福建省漳州市2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期末考試物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1漳州市2024-2025學(xué)年（上）期末高中教學(xué)質(zhì)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(guān)于各圖所涉及的靜電知識，下列說法正確的是（）A.圖甲，導(dǎo)體棒因靜電感應(yīng)A端帶正電荷，端帶負(fù)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】A．圖甲，根據(jù)靜電感應(yīng)原理可知，導(dǎo)體棒A端因感應(yīng)帶負(fù)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(dāng)帶電云層靠近建筑物時，避雷針上產(chǎn)生的感應(yīng)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(guān)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(jìn)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(chǎn)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(yù)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】A．移動電話是利用無線電波進(jìn)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(chǎn)生恒定的電場，不能產(chǎn)生電磁波，故C錯誤；D．麥克斯韋最早預(yù)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(guān)于點對稱，則（）A.A點處和B點處的電場強(qiáng)度大小相等，方向不同B.B點處和C點處的電場強(qiáng)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(zhì)子在B點的電勢能等于在C點的電勢能【答案】B【解析】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(qiáng)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(fù)電荷，由B、C關(guān)于MN對稱，即B點的電場強(qiáng)度等于C點的電場強(qiáng)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(zhì)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(jī)移動設(shè)備方面應(yīng)用廣泛。其原理如圖所示，質(zhì)量塊左、右側(cè)分別連接電介質(zhì)、輕質(zhì)彈簧，彈簧與電容器兩極板固定在外框上，質(zhì)量塊可帶動電介質(zhì)相對于外框無摩擦左右移動，但不能上下移動。則（）A.當(dāng)電路中沒有電流時，電容器所帶電荷量為零B.當(dāng)電路中沒有電流時，傳感器一定處于靜止?fàn)顟B(tài)C.當(dāng)電路中有順時針方向的電流時，傳感器一定向右加速D.當(dāng)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】A．當(dāng)電路中沒有電流時，說明電容器充電結(jié)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(yùn)動時，根據(jù)牛頓第二定律可知，彈力大小不變，電介質(zhì)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(dāng)電路沒有電流時，傳感器可能處于靜止?fàn)顟B(tài)、勻速運(yùn)動或勻變速運(yùn)動，故B錯誤；CD．當(dāng)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(zhì)插入極板間的深度加大，彈簧伸長，電介質(zhì)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(xì)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(fù)電B.A、C兩球間庫侖力為C.若，則A球?qū)球的庫侖力大于C球?qū)η虻膸靵隽.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】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?qū)球的庫侖力等于C球?qū)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(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A.圖甲中條形磁鐵以速度向右遠(yuǎn)離螺線管B.圖乙中水平軌道上兩根金屬棒分別向兩側(cè)勻速移動C.圖丙中水平放置的圓形導(dǎo)線框圓心正上方的直導(dǎo)線電流不斷增大D.圖丁中導(dǎo)線框在勻強(qiáng)磁場中繞平行于磁場的軸轉(zhuǎn)動【答案】AB【解析】A．圖甲中條形磁鐵向右遠(yuǎn)離螺線管，閉合線圈內(nèi)磁通量變小，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A正確；B．圖乙中兩根導(dǎo)體棒以一定速度向相反方向運(yùn)動，穿過閉合回路的磁通量變大，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B正確；C．根據(jù)通電直導(dǎo)線周圍磁場的分布規(guī)律以及對稱性可知圓形導(dǎo)線框中的磁通量始終為零，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤；D．丁圖中導(dǎo)線框在勻強(qiáng)磁場中繞平行于磁場的OO＇軸轉(zhuǎn)動，導(dǎo)線框中的磁通量始終為零，不能產(chǎn)生感應(yīng)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(biāo)軸，坐標(biāo)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(qiáng)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】A．x1、x2兩點間的電勢差為0-（-φ0)=φ0，故A正確；B．電勢是標(biāo)量，O點的電勢為正，x2點的電勢為負(fù)，電勢的正負(fù)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(qiáng)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(qiáng)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(nèi)電阻。則（）A.