第1頁/共1頁2024-2025學(xué)年高二年級上學(xué)期末試題物理（時長：75分鐘）（滿分100分）一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.電弧是一種氣體放電現(xiàn)象，電流通過某些絕緣介質(zhì)（例如空氣）所產(chǎn)生的瞬間火花。電力系統(tǒng)中，絕緣開關(guān)閉合或斷開時常常產(chǎn)生高壓電弧。已知某次電弧在2ms中釋放了0.1C電荷量，則這段時間產(chǎn)生的電流為（）A.0.05A B.0.5A C.5A D.50A【答案】D【解析】【詳解】這段時間產(chǎn)生的電流為故選D。2.如圖所示，理想變壓器輸入電壓保持不變，副線圈接有兩個燈泡和一個定值電阻R，電流表、電壓表均為理想電表。開關(guān)S原來是斷開的，現(xiàn)將開關(guān)S閉合，則（）A.電流表的示數(shù)減小B.電壓表的示數(shù)不變C.原線圈輸入功率減小D.電阻R消耗的電功率減小【答案】B【解析】【詳解】B．電壓表測的是變壓器的輸出電壓，而輸出電壓由輸入電壓決定，開關(guān)S閉合后輸入電壓不變，所以輸出電壓不變，電壓表示數(shù)不變，故B正確；A．開關(guān)S閉合后，變壓器輸出端電阻變小，輸出電流變大，而輸出電流決定輸入電流，根據(jù)可知，輸入電流變大，電流表示數(shù)變大，故A錯誤；C．變壓器輸入電壓不變，輸入電流變大，根據(jù)可知，原線圈輸入功率變大，故C錯誤；D．由于輸出電流變大，根據(jù)可知，電阻R消耗的電功率變大，故D錯誤。故選B。3.如圖所示，兩平行金屬板A、B與電阻R相連，金屬板間有一勻強磁場?，F(xiàn)將一束等離子（含有大量等量正、負(fù)離子）垂直磁場噴入，下列說法正確的是（）A.A極板的電勢高于B極板 B.R中有從b到a的電流C.若只增大磁感應(yīng)強度，R中電流不變 D.若只增大兩極板間距，R中電流不變【答案】B【解析】【詳解】A．由左手定則，正離子受洛倫茲力向下偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子受洛倫茲力向上偏轉(zhuǎn)，B板為電源的正極，A極板的電勢低于B極板，故A錯誤；B．由A項分析可知，B板為電源的正極，A極板為電源的負(fù)極，R中有從b到a的電流，故B正確；CD．由平衡條件得電源電動勢為兩板間等離子體的等效電阻為r，R中電流若只增大磁感應(yīng)強度，R中電流增大，若只增大兩極板間距，R中電流增大,故CD錯誤。故選B。4.將如圖所示的電動機接上電源后扇葉運轉(zhuǎn)，電動機消耗的電功率為、輸出的機械功率為、產(chǎn)生的電熱功率為，它們間的關(guān)系是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)能量守恒定律，應(yīng)有P電=P機+P熱故BCD錯誤，A正確；故選A。5.如圖所示，交流電電壓，滑動變阻器（阻值）的滑片處于某一位置時，理想交流電壓表示數(shù)，燈泡（，100W）、（50V，50W）均恰好正常發(fā)光。變壓器為理想變壓器，下列說法正確的是（）A.變壓器輸出電壓頻率為100HzB.電阻C.變壓器原副線圈匝數(shù)比D若將滑動變阻器觸頭向端移動，燈泡將會變暗【答案】B【解析】【詳解】A．由可知，故變壓器輸出電壓頻率為A錯誤；C．設(shè)變壓器的輸出電壓為，燈泡正常發(fā)光，則由題意可知變壓器的輸入電壓為故變壓器原副線圈匝數(shù)比，C錯誤；B．變壓器輸出電流為由，可得交流電源的電壓有效值為故電阻的阻值為B正確；D．設(shè)副線圈總電阻為R，將變壓器等效為一個電阻，則有故若將滑動變阻器觸頭向端移動，則副線圈總電阻變大，故等效電阻變大由可知減小，又因為，故變大，所以變大，流過燈泡L1的電流變大，燈泡將會變亮，D錯誤。故選B。6.