福建省泉州市2024-2025學(xué)年高二（上）期末物理試卷（含答案）

第=page88頁(yè)，共=sectionpages1414頁(yè)福建省泉州市2024-2025學(xué)年高二（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共6小題，共24分。1.如圖，帶電小球A置于絕緣底座上，帶電小球B通過(guò)絕緣細(xì)線懸掛于支架上處于靜止?fàn)顟B(tài)。

已知A球的電荷量小于B球的電荷量，則(

)A.兩球一定都帶正電

B.兩球一定都帶負(fù)電

C.兩球受到的靜電力大小一定相等

D.A球受到的靜電力一定小于B球受到的靜電力

2.奧斯特利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置研究電流的磁效應(yīng)，一個(gè)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針?lè)旁诮饘賹?dǎo)線正下方，導(dǎo)線兩端與一電池相連，接通電源瞬間，小磁針發(fā)生了明顯偏轉(zhuǎn)。下列說(shuō)法正確的是(

)A.接通電源前，小磁針N極指向地理南極

B.接通電源瞬間，小磁針上方導(dǎo)線的電流方向從右向左

C.接通電源瞬間，小磁針N極垂直紙面向外轉(zhuǎn)

D.接通電源瞬間，小磁針N極垂直紙面向里轉(zhuǎn)3.一帶電粒子僅在靜電力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(

)A.場(chǎng)強(qiáng)方向一定沿x軸正方向

B.場(chǎng)強(qiáng)方向一定沿x軸負(fù)方向

C.粒子在t0時(shí)刻的電勢(shì)能比t1時(shí)刻的大

D.粒子在t04.小明同學(xué)用歐姆表測(cè)電阻，選擇開關(guān)置于“×100”擋時(shí)，表針停在圖中的100與500之間的中間位置上。為了使測(cè)量結(jié)果比較精確，下列操作正確的是(

)A.換“×1k”擋，需重新進(jìn)行歐姆調(diào)零 B.換“×10”擋，需重新進(jìn)行歐姆調(diào)零

C.無(wú)需換擋，直接讀數(shù)并乘上100即可5.如圖所示的電路中，R1、R2為定值電阻，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r。閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片由b向a滑動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(

)A.電壓表V示數(shù)變大 B.電流表A示數(shù)變大 C.流過(guò)R1的電流變小 D.流過(guò)R6.如圖，豎直平面內(nèi)有平行于該平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電小球由M點(diǎn)斜向上拋出，速度大小為v、方向與水平面成60°角，經(jīng)過(guò)時(shí)間t到達(dá)N點(diǎn)，速度大小仍為v、方向水平向右。已知小球運(yùn)動(dòng)軌跡在該豎直平面內(nèi)，重力加速度大小為g，t=3vA.電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右

B.小球受電場(chǎng)力大小為重力的12

C.從M到N的過(guò)程，電場(chǎng)力做功為34mv2

D.二、多選題：本大題共4小題，共16分。7.當(dāng)帶負(fù)電云層接近裝有避雷針的建筑物時(shí)，避雷針上的感應(yīng)電荷在其附近產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng)，其電場(chǎng)線如圖所示。強(qiáng)電場(chǎng)使避雷針與帶電云層間的空氣電離，電荷通過(guò)避雷針和導(dǎo)線被直接引入大地，從而達(dá)到保護(hù)建筑物的目的。M、N是避雷針正上方的兩個(gè)點(diǎn)，則(

)A.M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)高 B.M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)低

C.M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比N點(diǎn)小 D.M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比N點(diǎn)大8.如圖，a、b、c、d、e、f為真空中邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn)，O為正六邊形的中心，在a、d兩點(diǎn)分別固定電荷量為-q和+q的兩個(gè)點(diǎn)電荷，靜電力常量為k，則(

)A.O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為0

B.O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為2kqL2

C.b、c兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同

D.b、9.微信運(yùn)動(dòng)步數(shù)的測(cè)量是通過(guò)手機(jī)內(nèi)電容式加速度傳感器實(shí)現(xiàn)的。如圖所示，靜止時(shí)，M、N兩極板平行正對(duì)，N板固定，當(dāng)手機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化時(shí)，M板可在一定范圍內(nèi)“上下左右”平動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是(

)A.靜止時(shí)，電流表示數(shù)為零，兩極板不帶電

B.M板由靜止向左平移時(shí)，電流由b流向a

C.M板由靜止向上平移時(shí)，電流由b流向a

D.M板由靜止向下平移時(shí)，電流由b流向a10.如圖，勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一半徑為0.1m的光滑絕緣圓軌道豎直固定放置，電場(chǎng)與軌道所在平面平行，軌道上A、B、C三點(diǎn)連線構(gòu)成等邊三角形，C點(diǎn)位于圓軌道最高點(diǎn)，A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為30V、-30V、0V。一電荷量為5×10-4C、質(zhì)量為1×10A.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向由A指向B

