福建省漳州市2024-2025學年高二上學期期末考試物理試題【含答案解析】

漳州市2024-2025學年（上）期末高中教學質量檢測高二物理（必修3）試題本試卷滿分100分，考試時間75分鐘。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項中，只有一項符合題目要求。1.關于各圖所涉及的靜電知識，下列說法正確的是（）A.圖甲，導體棒因靜電感應A端帶正電荷，端帶負電荷B.圖乙，用銅絲編織的管線包裹話筒線是利用靜電吸收信號C.圖丙，避雷針防止建筑物被雷擊的原理是靜電屏蔽原理D.圖丁，利用靜電噴漆能使油漆比較均勻地噴涂在工件表面【答案】D【解析】【詳解】A．圖甲，根據(jù)靜電感應原理可知，導體棒A端因感應帶負電，B端帶正電，故A錯誤；B．圖乙，用銅絲編織的管線包裹話筒線是利用靜電屏蔽，防止外部信號干擾，故B錯誤；C．圖丙，避雷針可以避免建筑物被雷擊，當帶電云層靠近建筑物時，避雷針上產生的感應電荷會通過針尖放電，逐漸中和云層中的電荷，使建筑物免遭雷擊，其原理為尖端放電，故C錯誤；D．圖丁，靜電噴漆時使被噴的金屬件與油漆霧滴帶相反的電荷，這樣使油漆與金屬表面在靜電引力作用下噴涂更均勻，故D正確。故選D。2.下列關于電磁場和電磁波的說法中正確的是（）A.移動電話是利用無線電波進行通信的B.電磁波在真空中的傳播速度為340m/sC.均勻變化的磁場產生均勻變化的電場向外傳播就形成了電磁波D.赫茲最早預言了電磁波的存在，并通過實驗證實了電磁波的存在【答案】A【解析】【詳解】A．移動電話是利用無線電波進行通信的，故A正確；B．電磁波在真空中的傳播速度等于真空中的光速，故B錯誤；C．均勻變化的磁場產生恒定的電場，不能產生電磁波，故C錯誤；D．麥克斯韋最早預言了電磁波的存在，赫茲通過實驗證實了電磁波的存在，故D錯誤。故選A。3.如圖，和是兩個等量異種點電荷，以為圓心作圓，A、B為圓上兩點，為兩點電荷連線的中點，B點與C點關于點對稱，則（）A.A點處和B點處的電場強度大小相等，方向不同B.B點處和C點處的電場強度大小相等，方向相同C.把電子從A點移動到B點的過程中，電場力對其不做功D.質子在B點的電勢能等于在C點的電勢能【答案】B【解析】【詳解】A．等量異種點電荷周圍的電場線分布如圖所示，由圖可知A、B兩點的場強大小和方向均不相同，故A錯誤；B．等量異種點電荷連線上的電場線的方向由正電荷指向負電荷，由B、C關于MN對稱，即B點的電場強度等于C點的電場強度，故B正確；C．由電場分布圖可知過A、B的圓不是等勢線，A、B兩點的電勢不等，所以電場力做功不為零，故C錯誤；D．沿電場線方向電勢降低，在等量異種電荷連線上電場線方向由B指向C，B點電勢高于C點電勢，質子帶正電，則在B點的電勢能大于在C點的電勢能，故D錯誤。故選B。4.電容式加速度傳感器安全氣囊、手機移動設備方面應用廣泛。其原理如圖所示，質量塊左、右側分別連接電介質、輕質彈簧，彈簧與電容器兩極板固定在外框上，質量塊可帶動電介質相對于外框無摩擦左右移動，但不能上下移動。則（）A.當電路中沒有電流時，電容器所帶電荷量為零B.當電路中沒有電流時，傳感器一定處于靜止狀態(tài)C.當電路中有順時針方向的電流時，傳感器一定向右加速D.當電路中有順時針方向的電流時，電容器電容一定增大【答案】D【解析】【詳解】A．當電路中沒有電流時，說明電容器充電結束，處于穩(wěn)定狀態(tài)，有電荷量且保持不變，故A錯誤；B．