福建省泉州市2024-2025学年高二（上）期末物理试卷（含答案）

第=page88页，共=sectionpages1414页福建省泉州市2024-2025学年高二（上）期末物理试卷一、单选题：本大题共6小题，共24分。1.如图，带电小球A置于绝缘底座上，带电小球B通过绝缘细线悬挂于支架上处于静止状态。

已知A球的电荷量小于B球的电荷量，则(

)A.两球一定都带正电

B.两球一定都带负电

C.两球受到的静电力大小一定相等

D.A球受到的静电力一定小于B球受到的静电力

2.奥斯特利用如图所示实验装置研究电流的磁效应，一个可自由转动的小磁针放在金属导线正下方，导线两端与一电池相连，接通电源瞬间，小磁针发生了明显偏转。下列说法正确的是(

)A.接通电源前，小磁针N极指向地理南极

B.接通电源瞬间，小磁针上方导线的电流方向从右向左

C.接通电源瞬间，小磁针N极垂直纸面向外转

D.接通电源瞬间，小磁针N极垂直纸面向里转3.一带电粒子仅在静电力作用下沿x轴正方向运动，运动过程中速度v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是(

)A.场强方向一定沿x轴正方向

B.场强方向一定沿x轴负方向

C.粒子在t0时刻的电势能比t1时刻的大

D.粒子在t04.小明同学用欧姆表测电阻，选择开关置于“×100”挡时，表针停在图中的100与500之间的中间位置上。为了使测量结果比较精确，下列操作正确的是(

)A.换“×1k”挡，需重新进行欧姆调零 B.换“×10”挡，需重新进行欧姆调零

C.无需换挡，直接读数并乘上100即可5.如图所示的电路中，R1、R2为定值电阻，电源电动势为E，内阻为r。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片由b向a滑动的过程中，下列说法正确的是(

)A.电压表V示数变大 B.电流表A示数变大 C.流过R1的电流变小 D.流过R6.如图，竖直平面内有平行于该平面的匀强电场，一带电小球由M点斜向上抛出，速度大小为v、方向与水平面成60°角，经过时间t到达N点，速度大小仍为v、方向水平向右。已知小球运动轨迹在该竖直平面内，重力加速度大小为g，t=3vA.电场强度方向水平向右

B.小球受电场力大小为重力的12

C.从M到N的过程，电场力做功为34mv2

D.二、多选题：本大题共4小题，共16分。7.当带负电云层接近装有避雷针的建筑物时，避雷针上的感应电荷在其附近产生强电场，其电场线如图所示。强电场使避雷针与带电云层间的空气电离，电荷通过避雷针和导线被直接引入大地，从而达到保护建筑物的目的。M、N是避雷针正上方的两个点，则(

)A.M点的电势比N点高 B.M点的电势比N点低

C.M点的场强比N点小 D.M点的场强比N点大8.如图，a、b、c、d、e、f为真空中边长为L的正六边形的六个顶点，O为正六边形的中心，在a、d两点分别固定电荷量为-q和+q的两个点电荷，静电力常量为k，则(

)A.O点场强大小为0

B.O点场强大小为2kqL2

C.b、c两点电场强度相同

D.b、9.微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。如图所示，静止时，M、N两极板平行正对，N板固定，当手机运动状态变化时，M板可在一定范围内“上下左右”平动。下列说法正确的是(

)A.静止时，电流表示数为零，两极板不带电

B.M板由静止向左平移时，电流由b流向a

C.M板由静止向上平移时，电流由b流向a

D.M板由静止向下平移时，电流由b流向a10.如图，匀强电场中有一半径为0.1m的光滑绝缘圆轨道竖直固定放置，电场与轨道所在平面平行，轨道上A、B、C三点连线构成等边三角形，C点位于圆轨道最高点，A、B、C三点的电势分别为30V、-30V、0V。一电荷量为5×10-4C、质量为1×10A.匀强电场的场强方向由A指向B

B.匀强电场的电场强度大小为203V/m

C.小球运动过程中电势能最小值为三、填空题：本大题共2小题，共8分。11.如图，不可伸长的细绳上端固定，下端系在面积为0.4m2的正方形金属框的一个顶点上。金属框的一条对角线水平，其下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场。磁感应强度B随时间t的变化关系为B(t)=0.3-0.1t(国际单位制)。t=2.0s时，穿过金属框的磁通量为______Wb，金属框中______(选填“12.如图，一块均匀的长方体金属样品，长、宽、厚分别为a、b、c(a>b>c)。电流沿AB方向时，测得样品的电阻为R，则样品的电阻率为______。电流沿AB方向时，样品中电子定向移动的速率为v1；等大的电流沿CD方向时，电子定向移动的速率为v2，则v1______v2(选填“>四、实验题：本大题共2小题，共12分。13.某同学测量一段长度已知的金属丝的电阻率。实验操作如下：