開關(guān)接2時量程為B.的阻值約為C.的阻值約為D.開關(guān)接2時電流表的內(nèi)阻小于開關(guān)接1時的內(nèi)阻【答案】CD【解析】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(guān)接1時，新電流表的內(nèi)阻接2時新電流表的內(nèi)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(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場中，一根長度，通有電流的通電導(dǎo)線與磁場方向垂直放置，則導(dǎo)線所受磁場力大小為_____；若僅將通過導(dǎo)線的電流減小為原來的一半，導(dǎo)線所受磁場力為_____，此時磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為_____?！敬鸢浮?.0×10-34.0×10-30.1【解析】[1]當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)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(dāng)導(dǎo)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(yīng)強(qiáng)度的大小和是否放置通電導(dǎo)線以及放置的方向無關(guān)，B＝0.1T。10.某同學(xué)研究了學(xué)校宿舍樓的火警報警裝置的電路如圖所示，電源內(nèi)阻不可忽略，為熱敏電阻，其阻值隨溫度升高而減小，當(dāng)電鈴兩端電壓達(dá)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(dǎo)致內(nèi)阻變大、電動勢變小，則報警裝置的臨界溫度_____（填“升高”或“降低”）?！敬鸢浮孔兇笞冃∩摺窘馕觥縖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??；[3]若電池內(nèi)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(xué)測量此電池的電動勢和內(nèi)阻。他選用的器材為：電壓表（0~15V，內(nèi)阻未知），電流表（0~0.6A，內(nèi)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(yīng)選擇圖_____（填“b”或“c”）測量更精確。（2）閉合開關(guān)前，滑片P應(yīng)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(nèi)阻為_____Ω?！敬鸢浮浚?）b（2）最右端（3）9.00.50【解析】（1）根據(jù)題中條件，因為電流表內(nèi)阻已知，選擇圖b沒有系統(tǒng)誤差，測量更精確。（2）閉合開關(guān)前，滑片P應(yīng)置于滑動變阻器阻值最大處，起保護(hù)電路作用，滑片P滑到最右端。（3）[1][2]根據(jù)圖d可得，該電源電動勢為內(nèi)阻為代入得12.廢水脫鹽過程中，電導(dǎo)率是一個關(guān)鍵的監(jiān)測指標(biāo)（電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù)）。某研究性學(xué)習(xí)小組對廢水電導(dǎo)率進(jìn)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(nèi)，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(nèi)徑為。（2）該小組先用多用電表歐姆擋粗測容器內(nèi)水樣的電阻。當(dāng)選擇“”擋時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，指針指在如圖甲中位置，該同學(xué)換擋后進(jìn)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(nèi)阻約）B.電流表（，內(nèi)阻約）C.電壓表（，內(nèi)阻約）D.滑動變阻器E.電源（，內(nèi)阻約）F.開關(guān)和導(dǎo)線若干①電路中電流表應(yīng)選用_____（填器材前的字母）；②按圖乙連接好電路，閉合開關(guān)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(biāo)號）A.樣品連接處發(fā)生斷路B.電流表連接方式有誤，應(yīng)改為外接法C.滑動變阻器連接方式有誤，應(yīng)改為分壓式接法（4）該水樣電導(dǎo)率的表達(dá)式為_____（用測得的物理量、、、表示）。由于電表內(nèi)阻的影響，實驗測得該水樣的電導(dǎo)率_____（填“大于”、“小于”或“等于”）其真實值?！敬鸢浮浚?）12000（3）AC（4）小于【解析】（2）[1]選擇“”擋時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，說明電阻值偏大，應(yīng)該換大倍率進(jìn)行測量，所以應(yīng)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(yīng)選擇A；②[3]A．閉合開關(guān)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(nèi)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(yuǎn)小于樣品的電阻值（約12000Ω），采用限流接法調(diào)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(dǎo)率的表達(dá)式為[5]由電路圖可知，電流表采用內(nèi)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(nèi)阻的影響，實驗測得該水樣的電導(dǎo)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(zhì)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】（1）油滴最終懸浮在P位置，則，解得（2）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(nèi)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(nèi)水面高度差h=0.6m，若桶內(nèi)水的初速度為零，出水口出水速度v=2m/s，每秒出水質(zhì)量m=0.2kg，忽略水在管道中的機(jī)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(nèi)阻?！敬鸢浮浚?）2.5J（2）1.6W（3）3.6Ω【解析】（1）水泵在1秒內(nèi)消耗的電能等于電流所做的功，則解得（2）根據(jù)功能關(guān)系，水泵抽水1秒所做的功為水泵的輸出功率為解得（3）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(nèi)阻15.有一研究粒子運(yùn)動的設(shè)備，內(nèi)部構(gòu)造如圖甲