四川省遂寧市2024-2025學年高二（上）期末質量檢測物理試卷

一、單選題：本大題共7小題，共28分。

1.太陽帆助力中國航天科技，如圖為人造地球衛星的太陽帆，某一小塊太陽能電池板的開路電壓U=

0.87,短路電流/=5XIO-24則下列說法正確的是（）

A.太陽能屬于不可再生能源B.電池板的電動勢大于0.8U

C.電池板的電動勢小于0.8UD.電池板的內阻為16。

2.如圖是某款中國新型量子雷達，使用了特殊波段的電磁波，則有關電磁波的說法正確的是（）

A.電磁波不能傳遞信息

B.光能看作是電磁波（經典電磁場理論）

C.若量子雷達發射出不同頻率的電磁脈沖信號，在真空中的傳播速度大小不相等

D,電磁波可由恒定的電場或磁場產生

3.成都建成的東方超環（EAST）,其核心部件如圖所示，環形真空室外面纏繞著水平環繞線圈1和豎直環繞

線圈2兩組線圈（類似于通電螺線管）產生磁場，使高溫等離子體（含有帶正、負電的電子）在磁場中發生可控

核聚變反應。則（）

A.線圈2產生豎直方向的環形磁場

B.環形真空室任一位置處磁感應強度相同

C.通過任一匝線圈2的磁通量相同

D.如果電子恰能沿環在真空室內做圓周運動，負責產生向心力的磁場是線圈2

4.特斯拉線圈開創了電力時代，如圖甲所示，圖乙為小花同學制作的一個“特斯拉線圈”，圖丙為其原理

示意圖，線圈匝數為71、橫截面積為S。空間加上平行于線圈軸線并穿過線圈的勻強磁場，磁感應強度大小

隨時間變化的圖像如圖丁所示（Bo、片已知），則在片時間內線圈a、b兩端的電勢差（）

C.從。均勻變化到nS?D.從。非均勻變化到S等

%

5.如圖左，華為12000nM66〃多協議超級快充移動電源（俗稱“充電寶”），對華為P70Pro智能手機充

電。圖右電路中在超級快充模式下，充電寶對手機電池充電，此時可視為恒定電流，充電寶的輸出電壓為

U、輸出電流為/,手機電池等效內阻為R,貝版）

華為1200066WSuperCharge

雙向超級快充移動電源

A.手機電池的總功率為U/B.充電寶的熱功率為U/+/2R

“2

C.手機電池的熱功率為5D.手機電池儲存的化學能的功率為/2R

6.某些電子顯示設備的陰極射線管能讓發散的電子束聚集，如圖所示，實線表示電場線，虛線表示電子僅

受電場力作用下的運動軌跡，P、Q、R是運動軌跡上的三點，其中判斷正確的是（）

A.R點的電勢低于Q點的電勢

B.Q點的電場強度大小小于R點的電場強度大小

C.電子從P點運動到R點的過程中電勢能和動能之和保持不變

D.質子僅受電場力作用下也可以沿軌跡從P點運動到R點

7.小明利用自制的簡易土豆電池來研究路端電壓與負載的關系，設計了圖甲所示的電路圖，小明改變電阻

箱的阻值，測得電阻箱兩端的電壓和通過它的電流，保持其他實驗條件不變，將銅片和鋅片插入得更深一

些，重復上述實驗，作出圖乙中U—/圖像的圖線①、②、③。2、B是圖線①上的兩點，則（）

圖甲圖乙

芻

土豆電池s

A.電阻箱在圖中4點時的阻值比在B點時的阻值小

B.電阻箱在圖中4點時的電功率比在B點時的電功率小

C.土豆電池的內阻與銅片和鋅片插入的深度無關

D,土豆電池的電動勢與銅片和鋅片插入的深度有關

二、多選題：本大題共3小題，共18分。

8.如圖甲乙為特高壓直流輸電線的情景圖與俯視圖，兩條平行等高的長直輸電線P、Q中分別通有同方向的

電流/2和。＜/2，不考慮地磁場的影響，則在圖乙中（）

A.P受到的安培力方向垂直于PQ指向Q

B.Q受到的安培力方向垂直紙面向里

C.P受到的安培力大小小于Q受到的安培力大小

D.若P在Q處的磁感應強度大小為B,Q的長度為3則Q受到的安培力大小為/2BL

9.光控開關是“太陽能路燈”實現自動控制的重要元件，其內部電路的簡化原理圖如圖，&為光敏電阻（

光照強度增加時，其電阻值減小），忽略燈阻值由于亮度變化的影響。在黎明時分，閉合開關，環境光照

穩定時，電容器兩板間小液滴處于靜止狀態，則環境光照逐漸增強時（）

A.5燈、22燈均逐漸變暗

B.打燈的電壓與電流的變化量之比不變

