2023-2024學(xué)年天津市西青區(qū)高二（上）期末物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學(xué)年天津市西青區(qū)高二（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共6小題，共24分。1.物理學(xué)中“靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用規(guī)律”和“電流磁效應(yīng)現(xiàn)象”分別由不同的物理學(xué)家探究發(fā)現(xiàn)，他們依次是(

)A.法拉第、洛倫茲 B.卡文迪許、安培 C.庫侖、奧斯特 D.庫侖、特斯拉2.真空中兩個(gè)相同的帶等量異種電荷的金屬小球A和B(均可看作點(diǎn)電荷)，分別固定在兩處，兩球之間的靜電力大小為F?，F(xiàn)用一個(gè)不帶電的同樣的金屬小球C先與A接觸，再與B接觸，然后移開C，此時(shí)A、B之間的靜電力大小是(

)A.18F B.8F C.13.如圖所示是兩個(gè)等量異種電荷的電場線分布，A、B是電場中的兩點(diǎn)，則(

)A.左側(cè)帶正電荷

B.A點(diǎn)電勢比B點(diǎn)電勢高

C.A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相等

D.正電荷在A點(diǎn)電勢能小于在B點(diǎn)電勢能4.指紋密碼鎖是我國現(xiàn)階段流行的防盜門的核心配件，其原理是通過凹凸不平的指紋面與解鎖面板間形成微電容器(相當(dāng)于正對(duì)面積相同，板間距不同的電容器)。給電容器一個(gè)固定電壓，電容小的微電容器放電較快，根據(jù)放電快慢就可以記錄和分析指紋數(shù)據(jù)。下列說法正確的是(

)A.在指紋凹處形成的電容器電容大

B.在指紋凸處形成的電容器放電較慢

C.出汗后手指對(duì)指紋識(shí)別沒有任何影響

D.充電后在指紋凸處形成的電容器存儲(chǔ)的電荷量小

5.如圖，在水平虛線MN右方存在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。邊長為L的n匝線圈垂直磁場放置，線圈左邊一半始終在磁場外，右邊一半始終在磁場內(nèi)。穿過線圈的磁通量的大小為(

)A.12nBL2 B.nB6.下列說法中正確的是(

)A.電工穿用銅絲編織的高壓作業(yè)服是因?yàn)樵撘路蝗菀妆怀镀?/p>

B.電磁波傳播時(shí)需要介質(zhì)，不可以在真空中傳播

C.電磁波波長越長，其能量子的能量越大

D.能量耗散現(xiàn)象表明：在能源的利用過程中，能量在數(shù)量上雖未減少，但在可利用的品質(zhì)上降低了二、多選題：本大題共4小題，共20分。7.如圖所示是電阻R的I?U圖象，圖中α=45°，由此得出A.通過電阻的電流與兩端電壓成正比

B.電阻R=0.5Ω

C.因I?U圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，故R=1tan8.如圖所示，三條平行等距的直線表示電場中的三個(gè)等勢面，電勢值分別為10V、20V、30V，實(shí)線是一帶負(fù)電的粒子(不計(jì)重力)在該區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡，對(duì)于這軌跡上的a、b、c三點(diǎn)來說，下列選項(xiàng)說法正確的是(

)A.粒子必先過a，再到b，然后到c

B.粒子在三點(diǎn)所受的合力Fa=Fb=Fc

C.粒子在三點(diǎn)的動(dòng)能大小為E9.2023年10月“神舟十七號(hào)”載人飛船將三名宇航員送至太空，并將完成長達(dá)6個(gè)月的太空作業(yè)。飛船在太空中飛行，主要靠太陽能電池提供能量。有一個(gè)太陽能電池板，測得不接負(fù)載時(shí)的電壓是800mV，太陽能電池板內(nèi)阻是20Ω。則A.該太陽能電池板的短路電流是40mA

B.該太陽能電池板的短路電流是40A

C.該太陽能電池板的最大輸出功率為8×10.下列選項(xiàng)中的操作能使如圖所示的三種裝置產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(

