2024-2025學年天津市濱海新區高二（上）期末物理試卷

第I卷（選擇題）

一、單選題：本大題共8小題，共32分。

1.英國物理學家法拉第提出了“電場”和“磁場”的概念，并引入電場線和磁感線來描述電場和磁場，為

經典電磁學理論的建立奠定了基礎。下列相關說法正確的是（）

A.電荷和電荷之間的作用力是通過磁場發生的

B.通電導體和通電導體之間的作用力是通過電場發生的

C.電場線不能相交，磁感線可以相交

D.電場線的疏密表示電場強度的大小，磁感線的疏密表示磁感應強度的大小

2.關于生活中遇到的各種波，下列說法正確的是（）

A.電磁波只能在真空中傳播

B,電磁波可以傳遞信息，但不能傳遞能量

C.手機在通話時涉及的波既有電磁波又有聲波

D.遙控器發出的紅外線波長和醫院“CT”中的X射線波長相同

3.兩個完全相同的金屬球力和B,其中力球帶電荷量為+4Q、B球帶電荷量為一2Q（均可視為點電荷），兩者

相距為r,此時兩球間的庫侖力大小為凡現將金屬球4和B接觸后又放回原處，則兩球之間的庫侖力大小變

為（）

F9FF

A.FB.-C.-D.—

ooZ

4.如圖所示，在“研究影響平行板電容器電容的因素”實驗中，極板所帶電

荷量保持不變。設兩極板正對面積為S,極板間的距離為d,靜電計指針偏角

海，下列說法正確的是（）

A.保持d不變，減小S,貝的變小

B.保持d不變，減小S,貝嶺不變

C.保持S不變，增大d,則。變小

D.保持S,d不變，極板間放入塑料板，貝嶺變小

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5.司機酒駕會嚴重影響交通安全，利用圖示電路可以檢測司機是否酒駕。圖中心為定值電阻，R是一個“酒

