福建省泉州市2024-2025學年高二（上）期末物理試卷

一、單選題：本大題共6小題，共24分。

1.如圖，帶電小球a置于絕緣底座上，帶電小球B通過絕緣細線懸掛于支架上處于靜

止狀態(tài)。

已知a球的電荷量小于8球的電荷量，貝W）

A.兩球一定都帶正電

B.兩球一定都帶負電

C,兩球受到的靜電力大小一定相等

D.a球受到的靜電力一定小于8球受到的靜電力

2.奧斯特利用如圖所示實驗裝置研究電流的磁效應，一個可自由轉(zhuǎn)動的小

磁針放在金屬導線正下方，導線兩端與一電池相連，接通電源瞬間，小磁

針發(fā)生了明顯偏轉(zhuǎn)。下列說法正確的是（）

A.接通電源前，小磁針N極指向地理南極

B.接通電源瞬間，小磁針上方導線的電流方向從右向左

C.接通電源瞬間，小磁針N極垂直紙面向外轉(zhuǎn)

D.接通電源瞬間，小磁針N極垂直紙面向里轉(zhuǎn)

3.一帶電粒子僅在靜電力作用下沿x軸正方向運動，運動過程中速度。隨時間t的變

化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是（）

A.場強方向一定沿%軸正方向

B.場強方向一定沿x軸負方向

C.粒子在均時刻的電勢能比H時刻的大

D,粒子在to時刻受到的靜電力比以時刻的小

4.小明同學用歐姆表測電阻，選擇開關(guān)置于“X100”擋時，表針停在圖中的100與500之間的中間位置上。

為了使測量結(jié)果比較精確，下列操作正確的是（）

第1頁，共14頁

A.換“xIk”擋，需重新進行歐姆調(diào)零B.換“x10"擋，需重新進行歐姆調(diào)零

C.無需換擋，直接讀數(shù)并乘上100即可D.選擇任意擋都行，都需進行歐姆調(diào)零

5.如圖所示的電路中，Ri、為定值電阻,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r。閉合開關(guān)S,將滑動變阻器的滑片由

b向a滑動的過程中，下列說法正確的是（）

A.電壓表了示數(shù)變大B.電流表4示數(shù)變大C.流過%的電流變小D,流過R2的電流變大

6.如圖，豎直平面內(nèi)有平行于該平面的勻強電場，一帶電小球由M點斜向上拋出，v

速度大小為"、方向與水平面成60。角，經(jīng)過時間t到達N點，速度大小仍為"、方向

水平向右。已知小球運動軌跡在該豎直平面內(nèi)，重力加速度大小為g,t=等。下

77777777x7777777777777

列說法正確的是（）

A,電場強度方向水平向右

B.小球受電場力大小為重力的寺

C.從M到N的過程，電場力做功為楙小小

D.從M到N的過程，小球的電勢能先減少后增大

二、多選題：本大題共4小題，共16分。

第2頁，共14頁

7.當帶負電云層接近裝有避雷針的建筑物時，避雷針上的感應電荷在其附近產(chǎn)生強電場，其電場線如圖所

示。強電場使避雷針與帶電云層間的空氣電離，電荷通過避雷針和導線被直接引入大地，從而達到保護建

筑物的目的。M、N是避雷針正上方的兩個點，貝lj()

A.M點的電勢比N點高B.M點的電勢比N點低

C.M點的場強比N點小D.M點的場強比N點大

8.如圖，a、b、c、d、e、/為真空中邊長為L的正六邊形的六個頂點，。為正六b,____

/

邊形的中心，在a、d兩點分別固定電荷量為一q和+q的兩個點電荷，靜電力常；

量為k,則()

A.。點場強大小為0\/

\/

V________________f

B.。點場強大小為等,

C.b、c兩點電場強度相同

D.bye兩點電場強度相同

9.微信運動步數(shù)的測量是通過手機內(nèi)電容式加速度傳感器實現(xiàn)的。如圖所示，靜止時，M、N兩極板平行正

對，N板固定，當手機運動狀態(tài)變化時，M板可在一定范圍內(nèi)“上下左右”平動。下列說法正確的是()

