天津市濱海新區(qū)2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期末考試物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1濱海新區(qū)2024—2025學(xué)年度第一學(xué)期期末檢測卷高二年級物理學(xué)科本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷兩部分，滿分100分，考試時間60分鐘。答卷前考生務(wù)必將自己的學(xué)校、姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題紙上。答卷時，考生務(wù)必將答案寫在答題紙上，答在試卷上的無效。祝各位考生考試順利！第Ⅰ卷選擇題一、單項選擇題（本題共8小題，每題4分，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【答案】D【解析】A．電荷和電荷之間的作用力是通過電場發(fā)生的，故A錯誤；B．通電導(dǎo)體和通電導(dǎo)體之間的作用力是通過通電導(dǎo)體在周圍產(chǎn)生的磁場發(fā)生的，故B錯誤；C．電場線和磁場線的切線方向分別表示電場方向和磁場方向，故電場線和磁場線都不能相交，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.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【答案】C【解析】A．電磁波在真空中以光速傳播，在其他介質(zhì)中傳播速度小于光速，故A錯誤；B．電磁波可以傳遞信息，也可以傳遞能量，故B錯誤；C．手機在通話時涉及的波既有電磁波又有聲波，故C正確；D．根據(jù)電磁波譜可知紅外線波長大于醫(yī)院“CT”中的X射線波長，故D錯誤。故選C。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B接觸后又放回原處。則兩球之間的庫侖力大小變?yōu)椋ǎ〢.F B. C. D.【答案】B【解析】開始時，根據(jù)庫侖定律有將金屬球A和B接觸后又放回原處，A、B兩球的電荷量均變?yōu)閮汕蛑g的庫侖力大小變?yōu)楣蔬xB。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【答案】D【解析】AB．根據(jù)電容的決定式保持d不變，減小S，電容減小，再根據(jù)因電量Q的不變，知U增大，所以θ變大，故AB錯誤；C．根據(jù)電容的決定式保持S不變，增大d，電容C減小，再根據(jù)知U增大，所以θ變大，故C錯誤。D．根據(jù)電容的決定式保持S、d不變，極板間放入塑料板，電容C增大，再根據(jù)知U減小，所以θ減小，故D正確。故選D。5.利用圖示電路可以檢測司機是否酒駕。圖中為定值電阻，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【答案】B【解析】AC．由于檢測時司機喝了酒，酒精氣體濃度的增大，R接入電阻增大，電路總電阻增大，干路電流減小，定值電阻承擔(dān)電壓減小，即電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)也減小，故AC錯誤；B．根據(jù)歐姆定律有則有即電壓表和電流表示數(shù)的比值不變，故B正確；D．電路消耗的總功率結(jié)合上述可知，干路電流減小，則電路消耗的總功率變小，故D錯誤。故選B。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“2.5V1W”字樣的燈泡均不發(fā)光，用電壓表測得Uac=6V，Ubd=6V。如果各段導(dǎo)線及接線處均無問題，且只有一處故障。這說明（）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R的電阻絲斷了【答案】C【解析】A．若開關(guān)S接觸不良，則有故A錯誤；B．若燈泡L1燈絲斷了，則有，故B錯誤；C．若燈泡L2燈絲斷了，則有故C正確；D．若滑動變阻器R的電阻絲斷了，則有，故D錯誤。故選C。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=1Ω，則電動機輸出的機械功率為（）A.2.44W B.2.6W C.36W D.42.25W【答案】A【解析】閉合開關(guān)后小燈泡正常工作，流經(jīng)電路的電流為則電動機輸出的機械功率為8.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.若該鋰離子電池的待機電流為40mA，則其最長待機時間約為4天【答案】C【解析】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，鋰離子帶正電，在電池內(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故C正確；D．若該鋰離子電池的待機電流為40mA，則其最長待機時間為故D錯誤。故選C。二、多項選擇題（本題共4小題。每題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中有多個選項是正確的。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有錯選或不答的得0分）9.下列如圖所示的情況中，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【答案】BD【解析】產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：閉合回路、磁通量發(fā)生變化。A．