精傳感器”，它的電阻值會隨著其周圍酒精氣體濃度的增大而增大。若檢測時司機喝了酒（）

A.電路的總電阻減小，電壓表的示數增大B.電壓表和電流表示數的比值不變

C.電路的總電阻增大，電流表的示數不變D.電路消耗的總功率變大

6.我們通常用電壓表來查找電路故障。在如圖所示的電路中，當合上開關S后，a\--------0-------------|d

匕

兩個均標有“2.5V,1仍'字樣的燈泡均不發光，用電壓表測得Uac=6U,5=6

V,如果各段導線及接線處均無問題，且只有一處故障，這說明（）

s\______

A.開關S接觸不良B.燈泡5燈絲斷了

C.燈泡心燈絲斷了D.滑動變阻器R的電阻絲斷了

7.如圖所示，一個標有“2.5U,1W”字樣的的小燈泡與一個電動機串聯在一起連接在__Q—（g

電源電動勢為E=90的電源上，電源內阻不計，閉合開關后小燈泡和電動機都能正常

.S

工作，已知電動機的線圈電阻為r=10,則電動機輸出的機械功率為（）

A.2.44IVB.2.6WC.36WD.42.25IV

8.鋰離子電池被廣泛地用于智能手機、智能機器人、電動自行車、電動

鋰離了-電池BLP500

汽車等領域，鋰離子電池主要依靠鋰離子（Li+）在電池內部正極和負極標準電壓4V

之間移動來工作。某款手機充電鋰離子電池的標識如圖所示，下列說法電池容量2000mAh

正確的是（）執行標準GB/T18287-2013

A.該電池放電時，電池內部鋰離子從正極運動到負極

B.該鋰離子電池把化學能轉化為電能的本領比電動勢為1.5P的干電池弱

C.該鋰離子電池充滿電后可儲存約2.88XIO4/的電能

D.若該鋰離子電池的待機電流為40爪4則其最長待機時間約為4天

二、多選題：本大題共4小題，共16分。

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A.圖甲中，條形磁鐵插入有開口的圓環

B.圖乙中，開關閉合后，向右滑動變阻器滑片

C.圖丙中，線圈在勻強磁場中，保持線圈平面始終與磁感線垂直左右運動時

D.圖丁中，與導線在同一平面內的線圈向右平移

10.某次閃電前云地之間的電勢差約為1.0x109匕云地間距離約為乂小，一次短時

閃電過程中云地間轉移的電荷量約為6C,閃電持續時間約為6X10-5s。假定閃電前云

地間的電場是均勻的。根據以上數據，下列判斷正確的是（）

A.閃電電流的平均值約為1x105A

B.閃電電流的平均值約為1x104A

C.閃電前云地間的電場強度約為1x106V/m

D.閃電前云地間的電場強度約為1x1012V/m

11.某帶電粒子僅在電場力作用下由4點運動到B點。如圖所示,實線為電場線,

虛線為粒子運動軌跡，由此可以判定（）

A.電場中4點的電勢高于B點的電勢

B.粒子在力點的加速度大于它在B點的加速度

C.粒子在4點的電勢能小于它在B點的電勢能

D.粒子在4點的動能小于它在B點的動能

12.如圖所示，水平面上相距為d的4B兩點固定有異種電荷，電荷量均為Q,其中

+q

4處電荷帶正電、B處電荷帶負電，在4、8兩點連線的豎直中垂線上固定一根內壁粗+Q

A?一。-0

糙的絕緣細管，細管的上、下兩端管口關于4B對稱。現使一質量為小，電荷量為q的

帶正電小圓柱體（圓柱體直徑略小于細管的內徑）從上端管口由靜止開始下落，結果

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小圓柱體到達兩電荷的連線中點。時的加速度為零，且此時小圓柱體的速度大小為依已知重力加速度大小

為g,靜電力常量為匕不計空氣阻力。下列說法正確的是（）

A.在管內下滑過程中，電場力對小圓柱體先做正功，后做負功

B.。點的電場強度大小為嚶

C.小圓柱體和管壁間的動摩擦因數為概

D.小圓柱體到達下端管口時的速度大小為避u

第n卷（非選擇題）

三、實驗題：本大題共2小題，共16分。

13.某學習小組為測定某種液體的電阻率，選取了一根管壁很薄的直玻璃管，在玻璃管里面灌滿了該液體,

兩端用銅塞塞住管口，形成一段封閉的液體柱。

（1）用20分度的游標卡尺測量其長度，如圖甲所示（主尺與游標刻度線對齊見虛線框），由圖可知其長度乙=

mm；用螺旋測微器測量其外徑，如圖乙所示，由圖可知其外徑D=mmo

（2）用多用電表粗略測量液體柱的電阻。將選擇開關旋轉到電阻擋的位置，將紅、黑表筆短接，旋動—

（填丙圖中的“S"、"K”或T）進行歐姆調零，然后用多用電表測量其阻值，讀出其電阻約為1500。

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（3）為了更精確地測量其電阻，小組決定再使用伏安法測量電阻。實驗所用器材如下：

直流電源（E=3U,內阻很小）

電流表4（0?20nM,內阻約為300）

電壓表U（。?3V,內阻約為10kO）

滑動變阻器的（0?150,最大電流2.04）

請根據上面給出的器材，連接圖丁的實物電路，要求在電表示數變化較大范圍內測量多組數值，以盡可能

的減小測量誤差。（%代表液體柱的電阻）

14.測定電源的電動勢和內阻的實驗電路圖如圖甲所示，圖乙是根據實驗數據畫出的U—/圖像。

（1）實驗器材如下:

4干電池1個

8.滑動變阻器（0?10。，最大電流24）

C電壓表（0?3匕內阻約為5k。）

D電壓表（0?15U,內阻約為15k。）

￡電流表（0—0.64內阻為2.0。）

E電流表（0?34內阻為1.00）

其中電壓表應選,電流表應選。（填字母代號）

（2）由圖乙可知這個干電池的電動勢E=V,內阻r=。。

四、計算題：本大題共3小題，共36分。

15.如圖所示，長為L的輕質絕緣細線一端懸于。點，另一端系一質量為小、.

電荷量為+q的小球（可視為質點）。在空間施加沿水平方向的勻強電場，

小球靜止在4點，此時細線與豎直方向夾角為a=37。，已知5譏37。=0.6,

cos37o=0.8,電場的范圍足夠大，重力加速度為g。*----------A

（1）求勻強電場的電場強度E的大小；*-----------

（2）求0、4兩點間的電勢差U的大小。

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16.某電路如圖所示，電容器并聯在電阻/?2兩端，上下極板4B平行放置，------11------

其內部可視為勻強電場。已知電源的電動勢E=7.5%內阻r=O.50,電E,n

A

rT凡為

酗=30,R2=6H,當閉合電鍵待電路穩定后，試求：$fB

(1)通過電源的電流/的大小；

(2)4、B板間電壓U的大小;

