福建省福州市福清市高中聯(lián)合體2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末聯(lián)考物理試題（解析版）

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期高二年期末質(zhì)量檢測(cè)物理學(xué)科試卷（全卷共8頁(yè)，16小題，完卷時(shí)間75分鐘，滿分100分）友情提醒：所有答案都必須填寫(xiě)在答題卡相應(yīng)的位置上第Ⅰ卷（選擇題共40分）一、單項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求。）1.如圖所示這款滑板車(chē)在滑行時(shí)，車(chē)輪會(huì)發(fā)光，拆開(kāi)車(chē)輪，車(chē)輪里沒(méi)有裝電源，里面有3塊磁鐵，包圍一線圈，線圈連著發(fā)光二極管，輪子一轉(zhuǎn)，二極管就亮。發(fā)光輪的工作原理與下面中那個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理相同（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】發(fā)光輪的工作原理是電磁感應(yīng)。A．此圖是奧斯特實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明通電導(dǎo)體周?chē)嬖谥艌?chǎng)，故A不符合題意；B．閉合開(kāi)關(guān)后，電磁鐵產(chǎn)生磁性，對(duì)小磁針產(chǎn)生力的作用，利用的電流的磁效應(yīng)，故B不符合題意；C．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用，利用此原理可制作電動(dòng)機(jī)，故C不符合題意；D．閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，利用的原理是電磁感應(yīng)，故D符合題意。故選D。2.下列各圖中，已標(biāo)出電流及電流的磁場(chǎng)方向，（B表示磁場(chǎng)“?”表示導(dǎo)線中電流I的方向垂直于紙面向里，“⊙”表示導(dǎo)線中電流I的方向垂直于紙面向外）其中正確的是()A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】A．由于電流的方向豎直向上，根據(jù)安培定則知，磁場(chǎng)方向應(yīng)該右邊垂直紙面向里，左邊垂直紙面向外，故A錯(cuò)誤；B．直線電流的方向豎直向上，根據(jù)安培定則知，直線電流在平面的磁場(chǎng)方向（從上向下看）逆時(shí)針?lè)较?，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)安培定則，螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)方向向右，故C錯(cuò)誤；D．從上往下看，線框的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，根?jù)安培定則知，線框內(nèi)磁場(chǎng)的方向向上，故D正確。故選D。3.如圖所示為不等量的異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線的分布情況，兩點(diǎn)電荷的電荷量相差越大，電荷附近電場(chǎng)線的疏密差別也越大。圖中的虛線是兩點(diǎn)電荷連線的中垂線，a、b是中垂線上的兩點(diǎn)，根據(jù)電場(chǎng)線分布圖判斷，下列說(shuō)法正確的是（）A.同一電子在a、b兩點(diǎn)所受的庫(kù)侖力的大小關(guān)系為B.a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向均平行于點(diǎn)電荷連線向左C.a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等D.正試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于其在b點(diǎn)的電勢(shì)能【答案】D【解析】【詳解】A．從題圖中可以看出，a點(diǎn)處電場(chǎng)線比b點(diǎn)處電場(chǎng)線密，因此a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大，則同一電子在a、b兩點(diǎn)所受的庫(kù)侖力的大小關(guān)系為Fa>Fb，故A錯(cuò)誤；B．在不等量異種電荷形成的電場(chǎng)中，a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向均斜向左上方，與點(diǎn)電荷連線不平行，B錯(cuò)誤；CD．將正試探電荷由a點(diǎn)沿直線移到b點(diǎn)過(guò)程中，電場(chǎng)力方向斜向左上方，電場(chǎng)力對(duì)試探電荷做正功，其電勢(shì)能減小，則正試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于其在b點(diǎn)的電勢(shì)能，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)，C錯(cuò)誤，D正確。故選D。4.如圖所示為某靜電除塵裝置的原理圖，廢氣先經(jīng)過(guò)一個(gè)機(jī)械過(guò)濾裝置再進(jìn)入靜電除塵區(qū)。圖中虛線是某一帶負(fù)電的塵埃（不計(jì)重力）僅在電場(chǎng)力作用下向集塵極遷移并沉積的軌跡，A、B兩點(diǎn)是軌跡與電場(chǎng)線的交點(diǎn)。不考慮塵埃在遷移過(guò)程中的相互作用和電荷量的變化，則以下說(shuō)法正確的是（）A.A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)B.