2024-2025學(xué)年高二年級(jí)上學(xué)期末試題物理一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)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(guò)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(kāi)關(guān)閉合或斷開(kāi)時(shí)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(shí)間產(chǎn)生的電流為（）A.0.05A B.0.5A C.5A D.50A【答案】D【解析】這段時(shí)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(gè)燈泡和一個(gè)定值電阻R，電流表、電壓表均為理想電表。開(kāi)關(guān)S原來(lái)是斷開(kāi)的，現(xiàn)將開(kāi)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】B．電壓表測(cè)的是變壓器的輸出電壓，而輸出電壓由輸入電壓決定，開(kāi)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(kāi)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(cuò)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(cuò)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(cuò)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(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)將一束等離子（含有大量等量正、負(fù)離子）垂直磁場(chǎng)噴入，下列說(shuō)法正確的是（）A.A極板的電勢(shì)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(qiáng)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】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(shì)低于B極板，故A錯(cuò)誤；B．由A項(xiàng)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(dòng)勢(shì)為兩板間等離子體的等效電阻為rR中電流若只增大磁感應(yīng)強(qiáng)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(cuò)誤。故選B。4.將如圖所示的電動(dòng)機(jī)接上電源后扇葉運(yùn)轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為、輸出的機(jī)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】根據(jù)能量守恒定律，應(yīng)有P電=P機(jī)+P熱故BCD錯(cuò)誤，A正確；故選A。5.如圖所示，交流電電壓，滑動(dòng)變阻器（阻值）的滑片處于某一位置時(shí)，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(shuō)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(dòng)變阻器觸頭向端移動(dòng)，燈泡將會(huì)變暗【答案】B【解析】A．由可知，故變壓器輸出電壓頻率為A錯(cuò)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(cuò)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(gè)電阻則有故若將滑動(dòng)變阻器觸頭向端移動(dòng)，則副線圈總電阻變大，故等效電阻變大由可知減小，又因?yàn)椋首兇?，所以變大，流過(guò)燈泡L1的電流變大，燈泡將會(huì)變亮，D錯(cuò)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(diǎn)分別固定等量異號(hào)的點(diǎn)電荷，下列說(shuō)法中正確的是（）A.F′點(diǎn)與C′點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B.A′點(diǎn)與F′點(diǎn)的電勢(shì)差等于O′點(diǎn)與D′點(diǎn)的電勢(shì)差C.將試探電荷+q由O點(diǎn)沿直線移動(dòng)到O′點(diǎn)，其電勢(shì)能先減小后增大D.將試探電荷+q由F點(diǎn)沿直線移動(dòng)到B點(diǎn)，其電勢(shì)能先增大后減小【答案】D【解析】A．根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加可知，正電荷在F'點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)和負(fù)電荷在C'點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向不同，正電荷在C'點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)和負(fù)電荷在F'點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向不同，因此F'點(diǎn)與C'點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)等量異種電荷的電勢(shì)分布特點(diǎn)可知，A′點(diǎn)與O′點(diǎn)的電勢(shì)差等于O′點(diǎn)與D′點(diǎn)的電勢(shì)差，而F′點(diǎn)的電勢(shì)高于O′點(diǎn)的電勢(shì)，所以A′點(diǎn)與F′點(diǎn)的電勢(shì)差小于O′點(diǎn)與D′點(diǎn)的電勢(shì)差，故B錯(cuò)誤；C．OO′為等勢(shì)線，將試探電荷由O點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到O′點(diǎn)，其電勢(shì)能不變，故C錯(cuò)誤；D．F點(diǎn)沿直線到B點(diǎn)電勢(shì)先升高后降低，所以正的試探電荷電勢(shì)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(chǎng)，其中豎直的一條電場(chǎng)線如圖甲中虛線所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電小球；在電場(chǎng)中從O點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿電場(chǎng)線豎直向下運(yùn)動(dòng)。以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)，取豎直向下為x軸的正方向，小球的機(jī)械能E與位移x的關(guān)系如圖乙所示，不計(jì)空氣阻力、則（）A.電場(chǎng)強(qiáng)度大小恒定，方向沿x軸正方向B.從O到的過(guò)程中，小球的速率越來(lái)越大，加速度越來(lái)越大C.從O到的過(guò)程中，相等的位移內(nèi)，小球克服電場(chǎng)力做的功相等D.到達(dá)位置時(shí)，小球速度的大小為【答案】B【解析】A．由圖乙可知，小球的機(jī)械能減少，所以向下運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力對(duì)帶負(fù)電小球做負(fù)功，則小球所受電場(chǎng)力沿x軸負(fù)方向，所以電場(chǎng)方向沿x軸正方向，由可知圖線的斜率表示電場(chǎng)力，由圖可知電場(chǎng)力減小，所以電場(chǎng)強(qiáng)度減小，故A錯(cuò)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(yùn)動(dòng)，故B正確；C．從O到x1的過(guò)程中，相等的位移內(nèi)，小球克服電場(chǎng)力做的功為由于場(chǎng)強(qiáng)減小，故減小，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)動(dòng)能定理可得解得到達(dá)x1位置時(shí)，小球速度故D錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.“空間電場(chǎng)防病促生”技術(shù)的基本原理是通過(guò)直流電源在懸掛電極和地面之間產(chǎn)生空間電場(chǎng)，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(jìn)植物快速生長(zhǎng)。圖中實(shí)線為該空間電場(chǎng)線的示意圖。下列說(shuō)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(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同C.鉀、鈣離子向根部聚集過(guò)程中電勢(shì)能減小D.