福建省泉州市2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期1月期末考試物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024~2025學(xué)年度上學(xué)期泉州市高中教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)高二物理（考試時(shí)間90分鐘，總分100分）一、單項(xiàng)選擇題（本題共6小題，每小題4分，共24分。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，帶電小球A置于絕緣底座上，帶電小球B通過絕緣細(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【答案】C【解析】AB．由圖可知兩球相互排斥，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.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)的小磁針放在金屬導(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)【答案】D【解析】A．根據(jù)地磁場(chǎng)分布，接通電源前，小磁針N極指向地理北極，故A錯(cuò)誤；B．導(dǎo)線左端與電池正極相連，接通電源瞬間，小磁針上方導(dǎo)線的電流方向從左向右，故B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)安培定則，接通電源瞬間，小磁針N極垂直紙面向里轉(zhuǎn)，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。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)過程中速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是（）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.粒子在時(shí)刻的電勢(shì)能比時(shí)刻的大D.粒子在時(shí)刻受到的靜電力比時(shí)刻的小【答案】C【解析】ABD．圖像的斜率表示加速度，由圖可知圖像的斜率不變，則帶電粒子的加速度不變，根據(jù)牛頓第二定律可知，帶電粒子受到的靜電力不變，故粒子在時(shí)刻受到的靜電力等于時(shí)刻受到的靜電力，由于帶電粒子沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，且?guī)щ娏Ｗ幼鰟蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng)，可知帶電粒子受到的靜電力沿x軸正方向，帶電粒子的電性未知，故無法判斷場(chǎng)強(qiáng)方向，故ABD錯(cuò)誤；C．由圖可知，時(shí)間內(nèi)，帶電粒子的速度逐漸增大，帶電粒子的動(dòng)能逐漸增大，根據(jù)能量守恒，粒子的電勢(shì)能逐漸減小，故粒子在時(shí)刻的電勢(shì)能比時(shí)刻的大，故C正確。故選C。4.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“”擋，需重新進(jìn)行歐姆調(diào)零B.換“”擋，需重新進(jìn)行歐姆調(diào)零C.無需換擋，直接讀數(shù)并乘上100即可D.選擇任意擋都行，都需進(jìn)行歐姆調(diào)零【答案】A【解析】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，可知待測(cè)電阻的阻值較大，表針位于表盤中央附近時(shí)，實(shí)驗(yàn)誤差較小，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)換“×1k”擋，需重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。故選A。5.如圖所示的電路中，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)的過程中，下列說法正確的是（）A.電壓表V示數(shù)變大 B.電流表A示數(shù)變大C.流過的電流變小 D.流過的電流變大【答案】BCD．電源路端電壓減小，即兩端的電壓減小，則流過的電流變小，電路總電流增大，則流過的電流變大，故CD錯(cuò)誤。故選B。6.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、方向與水平面成角，經(jīng)過時(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，。下列說法正確的是（）A.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C.從M到N的過程，電場(chǎng)力做功為D.從M到N的過程，小球的電勢(shì)能先減少后增大【答案】C【解析】AB．分析可知帶電小球在電場(chǎng)中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，以M點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右為軸正方向，豎直向上為軸正方向，豎直方向的加速度水平方向的加速度設(shè)電場(chǎng)力為，其水平方向的分力其豎直方向的分力為，則得故電場(chǎng)力大小，方向得，即電場(chǎng)力與正方向成斜向上，因小球帶電性質(zhì)未知，故不能判斷電場(chǎng)強(qiáng)度方向，故AB錯(cuò)誤；C．從M到N的過程，豎直方向的高度，設(shè)電場(chǎng)力做功為，由動(dòng)能定理得，解得，故C正確；D．由AB選項(xiàng)分析可知，電場(chǎng)力與正方向成斜向上，M點(diǎn)電場(chǎng)力和速度方向垂直，從M到N的過程，電場(chǎng)力與速度方向?yàn)殇J角，故電場(chǎng)力一直做正功，電勢(shì)能減小，故D錯(cuò)誤。故選C。二、雙項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分。每題只有兩項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不選的得0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【答案】AD【解析】AB．沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，電場(chǎng)線從M點(diǎn)指向N點(diǎn)，故M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)高，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．電場(chǎng)線疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，M點(diǎn)電場(chǎng)線比N點(diǎn)電場(chǎng)線密集，故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.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)分別固定電荷量為和的兩個(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C.b、c兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同 D.b、e兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同【答案】BD【解析】AB．根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加原則可知O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為故A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)分布特點(diǎn)，結(jié)合對(duì)稱性可知，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，故C錯(cuò)誤，D正確故選BD。9.