2021-2022学年广西玉林市高二（上）期末物理试卷（附答案详解）

2021-2022学年广西玉林市高二（上）期末物理试卷

1.物理学在发展完善的过程中，不同年代的物理学家对物理现象进行观察、思考和研究、在

实验论证、逻辑推理、演绎论证等基础上建构了现在比较完善的体系.下列关于物理学重大

历史事件描述合理的是（）

A.19世纪30年代，库仑提出一种观点.认为在电荷的周围存在着由它产生的电场，电荷之

间通过电场相互作用

B.为解释磁体产生磁场，伏特提出了分子电流假说.认为在物质内部，存在着一种环形电流

一一分子电流.分子电流使每一个物质微粒都成为微小的磁体，它两侧相当于两个磁极

C.1831年，法拉第在一次科学报告会上，当众表演了一个实验，一个铜盘的轴和铜盘的边缘

分别连在“电流表”的两端.他摇动手柄使铜盘在磁极之间旋转，“电流表”的指针随之摆

动.这是根据电磁感应现象制造的最早的圆盘发电机

D.1820年，特斯拉在一次讲课中，他偶然地把导线放置在一个指南针的上方，通电时指南针

转动了.这就是电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系

2.如图所示，通电直导线AC的左侧O处有一小磁针（图甲木画出），

静止时小磁针的北极垂直纸面向里.图中OOE连线与导线AC垂直，

下列说法正确的（）

A.直导线AC中的电流方向是从A流向C

B.关于直导线AC与。对称的E处的磁场与。处磁场相同

C.将小磁针平移到。的左侧。处，静止时北极垂直纸面向外

D.直导线AC中的电流逐渐增大的过程中，小磁针顺时针旋转（从A向C看）

3.一带电体在。点静止释放后，在竖直平面内向上运动，带电体的动能大小与位移的关系如

图所示，&A和反8分别表示带电体经过4和B两个位置时的动能.下列分析合理的是（）

A.竖直平面一定存在竖直向上的匀强电场

B.O,A,8三个位置不在一条直线上

C.带电体经过A和8两个位置时的电势能大小关系是Epa>EpB

D.带电体经过A和8两个位置时的机械能大小关系是4>EB

4.如图所示，单匝金属矩形线框CDEF垂直放在一足够大的

匀强磁场中。已知Leo=20cm,LDC=30cm,磁感应强度

B=OAT,下列说法正确的是（）

TH

A.线框CCEF与磁场垂直时，穿过线框平面的磁通量为0

B.线框。EF与磁场平行时，穿过线框平面的磁通量为

0.024W6

C.线框CDEF绕轴线001匀速转动过程中，线框内有感应电"

流

D.线框CCEF绕C。边匀速转动过程中，线框内不会产生感应电流

5.已知表头的内阻Rg=2000,满偏电流/g=2mA现在要求把它改装成量程为0〜3U和。〜

15P的电压表匕和瞑.下列说法合理的是（）

A.要把表头改装成电压表匕，需要给它串联一个阻值为1500。的定值电阻

B.电压表匕的内阻％大于电压表岭的内阻&

C.电压表匕和%并联接在电路中，两表指针偏转角度和示数都相同

D.电压表匕和眩串联接在电路中，两表指针偏转角度相同，电压表%的示数较大

6.如图所示，电容器的电容分别为G=6“尸和C2=3"凡定值电阻的阻值分别为％=30和

&=6。，电源电动势E=18U、内阻不计.下列说法正确的是（）

)/S•

A

MZZW--||~

b

C2

E

A.开关S断开时，a,6两点电势差为0

B.开关S闭合后a,。两点间的电流是Z4

c.开关s断开时，Cl带的电荷量比C2带的电荷量大

D.不论开关S断开还是闭合，G带的电荷量总比带的电荷量大

7.如图，匀强电场内的何，N,P刚好是直角三角形的三个顶点，匀“

强电场的方向与此平面平行，已知MN=4cm,NP=3cm,乙MNP='

f♦

90°,电势差UMN=4V,5=3匕下列说法正确的是（）

■

A.Ujv/p—5K:

B.U=7V:\

MP.

C.电场方向平行于MP,p....................