A.靜止時，電流表示數(shù)為零，兩極板不帶電

B.M板由靜止向左平移時，電流由b流向a

C.M板由靜止向上平移時，電流由b流向a

D.M板由靜止向下平移時，電流由b流向a

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10.如圖，勻強電場中有一半徑為0.1機的光滑絕緣圓軌道豎直固定放置，電場與軌道所c

在平面平行,軌道上4B、C三點連線構(gòu)成等邊三角形，。點位于圓軌道最高點，4B、

C三點的電勢分別為30U、-30IZ,OVo一電荷量為5xlO-c、質(zhì)量為1義10-2即的（/。?\）

帶正電小球在軌道內(nèi)做圓周運動，經(jīng)過4點時速度大小為2m/s。取重力加速度大小g

=10m/s2,貝！J（）

A.勻強電場的場強方向由“指向8

B.勻強電場的電場強度大小為20/，/租

C.小球運動過程中電勢能最小值為-書x10-2J

D.小球運動過程中對軌道壓力最小值為0.3N

三、填空題：本大題共2小題，共8分。

11.如圖，不可伸長的細繩上端固定，下端系在面積為0.47層的正方形金屬框的一個旅轡

頂點上。金屬框的一條對角線水平，其下方有方向垂直于金屬框所在平面的勻強磁

場。磁感應強度B隨時間t的變化關(guān)系為B（t）=0.3—O.lt（國際單位制）。t=2.0s時，77

穿過金屬框的磁通量為Wb,金屬框中（選填“有”或“沒有”）感應電................

流。

12.如圖，一塊均勻的長方體金屬樣品，長、寬、厚分別為a、b、c（a>h>c）oD

電流沿力B方向時，測得樣品的電阻為R,則樣品的電阻率為____o電流沿4B方A_^a/\K

向時，樣品中電子定向移動的速率為巧；等大的電流沿CD方向時，電子定向移

7C

動的速率為以，則也也（選填“>”“=”或“<”）。

四、實驗題：本大題共2小題，共12分。

13.某同學測量一段長度已知的金屬絲的電阻率。實驗操作如下：

（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，選擇金屬絲的不同位置進行多次測量，取其平均值作為金屬絲的直徑。

某次測量示數(shù)如圖甲所示，讀出其測量值為mm。

（2）利用圖乙所示的電路測量金屬絲電阻Rx.實驗時，閉合開關(guān)S,滑動變阻器的滑片滑至合適位置保持不變,

將c點先后與a、b點連接，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變化較明顯，電流表示數(shù)幾乎不變，則測量時應將c點接（

選填“a點”或“b點”），按此連接測量，測量結(jié)果（選填“小于”、“等于”或“大于"）&的真實

值。

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(3)測出金屬絲的阻值，根據(jù)電阻定律可得到金屬絲的電阻率=

14.為探究充電寶是不是一個有一定電動勢和內(nèi)阻的直流電源,某小組設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路，測量

充電寶的路端電壓U和電流/的關(guān)系。

充電寶

甲乙

(1)根據(jù)圖甲，完成圖乙中的實物連線;

(2)閉合開關(guān)前，應將滑動變阻器的滑片移到(選填“左”或“右”)端;

(3)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄每次操作的電流表和電壓表的示數(shù)，將示數(shù)記錄在表格中;

(4)根據(jù)數(shù)據(jù)作出U—/圖像，如圖丙所示，由該圖像可以得出的結(jié)論是:

(5)該充電寶的電動勢為V,內(nèi)阻為

五、計算題：本大題共4小題，共40分。

15.密立根油滴實驗是物理學十大經(jīng)典實驗之一。該實驗原理如圖所示，兩塊平行帶電金屬板水平放置，兩

板間的電場可視為勻強電場。用一個噴霧器把許多油滴從上極板中間的小孔噴入電場，油滴由于摩擦而帶

電。當極板間的電壓為U、間距為d時，一質(zhì)量為小的油滴恰好懸浮于電場中，取重力加速度大小為g。求:

(1)兩板間電場強度的大小邑

(2)該油滴的電荷量q。

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16.高溫超導限流器由超導部件和限流電阻并聯(lián)組成，如圖所示。電路正常工作超導部f畫