C.電源的輸出功率一定是先變大后變小

D.小液滴向上運動，在接觸極板前機械能增大

10.在研究質譜儀扇形磁場的磁場特征中，采用如圖所示的情景來簡化分析，扇形MON區域內存在垂直紙

面向里的勻強磁場，/-MON=120°,Z.MOP=60°,a、b兩個帶電的粒子以相同大小的初速度，分別從

圓弧MN上的“點和P點沿半徑方向射入磁場區，均從N點離開磁場。粒子重力及粒子間的作用力不計。則

A.在磁場中運動的軌道半徑之比為1:B.比荷之比為1:3

C.在磁場中運動的角速度之比為3:1D.在磁場中運動的時間之比為3:2

三、實驗題：本大題共2小題，共14分。

11.實驗小組利用如圖甲所示的電路“觀察電容器充、放電的規律”，單刀雙擲開關S,阻值為R的定值電

阻，電流傳感器，平行板電容器C。

（1）觀察電容器的充電現象，應將開關S接（選填“1”或“2”），電容器的上極板帶電（選填

“正”或"負”）;

（2）實驗中發現放電過程放電太快，可以（選填“增大”或“減小”）電阻R的阻值來解決該問題；

（3）利用電流傳感器記錄電容器放電過程，得到/-t圖像如圖乙所示，利用數據處理軟件得到/-t圖線與

坐標軸圍成的面積為S,放電開始瞬間電流傳感器記錄的數據為L，根據該實驗數據曲線，可以粗測實驗

中電容器的電容。=o（用題中已知物理量/恒、R和S表示）。

12.實驗小組在“研究霍爾元件的阻值特性”實驗中，先用多用電表初測其電阻，再用伏安法精確測量其

阻值。電壓表U（量程為3V,內阻約為3W2）和電流表4（量程為0.64內阻約為0.2。），滑動變阻器阻值0?

10/2,定值電阻Ro。

（1）實驗小組選擇電阻擋“xl”，表盤指針偏轉如圖甲所示，則阻值為

（2）實驗小組采用伏安法進行測量，實驗部分電路圖如圖乙所示，實驗需要作/—U圖像處理數據，電壓測

量范圍盡可能大，導線N點應接（選填“4"、或“不接”）；為減小實驗誤差，導線M點應選

擇接（選填“4”或“B”）；

（3）實驗中為了消除電表內阻帶來的系統誤差，將實驗電路圖改變為圖丙，閉合開關S1，分別保持開關S2斷

開與閉合，調節滑動變阻器，測得多組電壓U和對應的電流/,作出/-U關系圖像如丁圖中圖線I與II,

則被測電阻阻值&=o

四、計算題：本大題共3小題，共40分。

13.如圖所示，等腰直角三角形ABC區域內有豎直向上的勻強電場，質量為加、電量絕對值為e的電子以為

的初速度，垂直于AB邊的中點P射入電場區，恰從C點射出，P點離B點距離為％,直角邊長為2/i,不計電

子的重力，求：

(1)電子在電場中飛行時間；

(2)B、P兩點間的電勢差？

14.某離子空氣凈化器原理如圖所示，由空氣和帶正電的灰塵顆粒物組成的混合氣流進入由一對足夠長平

行金屬板構成的收集器，在金屬板右邊長為L的一段區域內有垂直于紙面向里的勻強磁場，在電場或者電

磁場作用下，帶電顆粒均能打到金屬板上被收集?，F有大量質量為巾=10-5kg,電量q=10-5。的大顆粒

沿板方向以為=2zn/s進入電場區后，速度恰能保持不變，已知金屬板間距為d=1m,磁場區域內金屬板

長L=2m,電源內阻r=10,定值電阻&=30,7?2=8。，重力加速度為g=lOm/sZ,不計顆粒間的相互

作用與空氣阻力。求：

(1)兩金屬板間的電壓；

(2)電源的電動勢；

(3)大顆粒在磁場力作用下直接打在收集板上時，勻強磁場的磁感應強度大小范圍？

15.磁聚焦是現代微電子技術的重要原理之一，某電子束刻蝕機磁聚焦原理簡化為如圖所示的過程研究，

%0y坐標系內第二象限某位置處存在加速電場，電子源P(大小可忽略)置于平行金屬板下板附近，上板正中

間開有小孔，小孔處恰好為矩形磁場I區4BCD(包括邊界)的。點處，磁感應強度大小為8,DC平行于支

軸，y軸右側還存在垂直紙面向里、磁感應強度大小也為8的直角三角形勻強磁場區域H(包括邊界)，其頂

點為矩形的C點，坐標為(d,Cd),電子源無初速度地飄出比荷為5的電子經電場加速后，與DC成60。角進

入矩形磁場、經磁場偏轉后，電子最后都能匯聚于坐標原點0,結果允許保留根號。求:

(1)若電子進入矩形磁場區域后從DC邊與。點距離為d處射出，則電子加速后的速度大?。?/p>

(2)加速電場的電壓最大時，電子在勻強磁場區域n中的運動軌跡與兩直角邊界同時相切，求此最大電壓

值；

(3)矩形磁場I的磁場方向和(2)小問情形下的最小面積？

答案和解析

1.【答案】D

【解析】4太陽能可以源源不斷地從自然界獲得，屬于可再生能源，故A錯誤；

BC.由題意可知，開路電壓即為電動勢的值，所以電池板的電動勢為E=U=0.8M

故錯誤；

。電池板的內阻為r=￡=—^0=160

故D正確。

故選。。

2.【答案】B

【解析】4電磁波能傳遞信息和能量，故A錯誤；

R經典電磁場情形中，光能看作是電磁波的一種，故B正確；

C.量子雷達發射的是電磁脈沖信號，任何頻率的電磁波在真空中的傳播速度都等于光速c,故C錯誤；

D根據麥克斯韋的電磁場理論可知，恒定不變的電場不會產生磁場，電磁波是周期變化的磁場產生周期性

變化的電場，周期性變化的電場產生周期性變化的磁場，不斷交替變化產生的，故。錯誤。

故選人

3.【答案】C

【解析】A線圈2在豎直平面內，由右手螺旋定則可知，其產生水平方向的環形磁場，故A錯誤；

區環形真空室任一位置處磁感應強度磁場方向不同，故B錯誤；

C.由于線圈類似于通電螺線管產生磁場，通過任一匝線圈2的磁感線條數相同，磁通量相等，C正確；

C.電子沿環做圓周運動的速度方向和線圈2產生的磁場方向重合，不受該磁場的作用，負責產生向心力的

磁場是線圈1,故。錯誤。

故選Co

4.【答案】A

【解析】穿過線圈的磁感應強度均勻增加，產生恒定的電動勢，由法拉第電磁感應定律得￡=幾竿=

nS^-=nS^-

4tto

由楞次定律可得線圈中電流的方向為b到a,a點電勢高于b點電勢。

故選A。

5.【答案】A

【解析】A充電寶的輸出電壓U、輸出電流/,所以充電寶輸出的電功率為U/,即手機電池的總功率為U/,

故A正確；

注由于充電寶的內阻未知，則充電寶產生的熱功率不可知，故8錯誤；

C.根據焦耳定律可得手機電池產生的焦耳熱應為Q=I2Rt

u由

手機電池內阻R=/

￥2

而心<U,則可得PQ=.<"

故c錯誤；

D充電寶輸出的電能一部分轉化為手機電池儲存的化學能，一部分轉化為手機電池產生的焦耳熱，故根據

2

能量守恒定律可知手機電池儲存的化學能的功率為P/i=Ul-lR

故D錯誤。

故選A。

6.【答案】C

【解析】4電子運動軌跡的切線方向為速度方向，電子所受電場力方向指向運動軌跡的內側且沿電場線切

線方向的反方向，則電場線的方向如圖所示，由題圖可知，R點的電勢高于Q點的電勢，故A錯誤；

區電場線的疏密程度判斷電場強度的大小，可以看出Q點的電場強度大小大于R點的電場強度大小，故B錯

誤；

C.電子從P點運動到R點的過程中，由低電勢向高電勢運動，靜電力一直做正功，電勢能減少，轉化為動

能，因只有電場力做功，則電勢能和動能之和保持不變，故C正確；

D質子在各點是受力方向與電子方向相反，軌跡的內側應該為斜左上，不可能沿軌跡從P運動到R點，故。

錯誤。

故選C。

7.【答案】B

【解析】A根據電源的U-/圖像R=彳，可知，電阻4的電壓最大，對應的電流最小，因此兩點的阻值關

系為RA>RB，故A錯誤;

員由P=U/,根據題圖中數據，電阻箱在2點時電路中的電功率比在B點時的電功率小，故8正確;

