2023-2024年天津市濱海新區(qū)田家炳中學(xué)高二上學(xué)期期末考試物理試題（解析版）

濱海新區(qū)2023—2024學(xué)年度第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測物理一、單選題1.如圖所示，將帶正電的導(dǎo)體球靠近不帶電的導(dǎo)體。若沿虛線將導(dǎo)體分成、兩部分，這兩部分所帶電荷量大小分別為、；若沿虛線將導(dǎo)體分成兩部分，這兩部分所帶電荷量大小分別為、。下列說法正確的是（）A.，部分帶正電 B.，部分帶負(fù)電C.，部分帶正電 D.，部分帶負(fù)電【答案】C【解析】在導(dǎo)體球靠近導(dǎo)體前，左側(cè)導(dǎo)體不帶電，當(dāng)導(dǎo)體球靠近不帶電的導(dǎo)體時，發(fā)生了感應(yīng)起電，左側(cè)導(dǎo)體中的電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移，但是導(dǎo)體整體仍然呈現(xiàn)電中性，則有，故A、B錯誤；根據(jù)上述可知導(dǎo)體整體仍然呈現(xiàn)電中性，則有，由于導(dǎo)體球帶正電，當(dāng)導(dǎo)體球靠近導(dǎo)體時，左側(cè)的導(dǎo)體中的自由電子在導(dǎo)體球正電的引力作用下向端聚集，端得電子帶負(fù)電，端失電子帶正電，故C正確，D錯誤。故選C。2.真空中有兩個點(diǎn)電荷，它們之間靜電力的大小為。如果保持它們所帶的電荷量不變，將它們之間的距離增大為原來的倍，那么它們之間靜電力的大小等于（）A. B. C. D.【答案】D【解析】由點(diǎn)電荷庫侖力的公式可以得到，電量不變，將它們之間的距離增大為原來的倍，庫侖力將變?yōu)樵瓉淼?，故D正確，A、B、C錯誤。故選D。3.一表頭內(nèi)阻為，滿偏電流為。要把它改裝為是程的電壓表，需（）A.串聯(lián)一個的電阻 B.串聯(lián)一個的電阻C.并聯(lián)一個的電阻 D.并聯(lián)一個的電阻【答案】A【解析】電壓表改裝需要表頭串聯(lián)一個電阻，設(shè)該電阻阻值為，則,得。故選A。4.下列有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度說法中正確的是（）A.若有一小段通電導(dǎo)體在某點(diǎn)不受磁場力的作用，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零B.若有一小段長度為、通以電流為的導(dǎo)體，在磁場中某處受到的磁場力為，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小一定是C.由可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與磁場中通電導(dǎo)體的電流大小有關(guān)D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該處小磁針靜止時極所指的方向【答案】D【解析】根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中所受磁場力的規(guī)律可知，當(dāng)一小段通電導(dǎo)體在磁場中與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向平行時，導(dǎo)體所受磁場力為零，可知，若有一小段通電導(dǎo)體在某點(diǎn)不受磁場力的作用，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零，故A錯誤；當(dāng)導(dǎo)體與磁場方向垂直時，在磁場中某處受到的磁場力為。此時，磁感應(yīng)強(qiáng)度等于，當(dāng)導(dǎo)體與磁場方向平行時，所受磁場力為零，此時的磁感應(yīng)強(qiáng)度不等于，可知，若有一小段長度為、通以電流為的導(dǎo)體，在磁場中某處受到的磁場力為，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不一定是，故B錯誤；C．表達(dá)式是比值定義式，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與磁場中通電導(dǎo)體的電流大小無關(guān)，故C錯誤；D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該處小磁針靜止時極所指的方向，也是小磁針極所受磁場力的方向，還是磁感線切線的方向，故D正確。