广东省佛山市南海区2025-2026学年高二上学期学业水平测试（期中）物理试卷（含答案）

这是一份广东省佛山市南海区2025-2026学年高二上学期学业水平测试（期中）物理试卷（含答案），共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.静电在工业生产和日常生活中可能引发火灾、设备损坏或电击，下列关于静电预防的说法中，正确的是( )
A. 电子厂存放芯片的货架无需接地，因为芯片本身是绝缘材料，不会产生静电
B. 加油站内禁止使用加湿器，因为提高空气湿度会增强静电的积累效果
C. 油罐车在运输过程中，罐身底部的铁链拖在地面上，可通过接地导走静电
D. 秋冬季节穿化纤材质的衣物更易预防静电，因为化纤能快速中和电荷
2.在地震预测研究中，科学家利用地磁场反演技术监测地下磁性结构的变化。其原理可简化成如图所示，在地质活跃区水平铺设一个闭合检测线圈，连接一个高灵敏度电流计。当地壳岩石因应力积累发生形变或破裂时，会引起地下磁性结构改变，导致局部磁场变化。关于此监测系统，下列说法正确的是( )
A. 若检测线圈相对地面静止，且地下磁场无变化，则线圈中不会产生感应电流
B. 若地震时检测线圈相对地面位置不变，线圈中一定会产生感应电流
C. 若地下磁性结构缓慢变化，线圈中一定不会产生感应电流
D. 若地下磁性结构稳定，线圈中仍可持续产生感应电流
3.跑步时膝关节和髋关节需要承担体重3∼8倍的负荷，两块骨头之间的关节软骨，会被剧烈地挤压在一起，若冲击力过大，将对软骨及其以下的骨骼造成磨损伤害。以下方法中，不能降低冲击力的是( )
A. 降低跑步时的落地速度，轻柔落地
B. 穿加重背心跑步
C. 穿一双适合自己足弓和步态的缓冲跑鞋
D. 在塑胶跑道跑步，减少在水泥地等硬地上的跑步
4.下面各电路图中关于多用电表的使用，操作正确的是( )
A. 甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压，表笔接法正确
B. 乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流，表笔接法正确
C. 测电阻时，可按图丙连接方式测量
D. 丁图中用的是多用电表电阻挡测量二极管的反向电阻
5.如图，A、B、C三点为等边三角形的三个顶点，A、B两点处各固定一根无限长通电直导线，通有大小相等，方向相同且垂直于纸面向外的电流，此时C点磁感应强度大小为B，若现在其中一根通电直导线电流反向，则C点现在的磁感应强度大小为( )
A. 0B. BC. 33BD. 3B
6.2025年9月，超强台风“桦加沙”在广东沿海登陆。假设某居民在台风天临时外出，其站立时可简化为一个迎风面积S=0.5m2、质量m=60kg的长方体模型。已知空气密度ρ≈1.2kg/m3，重力加速度g=10m/s2，且人与地面间的最大静摩擦力为120N，若一股水平气流以40m/s的速度垂直撞击人体后速度减为零，下列说法正确的是( )
A. 若气流速度变为原来的2倍，风力会变为原来的4倍
B. 人受到的风力小于最大静摩擦力，不会被吹动
C. 人弯腰降低重心，是通过增大与地面的最大静摩擦力来对抗风力的
D. 计算风力大小时，需要考虑空气分子与人体碰撞的作用时间Δt
7.机器人末端执行器的精准定位采用了容栅测量技术，该技术通过电容变化实现高精度位移测量。某同学利用平行板电容器设计制作了简单的容栅测量电路，原理如图所示，下极板为可动栅极可以上下移动，上极板为固定栅极，闭合开关，下列说法正确的是( )
A. 若下极板上移，极板所带电荷量减小
B. 若下极板上移，灵敏电流计检测到的电流方向为从a到b
C. 滑动变阻器滑片向下滑动，可以提高电容器的电压
D. 断开开关，灵敏电流计上有从a到b的短暂电流
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
8.物理学是一门以实验为基础的学科，很多生活中的应用都来自于物理学。对于下列教材中所列的实验和生活现象，说法正确的是( )
A. 图甲中，实验中若导线不通电，则导线所处位置磁感应强度为零