時，超導部件將限流電阻短路，燈泡正常發(fā)光。當燈泡L發(fā)生短路時，通過超導

限流電陽叫

部件的電流超過臨界電流造成超導體失超，從超導態(tài)(電阻為零)轉(zhuǎn)變?yōu)檎?/p>

態(tài)(一個純電阻)。已知超嘯B件的正常態(tài)電隨1=3。，限流電阻/?2=60,小

燈泡上標有“6U6W”字樣，電源電動勢E=8U。求：

(1)電源的內(nèi)阻r；

(2)L發(fā)生短路時，電源的輸出功率P。

17.如圖所示，帶等量異種電荷的兩正對平行金屬板M、N間存在勻強電場，兩板間的

距離為d。M板中點處的粒子源發(fā)射速度大小均為火的相同帶電粒子，速度方向垂直M

板向右的粒子，到達N板時速度大小為戶火;速度方向平行M板向下的粒子，恰好從N

板下端邊緣射出。已知粒子的質(zhì)量為小，電荷量為q,不計重力和粒子間的相互作用。

(1)求MN兩板間的電勢差U；

(2)求板的長度L。

18.如圖甲，帶電小物塊4鎖定在光滑水平軌道上，通過一條跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的絕緣輕繩與不帶電小物

塊B相連，輕繩不可伸長，4與滑輪間的輕繩水平。軌道上存在一水平方向的電場，以。點為原點，向右為

正方向，建立坐標軸。x,坐標軸上各點的電場強度E、電勢0與坐標x的關(guān)系圖像如圖乙、丙所示。若4鎖定

在尤=2機處，解除鎖定后，系統(tǒng)剛好處于靜止狀態(tài)。已知4的電荷量q=+0.01C、質(zhì)量加4=0.072kg,重力

加速度大小g=10m/s2o

(1)求B的質(zhì)量JHB；

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(2)若a鎖定在％=in位置，求解除鎖定瞬間，力的加速度大小和方向；