D.匀强电场的场强大于140V/m

8.如图所示，两平行导轨相距L=15cm,与水平面夹角0=30。，金属

棒MN的质量m=17g,其电阻治=40,电阻=10。与MN串联，

匀强磁场的磁感应强度B竖直向上,大小为0.67,电源电动势E=10V,

内阻r=10,当开关s闭合时，金属棒MN处于静止状态（取g=10m/s2,

遮=1.7）。则下列说法正确的是（）氏

A.金属棒受到的摩擦力沿斜面向上B.金属棒受到的摩擦力沿斜面向下

C.金属棒受到的摩擦力约为0.06/VD.金属棒受到的摩擦力约为0.033N

9.在“测定金属的电阻率”的实验中：

（1）某同学用游标卡尺测量金属杆的直径，则该金属杆的直径为mm。

（2）该同学用伏安法测量该金属杆的电阻，电压表选择0〜3U量程，电流表选择0〜0.64量程,

分别测量金属杆两端的电压和流过金属杆的电流，指针位置分别如图2所示，则金属杆的电

阻为（结果保留三位有效数字）

（3）该同学用如图3所示的电路图测量金属杆的电阻,则电阻的测量值相较于真实值（填

“偏大”或“偏小”）。

（4）设测得金属杆的电阻为R,金属杆的长度为L,金属杆的直径为D求得金属杆的电阻率

为（用题目所给字母表示）。

10.在测定某新型电池的电动势和内阻的实验中，所提供的器材有：

A.电压表®（量程15U）

8.电压表@（量程5V）

C.电流表©（量程0.64）

D电流表区）（量程34）

£滑动变阻器长（阻值范围。〜10。，额定电流24）

F.滑动变阻器&（阻值范围。〜I。。。，额定电流02A）

G.保护电阻Ro=60

字母代号）

（2）根据图乙所示，则该电池的电动势E=V,内阻r=0。（结果保留到小数点后

一位）

（3）这位同学进行了误差分析，实验测出的电动势（填“大于”“小于”或“等于"）真

实值，实验测出的内阻（填“大于”“小于”或“等于"）真实值。

11.如图所示，空间建有三维坐标系。-xyz,。为坐标原点，整个空

间分布着沿y轴正方向的匀强电场电场强度E=20V/m,一质量为fI,：

m=5xl（）-3kg的带电小球从4（0,0,2?71,0）处以大小为%=3?n/s的（（L

速度沿x轴正方向射入电场，小球恰好做匀速直线运动，取重力加速’

度g=10m/s2.求：1*»

（1）带电小球所带电荷的电性与电荷量；X

（2）如将匀强电场方向改成沿y轴负方向分布，求带电小球从

A（0,0.2m,0）处以大小为%=3?n/s的速度沿x轴正方向射入电场，运动到xOz平面上时速度

v的大小（结果可以用根式表示）；

（3）如将匀强电场方向改成沿z轴正方向分布，求带电小球从4（0,0.2m,0）处以大小为为=

3m/s的速度沿x轴正方向射入电场，运动到xOz平面上时离原点。的距离L(结果可以用根式

表示)。

12.如图甲所示，固定在同一绝缘水平面上的两根平行光滑金属导轨，两导轨间的距离L=

1.5m,左端接有阻值R=30的定值电阻，一根质量m=1kg、电阻r=30,长度也为L=1,5m

的金属棒时跨接在导轨上，形成闭合回路。空间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小8=

27。金属棒必在外力厂的作用下沿着导轨运动的u-t图像如图乙所示，导轨的电阻忽略不

计，且运动过程中金属棒外始终与导轨垂直。求:

b

甲

(l)0s〜3s内通过金属棒M的电荷量;

