2024-2025學年第一學期福州市高二年級質量檢測物理試卷（完卷時間：75分鐘；滿分：100分）友情提示：請將所有答案填寫到答題卡上！請不要錯位、越界答題！一、單項選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選中，只有一項符合題目要求）1.在電磁學的發展過程中，下列敘述符合史實的是（）A.安培發現了電流的磁效應 B.法拉第發現電磁感應現象C.庫侖提出了分子電流假說 D.奧斯特首先提出場的概念【答案】B【解析】【詳解】A．奧斯特發現了電流的磁效應，故A錯誤；B．1831年物理學家法拉第首次發現電磁感應現象，故B正確；C．安培提出了分子電流假說，故C錯誤；D．法拉第首先提出場的概念，故D錯誤。故選B。2.下列各電場的電場線分布圖中，A、B兩點的電場強度相同的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】A．A、B兩點電場強度大小相等，方向不同，故A錯誤；B．A點電場強度大于B點電場強度，方向相同，故B錯誤；C．A、B兩點電場強度大小相等，方向相同，故C正確；D．A點電場強度大于B點電場強度，方向不同，故D錯誤。故選C3.某靜電場的電勢在x軸正半軸的分布如圖所示，下列說法正確的是（）A.處電場強度為零B.該靜電場是勻強電場C.x軸正半軸的電場強度方向不變D.將一個正電荷從移到，電勢能逐漸減小【答案】A【解析】【詳解】A．圖像斜率的絕對值表示電場強度的大小，根據圖像可知，處圖像的斜率為零，即處的電場強度為零，故A正確；B．隨橫坐標的增大，圖像斜率的絕對值在發生變化，即電場強度大小發生變化，可知，該靜電場不是勻強電場，故B錯誤；C．電場方向由高電勢點指向低電勢點，可知，0~之間的電場強度方向x軸負方向，位置右側的電場強度方向沿x軸正方向，即x軸正半軸的電場強度方向在處發生了變化，故C錯誤；D．0~之間的電場強度方向x軸負方向，將一個正電荷從移到，電場力做負功，則電勢能逐漸增大，故D錯誤。故選A。4.一平行板電容器充放電電路如圖甲所示。開關S接1，電源E給電容器C充電；開關S接2，電容器C對電阻R放電。實驗中電流隨時間變化的關系如圖乙所示。下列說法正確的是（）A.充電過程中，電容器兩極板間的電勢差減小B.放電過程中，流過電阻R的電流方向由N到MC.僅增大電阻R，充電過程圖中圖線與坐標軸所圍的面積不變D.放電時圖中圖線與坐標軸所圍的面積約為40個小方格，則電容器釋放的電荷量約為0.8C【答案】C【解析】【詳解】A．充電過程中，隨著電容器帶電量的增加，電容器兩極板間電勢差增加，故A錯誤；B．根據電路圖可知，充電過程中，電容器的左極板帶正電，放電過程中，流過電阻R的電流方向由M到N，故B錯誤；C．圖像與坐標軸圍成的面積表示電容器放電量，僅增大電阻R，電容器放電量不變，圖像與坐標軸所圍的面積不變，故C正確；D．圖像與坐標軸所圍圖形的方格數約為40，則電容器釋放的電荷量約為C=C故D錯誤。故選C。二、雙項選擇題（本小題共4題，每小題6分，共24分。在每小題給出的四個選項中，有兩項符合題目要求，全部選對得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）5.2024年11月18日，福州市科技館舉行了開館儀式，新館內有一個法拉第籠，它是一個圓柱形金屬籠子，籠體與大地相連。人進入籠子后關閉籠門，工作人員接通高壓電源，放電桿尖端靠近籠體時，出現放電火花，人卻安然無恙。下列說法正確的是（）A.該裝置主要利用了靜電屏蔽的原理B.該裝置主要利用了磁偏轉的原理C.法拉第籠內的電場強度為零D.法拉第籠內的電場強度不為零【答案】AC【解析】【詳解】A．法拉第籠是金屬籠子，可知，該裝置主要利用了靜電屏蔽的原理，故A正確；B．結合上述可知，該裝置主要利用了靜電屏蔽的原理，沒有利用了磁偏轉原理，故B錯誤；CD．法拉第籠處于靜電平衡狀態時，籠內的電場強度為零，故C正確，D錯誤。故選AC。6.粒子物理研究領域利用磁場來辨別粒子的身份。一個圓形區域內有垂直于平面向外的勻強磁場，兩個帶電粒子a和b，以相同的速率從A點沿AO方向射入磁場，它們在磁場中的運動軌跡如圖所示。不計重力、空氣阻力和粒子間的作用力，下列說法正確的是（）A.a粒子帶負電，b粒子帶正電 B.a粒子帶正電，b粒子帶負電C.a粒子的比荷較大 D.b粒子的比荷較大【答案】BC【解析】【詳解】AB．由題可知，兩粒子以相同的速率從A點沿AO方向射入磁場，a粒子向下偏，b粒子向上偏，磁場垂直紙面向外，根據左手定則，可知a粒子帶正電，b粒子帶負電，故A錯誤，B正確；CD．