若傳感器以恒定加速度運動時，根據(jù)牛頓第二定律可知，彈力大小不變，電介質插入極板間的深度不變，則電容器的電容不變，又因兩極的電壓不變，根據(jù)可知，電容器的電量不變，即電路中沒有電流，因此當電路沒有電流時，傳感器可能處于靜止狀態(tài)、勻速運動或勻變速運動，故B錯誤；CD．當電路中有順時針方向的電流時，說明電容器處于充電狀態(tài)，電容器的電量增大，根據(jù)可推知電容在增大，電介質插入極板間的深度加大，彈簧伸長，電介質受到的彈簧彈力向右，加速度向右，因此傳感器可能向左減速，也可能向右加速，故D正確，C錯誤；故選D。二、雙項選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有兩項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。5.庫侖扭秤原理如圖所示，細金屬懸絲的下端懸掛一根絕緣棒，棒的兩端分別固定帶電量為Q的帶正電小球A和不帶電小球B，把另一個帶電量為q的金屬小球C靠近A，A、C兩球相互排斥，最終A、C兩球距離為r。已知靜電力常量為k，忽略球的大小，則（）A.C球帶負電B.A、C兩球間庫侖力為C.若，則A球對C球的庫侖力大于C球對球的庫侖力D.若不帶電的同樣小球D與C接觸后移開，保持A、C間距不變，庫侖力變?yōu)椤敬鸢浮緽D【解析】【詳解】A．由A、C兩球相互排斥可知，C球帶正電，故A錯誤；B．由庫侖定律得，A、C兩球間庫侖力為，故B正確；C．根據(jù)牛頓第三定律可知，A球對C球的庫侖力等于C球對A球的庫侖力，故C錯誤；D．C球帶電量變?yōu)椋珹、C間距不變，A、C間庫侖力大小變?yōu)?，故D正確。故選BD。6.下列閉合回路中能產生感應電流的是（）A.圖甲中條形磁鐵以速度向右遠離螺線管B.圖乙中水平軌道上兩根金屬棒分別向兩側勻速移動C.圖丙中水平放置的圓形導線框圓心正上方的直導線電流不斷增大D.圖丁中導線框在勻強磁場中繞平行于磁場的軸轉動【答案】AB【解析】【詳解】A．圖甲中條形磁鐵向右遠離螺線管，閉合線圈內磁通量變小，可以產生感應電流，故A正確；B．圖乙中兩根導體棒以一定速度向相反方向運動，穿過閉合回路的磁通量變大，可以產生感應電流，故B正確；C．根據(jù)通電直導線周圍磁場的分布規(guī)律以及對稱性可知圓形導線框中的磁通量始終為零，不能產生感應電流，故C錯誤；D．丁圖中導線框在勻強磁場中繞平行于磁場的OO＇軸轉動，導線框中的磁通量始終為零，不能產生感應電流，故D錯誤。故選AB。7.圖甲為電場中的一條電場線，在電場線上建立坐標軸，坐標軸上間各點的電勢分布如圖乙所示，則（）A.、兩點間的電勢差為B.點電勢等于點的電勢C.沿軸從點到點，電場強度先減小后增大D.將一電子沿軸從點移動到點，電勢能增大【答案】AD【解析】【詳解】A．x1、x2兩點間的電勢差為0-（-φ0)=φ0，故A正確；B．電勢是標量，O點的電勢為正，x2點的電勢為負，電勢的正負表示大小，O點的電勢大于x2點的電勢，故B錯誤；C．φ?x圖像的斜率的絕對值等于電場強度大小，由圖可知，沿x軸從O點到x2點，斜率先增大后減小，則電場強度先增大后減小，故C錯誤；D．沿x軸從O點移動到x1點，由圖看出電勢逐漸降低，電子在高電勢處電勢能小，故電子的電勢能增大，故D正確。故選AD。8.實驗室常用的和的雙量程電流表原理如圖所示。已知小量程電流計G（表頭）的滿偏電流，內電阻。則（）A.開關接2時量程為B.的阻值約為C.的阻值約為D.開關接2時電流表的內阻小于開關接1時的內阻【答案】CD【解析】【詳解】A．