(2)3s〜6s内金属棒ah两端电压；

(3)3s〜6s内回路产生的焦耳热。

13.如图所示，直线MN上方存在着范围足够大酌匀强磁场，

XXXXX

在边界上的。点垂直于磁场且垂直于边界方向同时发射两

个相同的粒子1和2,其中粒子1经过A点，粒子2经过8XXX.XX

4/4

点.已知0、A、8三点在一条直线上，且OA：AB=3：2,xX-xxx

不计粒子的重力及粒子间的相互作用，求：Sfo............V

(1)两个粒子的速率之比；

(2)两个粒子经过A点和B点的时间差。

答案和解析

1.【答案】c

【解析】解：A、［9世纪30年代，法拉第提出一种观点，认为在电荷的周围存在着由它产生的电

场.电荷之间通过电场相互作用，故A错误；

8、为解释磁体产生磁场，安培提出了分子电流假说.认为在物质内部，存在着一种环形电流一

分子电流，分子电流使每一个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极，故8错误；

C、法拉第发现了电磁感应现象，1831年，法拉第在一次科学报告会上，当众表演了一个实验，

一个铜盘的轴和铜盘的边缘分别连在“电流表”的两端.他摇动手柄使铜盘在磁极之间旋转，“电

流表”的指针随之摆动.这是根据电磁感应现象制造的最早的圆盘发电机，故C正确；

。、1820年，奥斯特在一次讲课中，他偶然地把导线放置在一个指南针的上方，通电时指南针转

动了.这就是电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系，故。错误。

故选：C。

根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。

该题考查学生对重大物理历史事件的了解，引导学生关注科技发现的背后，科学家们几十年如一

日的坚持和研究，养成良好的科学品质，学科学、用科学，爱科学.

2.【答案】A

【解析】解：A、当通入电流时，由于小磁针静止时N极的指向为磁场的方向，根据右手螺旋定

则可得导线中电流方向由4流向C,故A正确

B、E处磁场与O处的磁场大小相等，方向相反，故3错误；

C、导线左侧的磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针平移到。的左侧D处时N极依然垂直于纸面

向里，故C错误；

D、直导线AC中的电流逐渐增大的过程中，小磁针不旋转，故。错误。

故选：A.

小磁针能体现出磁场的存在，且小磁针静止时N极的指向为磁场的方向，即为磁感应强度的方向。

也可为磁感线在该点的切线方向。而电流周围的磁场由右手螺旋定则来确定磁场方向。

考查学生对通电导线周围磁场的理解，能够应用安倍定则判别电流周围的磁场方向.

3.【答案】C

【解析】解：AB、结合动能定理有：Ex=Fx,图线的斜率表示带电体受到的合外力.由带电体

的动能与位移的关系图像可知，带电体受到的合力是恒力，根据力与运动的关系，带电体做匀加

速直线运动，受到恒定电场力作用.由于带电体带电性未知，电场方向未知.故A错误，B错误.

C。、带电体向上运动，重力做负功,叫<0,带电体由A运动到B,由动能定理有叫+皿电=g>

。.所以电场力做正功，带电体的电势能减少，带电体的机械能增加.故C正确，。错误.

