天津市濱海新區(qū)2024-2025學(xué)年高二（上）期末物理試卷（含解析）

第=page66頁，共=sectionpages1313頁2024-2025學(xué)年天津市濱海新區(qū)高二（上）期末物理試卷第I卷（選擇題）一、單選題：本大題共8小題，共32分。1.英國物理學(xué)家法拉第提出了“電場”和“磁場”的概念，并引入電場線和磁感線來描述電場和磁場，為經(jīng)典電磁學(xué)理論的建立奠定了基礎(chǔ)。下列相關(guān)說法正確的是(

)A.電荷和電荷之間的作用力是通過磁場發(fā)生的

B.通電導(dǎo)體和通電導(dǎo)體之間的作用力是通過電場發(fā)生的

C.電場線不能相交，磁感線可以相交

D.電場線的疏密表示電場強度的大小，磁感線的疏密表示磁感應(yīng)強度的大小2.關(guān)于生活中遇到的各種波，下列說法正確的是(

)A.電磁波只能在真空中傳播

B.電磁波可以傳遞信息，但不能傳遞能量

C.手機在通話時涉及的波既有電磁波又有聲波

D.遙控器發(fā)出的紅外線波長和醫(yī)院“CT”中的X射線波長相同3.兩個完全相同的金屬球A和B，其中A球帶電荷量為+4Q、B球帶電荷量為-2Q(均可視為點電荷)，兩者相距為r，此時兩球間的庫侖力大小為F?，F(xiàn)將金屬球A和BA.F B.F8 C.9F8 4.如圖所示，在“研究影響平行板電容器電容的因素”實驗中，極板所帶電荷量保持不變。設(shè)兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計指針偏角為θ，下列說法正確的是(

)A.保持d不變，減小S，則θ變小

B.保持d不變，減小S，則θ不變

C.保持S不變，增大d，則θ變小

D.保持S，d不變，極板間放入塑料板，則θ變小5.司機酒駕會嚴(yán)重影響交通安全，利用圖示電路可以檢測司機是否酒駕。圖中R0為定值電阻，R是一個“酒精傳感器”，它的電阻值會隨著其周圍酒精氣體濃度的增大而增大。若檢測時司機喝了酒(

)

A.電路的總電阻減小，電壓表的示數(shù)增大 B.電壓表和電流表示數(shù)的比值不變

C.電路的總電阻增大，電流表的示數(shù)不變 D.電路消耗的總功率變大6.我們通常用電壓表來查找電路故障。在如圖所示的電路中，當(dāng)合上開關(guān)S后，兩個均標(biāo)有“2.5V，1W”字樣的燈泡均不發(fā)光，用電壓表測得Uac=6V，U

A.開關(guān)S接觸不良 B.燈泡L1燈絲斷了

C.燈泡L2燈絲斷了 D.滑動變阻器7.如圖所示，一個標(biāo)有“2.5V，1W”字樣的的小燈泡與一個電動機串聯(lián)在一起連接在電源電動勢為E=9V的電源上，電源內(nèi)阻不計，閉合開關(guān)后小燈泡和電動機都能正常工作，已知電動機的線圈電阻為r=1A.2.44W B.2.6W C.36W8.鋰離子電池被廣泛地用于智能手機、智能機器人、電動自行車、電動汽車等領(lǐng)域，鋰離子電池主要依靠鋰離子(Li+)在電池內(nèi)部正極和負(fù)極之間移動來工作。某款手機充電鋰離子電池的標(biāo)識如圖所示，下列說法正確的是A.該電池放電時，電池內(nèi)部鋰離子從正極運動到負(fù)極

B.該鋰離子電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)比電動勢為1.5V的干電池弱

C.該鋰離子電池充滿電后可儲存約2.88×104J的電能

D.二、多選題：本大題共4小題，共16分。9.如圖所示的情況中，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(

)

A.圖甲中，條形磁鐵插入有開口的圓環(huán)