如圖所示，正六棱柱上下底面的中心為O和O′，A、D兩點分別固定等量異號的點電荷，下列說法中正確的是（）A.F′點與C′點的電場強度相同B.A′點與F′點的電勢差等于O′點與D′點的電勢差C.將試探電荷+q由O點沿直線移動到O′點，其電勢能先減小后增大D.將試探電荷+q由F點沿直線移動到B點，其電勢能先增大后減小【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)電場強度的疊加可知，正電荷在F'點產(chǎn)生場強和負(fù)電荷在C'點產(chǎn)生的場強大小相等，方向不同，正電荷在C'點產(chǎn)生場強和負(fù)電荷在F'點產(chǎn)生的場強大小相等，方向不同，因此F'點與C'點的電場強度大小相等，電場強度方向不同，故A錯誤；B．根據(jù)等量異種電荷的電勢分布特點可知，A′點與O′點的電勢差等于O′點與D′點的電勢差，而F′點的電勢高于O′點的電勢，所以A′點與F′點的電勢差小于O′點與D′點的電勢差，故B錯誤；C．OO′為等勢線，將試探電荷由O點沿直線運動到O′點，其電勢能不變，故C錯誤；D．F點沿直線到B點電勢先升高后降低，所以正的試探電荷電勢能先增大后減小，故D正確。故選D。7.某空間區(qū)域的豎直平面內(nèi)存在電場，其中豎直的一條電場線如圖甲中虛線所示，一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電小球；在電場中從O點由靜止開始沿電場線豎直向下運動。以O(shè)為坐標(biāo)原點，取豎直向下為x軸的正方向，小球的機械能E與位移x的關(guān)系如圖乙所示，不計空氣阻力、則（）A.電場強度大小恒定，方向沿x軸正方向B.從O到的過程中，小球的速率越來越大，加速度越來越大C.從O到的過程中，相等的位移內(nèi)，小球克服電場力做的功相等D.到達位置時，小球速度的大小為【答案】B【解析】【詳解】A．由圖乙可知，小球的機械能減少，所以向下運動時電場力對帶負(fù)電小球做負(fù)功，則小球所受電場力沿x軸負(fù)方向，所以電場方向沿x軸正方向，由可知圖線的斜率表示電場力，由圖可知電場力減小，所以電場強度減小，故A錯誤；B．由牛頓第二定律可知加速度增大，則小球向下做加速度增大的加速運動，故B正確；C．從O到x1的過程中，相等的位移內(nèi)，小球克服電場力做的功為由于場強減小，故減小，故C錯誤；D．根據(jù)動能定理可得解得到達x1位置時，小球速度故D錯誤。故選B。二、多項選擇題∶本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有兩個或兩個以上選項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.“空間電場防病促生”技術(shù)的基本原理是通過直流電源在懸掛電極和地面之間產(chǎn)生空間電場，其作用之一是加速植物體內(nèi)帶正電的鉀、鈣離子等向根部聚集，促進植物快速生長。圖中實線為該空間電場線的示意圖。下列說法正確的是（）A.懸掛電極應(yīng)接電源正極B.圖中所示的A、B兩點場強相同C.鉀、鈣離子向根部聚集過程中電勢能減小D.空氣中帶負(fù)電的塵埃微粒（重力不計）都將沿電場線向懸掛電極聚集【答案】AC【解析】【詳解】A．植物體內(nèi)帶正電的鉀、鈣離子等向根部聚集，可知鉀、鈣離子等受到的電場力向下，故懸掛電極應(yīng)接電源正極，A正確；B．根據(jù)對稱性可知，A、B兩點的場強大小相等，但是方向不同，B錯誤；C．鉀、鈣離子向根部聚集過程中，受到的電場力做正功，電勢能減小，C正確；D．空氣中帶負(fù)電的塵埃微粒（重力不計）都將向懸掛電極聚集，但因為電場線是曲線，故微粒不能沿電場線運動，D錯誤。故選AC。9.口罩是人們抗擊新冠病毒入侵的一種常見防護物品，口罩對病毒起阻隔作用的是一層熔噴無紡布層，布層纖維里加有一種駐極體材料，駐極體材料分子中的正、負(fù)電荷原本不重合且雜亂分布，如圖甲所示，經(jīng)過靜電處理后變成較為規(guī)則的分布，如圖乙所示，從而具有靜電吸附的效果。