B.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為203V/m

C.小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能最小值為三、填空題：本大題共2小題，共8分。11.如圖，不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩上端固定，下端系在面積為0.4m2的正方形金屬框的一個(gè)頂點(diǎn)上。金屬框的一條對(duì)角線水平，其下方有方向垂直于金屬框所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B(t)=0.3-0.1t(國(guó)際單位制)。t=2.0s時(shí)，穿過(guò)金屬框的磁通量為______Wb，金屬框中______(選填“12.如圖，一塊均勻的長(zhǎng)方體金屬樣品，長(zhǎng)、寬、厚分別為a、b、c(a>b>c)。電流沿AB方向時(shí)，測(cè)得樣品的電阻為R，則樣品的電阻率為______。電流沿AB方向時(shí)，樣品中電子定向移動(dòng)的速率為v1；等大的電流沿CD方向時(shí)，電子定向移動(dòng)的速率為v2，則v1______v2(選填“>四、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共12分。13.某同學(xué)測(cè)量一段長(zhǎng)度已知的金屬絲的電阻率。實(shí)驗(yàn)操作如下：

(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，選擇金屬絲的不同位置進(jìn)行多次測(cè)量，取其平均值作為金屬絲的直徑。某次測(cè)量示數(shù)如圖甲所示，讀出其測(cè)量值為______mm。

(2)利用圖乙所示的電路測(cè)量金屬絲電阻Rx.實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開關(guān)S，滑動(dòng)變阻器的滑片滑至合適位置保持不變，將c點(diǎn)先后與a、b點(diǎn)連接，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變化較明顯，電流表示數(shù)幾乎不變，則測(cè)量時(shí)應(yīng)將c點(diǎn)接______(選填“a點(diǎn)”或“b點(diǎn)”)，按此連接測(cè)量，測(cè)量結(jié)果______(選填“小于”、“等于”或“大于”)Rx的真實(shí)值。

(3)測(cè)出金屬絲的阻值，根據(jù)電阻定律可得到金屬絲的電阻率。14.為探究充電寶是不是一個(gè)有一定電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的直流電源，某小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，測(cè)量充電寶的路端電壓U和電流I的關(guān)系。

(1)根據(jù)圖甲，完成圖乙中的實(shí)物連線；

(2)閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到______(選填“左”或“右”)端；

(3)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記錄每次操作的電流表和電壓表的示數(shù)，將示數(shù)記錄在表格中；

(4)根據(jù)數(shù)據(jù)作出U-I圖像，如圖丙所示，由該圖像可以得出的結(jié)論是：______；

(5)該充電寶的電動(dòng)勢(shì)為______V，內(nèi)阻為______Ω。五、計(jì)算題：本大題共4小題，共40分。15.密立根油滴實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)十大經(jīng)典實(shí)驗(yàn)之一。該實(shí)驗(yàn)原理如圖所示，兩塊平行帶電金屬板水平放置，兩板間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)。用一個(gè)噴霧器把許多油滴從上極板中間的小孔噴入電場(chǎng)，油滴由于摩擦而帶電。當(dāng)極板間的電壓為U、間距為d時(shí)，一質(zhì)量為m的油滴恰好懸浮于電場(chǎng)中，取重力加速度大小為g。求：

(1)兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E；

(2)該油滴的電荷量q。16.高溫超導(dǎo)限流器由超導(dǎo)部件和限流電阻并聯(lián)組成，如圖所示。電路正常工作時(shí)，超導(dǎo)部件將限流電阻短路，燈泡正常發(fā)光。當(dāng)燈泡L發(fā)生短路時(shí)，通過(guò)超導(dǎo)部件的電流超過(guò)臨界電流，造成超導(dǎo)體失超，從超導(dǎo)態(tài)(電阻為零)轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)(一個(gè)純電阻)。已知超導(dǎo)部件的正常態(tài)電阻R1=3Ω，限流電阻R2=6Ω，小燈泡L上標(biāo)有“6V?6W”字樣，電源電動(dòng)勢(shì)E=8V。求：

17.如圖所示，帶等量異種電荷的兩正對(duì)平行金屬板M、N間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩板間的距離為d。M板中點(diǎn)處的粒子源發(fā)射速度大小均為v0的相同帶電粒子，速度方向垂直M板向右的粒子，到達(dá)N板時(shí)速度大小為2v0；速度方向平行M板向下的粒子，恰好從N板下端邊緣射出。已知粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，不計(jì)重力和粒子間的相互作用。