)

A.甲圖中，使導(dǎo)體棒AB順著磁感線運(yùn)動(dòng)

B.乙圖中，使條形磁鐵插入或拔出線圈

C.丙圖中，開關(guān)S保持閉合，使小螺線管A插入大螺線管B中不動(dòng)

D.丙圖中，開關(guān)S保持閉合，使小螺線管A插入大螺線管B三、填空題：本大題共1小題，共2分。11.某同學(xué)用螺旋測微器測量一段電阻絲的直徑，讀數(shù)如圖所示，則該電阻絲的直徑為______mm。

四、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共16分。12.某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室練習(xí)使用多用電表測電阻：

(1)請根據(jù)下列步驟完成電阻測量：

①將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置。

②將紅、黑表筆短接，旋動(dòng)______(填圖a中的“S”、“K”或“T”)，使指針對(duì)準(zhǔn)電流的______刻線(填“0”或“滿偏電流”)。

③將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大。為了得到比較準(zhǔn)確的測量結(jié)果，請從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟，并按______的順序進(jìn)行操作，再完成測量。

A.將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接

B.將兩表筆短接，旋動(dòng)合適部件，對(duì)電表進(jìn)行歐姆調(diào)零

C.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×100”的位置

D.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1”的位置

(2)正確操作后，讀數(shù)如圖b13.為了測量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，某同學(xué)采用了伏安法，現(xiàn)備有下列器材：

A.被測干電池一節(jié)

B.電流表1：量程0～0.6A，內(nèi)阻r=0.3Ω

C.電流表2：量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω

D.電壓表1：量程0～3V，內(nèi)阻未知

E.電壓表2：量程0～15V，內(nèi)阻未知

F.滑動(dòng)變阻器1：0～10Ω，2A

G.滑動(dòng)變阻器2：0～100Ω，1A

H.開關(guān)、導(dǎo)線若干

在用伏安法測電池電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，測量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差；在現(xiàn)有器材的條件下，要盡可能準(zhǔn)確地測量電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。

(1)在上述器材中電流表應(yīng)選擇______(五、簡答題：本大題共3小題，共38分。14.如圖所示，電源電動(dòng)勢E=10V，內(nèi)阻r=0.5Ω，標(biāo)有“8V，16W”的燈泡L恰好能正常發(fā)光，電動(dòng)機(jī)M繞線的電阻R0=

15.如圖所示，水平地面上方存在大小為E的水平向右的勻強(qiáng)電場，一帶電小球(大小可忽略)用輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，小球帶電荷量為q，靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角為α=37°，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。(sin37°=0.6,cos37°=16.XCT掃描是計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù)的簡稱，XCT掃描機(jī)可用于對(duì)多種病情的探測。如圖(a)所示是某種XCT機(jī)主要部分的剖面圖，其中圖(b)是產(chǎn)生X射線部分的示意圖。圖(b)中M、N板之間有一電子束的加速電場，虛線框內(nèi)為豎直向上的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場，經(jīng)調(diào)節(jié)后電子束從M板靜止開始加速，沿帶箭頭的實(shí)線所示的方向前進(jìn)，出電場后速度與水平方向成30°，打到水平圓形靶臺(tái)上的中心點(diǎn)P，產(chǎn)生X射線(如圖中帶箭頭的虛線所示)。已知MN兩板間電壓為U0，偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域水平寬度為L0，豎直高度足夠長，MN中電子束距離靶臺(tái)豎直高度為H，電子重力不計(jì)，不考慮電子間的相互作用及電子進(jìn)入加速電場時(shí)的初速度，不計(jì)空氣阻力。

求：(答案和解析1.【答案】C

【解析】解：庫侖通過扭秤實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了點(diǎn)電荷之間的相互作用規(guī)律--庫侖定律，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流得磁效應(yīng)，故ABD錯(cuò)誤，C正確。

故選：C。

此題是物理學(xué)史問題，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可答題。

本題考查物理學(xué)史，是常識(shí)性問題，對(duì)于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記憶，平時(shí)注意積累。2.【答案】A