以下說法中正確的是（）A.駐極體材料經(jīng)過靜電處理后所帶電荷總量仍為0B.通過靜電感應(yīng)，不帶電的微小顆粒物也可以被駐極體吸附并中和駐極體表面的電荷C.為了得到圖乙中規(guī)則的分布，需要將駐極體材料放入向左的電場中進行靜電處理D.在對駐極體材料進行靜電處理過程中，電場力對駐極體中的電荷做正功【答案】AD【解析】【詳解】AB．由于靜電處理駐極體材料過程中，只是讓駐極體材料中的分子進行了重新排布，使得分子中的正負(fù)電荷呈現(xiàn)規(guī)則性分布，故經(jīng)靜電處理后，會使駐極材料的兩端對外顯示電性，但駐極體材料整體所帶的電荷總量仍為0；由于經(jīng)過靜電處理的駐極體材料兩端對外呈電性，則不帶電的微小顆粒物靠近駐極體時會產(chǎn)生靜電感應(yīng)，從而被駐極體吸附，但由于不帶電的微小顆粒是電中性的，故不能中和駐極體表面的電荷，A正確，B錯誤；CD．要得到圖乙中駐極體材料中分子的規(guī)則分布情況，根據(jù)電場力的性質(zhì)可知，應(yīng)將駐極體材料放置在水平向右的電場中，由于駐極體中的正負(fù)電荷都會轉(zhuǎn)向電場的方向，故電場力對駐極體中的電荷做正功，C錯誤，D正確；故選AD。10.如圖所示，兩根足夠長的、間距為的光滑豎直平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上端接有開關(guān)、電阻、電容器，其中電阻的阻值為，電容器的電容為（不會被擊穿），金屬棒MN水平放置，質(zhì)量為，空間存在垂直軌道向外的磁感應(yīng)強度大小為的勻強磁場，在時刻單刀雙擲開關(guān)接1，同時由靜止釋放金屬棒，時單刀雙擲開關(guān)瞬間接到2，此后再經(jīng)過一段時間后金屬棒做勻速直線運動，金屬棒MN和導(dǎo)軌始終接觸良好（不計金屬棒和導(dǎo)軌的電阻，重力加速度），下列說法正確的是（）A.單刀雙擲開關(guān)接1后，金屬棒MN做加速度逐漸減小的加速運動B.在時電容器帶的電荷量是C.單刀雙擲開關(guān)接2瞬間金屬棒MN的加速度大小是D.最后金屬棒做勻速直線運動的速度大小是【答案】BD【解析】【詳解】A．單刀雙擲開關(guān)接1后，金屬棒MN在導(dǎo)軌上運動，電容器的充電電流為電容器所帶電荷量的變化量感應(yīng)電動勢則可知而金屬棒的加速度由此可知而根據(jù)牛頓第二定律有可得故A錯誤；B．在時，金屬棒速度為電容器兩端的電壓為則可知電容器的電荷量為故B正確；C．單刀雙擲開關(guān)接2瞬間，金屬棒與電阻串聯(lián)構(gòu)成閉合回路，由牛頓第二定律有而聯(lián)立解得故C錯誤；D．設(shè)金屬棒最后做勻速直線運動的速度為，則由平衡條件有解得故D正確。故選BD。三、非選擇題（本題共5小題，共54分?？忌鶕?jù)要求作答）11.實驗小組用如圖甲所示的電路來測量未知電阻的阻值，圖中標(biāo)準(zhǔn)電阻的阻值為，為電源，為單刀單擲開關(guān)，為單刀雙擲開關(guān)，為滑動變阻器，A為理想電流表。合上開關(guān)，將開關(guān)擲于1端，將的滑片置于適當(dāng)?shù)奈恢?，記下A的示數(shù)，然后將擲于2端，記下A的示數(shù)。改變的滑片位置，多測幾組、，并計算與的差值，作出的函數(shù)關(guān)系圖像如圖乙所示?；卮鹣铝袉栴}：（1）按照如圖甲所示的電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線將圖丙中的實物圖連接完整_________。（2）由圖甲可知，合上開關(guān)之前，的滑片應(yīng)置于______（填“最右端”或“最左端”），多測幾組、，作圖像的目的是消除______（填“系統(tǒng)”或“偶然”）誤差。（3）由上述實驗過程可知，______（用、、表示），若圖乙中圖線的斜率為，則______（用、表示）。