微信運(yùn)動(dòng)步數(shù)的測(cè)量是通過手機(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aC.M板由靜止向上平移時(shí)，電流由b流向aD.M板由靜止向下平移時(shí)，電流由b流向a【答案】BC【解析】A．靜止時(shí)，電流表示數(shù)為零，但兩極板與電源連接，M板帶正電荷，N板帶負(fù)電荷，故A錯(cuò)誤；B．M板由靜止向左平移時(shí)，正對(duì)面積減小，根據(jù)可知，電容減小，兩極板間電勢(shì)差不變，根據(jù)可知，電容器帶電量減小，電流由b流向a，故B正確；C．M板由靜止向上平移時(shí)，兩極板間的距離增大，根據(jù)可知，電容減小，兩極板間電勢(shì)差不變，根據(jù)可知，電容器帶電量減小，電流由b流向a，故C正確；D．M板由靜止向下平移時(shí)，兩極板間的距離減小，根據(jù)可知，電容增大，兩極板間電勢(shì)差不變，根據(jù)可知，電容器帶電量增大，電流由a流向b，故D錯(cuò)誤。故選BC。10.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、、0V。一電荷量為、質(zhì)量為的帶正電小球在軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)速度大小為。取重力加速度大小，則（）A.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向由A指向BB.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為C.小球運(yùn)動(dòng)過程中電勢(shì)能最小值為D.小球運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)軌道壓力最小值為0.3N【答案】AC【解析】A．設(shè)中點(diǎn)為點(diǎn)，則則連線為一條等勢(shì)線，根據(jù)沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，可知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向由A指向B，故A正確；B．根據(jù)幾何關(guān)系可得勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)幾何關(guān)系可知點(diǎn)在等勢(shì)線上，點(diǎn)的電勢(shì)為零，根據(jù)沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，可知小球運(yùn)動(dòng)到最右端點(diǎn)時(shí)，電勢(shì)最低，小球電勢(shì)能最低，則又小球運(yùn)動(dòng)過程中電勢(shì)能最小值為故C正確；D．小球所受電場(chǎng)力設(shè)等效重力最高點(diǎn)所在的半徑與豎直方向夾角為，則有解得等效重力根據(jù)幾何關(guān)系可知，E點(diǎn)即為等效重力最高點(diǎn)，小球運(yùn)動(dòng)至E點(diǎn)速度最小，小球運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)軌道壓力最小，小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)過程，根據(jù)動(dòng)能定理有解得在E點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律可得解得根據(jù)牛頓第三定律可知小球運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)軌道壓力最小值為0，故D錯(cuò)誤。故選AC。三、填空、實(shí)驗(yàn)題（本題共4小題，第11、12題各4分，第13題5分、第14題7分，共20分）11.如圖，不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩上端固定，下端系在面積為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（國(guó)際單位制）。時(shí)，穿過金屬框的磁通量為_______Wb，金屬框中_______（選填“有”或“沒有”）感應(yīng)電流?！敬鸢浮?.02有【解析】[1]時(shí)，穿過金屬框的磁通量為[2]金屬框磁通量減小，則會(huì)有感應(yīng)電流。12.如圖，一塊均勻的長(zhǎng)方體金屬樣品，長(zhǎng)、寬、厚分別為。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；等大的電流沿CD方向時(shí)，電子定向移動(dòng)的速率為，則_______（選填“>”“=”或“<”）?！敬鸢浮?gt;【解析】[1]根據(jù)可得電阻率[2]根據(jù)可知即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?！敬鸢浮浚?）0.920（2）a點(diǎn)小于【解析】（1）[1]螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為（2）[2][3]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)得的電流比流過的電流大，根據(jù)知電阻測(cè)量值小于Rx真實(shí)值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?！敬鸢浮浚?）（2）右（4）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）5.080.16【解析】[1]實(shí)物連線如圖所示[2]滑動(dòng)變阻器采用限流式接法，為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到右端。[3]由圖像可得，充電寶兩端電壓隨電流的增大均勻減小，由閉合電路歐姆定律可得出結(jié)論：充電寶是一個(gè)有一定電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的直流電源。[4][5]由U-I圖像可知，充電寶電動(dòng)勢(shì)為E=5.08V內(nèi)阻四、計(jì)算題（本題共4小題，第15題6分、第16題8分，第17題12分，第18題14分，共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫最后答案的不給分，有數(shù)值計(jì)算的，答案中有單位的必須明確寫出數(shù)值的單位）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?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】（1）兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。?）由平衡可知解得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)，通過超導(dǎo)部件的電流超過臨界電流，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，限流電阻，小燈泡L上標(biāo)有“6V6W”字樣，電源電動(dòng)勢(shì)。求：（1）電源的內(nèi)阻r；（2）L發(fā)生短路時(shí)，電源的輸出功率P?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)，超導(dǎo)部件將限流電阻短路，設(shè)通過燈泡的電流為I，則由閉合電路歐姆定律得解得（2）L突然發(fā)生短路時(shí)，超導(dǎo)部件與限流電阻并聯(lián)，設(shè)并聯(lián)的總電阻為R，則設(shè)L突然發(fā)生短路時(shí)，通過電源的電流為，則電阻兩端的電壓為電源的輸出功率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；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L?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】（1）速度方向垂直M板向右的粒子在靜電力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理得解得（2）速度方向平行M板向下的粒子在靜電力作用下做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)粒子的加速度大小為a，在電場(chǎng)中運(yùn)