接2時，分流電阻只有，分流電阻越小，電流表的量程越大，所以接1時量程為0~0.6A，接2時量程為0~3A，故A錯誤；BC．接1時量程接2時量程代入數(shù)據(jù)得R1≈0.025Ω，R2≈0.10Ω故B錯誤、C正確；D．開關接1時，新電流表的內阻接2時新電流表的內阻由于，所以故D正確。故選CD。三、非選擇題：共60分，其中9、10題為填空題，11、12題為實驗題，13~15題為計算題。考生根據(jù)要求作答。9.在磁感應強度的勻強磁場中，一根長度，通有電流的通電導線與磁場方向垂直放置，則導線所受磁場力大小為_____；若僅將通過導線的電流減小為原來的一半，導線所受磁場力為_____，此時磁場的磁感應強度為_____?！敬鸢浮竣?8.0×10-3②.4.0×10-3③.0.1【解析】【詳解】[1]當磁感應強度B與電流I垂直放置時，可知F＝ILB＝0.4×0.2×0.1N＝8.0×10-3N[2][3]當導線中電流減小為原來一半時，受到的磁場力也減半，即變?yōu)?.0×10-3；但磁場中某點的磁感應強度的大小和是否放置通電導線以及放置的方向無關，B＝0.1T。10.某同學研究了學校宿舍樓的火警報警裝置的電路如圖所示，電源內阻不可忽略，為熱敏電阻，其阻值隨溫度升高而減小，當電鈴兩端電壓達到一定值時，電鈴會響。若出現(xiàn)火情，流過的電流_____（填“變大”“不變”或“變小”），路端電壓_____（填“變大”“不變”或“變小”）；若報警裝置的電池老化，導致內阻變大、電動勢變小，則報警裝置的臨界溫度_____（填“升高”或“降低”）。【答案】①.變大②.變?、?升高【解析】【詳解】[1][2]若出現(xiàn)火情，則R1減小，總電阻減小，流過R1的電流變大，根據(jù)閉合電路歐姆定律有可知，路端電壓變小；[3]若電池內阻變大、電動勢變小，同一溫度時，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知R2兩端電壓變小，則電鈴電壓變小，報警臨界溫度升高。11.如圖a為某品牌電池，小文同學測量此電池的電動勢和內阻。他選用的器材為：電壓表（0~15V，內阻未知），電流表（0~0.6A，內阻0.5Ω），滑動變阻器R（0~100Ω）。按正確操作測量的數(shù)據(jù)描繪U-I圖線如圖d所示。完成下列幾個問題。（1）根據(jù)題中條件，本次實驗應選擇圖_____（填“b”或“c”）測量更精確。（2）閉合開關前，滑片P應置于滑動變阻器的_____（填“最左端”或“最右端”）。（3）該電源電動勢為_____V，內阻為_____Ω?！敬鸢浮浚?）b（2）最右端（3）①.9.0②.0.50【解析】【小問1詳解】根據(jù)題中條件，因為電流表內阻已知，選擇圖b沒有系統(tǒng)誤差，測量更精確?！拘?詳解】閉合開關前，滑片P應置于滑動變阻器阻值最大處，起保護電路作用，滑片P滑到最右端?！拘?詳解】[1][2]根據(jù)圖d可得，該電源電動勢為內阻為代入得12.廢水脫鹽過程中，電導率是一個關鍵的監(jiān)測指標（電導率是電阻率的倒數(shù)）。某研究性學習小組對廢水電導率進行了檢測。（1）為了方便測量水樣品的電阻，將采集的水樣裝入絕緣性能良好的塑料圓柱形容器內，容器兩端用圓片狀金屬電極密封，容器兩電極間長度為，圓柱形容器內徑為。（2）該小組先用多用電表歐姆擋粗測容器內水樣的電阻。