(3)某時刻在4板附近由靜止釋放一個比荷5=0.03N/C的正離子，不計離子重力，求它到達B板時的速度加勺

大小。

17.如圖所示，BCD是光滑絕緣的半圓形軌道，位于豎直平面內，直徑BD

豎直，軌道半徑為R,下端與水平光滑絕緣軌道在8點平滑連接，整個軌

道處在水平向左的勻強電場中。現有一質量為小、帶正電的小球(可視

為質點)由水平軌道上的4點靜止釋放，已知4B之間的距離s=8R,滑塊

受到的靜電力大小為重力加速度為g。

(1)求小球到達8點時的速度大小;

(2)小球到達D點時軌道對小球的彈力大小;

(3)小球從。點飛出軌道后，落在水平地面上的P點(未畫出)，求P8之間的距離。

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答案和解析

1.【答案】D

【解析】解：AB,電荷和電荷之間的相互作用是通過電場發生的，通電導體和通電導體之間的相互作用都

是通過磁場發生的，故錯誤；

C、電場線和磁感線都不能相交，否則在交點處的電場或磁場的方向有兩個，故C錯誤；

。、電場線的疏密表示電場強度的大小，磁感線的疏密表示磁感應強度的大小，故。正確。

故選：Do

2.【答案】C

【解析】解：力、電磁波不僅能在真空中傳播，也能在空氣、水等介質中傳播，故/錯誤；

2、電磁波不僅能傳遞信息，還能傳遞能量，例如微波爐就是利用電磁波傳遞能量加熱食物，故8錯誤；

C、手機通話時，聲音信號首先被轉換為電信號，然后通過電磁波的形式在空中傳播，接收端再將電磁波轉

換為電信號，最后轉換為聲音信號，因此手機通話過程中確實涉及到了電磁波和聲波，故C正確；

D、遙控器發出的紅外線波長較長，而醫院“CT”中的X射線波長較短，兩者波長不同，故。錯誤。

故選：C?

根據電磁波的傳播條件、電磁波與聲波在信息傳遞和能量傳遞上的區別，以及不同波長電磁波的特性判斷

3.【答案】B

【解析】解：根據庫侖定律F=左,，則有接觸前兩球間的庫侖力為：尸=等，將它們接觸后再

分開，然后放回原處，則電荷量中和，再進行平分，因此電量均為+Q,則庫侖力為：

尸'=理詈=得，故星/解得尸=,故8正確、48錯誤。

故選:So

4.【答案】D

【解析】解：AB、根據C=潟可知，保持d不變，減小S,電容C減小。因為極板所帶電荷量Q保持不變,

根據C=3可知，兩極板間的電壓增大，貝嶺變大，故N5錯誤；

°、根據，=品可知，保持S不變，增大d,電容C減小。因為極板所帶電荷量Q保持不變，根據（?=與可知,

兩極板間的電壓增大，則。變大，故C錯誤；

D、根據。=線可知，保持S，d不變，極板間放入塑料板，電容增大，根據C=g可知，兩極板間的電壓

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減小，則。變小，故。正確。

故選：Do

5.【答案】B

【解析】解AC,檢測時司機喝了酒，酒精氣體濃度的增大，R的電阻值增大，電路的總電阻增大，干路電

流減小，則定值電阻&兩端的電壓減小，即電壓表的示數減小。干路電流減小，則電流表的示數減小，故NC

錯誤；

B、根據歐姆定律有/=總，可得品=多可知電壓表和電流表示數的比值不變，故8正確；

D、電路消耗的總功率為P=E/,結合上述可知，干路電流/減小，E不變，則電路消耗的總功率變小，故。

錯誤。

故選：B。

6.【答案】C

【解析】解：串聯電路中兩燈均不發光，則可能是某處斷路，電路中無電流，完好部分的電壓為0,則電壓

表測得斷路位置兩端的電壓等于電源電壓，由題。"=6匕說明滑動變阻器良好，%=6k說明均良好,

開關S接觸良好，乙2的燈絲燒斷了，故C正確，4BD錯誤;

故選：Co

7.【答案】A

【解析】解：由小燈泡正常工作，可知其額定電流為：〃=會=募=0.44兩端電壓為：4=2.5匕

根據小燈泡和電動機串聯，可知通過電動機的電流/=044電動機兩端電壓為：UM=E-UL,解得：UM

=6.5V；

電動機的總功率P”=UM/,熱功率PI=/乙可知電動機輸出的機械功率P?=PM—Pi，解得：22=2.44

W,故3c。錯誤，/正確。

故選：Ao

8.【答案】C

【解析】解：4鋰離子電池放電時，在電池外部電流由正極流向負極，在電池內部，電流由負極流向正極,

電池內部鋰離子從負極運動到正極，故/錯誤；

8.電動勢表示電池把其他能轉化為電能本領大小的物理量，電動勢越大，該項本領越大，所以4?鋰離子電

池把化學能轉化為電能的本領比電動勢為1.5,的干電池強，故8錯誤；

C該鋰離子電池充滿電后可貯存的電能為

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E=4Vx2000mAh=4X2000x10-3x3600/?2.88x1047