(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，选择金属丝的不同位置进行多次测量，取其平均值作为金属丝的直径。某次测量示数如图甲所示，读出其测量值为______mm。

(2)利用图乙所示的电路测量金属丝电阻Rx.实验时，闭合开关S，滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变，将c点先后与a、b点连接，发现电压表示数变化较明显，电流表示数几乎不变，则测量时应将c点接______(选填“a点”或“b点”)，按此连接测量，测量结果______(选填“小于”、“等于”或“大于”)Rx的真实值。

(3)测出金属丝的阻值，根据电阻定律可得到金属丝的电阻率。14.为探究充电宝是不是一个有一定电动势和内阻的直流电源，某小组设计了如图甲所示的实验电路，测量充电宝的路端电压U和电流I的关系。

(1)根据图甲，完成图乙中的实物连线；

(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到______(选填“左”或“右”)端；

(3)闭合开关，调节滑动变阻器，记录每次操作的电流表和电压表的示数，将示数记录在表格中；

(4)根据数据作出U-I图像，如图丙所示，由该图像可以得出的结论是：______；

(5)该充电宝的电动势为______V，内阻为______Ω。五、计算题：本大题共4小题，共40分。15.密立根油滴实验是物理学十大经典实验之一。该实验原理如图所示，两块平行带电金属板水平放置，两板间的电场可视为匀强电场。用一个喷雾器把许多油滴从上极板中间的小孔喷入电场，油滴由于摩擦而带电。当极板间的电压为U、间距为d时，一质量为m的油滴恰好悬浮于电场中，取重力加速度大小为g。求：

(1)两板间电场强度的大小E；

(2)该油滴的电荷量q。16.高温超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图所示。电路正常工作时，超导部件将限流电阻短路，灯泡正常发光。当灯泡L发生短路时，通过超导部件的电流超过临界电流，造成超导体失超，从超导态(电阻为零)转变为正常态(一个纯电阻)。已知超导部件的正常态电阻R1=3Ω，限流电阻R2=6Ω，小灯泡L上标有“6V 6W”字样，电源电动势E=8V。求：

17.如图所示，带等量异种电荷的两正对平行金属板M、N间存在匀强电场，两板间的距离为d。M板中点处的粒子源发射速度大小均为v0的相同带电粒子，速度方向垂直M板向右的粒子，到达N板时速度大小为2v0；速度方向平行M板向下的粒子，恰好从N板下端边缘射出。已知粒子的质量为m，电荷量为q，不计重力和粒子间的相互作用。

(1)求MN两板间的电势差U；

(2)求板的长度L18.如图甲，带电小物块A锁定在光滑水平轨道上，通过一条跨过轻质光滑定滑轮的绝缘轻绳与不带电小物块B相连，轻绳不可伸长，A与滑轮间的轻绳水平。轨道上存在一水平方向的电场，以O点为原点，向右为正方向，建立坐标轴Ox，坐标轴上各点的电场强度E、电势φ与坐标x的关系图像如图乙、丙所示。若A锁定在x=2m处，解除锁定后，系统刚好处于静止状态。已知A的电荷量q=+0.01C、质量mA=0.072kg，重力加速度大小g=10m/s2。

(1)求B的质量mB；

(2)若A锁定在x=1m位置，求解除锁定瞬间，A的加速度大小和方向；

(3)仅将答案和解析1.【答案】C

【解析】解：AB.由图可知两球相互排斥，则两球带同种电荷，可能都带正电，可能都带负电，故AB错误；

CD.两球间的静电力是一对相互作用力，等大反向，故两球受到的静电力大小一定相等，故C正确，D错误。

故选：C。

2.【答案】【解析】解：A、磁场是闭合的曲线，地球内部也存在磁场，地磁北极在地理南极附近，故接通电源前，小磁针N极指向地理北极，故A错误；

B、接通电源瞬间，小磁针上方导线的电流方向应从正极流向负极，故为从左向右，故B错误；

CD、接通电源瞬间，根据右手螺旋定则可得小磁针的位置的磁场方向是垂直纸面向里，由于小磁针静止时N极的指向为磁场的方向，所以小磁针的N极将垂直于纸面向里转动，故C错误，D正确；

故选：D。

3.【答案】C

【解析】解：AB、根据v-t图可得，粒子速度一直增大，故动能一直增加，根据动能定理可得，电场力做正功，但不知该粒子的电性，故不能确定场强方向，故AB错误；

C、根据上述分析，电场力做正功，电势能减小，故粒子在t0时刻的电势能比t1时刻的大，故C正确；

D、根据v-t图可得，粒子加速度恒定，根据F=Eq=ma，可知粒子在t0时刻受到的静电力与t1【解析】解：发现指针指在欧姆挡刻度值为100与500的刻度线附近，偏转角小，说明选取挡位太小，则应换用较大挡位，即选“×1kΩ”挡，换挡位后要进行欧姆调零。故A正确，BCD错误。