C.根據電阻定律R=p[可知，將銅片和鋅片插入得更深一些，使正對面積增大，內阻減小，電源的U-

/圖像中斜率的絕對值表示電源的內阻，三條圖線的斜率的絕對值不同，即土豆電池的內阻不同，故C錯

誤；

D由圖像可知，圖線與縱軸交點即為電源電動勢，因此電源的電動勢相等，與銅片和鋅片插入的深度無

關，故。錯誤。

故選人

8.【答案】AD

【解析】AB.兩導線中電流方向相同，根據安培定則可知，/2在A位置的磁場方向垂直于紙面向外，根據

左手定則可知，/1所受安培力方向指向Q,或者根據同向電流相吸，故A正確，8錯誤；

C.兩導線之間的安培力是一對相互作用力，根據牛頓第三定律可知，即使人＜/2,P受到的力的大小仍然

等于Q受到的力的大小，故C錯誤；

。./1在/2位置的磁場方向垂直于紙面向里，磁場方向和電流方向垂直，Q受到的安培力大小為F=/2BL

故D正確。

故選ADo

9.【答案】AB

【解析】A.光照逐漸增強時，光敏電阻阻值減小，總電阻減小，總干路電流增大，路端電壓減小，結合串

反并同，打燈、功燈均變暗，故A正確；

8均燈是定值電阻，電壓與電流的變化量之比為定值，故B正確；

C.由于Rt的電阻減小，電源的外電阻在減小，因無法確定外電阻與電源內電阻的關系，即無法確定電源

的輸出功率的變化，故C錯誤；

D由于光敏電阻阻值減小，外電路總電阻減小，干路電流增大，5兩端電壓減小，電容器C的電壓減

小，場強減小，電場力減小后小于重力，小液滴向下運動，電場力做負功，機械能減小，故。錯誤。

故選ABo

10.【答案】BD

【解析】4設磁場的半徑為R,a、b電子在磁場中運動軌跡半徑分別為rI、上，根據洛倫茲力提供向心

力qvB=

可得『】=器，萬=腎

粒子速度改變角分別為60。、120。，利用幾何關系可求得q=^3R,r2=^-R

聯立可求得魚=3:1

「2

故A錯誤；

員同理可得粒子比荷之比為紅:繪=1:3

m2

故2正確；

271ml

C.周期之比為今=需=3:1

Q2B

乂▽3=下27r

角速度之比為四：0)2

故C錯誤；

D.a,b電子在磁場中運動時間分別為h=今=誓匕七2=，2=需絲

oOBqI3D

可求得

故D正確。

故選BD。

11.【答案】(1)1正

(2)增大

⑶當

ImK

【解析】觀察電容器的充電現象，應間開關S接1,電容器的上板帶正電；

(2)電容器放電時，增大電阻R的阻值，可以減小放電電流，從而可以有效延長電容器放電時間;

(3)根據I=I

得圖像中S=Q,C=*

um

對電阻根據歐姆定律可得An=皆

12.【答案】(1)16(16.0)

(2)AB

(3)15(15.0)

【解析】⑴選擇“xl”擋，指針在表盤的位置為16.0,測得的阻值為16.0xW=16.0/2；

(2)[1][2]為了讓電壓測量范圍盡可能大，滑動變阻器應選用分壓式接法，導線N端應接4；由于元件的阻

值16.0?；ǎ瑸闇p小實驗誤差，應采用電流表外接法，M點應選擇接B；

(3)圖線I的斜率表示&與即并聯電阻的倒數，即的=錚。-1=去+/，圖線n的斜率表

3KQKy

示&、即、心并聯電阻的倒數，即的=￥0T=*+*+-解得%=丁==150。

13.【答案】(1)電子沿BC方向做勻速直線運動2h=%t

電子在電場中運動的時間t=-

%

(2)設電子運動的加速度為q,則有eE=?na

又E=^

12

at

根據題意有h2-

解得UBP=^

【解析】詳細解答和解析過程見【答案】

14.【答案】(1)進入磁場前，顆粒做勻速直線運動，根據平衡條件有=mg

解得比=也

q

又因為U=Eod

聯立可得U=107

(2)電容器的電壓即為電阻7?2兩端的電壓，根據閉合電路歐姆定律，則有石=苗(夫2+%+「)

解得E=15V

(3)如果磁感應強度太大，從下板邊緣進入場區的顆粒會從板間左側返回，磁感應強度太小又會從板間右

側射出，所以要尋找兩個臨界情況，如圖所示

一是剛好不會從左側射出，即剛好與上極板相切，設圓心。一半徑為七，由幾何條件可得%=?

根據牛頓運動定律知=小某

解得巧=寨,B]=智=47

二是剛好不會從右側射出，即剛好打在上極板最右側，設圓心。2,半徑為1?2，由幾何條件可