B. 图乙中，两根通电方向相反的长直导线相互排斥，是通过电场的相互作用来实现的
C. 图丙中，无线充电技术主要利用了电磁感应
D. 图丁中，生活中常用微波炉来加热食物，说明微波是一种电磁波，具有能量
9.如图所示是一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d连接电源和开关，ab间连接一个灯泡，bc间、cd间分别连接一个电阻，闭合开关后发现灯泡不亮，为检查电路故障，用电压表分别测得ac两点以及bd两点均有电压，由此可推断( )
A. 接着用电压表测ab两点电压将没有示数
B. 接着用电压表测bc两点电压将没有示数
C. 改用电流表分别接入ac两点以及bd两点均有示数
D. 改用电流表分别接入ac两点以及bd两点均没有示数
10.如图是某种等离子体推进器剖面简图，其工作原理如下：电流加热阴极使金属蒸发，阴极逸出的电子碰撞金属蒸汽，距离阴极表面约1μm处会产生大量金属正离子和电子；电子在电场作用下加速向环状阳极方向运动，导致金属正离子堆积形成离子云，进一步增强阴极表面电场，使阴极逸出的大量电子形成稳定高密度电子流。关于此过程，下列说法正确的是( )
A. 电子逸出时，阴极会获得一个与电子运动方向相同的速度
B. 电子在等离子云右边的电场中加速，其动能的增加等于电场力所做的功
C. 离子云的形成能促进阴极逸出电子的运动
D. 在相同电场作用下，电子的运动速度远大于金属离子的运动速度
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.一研究学习小组设计出如图甲所示的实验装置来探究“动量守恒定律”。
(1)如图甲所示，两个相同的刚性球悬挂于同一水平面，两悬点的距离等于刚性球的直径大小，线长相等，将其中一球拉开至一定角度，松手后使之与另一球发生正碰。
(2)如图甲所示，分析连拍照片得出，球1从A点由静止释放，在最低点与球2发生水平方向的正碰，球1反弹后达到的最高位置为P，球2向左摆动的最高位置为C，测得A、B、C到最低点的竖直高度差分别为hA、hB、hC。已知重力加速度为g。则碰后瞬间小球1的速度大小为 。
(3)若测量数据近似满足关系式 (用m1、m2、hA、hB、hC表示)，则说明两小球碰撞过程动量守恒。
(4)如图乙所示，在两个球上分别套上尼龙搭扣(魔术贴)毛面和勾面做的套圈，再进行同样的碰撞。两小球分别 (填“能”或“不能”)到达原来的位置C跟B，可能的原因是 。
12.测量电源的电动势和内阻实验中，实验室可利用的器材有：
待测电源E(电动势约3V，内阻未知)；
电流表A(量程0.6A，内阻RA)；
电阻丝(总阻值R0=5Ω，长度L0=0.5m)；
定值电阻R1(R1=5Ω)；
刻度尺；
开关、导电金属夹、导线若干。
(1)某同学利用上述器材设计了如图甲所示的实验电路，从电路安全角度考虑，说明R1的作用： 。
(2)①闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电流表示数I，断开开关S，记录金属夹到金属丝一端的距离L；
②多次重复步骤①，根据记录的若干组I、L的值；
③数据处理
(3)以1I为纵坐标，L为横坐标，作出图乙中图线，由图可知L为金属夹到金属丝 (选填“A端”或“B端”)的距离；
(4)根据图线中的斜率与截距，可得待测电源的电动势和内阻，其中电动势E= V(计算结果保留两位有效数字)。
(5)若电流表内阻RA已知，结合图线得出的斜率k与截距b，则可得待测电源的电动势E= ，内阻r= (用L0、R0、R1、k、b、RA表示)。
四、计算题：本大题共3小题，共39分。
13.下班高峰期，为避开拥堵，李老师计划从学校骑共享电动车回家，导航显示骑行路程s为20km，电动车全程平均速率v为20km/h，且电动车全程以额定功率行驶”，已知该电动车是刚充满电的，电动车参数如下。求：
(1)电动车在额定电压下骑行时的电流I；
(2)电动车的输出功率P出；
(3)通过计算分析：电动车的电量是否足够支持李老师顺利骑回家？
