2023-2024学年天津市西青区高二（上）期末物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2023-2024学年天津市西青区高二（上）期末物理试卷一、单选题：本大题共6小题，共24分。1.物理学中“静止点电荷之间的相互作用规律”和“电流磁效应现象”分别由不同的物理学家探究发现，他们依次是(

)A.法拉第、洛伦兹 B.卡文迪许、安培 C.库仑、奥斯特 D.库仑、特斯拉2.真空中两个相同的带等量异种电荷的金属小球A和B(均可看作点电荷)，分别固定在两处，两球之间的静电力大小为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触，再与B接触，然后移开C，此时A、B之间的静电力大小是(

)A.18F B.8F C.13.如图所示是两个等量异种电荷的电场线分布，A、B是电场中的两点，则(

)A.左侧带正电荷

B.A点电势比B点电势高

C.A、B两点电场强度相等

D.正电荷在A点电势能小于在B点电势能4.指纹密码锁是我国现阶段流行的防盗门的核心配件，其原理是通过凹凸不平的指纹面与解锁面板间形成微电容器(相当于正对面积相同，板间距不同的电容器)。给电容器一个固定电压，电容小的微电容器放电较快，根据放电快慢就可以记录和分析指纹数据。下列说法正确的是(

)A.在指纹凹处形成的电容器电容大

B.在指纹凸处形成的电容器放电较慢

C.出汗后手指对指纹识别没有任何影响

D.充电后在指纹凸处形成的电容器存储的电荷量小

5.如图，在水平虚线MN右方存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。边长为L的n匝线圈垂直磁场放置，线圈左边一半始终在磁场外，右边一半始终在磁场内。穿过线圈的磁通量的大小为(

)A.12nBL2 B.nB6.下列说法中正确的是(

)A.电工穿用铜丝编织的高压作业服是因为该衣服不容易被扯破

B.电磁波传播时需要介质，不可以在真空中传播

C.电磁波波长越长，其能量子的能量越大

D.能量耗散现象表明：在能源的利用过程中，能量在数量上虽未减少，但在可利用的品质上降低了二、多选题：本大题共4小题，共20分。7.如图所示是电阻R的I−U图象，图中α=45°，由此得出A.通过电阻的电流与两端电压成正比

B.电阻R=0.5Ω

C.因I−U图象的斜率表示电阻的倒数，故R=1tan8.如图所示，三条平行等距的直线表示电场中的三个等势面，电势值分别为10V、20V、30V，实线是一带负电的粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹，对于这轨迹上的a、b、c三点来说，下列选项说法正确的是(

)A.粒子必先过a，再到b，然后到c

B.粒子在三点所受的合力Fa=Fb=Fc

C.粒子在三点的动能大小为E9.2023年10月“神舟十七号”载人飞船将三名宇航员送至太空，并将完成长达6个月的太空作业。飞船在太空中飞行，主要靠太阳能电池提供能量。有一个太阳能电池板，测得不接负载时的电压是800mV，太阳能电池板内阻是20Ω。则A.该太阳能电池板的短路电流是40mA

B.该太阳能电池板的短路电流是40A

C.该太阳能电池板的最大输出功率为8×10.下列选项中的操作能使如图所示的三种装置产生感应电流的是(

)

A.甲图中，使导体棒AB顺着磁感线运动

B.乙图中，使条形磁铁插入或拔出线圈

C.丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A插入大螺线管B中不动

D.丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A插入大螺线管B三、填空题：本大题共1小题，共2分。11.某同学用螺旋测微器测量一段电阻丝的直径，读数如图所示，则该电阻丝的直径为______mm。

四、实验题：本大题共2小题，共16分。12.某同学在实验室练习使用多用电表测电阻：

(1)请根据下列步骤完成电阻测量：

①将选择开关旋转到电阻挡“×10”的位置。

②将红、黑表笔短接，旋动______(填图a中的“S”、“K”或“T”)，使指针对准电流的______刻线(填“0”或“满偏电流”)。

③将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过大。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按______的顺序进行操作，再完成测量。