B.圖乙中，開關(guān)閉合后，向右滑動變阻器滑片

C.圖丙中，線圈在勻強磁場中，保持線圈平面始終與磁感線垂直左右運動時

D.圖丁中，與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)的線圈向右平移10.某次閃電前云地之間的電勢差約為1.0×109V，云地間距離約為1km，一次短時閃電過程中云地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為6C，閃電持續(xù)時間約為

A.閃電電流的平均值約為1×105A

B.閃電電流的平均值約為1×104A11.某帶電粒子僅在電場力作用下由A點運動到B點。如圖所示，實線為電場線，虛線為粒子運動軌跡，由此可以判定(

)A.電場中A點的電勢高于B點的電勢

B.粒子在A點的加速度大于它在B點的加速度

C.粒子在A點的電勢能小于它在B點的電勢能

D.粒子在A點的動能小于它在B點的動能

12.如圖所示，水平面上相距為d的A、B兩點固定有異種電荷，電荷量均為Q，其中A處電荷帶正電、B處電荷帶負(fù)電，在A、B兩點連線的豎直中垂線上固定一根內(nèi)壁粗糙的絕緣細(xì)管，細(xì)管的上、下兩端管口關(guān)于AB對稱?，F(xiàn)使一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電小圓柱體(圓柱體直徑略小于細(xì)管的內(nèi)徑)從上端管口由靜止開始下落，結(jié)果小圓柱體到達(dá)兩電荷的連線中點O時的加速度為零，且此時小圓柱體的速度大小為v。已知重力加速度大小為g，靜電力常量為k，不計空氣阻力。下列說法正確的是(

)A.在管內(nèi)下滑過程中，電場力對小圓柱體先做正功，后做負(fù)功

B.O點的電場強度大小為8kQd2

C.小圓柱體和管壁間的動摩擦因數(shù)為mgd2第II卷（非選擇題）三、實驗題：本大題共2小題，共16分。13.某學(xué)習(xí)小組為測定某種液體的電阻率，選取了一根管壁很薄的直玻璃管，在玻璃管里面灌滿了該液體，兩端用銅塞塞住管口，形成一段封閉的液體柱。

(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測量其長度，如圖甲所示(主尺與游標(biāo)刻度線對齊見虛線框)，由圖可知其長度L=______mm；用螺旋測微器測量其外徑，如圖乙所示，由圖可知其外徑D=______mm。

(2)用多用電表粗略測量液體柱的電阻。將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋的位置，將紅、黑表筆短接，旋動______(填丙圖中的“S”、“K”或“T”)進(jìn)行歐姆調(diào)零，然后用多用電表測量其阻值，讀出其電阻約為150Ω。

(3)為了更精確地測量其電阻，小組決定再使用伏安法測量電阻。實驗所用器材如下：

直流電源(E=3V，內(nèi)阻很小)

電流表A(0～20mA，內(nèi)阻約為30Ω)

電壓表V(0～3V，內(nèi)阻約為1014.測定電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗電路圖如圖甲所示，圖乙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的U-I圖像。

(1)實驗器材如下：

A.干電池1個

B.滑動變阻器(0～10Ω，最大電流2A)

C.電壓表(0～3V，內(nèi)阻約為5kΩ)

D.電壓表(0～15V，內(nèi)阻約為15kΩ)

E.電流表(0～0.6A，內(nèi)阻為2.0Ω)

F.電流表(0～3A，內(nèi)阻為1.0Ω)四、計算題：本大題共3小題，共36分。15.如圖所示，長為L的輕質(zhì)絕緣細(xì)線一端懸于O點，另一端系一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球(可視為質(zhì)點)。在空間施加沿水平方向的勻強電場，小球靜止在A點，此時細(xì)線與豎直方向夾角為α=37°，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，電場的范圍足夠大，重力加速度為g。

(1)求勻強電場的電場強度E的大??；

(2)求16.某電路如圖所示，電容器并聯(lián)在電阻R2兩端，上下極板AB平行放置，其內(nèi)部可視為勻強電場。已知電源的電動勢E=7.5V，內(nèi)阻r=0.5Ω，電阻R1=3Ω，R2=6Ω，當(dāng)閉合電鍵待電路穩(wěn)定后，試求：