故选：A。

5.【答案】【解析】解：由图可知，将滑动变阻器的滑片由b向a滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值减小，根据“串反并同”可知，与滑动变阻器串联的电流表A和电阻R1的电流变大；与滑动变阻器并联的电压表V和电阻R2的电流变小，故B正确，ACD错误。

故选：B。

6.【答案】【解析】解：A、小球带电性未知，无法判断电场方向，故A错误；

B、根据运动的分解可知vsin60°=gt

v=-vos60°+axt

解得ax=3g2

根据牛顿第二定律有F=qE=max=32mg

故7.【答案】AD

【解析】解：AB.根据顺着电场线，电势越来越低，由题意可知M点的电势比N点高，故A正确，B错误；

CD.根据电场线越密集，电场强度越大，可知M点的场强比N点大，故C错误，D正确。

故选：AD。

8.【答案】【解析】解：AB、两电荷在O点产生的电场强度方向都水平向左，O点电场强度大小E=E正+E负=kqL2+kqL2=2kqL2，故A错误，B正确；

CD、顶点a、d处的电荷电性相反电荷量相等，是等量异号电荷，根据对称性与等量异号电荷电场分布可知，b、c两点电场强度大小相等，方向不同，b、e两点电场强度大小相等、方向相同，即b【解析】解：A、静止时，电容器两极板和电源连接，两极板间的电压等于电源电动势，电容器的电容大小不变，所以电容器带电荷量不变，则电流表示数为零，两极板带等量的异种电荷，故A错误；

B、M板由静止向左平移时，两极板的正对面积减小，根据C=ɛrS4πkd可知，电容器的电容减小，根据Q=CU可知，电容器带电荷量减小，则电容器放电，电容器上极板和电源正极相连，所以上极板带正电，则放电电流方向是从b流向a，故B正确；

C、M板由静止向上平移时，两板间距离增大，根据C=ɛrS4πkd可知，电容器的电容减小，根据Q=CU可知，电容器带电荷量减小，则电容器放电，电容器上极板和电源正极相连，所以上极板带正电，则放电电流方向是从b流向a，故C正确；

D、M板由静止向下平移时，两板间距离减小，根据C=ɛrS【解析】解：AB、因为A点电势为30V，B点电势为-30V，所以AB的中点D电势为0，连接CD，则CD即为匀强电场的0等势线，如下图所示

电场线和等势面垂直，且从电势高的等势面指向电势低的等势面，所以匀强电场的方向由A指向B；根据图中几何关系可得三角形边长为L=2Rcos30°，则场强大小为E=UABL，其中UAB=φA-φB，代入数据解得E=2003V/m，故A正确，B错误；

C、做出和圆相切的等势面，切点为E，则在圆上E点的电势最低，所以小球在E点的电势能最小，O、E两点的电势差大小为UOE=ER=2003×0.1V=203V，根据UOE=φO-φE可得E点的电势为11.【答案】0.02

有

【解析】解：根据磁感应强度B随时间t的变化关系为：B(t)=0.3-0.1t(国际单位制)，t=2.0s时，磁感应强度为：B2=(0.3-0.1×【解析】解：根据电阻定律，电流沿AB方向时，电阻满足：R=ρlS=ρabc，解得：ρ=Rbca，

根据电流的微观表达式：I=nqsv，可得电流相同时，电子定向移动的速率与面积s成反比，

由于a>b>c，故S1【解析】解：(1)由图示螺旋测微器可知，其示数为：0.5mm+42.0×0.01mm=0.920mm；

(2)发现电压表示数变化较明显，电流表示数几乎不变，说电阻很小，电压表的分流很小，电流表应采用外接法，测量时应将c点接a点；由于电压表的分流，测得的电流比流过Rx的电流大，根据R=UI知电阻测量值偏小。

故答案为：(1)0.920(2)a【解析】解：(1)根据图甲所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示

(2)由图甲所示电路图可知，滑动变阻器采用限流接法，为保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片要置于右端。

(4)由图丙所示图像可知，充电宝路端电压与电流是线性关系，与直流电源的U-I图像相同，这说明充电宝是一个有一定电动势和内阻的直流电源。

(5)根据图甲所示电路图，由闭合电路的欧姆定律得：U=E-Ir，由图丙所示图像可知，充电宝的电动势E=5.08V，内阻r=ΔUΔI=5.08-4.603.015.【答案】解：(1)根据匀强电场的场强公式，可得两板间电场强度的大小为：E=Ud

(2)对处于悬浮状态的油滴受力分析可知，油滴受重力和竖直向上的电场力，由平衡条件可得：mg=qE

解得：q=mgdU

答：(1)两板间电场强度的大小E为Ud16.【答案】解；(1)灯泡正常发光时，超导部件将限流电阻R2短路，设通过灯泡的电流为I，则

I=PLU

由闭合电路欧姆定律得

E=U+Ir

代入数据解得r=2Ω

(2)L突然发生短路时，超导部件与限流电