故選D。5.如圖是一次心臟除顫器的模擬治療，該心臟除?器的電容器電容為，充電至電壓，如果電容器在時間內(nèi)完成放電，這次通過人體組織平均放電電流為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】電容器所帶的電荷量，通過人體組織平均放電電流。故選B。6.如圖所示，在勻強(qiáng)電場中，將帶電量為點(diǎn)電荷從電場中的點(diǎn)移到點(diǎn)，電場力做了的功，再從點(diǎn)移到點(diǎn)，電場力做了的功。已知電場的方向與所在的平面平行。下列說法正確的是（）A.、兩點(diǎn)的電勢差B.、兩點(diǎn)的電勢差C.點(diǎn)的電勢比點(diǎn)的電勢高D.場強(qiáng)的方向垂直于指向【答案】C【解析】由題可知，故A錯誤；同理可得，故B錯誤；可以解得的電勢差，故點(diǎn)的電勢比點(diǎn)的電勢高，故C正確；由于該電場為勻強(qiáng)電場，所以等勢面在所示平面內(nèi)投影為直線且電勢在任意直線上均勻變化。取、中點(diǎn)，此點(diǎn)電勢為，連接點(diǎn)，得到相同電勢的一條直線，由于電場強(qiáng)度方向垂直等勢面且指向電勢減小的方向，所以過點(diǎn)做該直線垂線即得到條電場線，方向如圖所示，場強(qiáng)方向并不是垂直于，故D錯誤。故選C。7.電飯鍋工作時有兩種狀態(tài)：一種是鍋內(nèi)的水燒干以前的加熱狀態(tài)，另一種是水燒干以后的保溫狀態(tài)。如圖是電飯鍋的電路圖，是電阻，是加熱用的電熱絲。下列說法正確的是（）A.開關(guān)接通時，電飯鍋處于保溫狀態(tài)B.開關(guān)斷開時，電飯鍋處于加熱狀態(tài)C.當(dāng)時，電飯鍋在保溫狀態(tài)下的功率是電飯鍋在加熱狀態(tài)下功率的一半D.當(dāng)時，在保溫狀態(tài)下的功率是在加熱狀態(tài)下功率的一半【答案】C【解析】加熱狀態(tài)下電路總功率較大，保溫狀態(tài)下電路總功率較小。在純電阻電路中，電路總功率，開關(guān)接通時，被短路，電路總功率，開關(guān)斷開時，與串聯(lián)，電路總功率，因?yàn)?，所以開關(guān)接通時，電飯鍋處于加熱狀態(tài)，開關(guān)斷開時，電飯鍋處于保溫狀態(tài)。故A、B錯誤；代入數(shù)據(jù)，當(dāng)時，保溫功率和加熱功率之比為，電飯鍋在保溫狀態(tài)下的功率是電飯鍋在加熱狀態(tài)下功率的一半。故C正確；在保溫狀態(tài)下的功率為，在加熱狀態(tài)下功率為，則在保溫狀態(tài)下的功率與在加熱狀態(tài)下功率之比為，在保溫狀態(tài)下的功率是在加熱狀態(tài)下功率的。故D錯誤。故選C8.如圖所示，兩段長度和材料相同、粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)相等，橫截面積之比為。已知內(nèi)有個自由電子通過導(dǎo)線的橫截面，電子電荷量為，則（）A.內(nèi)有個自由電子通過導(dǎo)線的橫截面B.流經(jīng)導(dǎo)線的電流為C.自由電子在導(dǎo)線和中移動的速率之比D.兩端電壓之比為【答案】A【解析】兩部分屬于串聯(lián)關(guān)系，電流相等，因此內(nèi)也有個自由電子通過導(dǎo)線的橫截面，A正確；根據(jù)公式可得，B錯誤；根據(jù)公式，可知，兩部分電流相等，因此自由電子在導(dǎo)線和中移動的速率之比為，C錯誤；根據(jù)電阻定律可得，兩部分電阻之比為，根據(jù)歐姆定律可知，兩端電壓之比為，D錯誤。故選A。二、多選題9.下列幾種情況下，勻強(qiáng)磁場中的線框或線圈能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A.甲圖中保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場中上下運(yùn)動B.乙圖中保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場中左右運(yùn)動C.丙圖中線框繞軸線轉(zhuǎn)動D.