(3)僅將4的電荷量變?yōu)閝'=—0.01C,并將4鎖定在久=3zn位置。求解除鎖定后，2運動到x=1爪處的動能。

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答案和解析

1.【答案】C

【解析】解：力B,由圖可知兩球相互排斥，則兩球帶同種電荷，可能都帶正電，可能都帶負電，故錯誤；

CD.兩球間的靜電力是一對相互作用力，等大反向，故兩球受到的靜電力大小一定相等，故C正確，。錯誤。

故選:Co

2.【答案】D

【解析】解4磁場是閉合的曲線，地球內(nèi)部也存在磁場，地磁北極在地理南極附近，故接通電源前，小

磁針N極指向地理北極，故/錯誤；

8、接通電源瞬間，小磁針上方導線的電流方向應從正極流向負極，故為從左向右，故8錯誤；

CD、接通電源瞬間，根據(jù)右手螺旋定則可得小磁針的位置的磁場方向是垂直紙面向里，由于小磁針靜止時N

極的指向為磁場的方向，所以小磁針的N極將垂直于紙面向里轉(zhuǎn)動，故C錯誤，。正確；

故選：Do

3.【答案】C

【解析】解：AB,根據(jù)v—t圖可得，粒子速度一直增大，故動能一直增加，根據(jù)動能定理可得，電場力做

正功，但不知該粒子的電性，故不能確定場強方向，故錯誤；

C、根據(jù)上述分析，電場力做正功，電勢能減小，故粒子在如時刻的電勢能比以時刻的大，故C正確；

D、根據(jù)u—t圖可得，粒子加速度恒定，根據(jù)尸=Eq=zna,可知粒子在如時刻受到的靜電力與五時刻相同，

故。錯誤；

故選：Co

4.【答案】A

【解析】解：發(fā)現(xiàn)指針指在歐姆擋刻度值為100與500的刻度線附近，偏轉(zhuǎn)角小，說明選取擋位太小，則應

換用較大擋位，即選“xlkO”擋，換擋位后要進行歐姆調(diào)零。故/正確，BCD錯誤。

故選：Ao

5.【答案】B

【解析】解：由圖可知，將滑動變阻器的滑片由b向a滑動的過程中，滑動變阻器接入電路中的阻值減小，

根據(jù)“串反并同”可知，與滑動變阻器串聯(lián)的電流表力和電阻％的電流變大；與滑動變阻器并聯(lián)的電壓表0

和電阻&的電流變小，故8正確，48錯誤。

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故選：Bo

6.【答案】C

【解析】解：4、小球帶電性未知，無法判斷電場方向，故4錯誤；

B、根據(jù)運動的分解可知us譏60。=gt

v——vos600+axt

解得以=字

根據(jù)牛頓第二定律有F=qE=max=號mg

故2錯誤；

C、小球豎直方向的距離為八=加?7160。-t

根據(jù)功能關(guān)系有十一mgh—0

解得勿=-mv2

4

故C正確；

。、從M到N的過程，電場力先做負功，再做正功，則小球的電勢能先增大后減小，故。錯誤；

故選：C?

7.【答案】AD

【解析】解：力5根據(jù)順著電場線，電勢越來越低，由題意可知M點的電勢比N點高，故/正確，2錯誤；

CD根據(jù)電場線越密集，電場強度越大，可知M點的場強比N點大，故C錯誤，。正確。

故選：ADO

8.【答案】BD

【解析】解AB,兩電荷在。點產(chǎn)生的電場強度方向都水平向左，。點電場強度大小E=￡1正+5負=哈+左

會=卷算故/錯誤，2正確；

CD,頂點a、d處的電荷電性相反電荷量相等，是等量異號電荷，根據(jù)對稱性與等量異號電荷電場分布可知，

b、c兩點電場強度大小相等，方向不同，b,e兩點電場強度大小相等、方向相同，即6、c兩點電場強度不

同，d、e兩點電場強度相同，故C錯誤，。正確。

故選:BD。

9.【答案】BC

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【解析】解爾靜止時，電容器兩極板和電源連接，兩極板間的電壓等于電源電動勢，電容器的電容大小

不變，所以電容器帶電荷量不變，則電流表示數(shù)為零，兩極板帶等量的異種電荷，故/錯誤；

B、M板由靜止向左平移時，兩極板的正對面積減小，根據(jù)。=吊可知，電容器的電容減小，根據(jù)Q=O/

可知，電容器帶電荷量減小，則電容器放電，電容器上極板和電源正極相連，所以上極板帶正電，則放電

電流方向是從b流向a,故8正確；

C、M板由靜止向上平移時，兩板間距離增大，根據(jù)。=吊可知，電容器的電容減小，根據(jù)Q=CU可知,

471/ca

電容器帶電荷量減小，則電容器放電，電容器上極板和電源正極相連，所以上極板帶正電，則放電電流方

向是從b流向G,故C正確；

D、M板由靜止向下平移時，兩板間距離減小，根據(jù)。=冷可知，電容器的電容增大，根據(jù)Q=CU可知,

電容器帶電荷量增多，則電容器充電，電容器上極板和電源正極相連，所以上極板帶正電，則充電電流方

向是從a流向6,故。錯誤。

故選：BC。

10.【答案】AC

【解析】解：AB,因為4點電勢為30U,8點電勢為一30%所以4B的中點D電勢為0,連接CD,貝北。即為

勻強電場的。等勢線，如下圖所示

電場線和等勢面垂直，且從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，所以勻強電場的方向由力指向B；根據(jù)圖

中幾何關(guān)系可得三角形邊長為L=2Rcos30。，則場強大小為E=°養(yǎng)，其中（/的二邛4―WB，代入數(shù)據(jù)解得E

=2OOyf3V/m,故/正確，2錯誤；

C、做出和圓相切的等勢面，切點為E,則在圓上E點的電勢最低，所以小球在E點的電勢能最小，。、E兩點

的電勢差大小為UOE=ER=20073x0.17=208匕根據(jù)=<PO~仞?可得E點的電勢為仞?=—208匕

所以小球的最小電勢能為Ep=q<PE，解得％=—避X10-2/,故c正確；

D、設(shè)小球的等效最高點為F,小球所受重力和電場力的夾角為仇則tang=*J'里,所

5X1UTX3

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以8=30。，設(shè)小球經(jīng)過F點時的速度為M,從4到尸根據(jù)動能定理有-2mgRs譏30。=緊蘇-刎或，在尸點,

根據(jù)牛頓第二定律有懸7+7優(yōu)=嚕，代入數(shù)據(jù)解得Mn=0,即小球運動過程中對軌道壓力最小值為0,

故。錯誤。

故選：AC.