兩粒子在磁場中偏轉，根據洛倫茲力提供向心力，則有解得由圖可知，a粒子的偏轉半徑更小，故a粒子的比荷較大，故C正確，D錯誤。故選BC7.磁流體發電機工作原理如圖所示，等離子體高速垂直射入磁場中，a、b兩板間會產生電勢差。已知等離子體速率為v，勻強磁場的磁感應強度為B，a、b兩板間距為d，發電機的內阻為r，電阻箱R和電流表A（內阻不計）與兩板相連。下列說法正確的是（）A.a極板帶正電B.b極板帶正電C.穩定工作時，電流表讀數為D.當時，R消耗的電功率最大【答案】BD【解析】【詳解】AB．根據左手定則可知，正離子在洛倫茲力作用下，向b極板聚集，可知，b極板帶正電，故A錯誤，B正確；C．穩定時，離子所受洛倫茲力與電場力平衡，則有根據閉合電路歐姆定律有解得故C錯誤；D．電源輸出功率根據數學函數規律可知，當時，R消耗的電功率最大，故D正確。故選BD。8.如圖所示，空間中存在水平向右的勻強電場和垂直紙面向外的勻強磁場。在該空間中固定一光滑絕緣管道，管道軸線與水平方向夾角為30°。一帶電小球先在管外以速度做直線運動，軌跡與管道軸線重合，如圖中虛線所示，之后小球穿入管中，管道內徑略大于小球直徑。下列說法正確的是（）A.小球帶正電B.電場強度和磁感應強度的大小關系為C.小球從管道的乙端運動到甲端D.若小球剛進入管道時將磁場加倍，小球將在管道中做勻加速直線運動【答案】AB【解析】【詳解】A．小球先在管外以速度做直線運動，該運動一定為勻速直線運動，根據左手定則可知，洛倫茲力方向始終垂直于速度方向，若小球帶負電，則電場力方向水平向左，重力方向豎直向下，洛倫茲力垂直于虛線，此時，小球所受外力的合力一定不等于0，假設不成立，則小球一定帶正電，故A正確；C．若小球從從管道的乙端運動到甲端，即速度方向沿虛線向下，小球帶正電，根據左手定則可知，洛倫茲力方向垂直于虛線向下，電場力方向水平向右，重力方向豎直向下，此時，小球所受外力合力不可能等于0，假設不成立，則小球一定從管道的甲端運動到乙端，故C錯誤；B．結合上述可知，小球受重力、水平向右的電場力與垂直于虛線向上的洛倫茲力，三個力的合力為0，根據平衡條件有解得故B正確；D．小球剛進入管道時將磁場加倍，洛倫茲力也加倍，此時管道對小球有彈力作用，彈力與洛倫茲力方向均垂直于管道，則電場力與重力沿管道的分力大小相等，方向相反，即小球所受外力的合力仍然為0，可知，小球仍然做勻速直線運動，故D錯誤。故選AB。三、非選擇題（共60分，其中9、10、11題為填空題，12、13題為實驗題、14、15、16題為計算題）9.電子束焊接機的核心部件內的高壓電場的電場線分布如圖所示，K極為陰極。電子在靜電力作用下由A點沿直線運動到B點。則A點場強______B點場強（選填“大于”、“等于”或“小于”），A點電勢______B點電勢（選填“高于”、“等于”或“低于”），電子從A點運動B點，電場力做______（選填“正功”或“負功”）。【答案】①.小于②.低于③.正功【解析】【詳解】[1]電場線分布的密集程度表示電場的強弱，可知，A點場強小于B點場強；[2]沿電場線電勢降低，可知，A點電勢低于B點電勢；[3]電子帶負電，所受電場力方向與電場方向相反，可知，電子從A點運動B點，電場力做正功。10.某玩具的直流電動機線圈電阻一定，在線圈兩端加上0.3V的電壓時，電流為0.3A，此時因電壓過低，電動機不能轉動，則電動機的線圈電阻R為______Ω；若在線圈兩端加2V的電壓，電流為0.8A，此時電動機正常工作。正常工作時，該電動機的輸入電功率是______W，電動機的輸出機械功率是______W。【答案】①.1②.1.6③.0.96【解析】【詳解】[1]在線圈兩端加上0.3V的電壓時，電流為0.3A，此時因電壓過低，電動機不能轉動，則電動機的線圈電阻為[2][3]若在線圈兩端加2V的電壓，電流為0.8A，此時電動機正常工作，則正常工作時，該電動機的輸入電功率為線圈產生的熱功率為電動機的輸出機械功率為11.如圖所示，四根完全相同的電阻絲連接成一個閉合的正方形線框，O為正方形線框的中心。當強度為I的電流從a點流入b點流出時，則（1）ab邊電流和ad邊電流的大小之比為______；（2）ab邊在O點產生的磁場方向為______（選填“垂直于紙面向里”或“垂直于紙面向外”）；（3）已知直導線在O點產生的磁感應強度大小與流經導線的電流大小成正比，若ab邊在O點產生的磁感應強度為B，則整個線框在O點產生的磁感應強度為______。