(1)求MN兩板間的電勢(shì)差U；

(2)求板的長(zhǎng)度L18.如圖甲，帶電小物塊A鎖定在光滑水平軌道上，通過(guò)一條跨過(guò)輕質(zhì)光滑定滑輪的絕緣輕繩與不帶電小物塊B相連，輕繩不可伸長(zhǎng)，A與滑輪間的輕繩水平。軌道上存在一水平方向的電場(chǎng)，以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)，向右為正方向，建立坐標(biāo)軸Ox，坐標(biāo)軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E、電勢(shì)φ與坐標(biāo)x的關(guān)系圖像如圖乙、丙所示。若A鎖定在x=2m處，解除鎖定后，系統(tǒng)剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知A的電荷量q=+0.01C、質(zhì)量mA=0.072kg，重力加速度大小g=10m/s2。

(1)求B的質(zhì)量mB；

(2)若A鎖定在x=1m位置，求解除鎖定瞬間，A的加速度大小和方向；

(3)僅將答案和解析1.【答案】C

【解析】解：AB.由圖可知兩球相互排斥，則兩球帶同種電荷，可能都帶正電，可能都帶負(fù)電，故AB錯(cuò)誤；

CD.兩球間的靜電力是一對(duì)相互作用力，等大反向，故兩球受到的靜電力大小一定相等，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選：C。

2.【答案】【解析】解：A、磁場(chǎng)是閉合的曲線，地球內(nèi)部也存在磁場(chǎng)，地磁北極在地理南極附近，故接通電源前，小磁針N極指向地理北極，故A錯(cuò)誤；

B、接通電源瞬間，小磁針上方導(dǎo)線的電流方向應(yīng)從正極流向負(fù)極，故為從左向右，故B錯(cuò)誤；

CD、接通電源瞬間，根據(jù)右手螺旋定則可得小磁針的位置的磁場(chǎng)方向是垂直紙面向里，由于小磁針靜止時(shí)N極的指向?yàn)榇艌?chǎng)的方向，所以小磁針的N極將垂直于紙面向里轉(zhuǎn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確；

故選：D。

3.【答案】C

【解析】解：AB、根據(jù)v-t圖可得，粒子速度一直增大，故動(dòng)能一直增加，根據(jù)動(dòng)能定理可得，電場(chǎng)力做正功，但不知該粒子的電性，故不能確定場(chǎng)強(qiáng)方向，故AB錯(cuò)誤；

C、根據(jù)上述分析，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故粒子在t0時(shí)刻的電勢(shì)能比t1時(shí)刻的大，故C正確；

D、根據(jù)v-t圖可得，粒子加速度恒定，根據(jù)F=Eq=ma，可知粒子在t0時(shí)刻受到的靜電力與t1【解析】解：發(fā)現(xiàn)指針指在歐姆擋刻度值為100與500的刻度線附近，偏轉(zhuǎn)角小，說(shuō)明選取擋位太小，則應(yīng)換用較大擋位，即選“×1kΩ”擋，換擋位后要進(jìn)行歐姆調(diào)零。故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選：A。

5.【答案】【解析】解：由圖可知，將滑動(dòng)變阻器的滑片由b向a滑動(dòng)的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值減小，根據(jù)“串反并同”可知，與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)的電流表A和電阻R1的電流變大；與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)的電壓表V和電阻R2的電流變小，故B正確，ACD錯(cuò)誤。

故選：B。

6.【答案】【解析】解：A、小球帶電性未知，無(wú)法判斷電場(chǎng)方向，故A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解可知vsin60°=gt

v=-vos60°+axt

解得ax=3g2

根據(jù)牛頓第二定律有F=qE=max=32mg

故7.【答案】AD

【解析】解：AB.根據(jù)順著電場(chǎng)線，電勢(shì)越來(lái)越低，由題意可知M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)高，故A正確，B錯(cuò)誤；

CD.根據(jù)電場(chǎng)線越密集，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，可知M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比N點(diǎn)大，故C錯(cuò)誤，D正確。

故選：AD。

8.【答案】【解析】解：AB、兩電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度方向都水平向左，O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=E正+E負(fù)=kqL2+kqL2=2kqL2，故A錯(cuò)誤，B正確；

