广西南宁市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题（含答案）

广西南宁市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三总分评分一、单项选择题，本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．发电的基本原理之一是电磁感应，发现电磁感应现象的科学家是（）A．安培 B．赫兹 C．法拉第 D．麦克斯韦2．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料，下列说法不正确的是（）A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行C．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近D．地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用3．如图所示，各电场中A、B两点电场强度相同的是（）A． B．C． D．4．如图，火圆导线环A中通有电流，方向如图所示。另在导线环所在的平面画一个圆B，它的一半面积在A环内，另一半面积在A环外。则关于B圆的磁通量说法正确的是（）A．磁通量大小为零 B．磁通量穿入纸面C．磁通量穿出纸面 D．条件不足，无法判别5．如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（）A．θ增大，E增大 B．θ增大，Ep不变C．θ减小，Ep不变 D．θ减小，E增大6．如图所示是一个电路的一部分，其中R1=5Ω，R2=1Ω，R3A．0.2A，向右 B．C．0.2A，向左 D．7．如图，绝缘细线的一端固定在O点，另一端系一带正电的小球。小球处在水平方向的匀强电场中仅受重力、电场力、绳子拉力的作用，在竖直平面内做圆周运动。已知小球所受的电场力大小等于重力大小，则有关小球在a、b、c、d四点的描述正确的是（）A．在最高点a处的机械能最大B．在最低点c处的机械能最大C．在水平直径右端b处的机械能最大D．在水平直径左端d处的机械能最大二、多项选择题，本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8．下列有关黑体和黑体辐射的说法中正确的是（）A．黑体的热辐射实际上是电磁辐射B．能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体叫做黑体C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布与它的温度、材料的种类及表面状况有关D．黑体的温度升高时可以辐射出任何频率的电磁波（包括可见光和不可见光）9．如图，电路中电源的电动势为E，内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），V为理想电压表，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻。已知光敏电阻RA．电压表的示数变大 B．小灯泡消耗的功率变小C．通过R2的电流变大 10．如图所示，在绝缘光滑水平面上固定着一光滑绝缘的圆形槽，在某一近直径的直线上有O、A、B三点，其中O为圆心，A点固定电荷量为Q的正电荷，B点固定一个未知电荷，且圆周上各点电势相等，AB=LA．B点处电荷带负电B．B点处电荷的电荷量为3QC．B点处电荷的电荷量为2D．小球在槽内做的是匀速圆周运动三、非选择题：本题共5小题，共54分。11．试用笔画线代替导线连好探究感应电流产生的电路图。12．某研究小组要测量电压表V1的内阻rA.电压表(V1)：量程3V，内阻rB.电压表(V2)：量程C.电流表(A1)：量程D.滑动变阻器(R0E.电源（E）：电动势15V，内阻很小F.电键（S）、导线若干（1）请从所给器材中选出适当的器材，设计电略，在虚线方框中画出电路图，标明所用器材的符号。（2）根据所设计的电路图，写出待测电压表V1的内阻r1的表达式，即r1=13．在图示的电路中，若R1=4Ω，R3=6Ω，电池内阻r=0.6Ω，则电源总功率为40W，输出功率为37.6W，求电源电动势和电阻R2。14．如图所示，一质量为m、带电量为q的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线向左与竖直方向成θ角，重力加速度为g．（1）判断小球带何种电荷．（2）求电场强度E．（3）若在某时刻将细线突然剪断，求经过t时间小球的速度v．15．如图，在方向竖直向上、大小为E=1×106Vm的匀强电场中，固定一个光滑绝缘圆环，圆环在竖直平面内，圆心为O、半径为R=0.2m。绝缘圆环穿有A、B两个可视为质点的小球，两小球间通过一根绝缘轻杆相连。现将两小球和轻杆从圆环上的图示位置出静止释放，释放时A与圆心O等高，B在圆心O的正下方，释放后两小球沿逆时针方向转动。已知A带的电荷量为q=+7×10（1）通过计算判断，小球A能否到达圆环的最高点C；（2）求小球A的最大速度值；（3）求小球A从图示位置逆时针转动的过程中，其电势能变化的最大值。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【分析】安培发现了安培定则，A错误，赫兹验证了电磁波的存在，B错误，法拉第发现了电磁感应定律，麦克斯韦发现了电磁波理论，故C正确，