(1)通過電源的電流I的大小；

(2)A、B板間電壓U的大??；

(3)17.如圖所示，BCD是光滑絕緣的半圓形軌道，位于豎直平面內(nèi)，直徑BD豎直，軌道半徑為R，下端與水平光滑絕緣軌道在B點平滑連接，整個軌道處在水平向左的勻強電場中。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶正電的小球(可視為質(zhì)點)由水平軌道上的A點靜止釋放，已知AB之間的距離s=8R，滑塊受到的靜電力大小為0.5mg，重力加速度為g。

(1)求小球到達(dá)B點時的速度大??；

(2)小球到達(dá)D點時軌道對小球的彈力大小；

(3)小球從D點飛出軌道后，落在水平地面上的P點(未畫出)，求PB之間的距離。

答案和解析1.【答案】D

【解析】解：AB、電荷和電荷之間的相互作用是通過電場發(fā)生的，通電導(dǎo)體和通電導(dǎo)體之間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的，故AB錯誤；

C、電場線和磁感線都不能相交，否則在交點處的電場或磁場的方向有兩個，故C錯誤；

D、電場線的疏密表示電場強度的大小，磁感線的疏密表示磁感應(yīng)強度的大小，故D正確。

故選：D。

2.【答案】C

【解析】解：A、電磁波不僅能在真空中傳播，也能在空氣、水等介質(zhì)中傳播，故A錯誤；

B、電磁波不僅能傳遞信息，還能傳遞能量，例如微波爐就是利用電磁波傳遞能量加熱食物，故B錯誤；

C、手機通話時，聲音信號首先被轉(zhuǎn)換為電信號，然后通過電磁波的形式在空中傳播，接收端再將電磁波轉(zhuǎn)換為電信號，最后轉(zhuǎn)換為聲音信號，因此手機通話過程中確實涉及到了電磁波和聲波，故C正確；

D、遙控器發(fā)出的紅外線波長較長，而醫(yī)院“CT”中的X射線波長較短，兩者波長不同，故D錯誤。

故選：C。

根據(jù)電磁波的傳播條件、電磁波與聲波在信息傳遞和能量傳遞上的區(qū)別，以及不同波長電磁波的特性判斷3.【答案】B

【解析】解：根據(jù)庫侖定律F=kQqr2，則有接觸前兩球間的庫侖力為：F=k4Q?2Qr2=k8Q2r2，將它們接觸后再分開，然后放回原處，則電荷量中和，再進(jìn)行平分，因此電量均為+Q，則庫侖力為：

F【解析】解：AB、根據(jù)C=?rS4πkd可知，保持d不變，減小S，電容C減小。因為極板所帶電荷量Q保持不變，根據(jù)C=QU可知，兩極板間的電壓增大，則θ變大，故AB錯誤；

C、根據(jù)C=?rS4πkd可知，保持S不變，增大d，電容C減小。因為極板所帶電荷量Q保持不變，根據(jù)C=QU可知，兩極板間的電壓增大，則θ變大，故C錯誤；

D、根據(jù)C=?rS4πkd【解析】解：AC、檢測時司機喝了酒，酒精氣體濃度的增大，R的電阻值增大，電路的總電阻增大，干路電流減小，則定值電阻R0兩端的電壓減小，即電壓表的示數(shù)減小。干路電流減小，則電流表的示數(shù)減小，故AC錯誤；

B、根據(jù)歐姆定律有I=UR0，可得R0=UI，可知電壓表和電流表示數(shù)的比值不變，故B正確；

D、電路消耗的總功率為P=EI，結(jié)合上述可知，干路電流6.【答案】C

【解析】解：串聯(lián)電路中兩燈均不發(fā)光，則可能是某處斷路，電路中無電流，完好部分的電壓為0，則電壓表測得斷路位置兩端的電壓等于電源電壓，由題Uac=6V，說明滑動變阻器良好，Ubd=6V，說明L1良好，開關(guān)S接觸良好，L2的燈絲燒斷了，故7.【答案】A