【答案】（1）（2）垂直于紙面向里（3）0【解析】【小問1詳解】ab邊電阻和adcb邊電阻大小之比為1:3，兩支路兩端電壓相等，可知ab邊電流和ad邊電流的大小之比為3:1.【小問2詳解】根據安培定則可知，ab邊在O點產生的磁場方向為垂直于紙面向里；【小問3詳解】若ab邊在O點產生的磁感應強度為B，方向垂直紙面向里，則其它三邊在O點產生的磁感應強度均為，方向均垂直紙面向外，則整個線框在O點產生的磁感應強度為0。12.某實踐探究小組同學采用如圖甲所示的電路測定一節干電池電動勢E和內阻r。（1）實驗操作步驟如下：①按圖甲所示的電路圖，將圖乙中的器材實物連線補充完整______；②將滑動變阻器的滑片P滑到______端（選填“a”或“b”），閉合開關S；③調節滑動變阻器，記錄6組數據，如下表所示；④斷開開關，整理實驗儀器。次數123456電壓1.341.301261.221.171.12電流0.100.150.200.250.300.35（2）實驗測得的6組數據已在圖像中描出，如圖丙所示，請根據數據點位置完成圖線。（3）根據圖丙中作出的圖線求出電源電動勢______V，內阻______。（結果均保留兩位小數）【答案】（1）①.②.（2）（3）①.1.42##1.43##1.44##1.45②.0.85##0.86##0.87##0.88##0.89##0.90##0.91##0.92##0.93【解析】【小問1詳解】①[1]按圖甲所示的電路圖，將圖乙中的器材實物連線補充完整，如圖所示②[2]為了保護電路安全，閉合開關前，將滑動變阻器的滑片P滑到b端。小問2詳解】根據表格中的數據，描點連線作圖，如圖所示【小問3詳解】根據閉合電路歐姆定律結合圖丙中作出的圖線可得，13.有一長度為L、電阻率為ρ的圓柱形金屬管，管內部中空，其橫截面如圖甲所示。現需要測量中空部分的橫截面積S，某同學設計了一個實驗方案，實驗操作步驟如下：（1）用多用電表“×1”擋粗測金屬管的電阻，指針位置如圖乙所示，則金屬管的阻值為______Ω。（2）現要進一步精確測量其阻值，實驗室提供了下列器材：A．電流表A（量程為0.6A，內阻約為3Ω）；B．電壓表V（量程為3.0V，內阻約為3kΩ）；C．滑動變阻器R（最大阻值為10Ω）；D．電源E（電動勢為3V，內阻可忽略）；E．待測金屬管Rx、開關S、導線若干。下列給出的丙、丁兩個電路中，更合理的是______（選填“丙”或“丁”）電路，利用此電路測得的電阻值______（選填“大于”或“小于”）真實值。（3）用螺旋測微器測出金屬管（如戊圖）的直徑d=______mm。（4）實驗還需要直接測量的物理量有電壓表示數U、電流表示數I，則金屬管的中空截面積S=______（結果用題目所給物理量U、I、L、ρ、d符號表示）。【答案】（1）15.0（2）①.丁②.小于（3）10.400（4）【解析】【小問1詳解】根據歐姆表的讀數規律，該讀數為15.0Ω。【小問2詳解】[1]由于電壓表的內阻遠遠大于待測電阻的阻值與電流表的內阻，可知，電流表的分壓影響較大，實驗中應排除電流表分壓影響，可知，測量電路采用電流表外接法，即更合理的是丁電路；[2]由于測量電路采用電流表的外接法，則實驗誤差在電壓表的分流，由于電壓表分流影響，導致電流的測量值偏大，則利用此電路測得的電阻值小于真實值。【小問3詳解】根據螺旋測微器的讀數規律可知，該讀數為【小問4詳解】根據歐姆定律有根據電阻定律有解得14.MN、PQ為水平放置、間距的平行導軌，接有如圖所示的電路。電源電動勢、內阻。將導體棒ab靜置于導軌上，整個裝置處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度大小，導體棒接入電路的部分阻值。調節電阻箱使接入電路的阻值時，閉合開關S，導體棒仍處于靜止狀態。不計導軌的電阻。求：（1）通過導體棒電流I的大小；（2）導體棒在磁場中受到的安培力F的大小和方向。【答案】（1）（2），方向水平向右【解析】【小問1詳解】根據閉合電路歐姆定律有代入數據，解得電流大小為【小問2詳解】根據安培力公式有解得，方向水平向右15.密立根油滴實驗裝置如圖所示。兩塊正對著水平放置的金屬板A、B分別與電源正、負極相連，板間距離為d。油滴從噴霧器噴出，落到兩極板間。已知重力加速度為g，不計空氣浮力、布朗運動及油滴間相互作用力的影響。（1）某次實驗兩板加電壓U時，觀察某油滴在兩板間處于靜止狀態，判定該油滴的電性并求出該油滴的比荷。（2）撤去電壓（兩極板不帶電），穩定后該油滴勻速運動距離s，所用時間為t。已知該油滴運動時所受到空氣的粘滯阻力大小與其速率成正比，比例系數為k，求該油滴的質量m和電量q（結果用題中已知物理量U