【点评】本题考查了物理学史方面的知识，学习物理学史不仅能丰富我们的知识，还能激发我们学习物理的兴趣，平时要注意物理学历史知识的学习与积累。2．【答案】B【解析】【解答】A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，A正确，不符合题意；B．只有赤道表面的地磁场方向与地面平行，B错误，符合题意；C．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，C正确，不符合题意；D．地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用，D正确，不符合题意。故答案为：B。

【分析】地磁场的南北极与地理的南北极相反，赤道表面的地磁场方向与地面平行，地球内部也存在磁场。3．【答案】C【解析】【解答】电场强度是矢量，电场线疏密表示电场强度大小，方向沿该点的切线方向。

A.A、B两点场强方向不同，故电场强度不同，A不符合题意；

B.A、B两点场强大小不同，故电场强度不同，B不符合题意；

C.A、B两点场强大小、方向均相同，故电场强度相同，C符合题意；

D.A、B两点场强大小、方向均不同，故电场强度不同，D不符合题意；

故答案为：C。

【分析】根据电场强度是矢量，电场线疏密表示电场强度大小，方向沿该点的切线方向进行判断。4．【答案】B【解析】【解答】由安培定则可知在A环内的磁场方向垂直于纸面向里，A环外部的磁场方向垂直于纸面向外。磁感线是一组闭合的曲线，对于环形电流A的磁场中的磁感线均从环内进去，从环外出来，显然环内的磁感线的密度大于环外磁感线的密度，当B圆中有一半在A内，一半在A外，对于B圆，进去的磁感线多于出来的磁感线，所以磁通量不为零，且是穿入纸面。

故答案为：B。

【分析】根据安培定则情况通电导线磁场的分布情况，磁通量的实质是穿过的磁感线的条数。导线内环的磁感线比导线环外的磁感线多。5．【答案】C【解析】【解答】电容器与电源断开，故电量不变；上极板向下移动时，两板间的距离减小，根据C=可知，电容C增大，则根据C=可知，电压U减小，故静电计指针偏角减小；两板间的电场强度E=因此电场强度与板间距无关，因此电场强度不变；设P与下极板距离为L，则P点的电势φ电势能E因此电荷在P点的电势能保持不变。

故答案为：C。

【分析】电容器两端的电荷量不变。两极板电势差越大，静电计的张角越大。根据电容的定义式和决定式和场强与电势差的关系结合题意确定电容器电势差及板间场强的变化情况。接地端的电势为零。确定p点电势的变化情况，再确定p点电势能的变化情况。6．【答案】C【解析】【解答】R1两端的电压UR2两端的电压UR1左端的电势与R2的左端电势相等，因U1>U2，则R1右端的电势低于R2右端的电势，R3两端的电压U通过R3的电流IR3上端电势低，下端电势高，电流方向由下向上，因此用节点法可知通过电流表的电流方向向左，设电流表的示数为IA，流入节点的电流等于流出节点的电流，即I故电流表的示数为0.2A，方向向左。

故答案为：C。

【分析】根据欧姆定律确定R3两端电势的高低，再根据电流由高电势流向低电势确定通过R3的电流方向，再根据节点法确定电流表的示数。7．【答案】C【解析】【解答】小球在运动过程中，受重力、绳子的拉力、水平向右的电场力，由于绳子的拉力不做功，只有重力和电场力做功，根据∆E=可得小球在运动过程中，机械能最大的位置就是电场力做正功最多的位置，由图可知，在水平直径右端b处的机械能最大。

故答案为：C。

【分析】明确小球在运动过程中，各力的做功情况。熟悉掌握机械能变化与各力做功之间的关系，再根据功能关系确定机械能最大值的位置。8．【答案】A,B【解析】【解答】A、黑体的热辐射实际上是电磁辐射，故A正确；

B、能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体叫做黑体，故B正确；

C、黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与它的温度有关，故C错误；

D、黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大，随着温度升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，不能辐射出任何频率的电磁波，故D错误。