14.烟花表演活动中，机器人手持小型烟花进行燃放。烟花筒总质量为0.5kg(含内部火药)，点燃后火药在极短时间内燃烧完毕，产生质量为0.1kg的高温烟花以相对地面50m/s的速度向上喷出，此时机器人手部对烟花筒的平均作用力不超过28N才能保证安全，重力加速度为g=10m/s2，不计空气阻力，回答以下问题：
(1)火药燃烧结束后，求烟花筒获得的速度；
(2)火药燃烧结束后，机器人在0.2s内让烟花筒的速度减为零，求机器人对烟花筒的平均作用力大小；判断机器人手持该烟花燃放是否安全，并说明理由。
15.电子束光刻技术可简化为如图甲所示模型，离子泵产生的电子经加速电场加速后，经过成型装置形成电子束，再依次经过可加电压的上偏转器′，下偏转器′后，最终精准打在晶圆上。如图乙所示，坐标轴x与y轴分别与偏转器′，′的偏转方向平行；光刻机轴线经过上、下偏转器的中轴线，垂直晶圆表面于中心O点。
已知：加速电场电压绝对值为U；偏转器为长、宽和极板间距均为L的平行竖直金属板；上偏转器′左右放置，其底端到偏转器′上端的竖直距离为d，下偏转器′前后放置且底端到晶圆的距离也为d；电子质量为m、电荷量大小为e，不计电子重力及电子间的相互作用力，忽略相对论效应、极板边缘效应等其他因素的影响。求：
(1)电子经过加速电场加速后的速率v0；
(2)现电子经过成型装置后以竖直向下的速度v1进入偏转器，此时对上偏转器′施加电压U0，若电子束刚好运动至偏转器X板边界不能离开偏转器，求此时的U0；
(3)①若上偏转器′施加如图丙的扫描电压，下偏转器′施加如图丁的扫描电压，单个电子穿过偏转器时可视为电压不变，假设所有的电子都能落在晶圆上，在答题卡上画出电子束在0∼t1内打到晶圆上形成的图像；
②若电子以竖直向下的速度v1进入偏转器，t1时刻进入偏转器的电子将打在晶圆上的哪个位置？(计算其在x−y坐标轴的坐标值)。
参考答案
1.C
2.A
3.B
4.C
5.C
6.A
7.B
8.CD
9.AC
10.BCD
11. 2ghB
m1 hA=−m1 hB+m2 hC
不能
两球均需要克服尼龙搭扣毛面和勾面相互作用的阻力做功，机械能均减少

12.起到保护电路的作用
B端
2.9
R0kL0
bR0kL0−R1−RA

13.解：(1)由公式 P=UI 可知电动车在额定电压下骑行时的电流为 I=PU=24040A=6A
(2)由 Pr=I2r 可知电动车线圈内阻上的功率为 Pr=18W
故电动车的输出功率为 P出=P−Pr=222W
(3)由题意可知李老师骑回家的时间为 t=sv=1h
回家所需要的电量为 q=It=6A⋅h
可见李老师骑回家所需的电量小于电池容量50A·h
故电量足够

14.(1)火药燃烧结束后，烟花筒获得的速度为−12.5m/s (2)火药燃烧结束后，机器人对烟花筒的平均作用力大小为29N；机器人手持该烟花燃放不安全，因为平均作用力29N大于安全限值28N
15.解：(1)电子在加速电场中运动，由动能定理得 eU=12mv02
解得 v0= 2eUm
(2)电子进入 ′ 偏转器后做类平抛运动，沿极板方向匀速运动 L=v1t
沿y轴方向做匀加速运动，加速度 a=eU0mL
偏转位移 Δy=12at2
当电子束恰好不能离开极板时满足 Δy=L2
解得 U0=mv12e
(3)①由丙、丁两图可知，0～t1时间内y轴电压从−U1线性增至U1，x轴电压完成两个周期的三角波变化，电子束形成首尾相连的四个倾斜线段，如图
②t1时刻 U′=U1 ， U′=−U1
根据类平抛运动规律可知，x轴方向有 x1=12⋅eU1mL⋅(Lv1)2=eU1L2mv12
根据几何关系可知 tanθ=x1L2=x22d+L
解得 x2=eU1(2d+L)mv12
则x轴方向的总位移为 x=x1+x2=eU1(4d+3L)2mv12
同理y轴方向有 y1=−12⋅eU1mL⋅(Lv1)2=−eU1L2mv12 ， tanφ=y1L2=y2d
解得 y2=−eU1dmv12
则y轴方向的总位移 y=y1+y2=−eU1(2d+L)2mv12
t1时刻进入偏转器的电子将打在晶圆上的坐标为[ eU1(4d+3L)2mv12 ， −eU1(2d+L)2mv12 ]。
驱动直流电机
额定电压
40V
额定功率
240W
线圈内阻
0.5Ω
电池容量
50A·h