圖甲中，條形磁鐵插入有開口的圓環(huán)，沒有構(gòu)成閉合回路，故A錯誤；B．圖乙中，開關(guān)閉合后，向右滑動變阻器滑片，A線圈所在的回路中電阻減小，電流增大，A線圈周圍磁場增大，B線圈內(nèi)磁通量增大，有感應(yīng)電流，故B正確；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，磁通量不變，故C錯誤；D．圖丁中，與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)的線圈向右平移，磁通量減小，有感應(yīng)電流，故D正確。故選BD。10.某次閃電前云地之間的電勢差約為，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。假定閃電前云地間的電場是均勻的。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是（）A.閃電電流的平均值約為B.閃電電流的平均值約為C.閃電前云地間的電場強度約為D.閃電前云地間的電場強度約為【答案】AC【解析】AB．閃電電流的平均值故A正確，B錯誤；CD．電場強度大小故C正確，D錯誤。11.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【答案】AC可知粒子帶負(fù)電。F與速度v的夾角大于90°，故粒子從A到B過程電場力做負(fù)功，動能減小、電勢能增大。由可知，從A到B負(fù)電荷的電勢能增大，故對應(yīng)的電勢降低，即電場中A點的電勢高于B點的電勢。AC正確，D錯誤；B．A點電場線較疏，場強較小，由牛頓第二定律粒子在A點的加速度小于它在B點的加速度，B錯誤。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О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.О點電場強度大小為C.小圓柱體和管壁間的動摩擦因數(shù)為D.小圓柱體到達(dá)下端管口時的速度大小為【答案】BD【解析】A．在管內(nèi)下滑過程中，小圓柱體所受電場力方向始終與細(xì)管垂直，電場力對小圓柱體不做功，故A錯誤；B．單個電荷在O點產(chǎn)生的電場，其電場強度大小為根據(jù)矢量的合成法則可得：O點的電場強度大小為故B正確；C．圓柱體到達(dá)兩電荷的連線中點O時的加速度為零，則小圓柱體到達(dá)O點時豎直方向所受合力為零，有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大小為解得小圓柱體和管壁間的動摩擦因數(shù)故C錯誤；D．設(shè)小圓柱體從上端管口運動到O點的過程中克服摩擦力所做的功為W，由動能定理得因小圓柱體下落過程中電場強度大小關(guān)于O點對稱，則小圓柱體所受摩擦力大小關(guān)于O點對稱，所以摩擦力做功大小關(guān)于O點對稱，設(shè)小圓柱體到達(dá)下端管口時的速度大小為，由動能定理得解得故D正確。第Ⅱ卷非選擇題（共52分）三、實驗題（本題共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?。╇娏鞅鞟（0~20mA，內(nèi)阻約為30Ω）電壓表V（0~3V，內(nèi)阻約為10kΩ）滑動變阻器R1（0~15Ω，最大電流2.0A）請根據(jù)上面給出的器材，連接下面的實物電路，要求在電表示數(shù)變化較大范圍內(nèi)測量多組數(shù)值，以盡可能的減小測量誤差。（Rx代表液體柱的電阻）【答案】（1）50.154.700（2）T（3）見解析【解析】（1）[1]20分度游標(biāo)卡尺的精確值為，由圖甲可知長度為[2]螺旋測微器的精確值為，由圖甲可知外徑為（2）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T進行歐姆調(diào)零，然后用多用電表測量其阻值，讀出其電阻約為150Ω。（3）由于其電阻約為150Ω，而滑動變阻器R1電阻調(diào)節(jié)范圍為0~15Ω，且要求在電表示數(shù)變化較大范圍內(nèi)測量多組數(shù)值，所以滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法；根據(jù)可知電流表應(yīng)采用外接法，故完整的實物連線如圖所示14.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）其中電壓表應(yīng)選_____，電流表應(yīng)選_____。（填字母代號）（2）由圖乙可知這個干電池的電動勢E=_____V，內(nèi)阻r=_____Ω?！敬鸢浮浚?）CE（2）1.450.5【解析】（1）[1][2]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，根據(jù)電流表量程0~0.6A，即選E。（2）[1][2]根據(jù)閉合電路的歐姆定律得所以U?I圖像的縱截距表示電動勢，則圖像斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻，則四、綜合題（本題共3小題，共36分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）15.如圖所示，長為L的輕質(zhì)絕緣細(xì)線一端懸于О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?。唬?）求O、A兩點間的電勢差U的大小。【答案】（1）（2）【解析】（1）根據(jù)平衡條件解得（2）勻強電場中，根據(jù)電場強度與電勢差的關(guān)系有解得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