【解析】解：設(shè)兩個(gè)電荷之間的距離為r，則

F=kq2r2

用一個(gè)不帶電的同樣的金屬小球C先與A接觸，則有

qA=qC=q2

再與B接觸，然后移開C，則有

qB=q2+(?q3.【答案】D

【解析】解：A.電場線由正電荷出發(fā)，到負(fù)電荷終止，結(jié)合點(diǎn)電荷的電場線分布特點(diǎn)可知，左側(cè)為負(fù)電荷，右側(cè)為正電荷，故A錯(cuò)誤；

BCD.電場線的疏密表示電場強(qiáng)度的強(qiáng)弱，結(jié)合圖可知，B點(diǎn)電場線比A點(diǎn)密集，因此B點(diǎn)電場強(qiáng)度大于A點(diǎn)，沿著電場線，電勢逐漸降低，所以B點(diǎn)的電勢較高，正電荷在電勢高的位置電勢能較大，所以正電荷在A點(diǎn)電勢能小于在B點(diǎn)電勢能，故BC錯(cuò)誤，D正確。

故選：D。4.【答案】B

【解析】解：A.根據(jù)C=?rS4πkd知凹處說明d大，則電容器電容小，故A錯(cuò)誤；

B.凸處說明d小，則電容器電容大，因電容小的微電容器放電較快，則在指紋凸處形成的電容器放電較慢，故B正確；

C.手指出汗后，?r和d會(huì)改變，則會(huì)對(duì)指紋識(shí)別有影響，故C錯(cuò)誤；

D.在指紋凸處形成的電容器電容大，根據(jù)Q=CU可知充電后在指紋凸處形成的電容器存儲(chǔ)的電荷量大，故D錯(cuò)誤。

5.【答案】C

【解析】解：由磁通量的定義知Φ=BS

磁感線穿過的面積為S=L22

聯(lián)立可得：Φ=BL22，故6.【答案】D

【解析】解：A、電工穿用銅絲編織的高壓作業(yè)服作用是在穿用后，使處于高壓電場中的人體外表面各部位形成一個(gè)等電位屏蔽面，從而防護(hù)人體免受高壓電場及電磁波的危害，故A錯(cuò)誤；

B、電磁波的傳播不需要介質(zhì)，可以在真空中傳播，且所有電磁波在真空傳播的速度都等于光速c，故B錯(cuò)誤；

C、根據(jù)?=hν=hcλ可知電磁波波長越長，其能量子的能量越小，故C錯(cuò)誤；

D、能量耗散表明，能源在利用過程中總能量雖未減少，但在可利用的品質(zhì)上降低了，并不是指數(shù)量，故D正確。

故選：D7.【答案】AD【解析】解：A、根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，通過電阻的電流與兩端電壓成正比，故A正確

BC、根據(jù)電阻的定義式R=UI可知，I?U圖象斜率的倒數(shù)等于電阻R，則得R=105Ω=2Ω，故BC錯(cuò)誤。

D、由圖知，當(dāng)U=6V時(shí)，I=3A，則每秒通過電阻橫截面的電荷量是q=It=3×8.【答案】BD【解析】解：A、運(yùn)動(dòng)軌跡不能反映運(yùn)動(dòng)方向，所以不能判斷出粒子先過a再到b，然后到c，還是粒子先過c再到b，然后到a，故A錯(cuò)誤；

B、由等勢面特點(diǎn)知，該電場為勻強(qiáng)電場，根據(jù)F=qE，故粒子在a、b、c三點(diǎn)所受合力相同，故B正確；

CD、粒子僅受到電場力，根據(jù)Ep=qφ則知負(fù)電荷在b點(diǎn)電勢能最大，動(dòng)能最小，在c點(diǎn)電勢能最小，動(dòng)能最大，故應(yīng)有EPb>EPa>EPc，9.【答案】AC【解析】解：根據(jù)題意可知E=800mV=0.8V，電源內(nèi)阻r=20Ω