CD、頂點(diǎn)a、d處的電荷電性相反電荷量相等，是等量異號(hào)電荷，根據(jù)對(duì)稱性與等量異號(hào)電荷電場(chǎng)分布可知，b、c兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，b、e兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相同，即b【解析】解：A、靜止時(shí)，電容器兩極板和電源連接，兩極板間的電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)，電容器的電容大小不變，所以電容器帶電荷量不變，則電流表示數(shù)為零，兩極板帶等量的異種電荷，故A錯(cuò)誤；

B、M板由靜止向左平移時(shí)，兩極板的正對(duì)面積減小，根據(jù)C=?rS4πkd可知，電容器的電容減小，根據(jù)Q=CU可知，電容器帶電荷量減小，則電容器放電，電容器上極板和電源正極相連，所以上極板帶正電，則放電電流方向是從b流向a，故B正確；

C、M板由靜止向上平移時(shí)，兩板間距離增大，根據(jù)C=?rS4πkd可知，電容器的電容減小，根據(jù)Q=CU可知，電容器帶電荷量減小，則電容器放電，電容器上極板和電源正極相連，所以上極板帶正電，則放電電流方向是從b流向a，故C正確；

D、M板由靜止向下平移時(shí)，兩板間距離減小，根據(jù)C=?rS【解析】解：AB、因?yàn)锳點(diǎn)電勢(shì)為30V，B點(diǎn)電勢(shì)為-30V，所以AB的中點(diǎn)D電勢(shì)為0，連接CD，則CD即為勻強(qiáng)電場(chǎng)的0等勢(shì)線，如下圖所示

電場(chǎng)線和等勢(shì)面垂直，且從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面，所以勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向由A指向B；根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得三角形邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=2Rcos30°，則場(chǎng)強(qiáng)大小為E=UABL，其中UAB=φA-φB，代入數(shù)據(jù)解得E=2003V/m，故A正確，B錯(cuò)誤；

C、做出和圓相切的等勢(shì)面，切點(diǎn)為E，則在圓上E點(diǎn)的電勢(shì)最低，所以小球在E點(diǎn)的電勢(shì)能最小，O、E兩點(diǎn)的電勢(shì)差大小為UOE=ER=2003×0.1V=203V，根據(jù)UOE=φO-φE可得E點(diǎn)的電勢(shì)為11.【答案】0.02

有

【解析】解：根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為：B(t)=0.3-0.1t(國(guó)際單位制)，t=2.0s時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為：B2=(0.3-0.1×【解析】解：根據(jù)電阻定律，電流沿AB方向時(shí)，電阻滿足：R=ρlS=ρa(bǔ)bc，解得：ρ=Rbca，

根據(jù)電流的微觀表達(dá)式：I=nqsv，可得電流相同時(shí)，電子定向移動(dòng)的速率與面積s成反比，

由于a>b>c，故S1【解析】解：(1)由圖示螺旋測(cè)微器可知，其示數(shù)為：0.5mm+42.0×0.01mm=0.920mm；

(2)發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變化較明顯，電流表示數(shù)幾乎不變，說(shuō)電阻很小，電壓表的分流很小，電流表應(yīng)采用外接法，測(cè)量時(shí)應(yīng)將c點(diǎn)接a點(diǎn)；由于電壓表的分流，測(cè)得的電流比流過(guò)Rx的電流大，根據(jù)R=UI知電阻測(cè)量值偏小。

故答案為：(1)0.920(2)a【解析】解：(1)根據(jù)圖甲所示電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示

(2)由圖甲所示電路圖可知，滑動(dòng)變阻器采用限流接法，為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器的滑片要置于右端。

(4)由圖丙所示圖像可知，充電寶路端電壓與電流是線性關(guān)系，與直流電源的U-I圖像相同，這說(shuō)明充電寶是一個(gè)有一定電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的直流電源。

(5)根據(jù)圖甲所示電路圖，由閉合電路的歐姆定律得：U=E-Ir，由圖丙所示圖像可知，充電寶的電動(dòng)勢(shì)E=5.08V，內(nèi)阻r=ΔUΔI=5.08-4.603.015.【答案】解：(1)根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)公式，可得兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為：E=Ud

(2)對(duì)處于懸浮狀態(tài)的油滴受力分析可知，油滴受重力和豎直向上的電場(chǎng)力，由平衡條件可得：mg=qE

解得：q=mgdU

答：(1)兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E為Ud16.【答案】解；(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)，超導(dǎo)部件將限流電阻R2短路，設(shè)通過(guò)燈泡的電流為I，則

I=PLU

由閉合電路歐姆定律得

E=U+Ir

代入數(shù)據(jù)解得r=2Ω

(2)L突然發(fā)生短路時(shí)，超導(dǎo)部件與限流電