A.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接

B.将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行欧姆调零

C.将K旋转到电阻挡“×100”的位置

D.将K旋转到电阻挡“×1”的位置

(2)正确操作后，读数如图b13.为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用了伏安法，现备有下列器材：

A.被测干电池一节

B.电流表1：量程0～0.6A，内阻r=0.3Ω

C.电流表2：量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω

D.电压表1：量程0～3V，内阻未知

E.电压表2：量程0～15V，内阻未知

F.滑动变阻器1：0～10Ω，2A

G.滑动变阻器2：0～100Ω，1A

H.开关、导线若干

在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。

(1)在上述器材中电流表应选择______(五、简答题：本大题共3小题，共38分。14.如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω，标有“8V，16W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机M绕线的电阻R0=

15.如图所示，水平地面上方存在大小为E的水平向右的匀强电场，一带电小球(大小可忽略)用轻质绝缘细线悬挂于O点，小球带电荷量为q，静止时细线与竖直方向的夹角为α=37°，重力加速度为g，不计空气阻力。(sin37°=0.6,cos37°=16.XCT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，XCT扫描机可用于对多种病情的探测。如图(a)所示是某种XCT机主要部分的剖面图，其中图(b)是产生X射线部分的示意图。图(b)中M、N板之间有一电子束的加速电场，虚线框内为竖直向上的匀强偏转电场，经调节后电子束从M板静止开始加速，沿带箭头的实线所示的方向前进，出电场后速度与水平方向成30°，打到水平圆形靶台上的中心点P，产生X射线(如图中带箭头的虚线所示)。已知MN两板间电压为U0，偏转电场区域水平宽度为L0，竖直高度足够长，MN中电子束距离靶台竖直高度为H，电子重力不计，不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度，不计空气阻力。

求：(答案和解析1.【答案】C

【解析】解：库仑通过扭秤实验发现了点电荷之间的相互作用规律--库仑定律，奥斯特发现了电流得磁效应，故ABD错误，C正确。

故选：C。

此题是物理学史问题，记住著名物理学家的主要贡献即可答题。

本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，平时注意积累。2.【答案】A

【解析】解：设两个电荷之间的距离为r，则

F=kq2r2

用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触，则有

qA=qC=q2

再与B接触，然后移开C，则有

qB=q2+(−q3.【答案】D

【解析】解：A.电场线由正电荷出发，到负电荷终止，结合点电荷的电场线分布特点可知，左侧为负电荷，右侧为正电荷，故A错误；

BCD.电场线的疏密表示电场强度的强弱，结合图可知，B点电场线比A点密集，因此B点电场强度大于A点，沿着电场线，电势逐渐降低，所以B点的电势较高，正电荷在电势高的位置电势能较大，所以正电荷在A点电势能小于在B点电势能，故BC错误，D正确。

故选：D。4.【答案】B

【解析】解：A.根据C=ɛrS4πkd知凹处说明d大，则电容器电容小，故A错误；

B.凸处说明d小，则电容器电容大，因电容小的微电容器放电较快，则在指纹凸处形成的电容器放电较慢，故B正确；

C.手指出汗后，ɛr和d会改变，则会对指纹识别有影响，故C错误；

D.在指纹凸处形成的电容器电容大，根据Q=CU可知充电后在指纹凸处形成的电容器存储的电荷量大，故D错误。

5.【答案】C

【解析】解：由磁通量的定义知Φ=BS

磁感线穿过的面积为S=L22

联立可得：Φ=BL22，故6.【答案】D

【解析】解：A、电工穿用铜丝编织的高压作业服作用是在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害，故A错误；

B、电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，且所有电磁波在真空传播的速度都等于光速c，故B错误；