【答案】（1）見解析（2）①.最左端②.偶然（3）①.②.【解析】【小問1詳解】根據(jù)電路圖實物連線如圖所示【小問2詳解】[1][2]合上開關(guān)S1之前，為了保證電流表的安全，R的滑片應(yīng)置于最左端；多測幾組、，作圖像的目的是消除偶然誤差?！拘?詳解】[1][2]S2擲于1端，I1表示Rx、R0并聯(lián)的總電流，S2擲于2端，I2表示Rx的電流，并聯(lián)電路的電壓相等，總電流等于兩個電阻電流之和，根據(jù)歐姆定律有I變形可得即若題圖乙中圖線的斜率為k，可得解得12.利用太陽能的光伏發(fā)電電池具有廣闊的開發(fā)和應(yīng)用前景。某興趣小組使用如圖甲電路，探究太陽能電池的伏安特性曲線，其中P是電阻箱，E是太陽能電池，電流表量程0~15mA、內(nèi)阻不計。（1）某次實驗中電阻箱阻值為200Ω，電流表指針如圖乙所示，則此時電流為___________mA，電源兩端電壓為___________V。（2）在某光照強度下，測得太陽能電池兩端電壓隨電流變化關(guān)系如圖中曲線①所示，則太陽能電池內(nèi)阻隨電流增大而___________。（選填“增大”“減小”或“不變”）（3）在另一更大光照強度下，測得的關(guān)系如上圖中曲線②所示。由圖可知曲線②中太陽能電池的電動勢___________（選填“大于”“小于”或“等于”）曲線①中太陽能電池的電動勢。（4）曲線①中，根據(jù)圖像估算，若電阻箱阻值調(diào)至500Ω，則此時電池的輸出功率為___________mW（保留兩位有效數(shù)字）；要使輸出功率達到最大，應(yīng)將電阻箱調(diào)至___________Ω（保留三位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?11.0②.2.20③.增大④.大于⑤.9.2##9.3##9.4⑥.220（190~250）【解析】【詳解】（1）[1]電流表讀數(shù)為[2]電源兩端電源（2）[3]圖像斜率絕對值表示內(nèi)阻，則太陽能電池內(nèi)阻隨電流增大而增大。（3）[4]縱截距表示電源電動勢，則可知曲線②中太陽能電池的電動勢大于曲線①中太陽能電池的電動勢。（4）[5]如圖所示，畫出的電阻箱的圖線找出交點，電壓約2.16V，電流約4.3mA，功率約在（9.2mW~9.4mW）誤差范圍內(nèi)即可。[6]最大功率用逼近法湊出，大約在1.67V、7.6mA處取得，故此時外電阻為在誤差范圍內(nèi)即可。13.如圖所示，長的輕質(zhì)細繩上端固定，下端連接一個可視為質(zhì)點的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強電場中，繩與豎直方向的夾角。已知小球所帶電荷量，勻強電場的場強，取重力加速度。求：（1）小球所受電場力的大小和方向；（2）小球的質(zhì)量；【答案】（1），方向水平向右；（2）【解析】【詳解】根據(jù)電場強度的定義式可得解得方向水平向右；根據(jù)平衡條件可得解得14.如圖所示，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌MN和PQ放置在水平面內(nèi)，其間距L=0.2m，磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場垂直軌道平面向下，兩導(dǎo)軌之間連接的電阻R=4.8Ω，在導(dǎo)軌上有一金屬棒ab，其電阻r=0.2Ω，金屬棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，如圖所示，在ab棒上施加水平拉力使其以速度v=0.5m/s向右勻速運動，設(shè)金屬導(dǎo)軌足夠長。求：（1）金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢；（2）通過電阻R的電流大小和方