n.【答案】0.02有

【解析】解：根據(jù)磁感應強度B隨時間t的變化關(guān)系為：B(t)=0.3—0.It(國際單位制)，t=2.0s時，磁感應

強度為B2=(0.3-0.1x2)T=0.1T,結(jié)合磁通量的定義，可得穿過金屬框的磁通量為%=&[$=0.1x

義*0.4勿6=0。2〃6,根據(jù)感應電流產(chǎn)生的條件，可知金屬框中有感應電流。

故答案為：0。2,有。

12.【答案】a—>

【解析】解：根據(jù)電阻定律，電流沿4B方向時，電阻滿足：R=p(=p式，解得：p=等，

根據(jù)電流的微觀表達式：/=nqsv,可得電流相同時，電子定向移動的速率與面積s成反比，

由于a>b>c,故Si=be<S2=ac,即電子定向移動的速率滿足%>以。

故答案為：等；>o

a

13.【答案】0.920a小于

【解析】解：(1)由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)為：0.5nwi+42.0x0.01mm=0.920nini；

(2)發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變化較明顯，電流表示數(shù)幾乎不變，說電阻很小，電壓表的分流很小，電流表應采用外

接法，測量時應將c點接a點；由于電壓表的分流，測得的電流比流過心的電流大，根據(jù)*=半知電阻測量值

偏小。

故答案為：(l)0.920(2)a,小于。

14.【答案】右充電寶是一個有一定電動勢和內(nèi)阻的直流電源5.080.16

【解析】解：(1)根據(jù)圖甲所示電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示

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(2)由圖甲所示電路圖可知，滑動變阻器采用限流接法，為保護電路，閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片要置于

右端。

(4)由圖丙所示圖像可知，充電寶路端電壓與電流是線性關(guān)系，與直流電源的U—/圖像相同，這說明充電寶

是一個有一定電動勢和內(nèi)阻的直流電源。

(5)根據(jù)圖甲所示電路圖，由閉合電路的歐姆定律得U=E-Ir,由圖丙所示圖像可知，充電寶的電動勢E

=5.08K,內(nèi)阻r=篝=5.。8^4,6。0=0,160。

故答案為：(1)實物電路圖如圖所示；(2)右；(4)充電寶是一個有一定電動勢和內(nèi)阻的直流電源；(5)5.08；

0.16o

15.【答案】解：(1)根據(jù)勻強電場的場強公式，可得兩板間電場強度的大小為：E=M

(2)對處于懸浮狀態(tài)的油滴受力分析可知，油滴受重力和豎直向上的電場力，由平衡條件可得：mg=qE

解得：勺=曙

答：(1)兩板間電場強度的大小E為，

(2)該油滴的電荷量q為等。

16.【答案】解；(1)燈泡正常發(fā)光時，超導部件將限流電阻夫2短路，設(shè)通過燈泡的電流為/，則

1=^

U

由閉合電路歐姆定律得

E=U+Ir

代入數(shù)據(jù)解得丁=2。

(2乂突然發(fā)生短路時，超導部件與限流電阻并聯(lián)，設(shè)并聯(lián)的總電阻為R，則

_Ri?&

=

RRi+R2

設(shè)L突然發(fā)生短路時，通過電源的電流為八則

IL工

1R+r

電阻兩端的電壓為％—E—-r

電源的輸出功率「="「/1

代入數(shù)據(jù)解得P=8W。

答：(1)電源的內(nèi)阻r為2Q

(2)L發(fā)生短路時，電源的輸出功率P為8皿。

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17.【答案懈(1)速度方向垂直M板向右的粒子在靜電力作用下做勻加速直線運動，根據(jù)動能定理得qU=]n

2

(A/2V0)解得U=詈；

(2)速度方向平行M板向下的粒子在靜電力作用下做類平拋運動，設(shè)粒子的加速度大小為a,在電場中運動的

時間為3

兩板間的電場強度為E=多

根據(jù)牛頓第二定律可得qE=ma,

粒子沿電場方向做勻變速運動，根據(jù)勻變速直線運動位移與時間公式d=，彘2,

粒子垂直電場方向做勻速運動，=vot,

聯(lián)立解得L=