福建省寧德市2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期1月期末考試物理試題 含解析

寧德市學(xué)年度第一學(xué)期期末高二質(zhì)量檢測物理試題（滿分：分考試時(shí)間：分鐘）注意：在本試卷上作答無效，應(yīng)在答題卡各題指定的答題區(qū)域內(nèi)作答。6頁。第Ⅰ卷（選擇題共分）一、單項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共分。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，選對得4分，選錯(cuò)得0分。1.某智能百葉窗的葉片上貼有太陽能板，在光照時(shí)發(fā)電，給電動(dòng)機(jī)供電以調(diào)節(jié)百葉窗的開合。該過程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換是（）A.電能→機(jī)械能→光能B.光能→機(jī)械能→電能C.光能→電能→機(jī)械能D.機(jī)械能→電能→光能【答案】C【解析】【詳解】太陽能板在光照時(shí)發(fā)電，把光能轉(zhuǎn)化為電能；電能供給電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，調(diào)節(jié)百葉窗的開合，故該過程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換是光能→電能→機(jī)械能。故選C。2.電場線，虛線為帶電粉塵的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q為運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)，則（）A.帶電粉塵帶正電B.P點(diǎn)電場強(qiáng)度大于Q點(diǎn)電場強(qiáng)度C.帶電粉塵在P點(diǎn)的加速度小于Q點(diǎn)的加速度D.帶電粉塵在P點(diǎn)的速度大于Q點(diǎn)的速度【答案】C【解析】第1頁/共19頁AA錯(cuò)誤；BC．由電場線的疏密程度可知，P點(diǎn)電場強(qiáng)度小于Q點(diǎn)電場強(qiáng)度，結(jié)合牛頓第二定律可知，則帶電粉塵在P點(diǎn)的加速度小于Q點(diǎn)的加速度，故B錯(cuò)誤，C正確；DP點(diǎn)到QP點(diǎn)的速度小于Q點(diǎn)的速度，故D錯(cuò)誤。故選C。3.PQ之間的距離為dU垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)子以速度從左側(cè)沿兩板中心線進(jìn)入板間區(qū)域，恰好沿直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)質(zhì)子重力。下列說法正確的是（）A.P極板接電源的負(fù)極B.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C.若僅將質(zhì)子換成電子，則不能沿直線運(yùn)動(dòng)D.若質(zhì)子以速度從右側(cè)沿中心線射入，仍能做勻速直線運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】【詳解】AB．質(zhì)子恰好做直線運(yùn)動(dòng)，由左手定則可知，質(zhì)子受豎直向上的洛倫茲力，則質(zhì)子受到的電場力豎直向下，電場方向向下，則P極板接電源的正極，由平衡條件有又有聯(lián)立解得第2頁/共19頁故A錯(cuò)誤，B正確；C衡，能沿直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D力，不滿足受力平衡，不能做直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選B。4.如圖甲，粗糙絕緣的水平地面上，電荷量為Q、QB的兩個(gè)小球（可視為點(diǎn)電荷）分別固定于相距12L的AB兩處。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從x=?2L處由靜止釋放，沿x軸x=4L處開始反向運(yùn)動(dòng)?；瑝K與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μEp如圖乙所示，P點(diǎn)是圖線最低點(diǎn)，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.兩固定點(diǎn)電荷均為正電荷B.x=2L處電勢最低C.QA=2QBD.從x=?2L到x=4L，電勢升高【答案】D【解析】【詳解】AB．小滑塊帶負(fù)電，結(jié)合題意可知兩固定點(diǎn)電荷均為負(fù)電荷，在x=2L處電勢能最低，則x=2L處電勢最高，故AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)功能關(guān)系知，圖像的斜率表示電場力的大小，可知在x=2L處電場力為零，則有解得第3頁/共19頁故C錯(cuò)誤；D．從x=?2L到x=4L由動(dòng)能定理有解得則從x=?2L到x=4L電勢差為負(fù)，電勢升高，故D正確。故選D。二、雙項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題6分，共分。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。5.abO向的夾角分別為α、β，且α<β，a球的電荷量大于b球的電荷量。則（）A.兩球帶異種電荷B.a球的質(zhì)量大于b球的質(zhì)量C.a球受到的靜電力等于b球受到的靜電力D.a球受到的靜電力小于b球受到的靜電力【答案】BC【解析】【詳解】A．由圖結(jié)合平衡條件可知兩球應(yīng)該排斥力才能處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以兩球帶同種電荷，故A錯(cuò)誤；CD．a(chǎn)球受到的靜電力和b球受到的靜電力為作用力與方作用力，大小相等，方向相反，故C正確、D錯(cuò)誤；B．設(shè)兩球之間的靜電力大小為，設(shè)任一球與豎直方向的夾角為，由平衡條件有第4頁/共19頁由于可知ma>mb故B正確。故選BC。6.下列過程中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A.甲圖，勻強(qiáng)磁場中的圓形線圈從實(shí)線位置向右平移到虛線位置B.乙圖，半圓形線圈從實(shí)線位置逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到虛線位置C.