第=page77頁，共=sectionpages1212頁廣東省廣州市2024-2025學年高二（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.某同學在研究靜電感應時，用帶電的金屬球靠近不帶電的驗電器，驗電器的金屬箔片張開。驗電器上感應電荷的分布情況正確的是(

)A. B.

C. D.2.如圖所示為某電子秤示意圖。一絕緣支架放在電子秤上，上端固定一帶電金屬小球a，穩定后，電子秤示數為F。現將另一固定于絕緣手柄一端的不帶電金屬小球b與a球充分接觸后，再移至小球a正上方L處，待系統穩定后，電子秤示數為F1；把小球b移走使其恢復到不帶電的狀態，然后再將小球b與小球a充分接觸并重新移至a球正上方L處，電子秤示數為F2。若兩小球完全相同，則(

)A.F1>F2 B.F1<3.若直流高壓線掉到地上時，它就會向大地輸入電流，并且以高壓線與大地接觸的那個位置為圓心，形成一簇如圖所示等勢線同心圓，相鄰兩個等勢線的電勢差相等，A、B、C、D是等勢線上的四點且A、B、C在同一直線上，當人走在地面上時，如果形成跨步電壓就會導致兩腳有電勢差而發生觸電事故，如圖所示，則下列說法正確的是(

)A.人從B沿著圓弧走到D會發生觸電

B.電勢的大小為φA>φB=φD>φC

C.電場強度的大小為4.如圖所示為某電容傳聲器結構示意圖，當人對著傳聲器講話，膜片會振動。若某次膜片振動時，膜片與極板間的距離減小，則在此過程中(

)A.電容器的電荷量減少 B.膜片與極板間的電場強度減小

C.電阻R中有方向向下的電流通過 D.膜片與極板構成的電容器的電容減小5.在電磁感應加熱設備中，有一無限長通電直導線與右側的矩形導線圈ABCD在同一平面內，線圈的AB邊與直導線平行。現用外力F使線圈向直導線靠近且始終保持AB邊與直導線平行，在AB邊靠近直導線的過程中，下列說法正確的是(

)A.直導線右側區域的磁場方向垂直紙面向外

B.線圈內產生的感應電流方向是ABCDA

C.外力F對線圈做的功全部轉化為線圈的動能

D.AB邊和CD6.某品牌掃地機器人如圖所示，已知其工作額定電壓為14V，額定功率為42W。掃地機器人體內的電池容量為5100mA?h，充電時額定電壓為20V，額定電流為1.7A.掃地機器人正常工作時的電流為4A

B.電池充滿時儲存的化學能為5100mA?h

C.電池充滿電后，掃地機器人單次連續工作時長最多為37.如圖所示為汽車蓄電池與車燈、啟動電動機組成的電路，蓄電池內阻為0.05Ω，車燈電阻不變，電動機線圈內阻為0.02Ω，電流表和電壓表均為理想電表，只閉合S1時，電流表示數為10A，電壓表示數為12V；再閉合S2A.蓄電池的電動勢為12.5V B.車燈電阻為1.0Ω

C.啟動電動機工作時蓄電池兩端的電壓升高 二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.如圖所示，ABCD-EFGH為空間中正方體區域，上下表面的中心為O、O'。A、C兩點固定有等量異種點電荷，其中正電荷固定在A點，負電荷固定在C點，下列說法正確的是A.空間中E點與G點處電場強度相同

B.上表面的中心O點處電場強度為0

C.空間中B點的電勢與F點的電勢相等

D.電子自A點沿直線運動至B點的過程中電勢能增加

9.如圖所示，厚度為h、寬度為d的導體板放在垂直于它的磁感應強度為B的勻強磁場中，當電流通過導體板時，在導體板的上、下表面之間會產生電勢差，這種現象稱為霍爾效應。實驗表明，當磁場不太強時，電勢差U、電流I和B的關系為U=KIBd，式中的比例系數K稱為霍爾系數。設電流I(方向如圖)是由電子的定向流動形成的，導體單位體積中電子的個數為n，電子定向移動的速率為v，電量為A.上表面的電勢比下表面低

B.洛倫茲力對電子做正功

C.導體板之間的電場強度E=Uh

D.霍爾系數K的大小與d、h、n10.如圖所示，有一寬為2L的勻強磁場區域，磁場方向垂直于紙面向里。現有一邊長為L、粗細均勻的正方形金屬線框MNPQ，以恒定速度穿過磁場區域。在運動過程中，金屬線框MN邊始終與磁場區域邊界平行，取MN邊剛進入磁場為計時起點，規定逆時針方向為電流正方向，則在下列選項中，能正確反映線框中感應電流以及MN兩點間電勢差UMN隨時間變化規律的是(

)A. B.