塵埃在A點(diǎn)的加速度大于在B點(diǎn)的C.塵埃在移過(guò)程中做勻變速運(yùn)動(dòng)D.塵埃在遷移過(guò)程中電勢(shì)能先減小后增大【答案】B【解析】【詳解】A．沿電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低，可知B點(diǎn)電勢(shì)高于A點(diǎn)電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B．A點(diǎn)的電場(chǎng)線較B點(diǎn)密集，可知A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)較大，則塵埃在A點(diǎn)的加速度大于在B點(diǎn)的加速度，故B正確；C．塵埃在遷移過(guò)程中受電場(chǎng)力不斷變化，則做非勻變速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．塵埃在遷移過(guò)程中電場(chǎng)力先做負(fù)功，后做正功，則電勢(shì)能先增大后減小，故D錯(cuò)誤。故選B二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題6分，共24分，全部選對(duì)得6分，選不全得3分，有選錯(cuò)或不答得0分。）5.我國(guó)是最早在航海中使用指南針國(guó)家，指南針能指向南北是因?yàn)榈卮艌?chǎng)的存在。關(guān)于地球的磁場(chǎng)，下面說(shuō)法正確的是（）A.地球上不同地點(diǎn)地磁場(chǎng)的強(qiáng)弱是不同的B.地球磁場(chǎng)的南極就在地理的南極附近C.赤道附近的地磁場(chǎng)方向與地面基本平行D.地球北極附近的地磁場(chǎng)方向近似為垂直地面向上【答案】AC【解析】【詳解】A．地球是一個(gè)巨大的磁體，周?chē)嬖诖艌?chǎng)；不同的位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向都不同，故A正確；B．地磁南北極和地理南北極不完全重合，地磁的北極在地理南極附近，地磁南極在地理的北極附近，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)地球的磁場(chǎng)的特點(diǎn)可知，赤道附近的地磁場(chǎng)方向近似與地面平行，故C正確；D．地球的磁場(chǎng)分布可近似看成一個(gè)較大的條形磁鐵，在地球的外部磁感線從地球的地理南極回到地理的北極，由于地磁南極在地理的北極附近，所以地球北極附近的地磁場(chǎng)方向近似為垂直地面向下，故D錯(cuò)誤。故選AC。6.人體的細(xì)胞膜模型圖如圖所示，由磷脂雙分子層組成，雙分子層之間存在電壓（醫(yī)學(xué)上稱(chēng)為膜電位）?，F(xiàn)研究某小塊均勻的細(xì)胞膜，厚度為d，膜內(nèi)的電場(chǎng)可看作勻強(qiáng)電場(chǎng)，簡(jiǎn)化模型如圖所示。初速度可視為零的正一價(jià)鈉離子僅在電場(chǎng)力的作用下，從圖中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）A.A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)B.鈉離子的電勢(shì)能增大C.鈉離子的加速度不變D.若膜電位不變，當(dāng)d越大時(shí)，鈉離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的速度越大【答案】AC【解析】【詳解】A．因?yàn)殁c離子帶正電，其僅在電場(chǎng)力作用下從圖中的點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，說(shuō)明電場(chǎng)力的方向沿指向，電場(chǎng)線由指向，所以點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì)，故A正確；B．因?yàn)殡妶?chǎng)力對(duì)鈉離子做正功，所以其電勢(shì)能減少，故B錯(cuò)誤；C．因?yàn)槟?nèi)的電場(chǎng)可看作勻強(qiáng)電場(chǎng)，根據(jù)鈉離子的加速度不變，故C正確；D．根據(jù)動(dòng)能定理可知鈉離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的速度與距離大小無(wú)關(guān)，又因?yàn)槟る娢徊蛔?，則鈉離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的速度大小不變，故D錯(cuò)誤。故選AC。7.2021年國(guó)慶后，華為青年才俊“稚暉君”設(shè)計(jì)制造機(jī)器人縫紉葡萄的視頻風(fēng)靡全網(wǎng)，在他身上體現(xiàn)了新時(shí)代中國(guó)風(fēng)華正茂的青少年們自信專(zhuān)注向上的風(fēng)采。如圖所示，一款微型機(jī)器人的直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓為，額定電流為，線圈電阻為，將它接在電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為的直流電源的兩極間，電動(dòng)機(jī)恰好能正常工作，下列說(shuō)法正確的是（）A.電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為 B.電源的輸出功率為C.電源的效率為 D.電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為【答案】AC【解析】【詳解】AD．電動(dòng)機(jī)恰好能正常工作，則通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流等于額定電流，因此電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為選項(xiàng)A正確，D錯(cuò)誤；B．