AB.短路電流I短=Er=0.820A=0.04A=40mA，故10.【答案】BD【解析】解：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化。例如，閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場內(nèi)做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)。

A、甲圖中，使導(dǎo)體棒AB順著磁感線方向運(yùn)動(dòng)，穿過閉合回路的磁通量沒有變化，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯(cuò)誤；

B、乙圖中，使條形磁鐵插入或拔出線圈，穿過閉合回路的磁通量發(fā)生了變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B錯(cuò)誤；

C、丙圖中，開關(guān)S保持閉合，使小螺線管A在大螺線管B中保持不動(dòng)，小線圈產(chǎn)生的磁場不變，穿過大螺線管的磁通量沒有改變，故沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故C錯(cuò)誤；

D、丙圖中，開關(guān)S保持閉合，使小螺線管A在大螺線管B中保持不動(dòng)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，則小螺線管內(nèi)的電流發(fā)生變化，小螺線管產(chǎn)生的磁場發(fā)生變化，穿過大螺線管的磁通量發(fā)生變化，故有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故D正確。

故選：BD。

根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，進(jìn)行分析判斷。11.【答案】0.396

【解析】解：螺旋測微器的精確度為0.01mm，根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則，其讀數(shù)為：0mm+39.6×0.0112.【答案】T

滿偏電流

DBA

【解析】解：(1)②將紅、黑表筆短接，旋動(dòng)歐姆調(diào)零旋鈕，即旋動(dòng)圖a中的“T”，使指針對(duì)準(zhǔn)電流的滿偏電流，完成歐姆表調(diào)零的操作。

③指針偏轉(zhuǎn)角度過大，說明所測電阻較小，應(yīng)先改為較小倍率，即將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1”的位置，接著進(jìn)行歐姆表調(diào)零的操作，歐姆調(diào)零之后將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接進(jìn)行測量。故合理的步驟是按DBA的順序進(jìn)行操作。

(2)正確操作后，如圖b所示讀數(shù)，則阻值為24×1Ω=24Ω。

故答案為：(1)②13.【答案】ABDFH

甲

【解析】解：(1)本實(shí)驗(yàn)中必選的儀器有：A.被測干電池一節(jié)；H開關(guān)、導(dǎo)線若干；

因電源電動(dòng)勢為1.5V，電流較小，為了讀數(shù)準(zhǔn)確，所以電流表應(yīng)選擇：量程0～0.6A，內(nèi)阻0.3Ω的B；電壓表選擇D量程0～3V，滑動(dòng)變阻器阻值較小有利于電表的數(shù)值變化，減小誤差，故選F．

(2)由于電流表內(nèi)阻已知，可以等效為電源內(nèi)阻處理，所以電路可以選用相對(duì)電源的電流表內(nèi)接法，故選擇甲電路；

(3)由U?I圖可知，電源的電動(dòng)勢E=1.50V；

等效內(nèi)電阻r′=ΔU14.【答案】解：(1)標(biāo)有“8V，16W”的燈泡恰好能正常發(fā)光，可知路端電壓U=8V。根據(jù)閉合電路歐姆定律可得流過電源的電流為：

I=E?Ur=10?80.5A=4A

(2)【解析】(1)根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓，可知電路的路端電壓。根據(jù)閉合電路歐姆定律求解流過電源的電流；

(215.【答案】解：(1)小球靜止，合力為零，對(duì)小球受力分析，如下圖所示：

由圖可知電場力和場強(qiáng)的方向相反，所以小球帶負(fù)電，

由平行四邊形定則有：Eqmg=tanα

代入數(shù)據(jù)可得：m=4Eq3g

(2)只將細(xì)線剪斷，小球所受重力和電場力不變，小球落地前的合力：F=(mg)2+(Eq)2

由牛頓第二定律有：F=ma

代入數(shù)據(jù)可得：a=5g4【解析】(1)根據(jù)電場力和場強(qiáng)的方向判斷小球帶電極性，由力的平衡、平行四邊形定則可得