丁圖中撐開的線圈在收縮【答案】C、D【解析】甲圖中保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場中上下運(yùn)動，穿過線圈的磁通量一直不變，無感應(yīng)電流，故A錯誤；乙圖中保持線框平面始終與磁感線垂直，線框在磁場中左右運(yùn)動，穿過線圈的磁通量一直不變，無感應(yīng)電流，故B錯誤；丙圖中線框繞軸線轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量變化，一定有感應(yīng)電流，故C正確；丁圖中撐開的線圈在收縮，穿過線圈的磁通量變化，一定有感應(yīng)電流，故D正確。故選C、D。10.無線電波、紅外線、可見光、紫外線、射線、射線等按順序排列起來，形成了范圍非常廣闊的電磁波譜。不同的電磁波具有不同的特性，因而其用途也不同。下列關(guān)于電磁波的應(yīng)用符合實(shí)際的是（）A.微波可以用于衛(wèi)星通信 B.紅外線可以用于殺菌消毒C.紫外線可以用于加熱理療 D.X射線片可以用于診斷病情【答案】A、D【解析】微波的頻率較高，能提供更高的傳輸速度和品質(zhì)，可以用于衛(wèi)星通信，A正確；紅外線頻率較低，能量小，不可以用于殺菌消毒，B錯誤；紫外線是一種電磁波，它具有能量，但頻率較高，對人體有害，不能直接被用作加熱理療，C錯誤；射線片具有很強(qiáng)的穿透性，可透過皮膚看到骨骼等其他器官情況，可以用于診斷病情，D正確。故選A、D。11.如圖甲，高大建筑物上通常都裝有避雷針，雷雨天氣時避雷針發(fā)生尖端放電現(xiàn)象，中和空氣中的電荷，達(dá)到避免雷擊的目的。圖乙所示是某次避雷針放電時的電場線分布，電場線關(guān)于直線對稱，且。以下說法正確的是（）A.兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小小于B.兩點(diǎn)的電勢小于C兩點(diǎn)間電勢差大于兩點(diǎn)間電勢差D.電子從圖中點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)的過程中，電場力做正功，電勢能減少【答案】B、C【解析】點(diǎn)的電場線密集，所以大于，A錯誤；沿著電場線方向，電勢越低，所以小于，B正確；根據(jù)，當(dāng)一定時，電場強(qiáng)度越大，電勢差越大，根據(jù)圖可知，之間的電場強(qiáng)度大于之間的電場強(qiáng)度，所以大于，C正確；電子帶負(fù)電，電子受到的電場力與電場方向相反，所以電場力做負(fù)功，電勢能增加，D錯誤。故選B、C。12.如圖所示的電路中，電源的電動勢和內(nèi)阻恒定，電流表、電壓表均為理想電表，開關(guān)閉合后，當(dāng)滑動變阻器的滑片向右滑動的過程中，下列說法正確的是（）A.電流表的示數(shù)變小 B.電壓表的示數(shù)變小C.定值電阻消耗的功率變大 D.電源的總功率變大【答案】A、C【解析】當(dāng)滑動變阻器的滑片向右滑動的過程中，阻值變大，總電阻變大，總電流減小，即電流表示數(shù)減小，路端電壓變大，則電流變大，消耗的功率變大，電流及兩端電壓均減小，則兩端電壓變大，電壓表讀數(shù)變大，選項(xiàng)A、C正確，B錯誤；根據(jù)可知，電源的總功率變小，選項(xiàng)D錯誤。故選A、C。三、實(shí)驗(yàn)題13.利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻。現(xiàn)提供的器材如下：A.電壓表（量程為）；B.電壓表（量程為）；C.電流表（量程為）；D.滑動變阻器（最大阻值為）；E.滑動變阻器（最大阻值為）；F.開關(guān)和導(dǎo)線若干。（1）實(shí)驗(yàn)器材中電流表的內(nèi)阻與電池的內(nèi)阻差不多大，為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路是___________（選填“甲”或“乙”）。（2）實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用___________，滑動變阻器應(yīng)選用___________。（選填相應(yīng)器材前的字母）（3）用所選器材按照選好的電路圖連接好電路后，將滑動變阻器的滑片置于合適位置，閉合開關(guān)，通過調(diào)整滑動變阻器的滑片，得到多組電流和電壓。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制出如圖丙所示的圖像，由圖線可求出電源的電動勢，電源的內(nèi)阻___________。