電動(dòng)機(jī)不是純電阻電路，則電源的輸出功率為故B錯(cuò)誤；C．電源的效率為故C正確；故選AC。8.某半導(dǎo)體PN結(jié)中存在電場(chǎng)，取電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向?yàn)閤軸正方向，其E-x關(guān)系如圖所示，ON=OP，OA=OB。取O點(diǎn)的電勢(shì)為零，則（）A.A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì)B.從N點(diǎn)到O點(diǎn)，電勢(shì)一直減小C.電子從N點(diǎn)移到O點(diǎn)和從O點(diǎn)移到P點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做功相等D.電子從N點(diǎn)移到P點(diǎn)的過(guò)程中，電勢(shì)能減小【答案】BC【解析】【詳解】A．由于場(chǎng)強(qiáng)為正值則電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向?yàn)閤軸正方向，沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，所以A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B．由上知從N到O的過(guò)程中，電勢(shì)一直減小，故B正確；C．由圖像可知，圖形的面積表示電勢(shì)差，則有再根據(jù)可知，則電子從N移到O和從O移到P的過(guò)程中，電場(chǎng)力做功相等，故C正確；D．電子從N移到P的過(guò)程中，電場(chǎng)力一直做負(fù)功，電勢(shì)能逐漸增大，故D錯(cuò)誤。故選BC。第Ⅱ卷（非選擇題，共60分）三、非選擇題（本大題8小題，共60分）9.兩個(gè)電阻與按如圖所示連接，若干路電流為I=1.2A，則流過(guò)電阻的電流________A，電阻兩端電壓________V?！敬鸢浮竣?0.4②.8【解析】【詳解】[1][2]因?yàn)镽1、R2并聯(lián)，所以根據(jù)可得通過(guò)的電流之比由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可得I1+I2=I聯(lián)立解得I1=0.4A，I2=0.8A電阻兩端電壓10.在垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=1.0T中，一個(gè)寬d=0.5m、高h(yuǎn)=0.8m的單匝矩形閉合導(dǎo)體用輕質(zhì)細(xì)線懸掛在天花板上，矩形導(dǎo)體的在磁場(chǎng)內(nèi)，在磁場(chǎng)外，如圖所示，則穿過(guò)閉合導(dǎo)體的磁通量Φ=______Wb；若閉合導(dǎo)體繞細(xì)線旋轉(zhuǎn)180°，則穿過(guò)閉合導(dǎo)體的磁通量變化量的大小為_(kāi)_____Wb?！敬鸢浮竣?0.3②.0.6【解析】【詳解】[1]穿過(guò)閉合導(dǎo)體的磁通量為解得[2]繞細(xì)線旋轉(zhuǎn)180°后，穿過(guò)閉合導(dǎo)體的磁通量為穿過(guò)閉合導(dǎo)體的磁通量變化量的大小為11.實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)為測(cè)量某一圓柱體導(dǎo)體材料的電阻率，用螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺測(cè)其直徑和長(zhǎng)度。圖1所示的螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為_(kāi)__________mm；圖2所示的游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為_(kāi)__________cm?！敬鸢浮竣?4.540②.1.050【解析】【詳解】[1]螺旋測(cè)微器讀數(shù)是固定刻度讀數(shù)（0.5mm的整數(shù)倍）加可動(dòng)刻度讀數(shù)（0.5mm以下的小數(shù)），圖中讀數(shù)為[2]游標(biāo)卡尺讀數(shù)是主尺讀數(shù)（mm的整數(shù)倍）加上游標(biāo)尺的讀數(shù)（mm的小數(shù)位），由圖可讀出為12.某同學(xué)在“練習(xí)使用多用電表”實(shí)驗(yàn)中，用多用電表測(cè)量某一電學(xué)元件的阻值。（1）在使用前發(fā)現(xiàn)電表指針位置如圖甲所示，該同學(xué)應(yīng)該調(diào)節(jié)哪個(gè)位置______（選填“S”“K”或“T”），使指針對(duì)準(zhǔn)電流的“0”刻線；（2）歐姆表歐姆調(diào)零后，用“×100”擋測(cè)量一個(gè)電阻的阻值，發(fā)現(xiàn)表針偏轉(zhuǎn)角度極大，為了把電阻測(cè)得更準(zhǔn)一些，應(yīng)換用______擋（填“×10”或“×1k”），重新調(diào)零后再測(cè)量；（3）將紅、黑表筆分別與待測(cè)電阻兩端相接觸，若電表讀數(shù)如圖乙所示，則該電阻的阻值為_(kāi)_____Ω?！敬鸢浮竣?S②.×10③.160【解析】【詳解】（1）[1]在使用前發(fā)現(xiàn)電表指針位置如圖甲所示，指針已有偏轉(zhuǎn)，應(yīng)調(diào)節(jié)電表的機(jī)械調(diào)零鈕S，使指針對(duì)準(zhǔn)電流的“0”刻線。（2）[2]當(dāng)歐姆調(diào)零后，用“×100”擋測(cè)量某個(gè)電阻的阻值，發(fā)現(xiàn)指針的偏角很大，說(shuō)明電阻測(cè)量值太小。應(yīng)選用更小的倍率即“×10”擋來(lái)測(cè)量電阻。（3）[3]電表讀數(shù)如圖乙所示，被測(cè)電阻阻值為16.0×10Ω=160Ω13.