故答案为：AB。

【分析】黑体的热辐射实际上是电磁辐射，能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体叫做黑体，黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大，随着温度升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，不能辐射出任何频率的电磁波。9．【答案】B,C【解析】【解答】ACD、若将照射R3的光的强度减弱，光敏电阻的阻值变大，根据串反并同规律，则电压表示数变小，通过R2的电流变大，电源的电流变小，根据U=E-Ir可知电源两端的电压变大，故AD错误，C正确；

B、若将照射R3的光的强度减弱，光敏电阻的阻值增大，根据串反并同规律，灯泡的电流变小，灯泡消耗的功率变小，故B正确。

故答案为：BC。

【分析】确定电路的连接方式，确定电路中电阻的变化情况，根据程序法进行分析各部分元件各电学物理量的变化情况。也可以将光敏电阻等效成滑动变阻器，根据“串反并同”的结论进行分析。10．【答案】A,D【解析】【解答】ABC、小球在C点所受的电场力方向沿CO，且指向O点，A对小球吸引，则B对小球排斥，所以B点处电荷带负电

由∠ABC=∠ACB=30°知∠ACO=30°，AB=AC=L，BC=2AB由相似三角形可得F即kQq解得Q故A正确，BC错误；

D、圆周上各点电势相等，小球在运动过程中电势能不变，根据能量守恒得知，小球的动能不变，小球做匀速圆周运动，故D正确。

故答案为：AD。

【分析】根据题意确定AB两处电荷在C点出对带电小球的库仑力方向，再根据带电小球的电性确定B处电荷的电性，根据几何关系确定AC和BC的距离，再根据库仑定律及矢量合成法则确定B处电荷的电荷量。11．【答案】【解析】【分析】灵敏电流计应于线圈B相连，其余元件构成一个回路。注意滑动变阻器需要接一上一下连个接线柱。要做等插入或取出A或者滑动变阻器滑片移动，都能使副线圈产生感应电流。12．【答案】（1）（2）U1U2r2；U1和U2分别表示V1和【解析】【解答】（1）待测电压表量程小于电源电压，故滑动变阻器采用分压式接法。通过电压表的电流较小，为尽可能高的测量精度，不易采用电流表与之串联。已知内阻的电压表可以当成电流表进行使用，故采用两电压表串联的接法进行处理。故实验电路图如图所示

（2）两电压表串联，通过电流表的电流相等，则I=解得r式中各符号的意义：其中U1和U2分别表示v1和V2的示数，r2是电压表V2的内阻。

【分析】已知内阻的电压表可以当成电流表进行使用，可将待测电压表看成已知电压的电阻进行处理。待测电压表量程小于电源电压，故采用滑动变阻器分压式接法。通过电压表的电流较小，不易采用电流表。故采用两电压表串联的接法进行处理。再根据欧姆定律及串联电路规律进行解答。13．【答案】解：由题意可知：电源内电路发热功率P代入数据解得：电路电流强度I=2A电源总功率P=EI代入数据解得：电源电动势E=20V据闭合电路欧姆定律得I=代入数据解得R2=7Ω【解析】【分析】根据题意确定电路的连接方式，电源的输出功率等于电源的总功率与电源的热功率之差。再根据闭合电路的欧姆定律及电功率公式和串并联电路规律进行解答。14．【答案】（1）解：小球受到的电场力向左，与场强方向相反；故小球带负电荷．（2）解：对小球受力分析，受重力、电场力和拉力，如图根据共点力平衡条件，有qE=mgtanθ故T=E=即电场强度E为mgtanθq（3）解：剪短细线后，小球受到重力和电场力，合力恒定，故做初速度为零的匀加速直线运动；根据牛顿第二定律，有F合=ma①由于三力平衡中，任意两个力的合力与第三力等值、反向、共线，故F合=T=mg根据速度时间公式，有v=at③由①②③解得v=即经过t时间小球的速度v为gtcosθ【解析】【分析】（1）小球受到的电场力向左，与场强方向相反，故带负电荷；（2）对小球受力分析，然后根据共点力平衡条件列式求解出电场力，得到电场强度；（3）剪短细线后，小球受到重力和电场力，合力恒