故C正確；

D若該鋰離子電池的待機電流為15爪4則其最長待機時間為

2000mAh

天

t=40mA=50h=2.08

故。錯誤。

故選：Co

9.【答案】BD

【解析】解：根據產生感應電流的條件：閉合回路、磁通量發生變化，可知甲屬于斷路，丙圖磁通量不發

生變化，故甲圖和丙圖不能產生感應電流，乙、丁的情況能產生感應電流，故2。正確，NC錯誤；

故選：BD。

10.【答案】AC

【解析】解：AB,根據電流強度的定義式可得，電流/==1x1054故/正確，8錯誤;

LOX1U0

CD、電場強度的大小為E方=號益%/m=lxm勺機，故c正確，。錯誤。

故選：AC.

11.【答案】AC

【解析】解：4分別過力、B兩點作等勢面，如圖所示:

xE

根據等勢面的性質〃4,=(PB

根據沿對電場線電勢逐漸降低，可得"4><PA，

因此/點電勢高于B點電勢，故Z正確；

A電場線的疏密表示場強的大小，電場線越密，場強越大，則必〈仲

根據牛頓第二定律為=等<as=簪

粒子在2點的加速度小于它在8點的加速度，故8錯誤；

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CD.粒子所受電場力與電場線相切又指向運動軌跡的凹側，故電場力尸如圖所示:

可知粒子帶負電，尸與速度"的夾角。大于90。，粒子從4到8過程中電場力做負功，動能減小、電勢能增大,

故C正確，D錯誤。

故選：AC.

12.【答案】BD

【解析】解4因為兩等量異種點電荷的中垂面為等勢面，則在管內下滑過程中，小圓柱體所處位置電勢不

變，則小圓柱體電勢能不變，由功能關系可知，電場力對小圓柱體不做功，故/錯誤；

2.由題知，單個點電荷在。點的電場強度大小為：E=^=整，

根據矢量合成法則可得，。點的電場強度大小為：E°=2E=2x^=嘿，故3正確；

C根據等量異種電荷產生的電場的特點可知，4、B兩點的連線上。點的電場強度最大，故小圓柱體到達。點

時所受的電場力最大，

由小圓柱體水平方向受力平衡可知，此時管壁對小圓柱體的彈力最大，且彈力的最大值為Fmax=qE0=q

8kQ_8kqQ

~dr~d29

由題知，小圓柱體到達。點時豎直方向所受合力為零，則有：［iFmax=mg,

聯立可得，小圓柱體和管壁間的動摩擦因數為：〃=需，故C錯誤；

。設小圓柱體從上端管口運動到。點的過程中克服摩擦力所做的功為W,

由動能定理可得：rngh—W=-|mv2,

因做功具有對稱性，設小圓柱體到達下端管口時的速度大小為“，

-1

由動能定理可得：2mgh-2W=-mv，2,

聯立可得：M=故。正確；

故選:BD。

13.【答案】50,154.700T

第10頁，共13頁

【解析】解：(1)游標卡尺精確度為0。5nmI,由圖可知其長度L=50nwn+3x0.05nmi=50.15nun；螺旋

測微器的精確度為O.Olnwn,外徑讀數為4.5mm+20.0x0.01mm=4.700mm；

(2)用多用電表粗略測量液體柱的電阻。將選擇開關旋轉到電阻擋的位置，將紅、黑表筆短接，旋動歐姆調

零旋鈕7進行歐姆調零，再測量電阻；

(3)因為&=150。＜炳商=/0x10000。,故采用電流表的外接法，滑動變阻器總阻值較小，采用滑

動變阻器的分壓式接法。故實物連線如下

故答案為：(1)50.15；4.700；(2)7；(3)實物連線如上所示。

14.【答案】CE1.450.5

【解析】解：(1)根據/=先=爭4=0.154可知電流表量程應選擇0—0.64即選E；由于一節干電池電

動勢約為1.5匕為提高實驗的精確程度，電壓表應選用量程0?3匕即選