某實(shí)驗(yàn)興趣小組要測(cè)某品牌電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，考慮到電壓表和電流表的影響，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，其中“S”為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，為定值電阻，其阻值大小為0.5。（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，若某次電壓表的示數(shù)如圖乙所示，則該示數(shù)為_(kāi)_____V；（2）在單刀雙擲開(kāi)關(guān)選擇正確接法后，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，記錄多組電壓表U和電流表I的示數(shù)，作出U-I圖像如圖丙所示，則電池的電動(dòng)勢(shì)E=______V，電池的內(nèi)阻r=______（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）。（3）若要同時(shí)測(cè)量該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，則單刀雙擲開(kāi)關(guān)S應(yīng)______（填“接1”或“接2”）測(cè)量更合適?！敬鸢浮竣?2.40②.2.94③.0.969④.2【解析】【詳解】（1）[1]電壓表量程是3.0V，最小分度是0.1V，由圖示可讀出電壓示數(shù)為2.40V。為了讓電流由最小值開(kāi)始調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器的滑片開(kāi)始時(shí)應(yīng)滑到最左端。（2）[2]根據(jù)閉合電路歐姆定律可知由圖可知，電源的電動(dòng)勢(shì)[3]圖像的斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)電阻與定值電阻之和，故解得（3）[4]了減小實(shí)驗(yàn)測(cè)量誤差，電流表應(yīng)對(duì)電源外接，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S應(yīng)2。14.據(jù)報(bào)道，我國(guó)每年心源性猝死案例高達(dá)55萬(wàn)，而心臟驟停最有效的搶救方式是盡早通過(guò)AED自動(dòng)除顫?rùn)C(jī)給予及時(shí)治療。某型號(hào)AED模擬治療儀器的電容器電容是20μF，充電至最大電壓8kV，并可以在4ms時(shí)間內(nèi)完成放電。求：（1）電容器充電至最大電壓的帶電量；（2）放電時(shí)的平均電流；（3）放電完成后，電容器電容多大?！敬鸢浮浚?）0.16C；（2）40A；（3）20μF【解析】【詳解】（1）根據(jù)電容的定義式，可得（2）電容器放電過(guò)程的平均電流強(qiáng)度大小為（3）電容器的電容與電容器的帶電荷量無(wú)關(guān)，所以當(dāng)電容器放完電后，其電容保持不變，仍然是20μF。15.用一長(zhǎng)1m的輕質(zhì)柔軟絕緣細(xì)線，拴一質(zhì)量為2kg、電荷量為的小球，細(xì)線的上端固定于O點(diǎn)，現(xiàn)加一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，平衡時(shí)細(xì)線與鉛垂線成37°（g取，sin37°=0.6，cos37°=0.8），則：（1）小球帶什么電；（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)多大；（3）平衡時(shí)細(xì)線的拉力為多大；（4）若施加外力把小球從A點(diǎn)移到左邊B點(diǎn)，此時(shí)細(xì)線與鉛垂線成53°，求電場(chǎng)力對(duì)小球做了多少功，小球的電勢(shì)能改變量?！敬鸢浮浚?）正電；（2）；（3）25N；（4）-21J，電勢(shì)能增加了【解析】【詳解】（1）小球受重力、電場(chǎng)力、拉力而平衡，受力情況如圖所示由于小球受到的電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同，故小球帶正電。（2）根據(jù)平衡條件可得解得（3）根據(jù)平衡條件可得細(xì)線拉力為解得（4）把小球從A點(diǎn)水平移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，電勢(shì)能的改變量為由幾何關(guān)系可得解得故電場(chǎng)力對(duì)小球做了-21J的功，電勢(shì)能增加了。16.在現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)設(shè)備中，常常利用電場(chǎng)來(lái)控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。如圖所示，一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子從靠近加速器正極板M中心處由靜止釋放，并從負(fù)極板N上的小孔射出；接著該粒子沿水平放置的兩平行金屬板P、Q間中線水平向右射入兩板間，恰好從金屬板Q邊緣的A點(diǎn)飛出電場(chǎng)。已知加速器兩極板間的電勢(shì)差為，金屬板P、Q的長(zhǎng)度是板間距離的1倍，不計(jì)粒子的重力。求：（1）粒子射出極板N的速度大小。（2）金屬板P、Q間的電勢(shì)差U。（3）粒子到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度v的大小和方向。（4）僅改變大小，粒子從金屬板P、Q間飛出電場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)方向的位移是之前的二分之一，求