C、根据ɛ=hν=hcλ可知电磁波波长越长，其能量子的能量越小，故C错误；

D、能量耗散表明，能源在利用过程中总能量虽未减少，但在可利用的品质上降低了，并不是指数量，故D正确。

故选：D7.【答案】AD【解析】解：A、根据数学知识可知，通过电阻的电流与两端电压成正比，故A正确

BC、根据电阻的定义式R=UI可知，I−U图象斜率的倒数等于电阻R，则得R=105Ω=2Ω，故BC错误。

D、由图知，当U=6V时，I=3A，则每秒通过电阻横截面的电荷量是q=It=3×8.【答案】BD【解析】解：A、运动轨迹不能反映运动方向，所以不能判断出粒子先过a再到b，然后到c，还是粒子先过c再到b，然后到a，故A错误；

B、由等势面特点知，该电场为匀强电场，根据F=qE，故粒子在a、b、c三点所受合力相同，故B正确；

CD、粒子仅受到电场力，根据Ep=qφ则知负电荷在b点电势能最大，动能最小，在c点电势能最小，动能最大，故应有EPb>EPa>EPc，9.【答案】AC【解析】解：根据题意可知E=800mV=0.8V，电源内阻r=20Ω

AB.短路电流I短=Er=0.820A=0.04A=40mA，故10.【答案】BD【解析】解：产生感应电流的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化。例如，闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。

A、甲图中，使导体棒AB顺着磁感线方向运动，穿过闭合回路的磁通量没有变化，不会产生感应电流，故A错误；

B、乙图中，使条形磁铁插入或拔出线圈，穿过闭合回路的磁通量发生了变化，有感应电流产生，故B错误；

C、丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A在大螺线管B中保持不动，小线圈产生的磁场不变，穿过大螺线管的磁通量没有改变，故没有感应电流产生，故C错误；

D、丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A在大螺线管B中保持不动，移动滑动变阻器的滑片，则小螺线管内的电流发生变化，小螺线管产生的磁场发生变化，穿过大螺线管的磁通量发生变化，故有感应电流产生，故D正确。

故选：BD。

根据感应电流产生的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化，进行分析判断。11.【答案】0.396

【解析】解：螺旋测微器的精确度为0.01mm，根据螺旋测微器的读数规则，其读数为：0mm+39.6×0.0112.【答案】T

满偏电流

DBA

【解析】解：(1)②将红、黑表笔短接，旋动欧姆调零旋钮，即旋动图a中的“T”，使指针对准电流的满偏电流，完成欧姆表调零的操作。

③指针偏转角度过大，说明所测电阻较小，应先改为较小倍率，即将K旋转到电阻挡“×1”的位置，接着进行欧姆表调零的操作，欧姆调零之后将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接进行测量。故合理的步骤是按DBA的顺序进行操作。

(2)正确操作后，如图b所示读数，则阻值为24×1Ω=24Ω。

故答案为：(1)②13.【答案】ABDFH

甲

【解析】解：(1)本实验中必选的仪器有：A.被测干电池一节；H开关、导线若干；

因电源电动势为1.5V，电流较小，为了读数准确，所以电流表应选择：量程0～0.6A，内阻0.3Ω的B；电压表选择D量程0～3V，滑动变阻器阻值较小有利于电表的数值变化，减小误差，故选F．

(2)由于电流表内阻已知，可以等效为电源内阻处理，所以电路可以选用相对电源的电流表内接法，故选择甲电路；

(3)由U−I图可知，电源的电动势E=1.50V；

等效内电阻r′=ΔU14.【答案】解：(1)标有“8V，16W”的灯泡恰好能正常发光，可知路端电压U=8V。根据闭合电路欧姆定律可得流过电源的电流为：

I=E−Ur=10−80.5A=4A

(2)【解析】(1)根据灯泡正常发光时的电压，可知电路的路端电压。根据闭合电路欧姆定律求解流过电源的电流；

(215.【答案】解：(1)小球静止，合力为零，对小球受力分析，如下图所示：

由图可知电场力和场强的方向相反，所以小球带负电，

由平行四边形定则有：Eqmg=tanα

代入数据可得：m=4Eq3g

(2)只将细线剪断，小球所受重力和电场力不变，小球落地前的合力：F=(mg)2+(Eq)2

由牛顿第二定律有：F=ma

代入数据可得：a=5g4【解析】(1)根据电场力和场强的方向判断小球带电极性，由力的平衡、平行四边形定则可得