故选；Co

根据动能定理可分析图像斜率的物理意义，从而判断合力的情况，根据电场力做功与电势能的关

系可分析电势能大小，电场力做功代表机械能变化。

本题考查电势能与电场力做功，解题关键掌握功能关系，注意电场力做正功，电势能减少。

4.【答案】C

【解析】解：AB、在磁感应强度为8的匀强磁场中，线框与磁场垂直时，磁通量中=BS,磁通量

最大；线框与磁场平行时，磁通量等于0,故4B错误；

CD、闭合回路中产生感应电流的条件是穿过回路的磁通量发生改变，线框8EP绕轴。。1或者绕

轴CO转动时，穿过线框的磁通量一直在发生改变，线框内都会有感应电流，故C正确，。错误。

故选：Co

明确磁通量的定义，知道当8和S垂直时有4>=8S,而当8和S平行时，磁通量为零；根据感应

电流产生的条件分析线框内是否存在感应电流。

本题考查感应电流产生的条件和磁通量的定义，要注意明确当磁感应强度8和S平行时，线圈中

的磁通量为零。

5.【答案】D

【解析】解：AB、把表头改装成电压表，串联分压电阻阻值&=诰-Rg=舄产。-200。=

130012,&=华一％=2X；：-3R_2OO0=73000,改装后电压表内阻M=%+&=(1300+

200)0=15000,RV2=Rg+R2=(7300+200)/2=7500/2,故AB错误；

C、两电压表并联在电路中，电压表两端电压相等而内阻不同，流过两电压表的电流不同，电压

表示数相等而指针偏转角度不同，故C错误；

。、将两个电压表串联接在电路中，流过两个表头的电流大小相等，指针偏转角度一样，由于电

压表内阻不同，电压表两端电压不同，电压表示数不同，电压表彩的内阻大，示数较大，故。正

确。

故选：Do

把电流表改装成电压表需要串联分压电阻，根据题意应用串并联电路特点与欧姆定律分析答题。

本题考查了学生对电表改装的理解，理解电压表的改装原理是解题的前提，应用串并联电路特点

与欧姆定律即可解题。

6.【答案】BC

【解析】解：4c.电容器在恒定电路中是断路，C1和。2开关断开并联在电源的两端，故电势差等于

电源电动势，又因G电容大，根据电容的定义式可知，C1带的电荷量比C2带的电荷量大，故4错

误，C正确；

区开关闭合后，电路是R和/?2与电源组成的串联电路，可间电流为

I=„fjT==2A,故8正确；

。.电容Q两端电压为U1=//?!=2x31/=6K

电容两端电压为/=//?2=2x6V=12V

电容金两端电压为电容G的2倍，根据

_Q

cr~u

可知G带的电荷量等于带的电荷量，故O错误。

故选：BC。

明确电路的结构，根据电路稳定时电容器相当于开关断开，根据开关通断时的不同状态分析电容

器两端的电压；由Q=CU分析电容器所带电荷量。

本题考查闭合电路欧姆定律中的含容电路，要注意正确分析电路，明确电路结构，知道电路稳定

时电容器相当于开关断开，并熟练应用电容器的特点进行分析。

7.【答案】BD

【解析】解：4B.由题意可知UMP=UMN+UNP=7V,A项错误，B项正确；

C.如下图所示，在MP上取一点S,使MS与NS长度之比为4：3,则连线NS为等势线，根据几

何关系可得

420

MS=7Mp=—cm<MNcos乙NMP

显然MP和NS不垂直，根据电场强度方向垂直于等势线可知该匀强电场方向与MP不平行，故C

错误；

。.如图所示，作PP7/NS,则PP'为一条等势线，再作MP'IPP',则电场强度方向由P'指向

根据几何关系可知MP'<MP,根据匀强电场中场强与电势差的关系可得

E=3处,E>；=140V/m.故O正确。

CLMP5cm'

M

故选：BD.

由题意可知UMP=UMN+U"p可求出UMP；,找到电势相等的点，作等势线，电场线和等势线垂直；

由公式U=Ed求出场强大小、方向.

本题综合考查了等势面、电场强度、电势差、等势线等内容，综合性比较强，在分析题目时注意

利用等势面（线）与电场线的垂直关系，作出电场线。

8.【答案】

E10

【解析】解：（1）回路中电流/=A=J

Rl+Rz+r4+10+1

所以安培力Fi=BIL=0.6XX0.15N=0.06/V

金属棒受重力mg、支持力N、安培力F的作用，受力分析如图1所示:

假设没有摩擦力，根据平衡条件得安培力：F=mgtand=17x10-3x10xyJV=0.096/V>

0.06/V

所以要想平衡，摩擦力必须沿着斜面向上，

安培力F］和摩擦力/的作用，受力分析如图2所示:

图2

根据平衡条件可知沿着斜面方向：mgsind=/+RcosO

解得：f=0.033/V

故4。正确，BC错误；

故选：AD.

根据平衡条件来找到重力、摩擦力、安培力大小关系，然后求解摩擦力大小及方向；

本题考查应用平衡条件解决磁场中导体的平衡问题，关键在于安培力的分析和计算，比较容易.在

匀强磁场中，当通电导体与磁场垂直时，安培力大小尸=B/L,方向由左手定则判断.