丙圖，導(dǎo)體棒沿磁感線方向向上平移一小段距離D.丁圖，通電直導(dǎo)線旁的導(dǎo)線框垂直紙面向紙內(nèi)平移【答案】BD【解析】A所以線圈中沒有感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；B故B正確；C．丙圖，導(dǎo)體棒沿磁感線方向向上平移一小段距離，穿過回路的磁通量不發(fā)生變化，所以回路中沒有感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤；D電流，故D正確。故選BD。7.如圖所示，兩根互相平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點(diǎn)，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。c、O、d在M、N的連線上，O為MN的中點(diǎn)，a、b位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點(diǎn)的距離均相等。下列說法正確的是（）第5頁/共19頁A.O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B.a、c兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向不同C.c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同D.a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同【答案】CD【解析】【詳解】A．根據(jù)安培定則，M處導(dǎo)線中的電流在O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場方向垂直MN向上，N處導(dǎo)線中的電流在O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場方向垂直MN向上，合成后磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，A錯(cuò)誤；DM處導(dǎo)線中的電流在a點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場方向垂直Ma偏向左上方，在b點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場方向垂直Mb偏N處導(dǎo)線中的電流在a點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場方向垂直Nab點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場方向垂直Nb偏向左上方，根據(jù)磁場的疊加知，a、b兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，D正確；C．M處導(dǎo)線中的電流在c點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cM向上，在d點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場方向垂直dM連線向上，N處導(dǎo)線中的電流在c點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cN向上，在d點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場方向垂直于dN連線c點(diǎn)處的磁場方向垂直MNd點(diǎn)處的磁場方向垂直MNcd兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，C正確；B．由上分析知，a、c兩點(diǎn)處的磁場方向都是垂直MN向上的，B錯(cuò)誤。故選CD8.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有足夠?qū)挼膭驈?qiáng)電場，場強(qiáng)，方向水平向右。一根長O的夾角。若小球獲得垂直于繩子斜向上的初速度后，恰能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，AB為圓的豎直直徑。取小球靜止時(shí)的位置為零電勢點(diǎn)，，g取。則（）第6頁/共19頁A.小球的電荷量B.繩子的最大拉力大小為6.25NC.若小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)繩子斷開，則之后小球的最小動(dòng)能為0.28JD.若小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)繩子斷開，則之后小球的最大電勢能為0.60J【答案】AC【解析】【詳解】A．小球靜止時(shí)懸線與豎直方向成37°，受重力，拉力和電場力，三力平衡，如圖根據(jù)平衡條件，有解得故A正確；B．小球在復(fù)合場中的等效重力加速度大小為小球恰能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，小球在等效最高點(diǎn)，由牛頓第二定律得第7頁/共19頁解得小球從圓周運(yùn)動(dòng)的等效最高點(diǎn)到等效最低點(diǎn)由動(dòng)能定理得解得小球在圓周運(yùn)動(dòng)的等效最低點(diǎn)時(shí)繩子拉力最大解得故B錯(cuò)誤；C．小球從圓周運(yùn)動(dòng)的等效最高點(diǎn)到B點(diǎn)，由動(dòng)能定理得解得若小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)繩子斷開，小球在復(fù)合場中做類斜拋運(yùn)動(dòng)，則之后小球運(yùn)動(dòng)到等效重力場的最高點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最小，為故C正確；D．小球在B點(diǎn)的速度方向與電場線方向平行，當(dāng)小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)繩子斷開后，在電場線反方向運(yùn)動(dòng)的位移最大時(shí)電勢能增大的最大，即當(dāng)小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)繩子斷開后，在電場線反方向運(yùn)動(dòng)的位移最大時(shí)電勢能最大第8頁/共19頁故D錯(cuò)誤。故選AC。第Ⅱ卷（非選擇題共分）三、非選擇題：共分?？忌鶕?jù)要求作答。9.