设此时初速度为，轨道半径为，由几何关系可得
又
解得
综上可得
每个式子1分，共计7分
15.（14分）
(1)； (2)；(3.1)；(3.2)
(1)粒子沿x轴直线运动：
解得：
每个式子2分，共计4分
(2)由于洛伦兹力不做功，只有电场力做功，由动能定理有
由①式解得
每个式子2分，共计4分
(3.1)由图乙可知，所有粒子在一个周期T内沿轴方向前进的距离相同，即都等于恰好沿轴方向匀速运动的粒子在T时间内前进的距离。设粒子恰好沿轴方向匀速运动的速度大小为，
又
带入T表达式，解得
2分
(3.2)设粒子在轴方向上的最大位移为（图丙曲线的最高点处），对应的粒子运动速度大小为（方向沿轴），因为粒子在方向上的运动为简谐运动，因而在和处粒子所受的合外力大小相等，方向相反，则
由动能定理有
又
解得
每个式子1分，共计4分

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