9.【答案】4.22.61偏小*

【解析】解：(1)图1游标卡尺分度值为0.1mm,主尺读数为4”机，游标卡尺上第2个刻度与主尺

上某一刻度对齐，则该金属杆直径为。=4mm+2x0.1mm=4.2mm；

(2)电流表最小分度值时0.024读数为0.444,电压表最小分度值为0.1V,读数为1.15V,则电阻

阻值

UI15

(3)电流表外接式，待测电阻两端电压表读数时准确的，由于电压表的分流作用导致电流表读数大

于流过待测电阻的真是电流，所以电阻的测量值比真实值偏小；

(4)由电阻定律得

L

R=PS

其中5=哈

2

解得；p=*。

故答案为:(1)4.2；(2)2.61；(3)偏小；(4)瞥。

(1)根据螺旋测微器的读数规则读出金属丝的直径；

(2)根据欧姆定律计算出金属丝的电阻；

(3)分析实验电路图得出实验误差；

(4)根据电阻定律得出金属丝电阻率的表达式。

本题主要考查了金属电阻率的测量，根据闭合电路的欧姆定律计算出电阻，结合电阻定律计算出

电阻率的大小即可，整体难度不大。

10.【答案】BCE3.80.6小于小于

【解析】解：(1)由图乙，电动势约为3.8V,所以电压表选B；最大电流不超过0.64,电流表选C；

为了调节方便滑动变阻器选£;

(2)根据闭合电路欧姆定律可得U=E-/(r+A。)，所以图像的纵轴的截距表示电源的电动势为

E=3.8IZ；图像的斜率的绝对值表示电源的等效内阻r+R。则有r+R。=6.60,所

以电源的内阻为r=6.60—60=0.60；

(3)相对于电源来说，电流表采用外接法，由于电压表分流作用，电流测量值小于真实值；当外电

路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U-/图像如图所示

ft

由图像可知，电动势的测量值小于真实值.电源内阻的测量值小于真实值；

故答案为：(1)8,C,E；(2)3.8,0.6；(3)小于，小于

(1)根据电源电动势选择电压表，根据电路最大电流选择电流表，据实验误差来源分析选择实验电

路：

(2)根据闭合电路欧姆定律写出U于/的函数表达式，然后再根据斜率和截距的概念即可求解；

(3)根据电路图可知，由于电压表的分流导致电流表的示数小于真实值，再根据U-/图像进行分

析即可。

本题考查了实验器材选择、实验电路选择与实验数据处理等问题，分析清楚图示电路图、知道实

验误差来源，根据电路图选择适当的实验器材。

11.【答案】解：(1)小球恰好在匀强电场中做匀速直线运动时，受到的电场力和重力平衡，则小

球受到的电场力方向竖直向上，与电场方向一致，所以小球带正电。

由平衡条件得

qE=mg

可得q=2.5X10-3。

(2)由动能定理得：

(qE+mg)y=gmv2—1mv^

可得：v=y/17m/s

(3)y轴方向小球做自由落体运动，设运动时间为/,则y=\gt2

可得t=0.2s

x轴方向小球做匀速直线运动，则无=vot=3x0.2m=0.6m

Z轴方向小球做初速度为零的匀加速直线运动，贝Ijz=1at2

根据牛顿第二定律得：qE=ma

联立代入数据解得：z=0.2m

所以可得乙=誓机

答：(1)带电小球带正电，电荷量为2.5x10-3。。

(2)带电小球从4(0,0.2m,0)处以大小为%=3m/s的速度沿x轴正方向射入电场，运动到xOz平面

上时速度v的大小为后血/s。

(3)带电小球从4(0,0.2m,0)处以大小为%=3m/s的速度沿x轴正方向射入电场，运动到xOz平面

上时离原点O的距离L为誓机。

【解析】(1)小球恰好在匀强电场中做匀速直线运动时，受到的电场力和重力平衡，由此判断电场

力方向，确定小球的电性；根据平衡条件求电荷量。

(2)将匀强电场方向改成沿y轴负方向分布，小球受到的电场力反向，根据动能定理求小球运动到

xOz平面上时速度v的大小。

(3)将匀强电场方向改成沿z轴正方向分布，小球受到的电场力沿z轴负方向，在电场力和重力共

同作用下小球做匀变速曲线运动，运用运动的分解法研究：)，轴方向小球做自由落体运动，由下

落的高度求出运动时间。x轴方向小球做匀速直线运动，z轴方向小球做匀加速直线运动，分别根

据位移-时间公式列式，结合几何关系求解。

本题考查带电小球在电场中运动的合成与分解，引导学生培养空间建模能力。对于带电小球在电

场中做匀变速曲线运动的问题，往往运用运动的分解法进行处理。

12.【答案】解：(1)0~3s内，出»棒运动的位移为x=,x3m=3m

通过他棒的电荷量为：q==普=萼

KKK

代入数据解得：q=1.5C；