【解析】解：由小燈泡正常工作，可知其額定電流為：IL=PLUL=1W2.5V=0.4A，兩端電壓為：UL=2.5V；

根據(jù)小燈泡和電動機串聯(lián)，可知通過電動機的電流I=0.4A，電動機兩端電壓為：UM=E-UL，解得：UM=6.5V【解析】解：A.鋰離子電池放電時，在電池外部電流由正極流向負(fù)極，在電池內(nèi)部，電流由負(fù)極流向正極，電池內(nèi)部鋰離子從負(fù)極運動到正極，故A錯誤；

B.電動勢表示電池把其他能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量，電動勢越大，該項本領(lǐng)越大，所以4V鋰離子電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)比電動勢為1.5V的干電池強，故B錯誤；

C.該鋰離子電池充滿電后可貯存的電能為

E=4V×2000mAh=4×2000×10-3×3600J≈2.88×104J

【解析】解：根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：閉合回路、磁通量發(fā)生變化，可知甲屬于斷路，丙圖磁通量不發(fā)生變化，故甲圖和丙圖不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，乙、丁的情況能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故BD正確，AC錯誤；

故選：BD。

10.【答案】AC

【解析】解：AB、根據(jù)電流強度的定義式可得，電流I=qt=66×10-5A=1×105

A，故A正確，B錯誤；

11.【答案】AC

【解析】解：A.分別過A、B兩點作等勢面，如圖所示：

根據(jù)等勢面的性質(zhì)φA'=φB

根據(jù)沿對電場線電勢逐漸降低，可得φA>φA'

因此A點電勢高于B點電勢，故A正確；

B.電場線的疏密表示場強的大小，電場線越密，場強越大，則EA<EB

根據(jù)牛頓第二定律aA=qEAm<aB=qEBm

粒子在A點的加速度小于它在B點的加速度，故B錯誤；

12.【答案】BD

【解析】解：A.因為兩等量異種點電荷的中垂面為等勢面，則在管內(nèi)下滑過程中，小圓柱體所處位置電勢不變，則小圓柱體電勢能不變，由功能關(guān)系可知，電場力對小圓柱體不做功，故A錯誤；

B.由題知，單個點電荷在O點的電場強度大小為：E=kQ(d2)2=4kQd2，

根據(jù)矢量合成法則可得，O點的電場強度大小為：EO=2E=2×4kQd2=8kQd2，故B正確；

C.根據(jù)等量異種電荷產(chǎn)生的電場的特點可知，A、B兩點的連線上O點的電場強度最大，故小圓柱體到達(dá)O點時所受的電場力最大，

由小圓柱體水平方向受力平衡可知，此時管壁對小圓柱體的彈力最大，且彈力的最大值為：Fmax=qEO=q×8kQd2=8kqQd2，

由題知，小圓柱體到達(dá)O點時豎直方向所受合力為零，則有：μFmax=mg，

聯(lián)立可得，小圓柱體和管壁間的動摩擦因數(shù)為：【解析】解：(1)游標(biāo)卡尺精確度為0.05mm，由圖可知其長度L=50mm+3×0.05mm=50.15mm；螺旋測微器的精確度為0.01mm，外徑讀數(shù)為4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm；

(2)用多用電表粗略測量液體柱的電阻。將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋的位置，將紅、黑表筆短接，旋動歐姆調(diào)零旋鈕T進(jìn)行歐姆調(diào)零，再測量電阻；14.【答案】C

E

1.45

0.5

【解析】解：(1)根據(jù)I=ERx=1.510A=0.15A，可知電流表量程應(yīng)選擇0～0.6A，即選E；由于一節(jié)干電池電動勢約為1.5V，為提高實驗的精確程度，電壓表應(yīng)選用量程0～3V，即選C；

(2)根據(jù)閉合電路的歐姆定律得

U=E15.【答案】解：(1)小球靜止在A點，對其受力分析，如圖所示：

根據(jù)平衡條件有：qE=mgtan37°，解得：E=3mg4q

(2)根據(jù)U=Ed可得：UOA=ELsin37°=3mg4q×L×16.【答案】解：(1)外電路