當選擇“”擋時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過小，指針指在如圖甲中位置，該同學換擋后進行正確操作，指針指在如圖甲中位置，則電阻阻值為_____。（3）該小組從實驗室中找到如下實驗器材：A電流表（，內阻約）B.電流表（，內阻約）C.電壓表（，內阻約）D.滑動變阻器E.電源（，內阻約）F.開關和導線若干①電路中電流表應選用_____（填器材前的字母）；②按圖乙連接好電路，閉合開關后，滑動變阻器的滑片從一端移到另一端，電壓表和電流表均有示數(shù)但變化不明顯，則可以推斷_____。（填正確答案標號）A.樣品連接處發(fā)生斷路B.電流表連接方式有誤，應改為外接法C.滑動變阻器連接方式有誤，應改為分壓式接法（4）該水樣電導率的表達式為_____（用測得的物理量、、、表示）。由于電表內阻的影響，實驗測得該水樣的電導率_____（填“大于”、“小于”或“等于”）其真實值?！敬鸢浮竣?12000②.A③.C④.⑤.小于【解析】【詳解】（2）[1]選擇“”擋時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過小，說明電阻值偏大，應該換大倍率進行測量，所以應該選×1k擋，由圖甲中位置可知電阻阻值為（3）①[2]由于電源電動勢為12V，估算可得流過待測樣品的電流最大值為故電流表應選擇A；②[3]A．閉合開關后，滑動變阻器的滑片從一端移到另一端，電壓表和電流表均有示數(shù)說明樣品連接處沒有發(fā)生斷路，故A錯誤；B．無論電流表內接法或外接法兩電表均有讀數(shù)且變化明顯，故B錯誤；C．由于滑動變阻器最大阻值200Ω，遠小于樣品的電阻值（約12000Ω），采用限流接法調節(jié)滑動變阻器對整個電路的總電阻影響很小，故兩電表變化不明顯，故C正確。故選C。（4）[4]根據(jù)電阻定律可得又，聯(lián)立可得該水樣電導率的表達式為[5]由電路圖可知，電流表采用內接法，由于電流表的分壓使得電壓表示數(shù)大于真實電壓，根據(jù)可知由于電表內阻的影響，實驗測得該水樣的電導率小于其真實值。13.如圖為著名的密立根油滴實驗裝置：水平放置的兩平行絕緣金屬板間距d=0.2m，兩極板間電壓U=20V。在上極板的中間開一小孔，使質量m=3.2×10-16kg的微小帶電油滴從這個小孔落到極板中，觀察到油滴緩慢降落，最終懸浮在距上極板h=0.1m的P位置，g取10m/s2，求：（1）油滴所帶電荷量q；（2）從小孔到P點的過程中電場力對油滴做的功?！敬鸢浮浚?）3.2×10-17C（2）-3.2×10-16J【解析】【小問1詳解】油滴最終懸浮在P位置，則，解得【小問2詳解】油滴從小孔到P點的過程中電場力做功為代入數(shù)據(jù)解得14.如圖為某品牌的桶裝飲用水電動抽水器，內置電池、電動水泵。已知電動水泵工作電壓U=5V，工作電流I=0.5A。某次用該電動抽水器抽水喝時，出水口與桶內水面高度差h=0.6m，若桶內水的初速度為零，出水口出水速度v=2m/s，每秒出水質量m=0.2kg，忽略水在管道中的機械能損失，g取10m/s2。求：（1）每秒水泵消耗的電能；（2）水泵的輸出功率；（3）水泵的內阻?！敬鸢浮浚?）2.5J（2）1.6W（3）3.6Ω【解析】【小問1詳解】水泵在1秒內消耗的電能等于電流所做的功，則解得【小問2詳解】根據(jù)功能關系，水泵抽水1秒所做的功為水泵的輸出功率為解得【小問3詳解】水泵的輸入功率水泵的熱功率為根據(jù)焦耳定律可得可得，水泵的內阻15.有一研究粒子運動的設備，內部構造如圖甲