如圖所示，虛線左側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.2T的勻強(qiáng)磁場，矩形線圈與磁場方向垂直，面積為，邊恰好與磁場邊界重合，則穿過線圈的磁通量為______。若將線圈向右平移出，則穿過線圈的磁通量減少了______。【答案】①.0.08②.0.02【解析】【詳解】[1]穿過線圈的磁通量[2]若將線圈向右平移出，則穿過線圈的磁通量減少了10.在生產(chǎn)生活中，電容器的應(yīng)用十分廣泛。利用電容器可監(jiān)測壓力的變化，如圖所示，固定極板A和可動(dòng)極板B組成一個(gè)可變電容器。極板B兩端固定，施加壓力F使它發(fā)生形變，從而改變電容器的電容。當(dāng)F增大時(shí)，電容器的電容將____________通過電阻R的電流方向______第9頁/共19頁【答案】①.增大②.充電③.向左【解析】【詳解】[1]當(dāng)F增大時(shí)，電容器兩板間距離減小，根據(jù)電容的決定式，可知電容C增大。[2][3]電容器兩板間電壓U不變，電容器所帶電量為電容C增大，則Q增大，電容器將充電，A板帶正電，則電路中形成逆時(shí)針方向的充電電流，通過電阻R的電流方向向左。一勻強(qiáng)電場的方向平行于abc10V23V15V，則坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢為______V。電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，電場力做功為______，電勢能______【答案】①.2②.13③.減小【解析】【詳解】[1]四邊形為矩形，根據(jù)勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系可得即解得坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢為[2][3]電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，電場力做功為可知電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，電場力做正功，電勢能減小。12.圖甲為多用電表示意圖，其中KST為三個(gè)可調(diào)節(jié)的部件，某同學(xué)用它測量一阻值約為的電阻，操作步驟如下：第10頁/共19頁（1）調(diào)節(jié)機(jī)械調(diào)零旋鈕，使電表指針指在左邊零刻度處；（2）將選擇開關(guān)旋至歐姆擋的______（填“×10”或“×100”）位置；（3______（填“KS”或“T______（填“左”或“右”）端電阻零刻度處；（4______?！敬鸢浮竣?×10②.T③.右④.【解析】2）[1]因待測阻值約為200Ω且指針要在處，故開關(guān)旋轉(zhuǎn)到位置；（3[2][3]電阻零刻度處；（4）[4]由圖可知該電阻的阻值為。13.為50cm。（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖甲所示，其讀數(shù)為______mm。（2）用伏安法測金屬絲電阻R。實(shí)驗(yàn)所用器材如下：第11頁/共19頁電池組（電動(dòng)勢3V，內(nèi)阻約1Ω電流表A（內(nèi)阻約0.1Ω電壓表V（內(nèi)阻約3kΩ滑動(dòng)變阻器R（0~10Ω，額定電流2A開關(guān)、導(dǎo)線若干。利用以上器材按圖乙正確連接好電路，請將圖丙實(shí)物圖連接完整______________。（3）測出多組數(shù)據(jù)，描繪出U?I圖線如圖丁所示。由圖線得到金屬絲的阻值Rx=______Ω（結(jié)果保留兩（4）由以上數(shù)據(jù)可估算出金屬絲的電阻率為______Ω?m【答案】（1）0.399##0.400##0.401（2）（3）7.4##7.5##7.6（4）1.8×10?6~2.0×10?6均可【解析】【小問1詳解】金屬絲的直徑為【小問2詳解】如圖乙所示，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，電流表外接，電路圖如下圖所示第12頁/共19頁【小問3詳解】由圖丁可知，圖線的斜率反映了金屬絲的電阻，故金屬絲的阻值為【小問4詳解】根據(jù)電阻定律可知又有解得14.傾角的光滑金屬導(dǎo)軌M、N的上端接入一電動(dòng)勢、內(nèi)阻的電源，導(dǎo)軌間距，導(dǎo)軌周圍存在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。將一個(gè)質(zhì)量，電阻S度g取，）求：（1）通過金屬棒的電流I；（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；（3）若僅將勻強(qiáng)磁場方向變?yōu)榇怪庇趯?dǎo)軌平面向下，此時(shí)金屬棒的加速度大小a。【答案】（1）第13頁/共19頁（2）（3）【解析】1）由閉合電路的歐姆定律可得得I=1A（2）導(dǎo)體棒靜止，根據(jù)共點(diǎn)力平衡可得BIL=mgsin37°得B=0.18T（3）由牛頓第二定律可得mgsin37°+BIL=ma得a=12m/s2.15.mq的離子從A處由UC點(diǎn)垂直進(jìn)入水平方向的矩形勻強(qiáng)電場中，最后恰好打在N點(diǎn)，。已知磁分析器截面是四分之一圓環(huán)，內(nèi)部為磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向里。整個(gè)裝置處于真空中，離子重力不計(jì)。求：（1）離子剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小v；（2）離子在磁分析器中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑R和時(shí)間t；第14頁/共19頁（3）矩形區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E?！敬鸢浮浚?）（2），（3）【解析】【小問1詳解】離子先經(jīng)過加速電場加速，根據(jù)動(dòng)能定理可得解得【小問2詳解】在磁分析器中，離子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力得解得又離子在磁分析器中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為解得【小問3詳解】第15頁/共19頁當(dāng)離子進(jìn)入勻強(qiáng)電場后做類平拋運(yùn)動(dòng)，則有，，聯(lián)立解得16.如圖所示，水平地面上放置一足夠長、質(zhì)量的絕緣長