C. D.三、實驗題：本大題共1小題，共6分。11.(1)某同學用螺旋測微器測量金屬絲的直徑D，如圖甲所示，D=______mm。

(2)某同學用圖乙所示的裝置探究電磁感應現象以及影響感應電流方向的因素。圖丙為電流表連接電源時其指針的偏轉情況。用絕緣線將導體ab懸掛在蹄形磁鐵的磁場中，閉合開關后，保持蹄形磁鐵不動，使導體ab左右擺動時電流表的指針______(選填“偏轉”或“不偏轉”)。某次實驗發現電流表的指針向右偏轉，則流過導體ab的電流方向為______，此時導體ab______擺動(選填“向左”或“向右”)。四、計算題：本大題共4小題，共48分。12.圖甲為太陽能山地車尾燈，其內部為一組鎳氫電池組充電的光伏板，該光伏板受到陽光照射時，將太陽能轉化為鎳氫電池中的電能。某同學想測量該光伏板的電動勢(約為4V)和內阻，他從實驗室借到了以下器材：電壓表V(量程0～3V，內阻為3kΩ)，毫安表A(量程0～100mA，內阻很小)，滑動變阻器R(0～500Ω)，定值電阻R1=3kΩ，定值電阻R2=12kΩ，開關、導線若干。圖乙為該同學設計測量的電路：

(1)閉合開關S前，應將滑動變阻器的滑片移到______(填“a”或“b”)端。閉合開關后，調節滑動變阻器，測得多組數據，某次電壓表的示數如圖丙所示，則這時電路中的電壓為______V。

(2)為了精確測量電路電壓，則與電壓表串聯的定值電阻為______(選填“R1”或“R2”)。

(3)給光伏板一定的光照進行實驗，將電壓表的讀數記為U，毫安表的讀數記為I，通過改變滑動變阻器的阻值，測得多組U、I值，根據記錄的實驗數據做出U-I圖像如圖丁所示，通過圖像可得光伏板的電動勢E=______V，圖中AB為線性段，此階段光伏板的內阻r=______13.學校的飯卡屬于非接觸式ID卡，或稱射頻卡，內部嵌有微型計算機芯片和線圈。當飯卡靠近讀卡器時，讀卡器產生的磁場會在飯卡的線圈中產生感應電流，從而為芯片供電，并通過線圈與讀卡器進行無線通信。刷卡的原理可簡化為如圖甲所示，讀卡器產生的磁場B-t變化規律如圖乙所示(取垂直紙面向里為正向)。已知線圈匝數為10匝，每匝線圈面積為S=20cm2，線圈總電阻r=0.1Ω，線圈所連接的芯片的電阻R=0.3Ω，其余部分電阻不計。求：

(1)t=0.1s時，電阻14.如圖為某型質譜儀的示意圖，由加速電場和磁分析器組成。磁分析器有一圓形勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，磁場邊界處安裝有接收膠片。從粒子源S發出的質子和待測粒子x(初速度均為零，重力不計)，先后經PQ間的電場加速后，沿軸線進入勻強磁場，最終分別打到膠片上的C、D點。已知P、Q間的電壓為U，圓形磁場區域半徑為R，圓心為O，OC連線與軸線垂直，OD連線與軸線成θ=60°角，質子質量為m、電荷量為q，粒子x的電荷量是質子的2倍。求：

(1)質子進入磁場時的速度大小和磁感應強度B的大小；

(2)待測粒子x的質量M。15.如圖所示，豎直平面內有一固定絕緣軌道ABCDP，由半徑為R的圓弧軌道CDP和與之相切于C點的水平軌道ABC組成，圓弧軌道的直徑DP與豎直半徑OC間的夾角θ。B點的右側空間存在水平向右的勻強電場。質量為m1的不帶電絕緣滑塊M以初速度v0沿軌道向右運動，與靜止在B點質量為m2的帶正電q小球N發生碰撞，碰后滑塊M靜止，小球N沿軌道運動，小球到達P點時恰好和軌道間無擠壓，小球和滑塊均視為質點，碰撞過程中小球的電荷量不變，不計一切摩擦。

已知：半圓弧軌道徑R=0.5m，夾角θ=37°，質量m1=0.2kg，初速度v0=4m/s，小球質量m2=0.4kg，電荷量q=1×10-5C，g=10m/s2，sin37°=0.6，答案和解析1.B

【解析】A、同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，故驗電器的上端應帶上與小球異號的電荷，當金屬球帶正電時，驗電器上端的小球帶負電，金屬箔片帶正電，故A錯誤；

BCD.當金屬球帶負電時，驗電器上端的小球帶正電，金屬箔片帶負電，故B正確，CD錯誤。

故選：B。

2.A【解析】設小球a初始帶電荷量為Q。小球b與小球a充分接觸后，電荷平分，均為Q2，兩者電性相同，b對a有豎直向下的庫侖力，則F'=kQ2×Q2L2=kQ24L，電子秤示數為F1=F+F'；使小球b再次不帶電，后將該不帶電小球b與小球a再次充分接觸并重新移至小球a正上方L處，小球a所剩電荷被兩小球再次平分，均為Q4【解析】A、B和D在同一條等勢線上，人從B沿著圓弧走到D不會發生觸電，故A錯誤；