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）【答案】（1）甲；（2）B；D；（3）【解析】（1）一節(jié)干電池的內(nèi)阻較小，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)電路是甲。（2）一節(jié)干電池的電動勢約為，則電壓表應(yīng)選B。為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動變阻器應(yīng)選D。（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律，電源的內(nèi)阻為丙圖中圖線斜率的絕對值，即，結(jié)果保留三位有效數(shù)字，則電源內(nèi)阻的取值范圍為。14.在“測定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)實(shí)驗(yàn)過程如下：（1）用螺旋測微器測金屬絲直徑時示數(shù)如圖甲所示，則金屬絲的直徑為___________。（2）利用多用電表測電阻的電壓時，黑表筆應(yīng)接圖乙中的___________（填“”或“）點(diǎn)。（3）該同學(xué)將歐姆擋的選擇開關(guān)撥至“”的倍率擋，在進(jìn)行了正確的連接后，測量時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太小，不方便讀數(shù)，該同學(xué)應(yīng)將歐姆擋的開關(guān)撥至___________（填“”或“”）擋。最后歐姆表的示數(shù)如圖丙所示，示數(shù)為___________?！敬鸢浮浚?）（都可）；（2）；（3）；【解析】（1）螺旋測微器示數(shù)為。（2）多用電表測電阻的電壓時，黑表筆應(yīng)接電阻流出電流的一側(cè)，即接圖乙中的點(diǎn)。（3）歐姆表測量時，指針偏轉(zhuǎn)角度太小，應(yīng)將倍率調(diào)大，所以應(yīng)將歐姆擋的開關(guān)撥至“”擋。圖丙示數(shù)。四、解答題15.如圖所示，用長為的絕緣絲線把一個質(zhì)量為、帶電量為小球，懸掛于豎直放置的平行板電容器的正中間，兩板間距離為。平衡時，小球偏離豎直線的距離為很小時，取。求：（1）平行金屬板之間的電場強(qiáng)度的大小；（2）與電容器相連接的電源電壓?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）對小球受力分析可知，其中，解得。（2）與電容器相連接的電源電壓16.圖甲所示為某品牌的共享電動自行車。某興趣小組同學(xué)對共享電動自行車的工作原理產(chǎn)生了濃厚的興趣，現(xiàn)將其電源、車燈、電動機(jī)構(gòu)成的電路簡化為圖乙所示。查閱資料得知該電動車的電源電動勢，內(nèi)阻，電動機(jī)的內(nèi)阻為，車燈電阻（不變），電流表內(nèi)阻忽略不計(jì)。（1）當(dāng)只有接通時，求電流表示數(shù)及此時車燈的兩端電壓；（2）當(dāng)、都接通時，電流表示數(shù)為，此時電動機(jī)正常工作。求電動機(jī)正常工作時電源的輸出功率和電動機(jī)的輸出功率?！敬鸢浮浚?），；（2），【解析】（1）當(dāng)只有接通時，由閉合電路歐姆定律得，代入數(shù)據(jù)解得，由部分電路歐姆定律得，此時車燈的兩端電壓為。（2）根據(jù)題意，由閉合電路歐姆定律得，代入數(shù)據(jù)解得，則電源的輸出功率為，此時通過車燈的電流為，因此通過電動機(jī)的電流為，電動機(jī)的輸入功率為。電動機(jī)的熱功率為，電動機(jī)的輸出功率為。17.某科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一款用于收集工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的某種固體微粒的裝置，其原理簡圖如圖所示。固體微粒通過帶電室時帶上正電且電量相等，微粒從A點(diǎn)無初速地進(jìn)入加速區(qū)域，經(jīng)點(diǎn)進(jìn)入靜電分析器，沿圓弧運(yùn)動，再經(jīng)點(diǎn)沿軸正方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)勻強(qiáng)電場區(qū)域，最終打在豎直軸上的點(diǎn)。建立