B、根據題意，圓心處的電勢最高，向外越來越低，故φA>φB=φD>φC，故B正確；

C、電場強度看等差等勢線的疏密，故E?A>EB=ED>EC，故C錯誤；

D、AB的平均場強大于BC的平均場強，由圖可知AB的電勢差等于【解析】AD、根據C=?rS4πkd可知，膜片與極板間的距離d減小時，電容器的電容增大，電容器一直和電源連接，電容器兩極板間的電壓保持不變，根據Q=CU可知，電容器的電荷量增加，故AD錯誤；

B、因為兩極板間的電壓U不變，根據E=Ud可知，極板間距離d減小時，極板間的電場強度增大，故B錯誤；

C、由上面A的分析可知，電容器帶電荷量增加，所以需要給電容器充電，所以電阻R中有方向向下的充電電流，故【解析】AB、直導線中通有向上的電流，根據安培定則，知導線右側的磁場方向垂直紙面向里，則線圈ABCD內部的區域磁場方向垂直紙面向里，用外力使線圈向直導線靠近時穿過線圈向里的磁通量增大，根據楞次定律，可知感應電流的方向為ABCDA方向，故A錯誤，B正確；

C、根據功能關系，可得外力F對線圈做的功轉化為線圈的動能和焦耳熱，故C錯誤；

D、根據左手定則，AB邊受安培力方向向右，CD邊受到的安培力的方向向左，由于到導線距離不相等，所以AB和CD處的磁感應強度不相等，根據公式F=BIL，可知兩個安培力的大不小相等，故D錯誤。

故選：B。

6.【解析】A、掃地機器人正常工作時的電流為I=PU=4214A=3A，故A錯誤；

B、電池充滿時儲存的電荷量為5100mA?h，故B錯誤；

C、電池充滿電后，掃地機器人單次連續工作時長最多為t=qI=5100×10-33【解析】A、設蓄電池的電動勢為E，當只閉合開關S1時，根據閉合電路的歐姆定律有E=U1+Ir=12V+10×0.05V=12.5V，故A正確；

B、根據歐姆定律可得車燈的電阻為R=U1I1=1210Ω=1.2Ω，故B錯誤；

【解析】A、空間中E點與G點處電場強度大小相同，方向不同，故電場強度不同，故A錯誤；

B、電場強度方向由正電荷指向負電荷，故上表面的中心O點處電場強度不為0，故B錯誤；

C、在等量異種點電荷產生的電場中平面DBFH所在的平面為等勢面，取無窮遠處電勢為0，平面DBFH所在的平面電勢為0，故空間中B點的電勢與F點的電勢相等，故C正確；

D、電子自A點沿直線運動至B點的過程中電場力做負功，電勢能增加，故D正確；

故選：CD。

9.AC

【解析】A、由左手定則，可知載流子向上表面偏轉，載流子是自由電子，可知上表面的電勢低于下表面電勢，故A正確；

B、由洛倫茲力與速度方向垂直，可知洛倫茲力不會對電子做功，故B錯誤；

C、由勻強電場的特點，可知：E=Uh，故C正確；

D、穩定狀態下，載流子受到的電場力與洛倫茲力平衡eBv=eUh，由電流的微觀表達式I=nevdh，可得到電勢差U=Bvh=BIned；

由題意可知U=KIBd【解析】線框進入磁場的過程，由楞次定律可知，線框中感應電流沿逆時針方向，為正。感應電動勢大小和感應電流大小分別為

E=BLv，i=ER=BLvR

MN兩點間電勢差為

UMN=3BLv4

進入過程所用時間為

t1=Lv

線框完全進入至恰要出磁場的過程，線圈內磁通量沒有變化，沒有感應電流。MN兩點間電勢差為

UMN=BLv

該過程所用時間為

t2=Lv

線框出磁場的過程，由楞次定律可知電流方向為順時針方向，為負。感應電動勢大小和感應電流大小分別為

E=BLv，i=ER=BLvR【解析】(1)金屬絲的直徑為D=1.5mm+34.7×0.01mm=1.847mm

(2)導體ab左右擺動時，導體ab切割磁感線，則電路中產生感應電流，所以電流表指針發生偏轉。根據圖丙可知電流方向從正接線柱流入時，指針向右偏轉，某次實驗發現電流表的指針向右偏轉，則流過導體ab的電流方向為由b到a，根據右手定則可知，此時導體ab向左擺動。

故答案為：(1)1.847；(2)偏轉，由b到a，向左。

12.a

1.70【解析】(1)由圖乙所示電路圖可知，滑動變阻器采用限流接法，為保護電路閉合開關前滑片要移到a端。

電壓表量程是3V，由圖丙所示表盤可知，其分度值是0.1V，讀數為1.70V。

(2)光伏板的電動勢約為4V，電壓表量程為3V，內阻為3kΩ，與電壓表串聯的定值電阻應為R1，把電壓表改裝成6V的電壓表。

(3)電壓表讀數為U，則路