空氣中帶負(fù)電的塵埃微粒（重力不計(jì)）都將沿電場(chǎng)線向懸掛電極聚集【答案】AC【解析】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(chǎng)力向下，故懸掛電極應(yīng)接電源正極，A正確；B．根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，但是方向不同，B錯(cuò)誤；C．鉀、鈣離子向根部聚集過(guò)程中，受到的電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，C正確；D．空氣中帶負(fù)電的塵埃微粒（重力不計(jì)）都將向懸掛電極聚集，但因?yàn)殡妶?chǎng)線是曲線，故微粒不能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。故選AC。9.口罩是人們抗擊新冠病毒入侵的一種常見(jiàn)防護(hù)物品，口罩對(duì)病毒起阻隔作用的是一層熔噴無(wú)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(guò)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(shuō)法中正確的是（）A.駐極體材料經(jīng)過(guò)靜電處理后所帶電荷總量仍為0B.通過(guò)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(chǎng)中進(jìn)行靜電處理D.在對(duì)駐極體材料進(jìn)行靜電處理過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)駐極體中的電荷做正功【答案】AD【解析】AB．由于靜電處理駐極體材料過(guò)程中，只是讓駐極體材料中的分子進(jìn)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(huì)使駐極材料的兩端對(duì)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(guò)靜電處理的駐極體材料兩端對(duì)外呈電性，則不帶電的微小顆粒物靠近駐極體時(shí)會(huì)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(cuò)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(chǎng)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(chǎng)中，由于駐極體中的正負(fù)電荷都會(huì)轉(zhuǎn)向電場(chǎng)的方向，故電場(chǎng)力對(duì)駐極體中的電荷做正功，C錯(cuò)誤，D正確；故選AD。10.如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的、間距為的光滑豎直平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上端接有開(kāi)關(guān)、電阻、電容器，其中電阻的阻值為，電容器的電容為（不會(huì)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(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在時(shí)刻單刀雙擲開(kāi)關(guān)接1，同時(shí)由靜止釋放金屬棒，時(shí)單刀雙擲開(kāi)關(guān)瞬間接到2，此后再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，金屬棒MN和導(dǎo)軌始終接觸良好（不計(jì)金屬棒和導(dǎo)軌的電阻，重力加速度），下列說(shuō)法正確的是（）A.單刀雙擲開(kāi)關(guān)接1后，金屬棒MN做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)B.在時(shí)電容器帶的電荷量是C.單刀雙擲開(kāi)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(yùn)動(dòng)的速度大小是【答案】BD【解析】A．單刀雙擲開(kāi)關(guān)接1后，金屬棒MN在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，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(dòng)勢(shì)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(cuò)誤；B．在時(shí)，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(kāi)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(cuò)誤；D．設(shè)金屬棒最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的電路來(lái)測(cè)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(kāi)關(guān)，為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，為滑動(dòng)變阻器，A為理想電流表。合上開(kāi)關(guān)，將開(kāi)關(guān)擲于1端，將的滑片置于適當(dāng)?shù)奈恢茫浵翧的示數(shù)，然后將擲于2端，記下A的示數(shù)。改變的滑片位置，多測(cè)幾組、，并計(jì)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?wèn)題：（1）按照如圖甲所示的電路圖，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖丙中的實(shí)物圖連接完整_________。（2）由圖甲可知，合上開(kāi)關(guān)之前，的滑片應(yīng)置于______（填“最右端”或“最左端”），多測(cè)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(shí)驗(yàn)過(guò)程可知，______（用、、表示），若圖乙中圖線的斜率為，則______（用、表示）?！敬鸢浮浚?）見(jiàn)解析（2）最左端偶然（3）【解析】（1）根據(jù)電路圖實(shí)物連線如圖所示（2）[1][2]合上開(kāi)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(cè)幾組、，作圖像的目的是消除偶然誤差。（3）[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(gè)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(yáng)能的光伏發(fā)電電池具有廣闊的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景。某興趣小組使用如圖甲電路，探究太陽(yáng)能電池的伏安特性曲線，其中P是電阻箱，E是太陽(yáng)能電池，電流表量程0~15mA、內(nèi)阻不計(jì)。（1）某次實(shí)驗(yàn)中電阻箱阻值為200Ω，電流表指針如圖乙所示，則此時(shí)電流為_(kāi)__________mA，電源兩端電壓為_(kāi)__________V。（2）在某光照強(qiáng)度下，測(cè)得太陽(yáng)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(yáng)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(qiáng)度下，測(cè)得的關(guān)系如上圖中曲線②所示。由圖可知曲線②中太陽(yáng)能電池的電動(dòng)勢(shì)___________（選填“大于”“小于”或“等于”）曲線①中太陽(yáng)能電池的電動(dòng)勢(shì)。（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(shí)電池的輸出功率為_(kāi)__________mW（保留兩位有效數(shù)字）；要使輸出功率達(dá)到最大，應(yīng)將電阻箱調(diào)至___________Ω（保留三位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）11.02.20（2）增大（3）大于（4）9.2##9.3##9.4220（190~250）【解析】（1）[1]電流表讀數(shù)為[2]電源兩端電源（2）[3]圖像斜率絕對(duì)值表示內(nèi)阻，則太陽(yáng)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(dòng)勢(shì)，則可知曲線②中太陽(yáng)能電池的電動(dòng)勢(shì)大于曲線①中太陽(yáng)能電池的電動(dòng)勢(shì)。（4）[5]如圖所示，畫(huà)出的電阻箱的圖線找出交點(diǎn)，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(shí)外電阻為在誤差范圍內(nèi)即可。13.如圖所示，長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定，下端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，繩與豎直方向的夾角。已知小球所帶電荷量，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)，取重力加速度，，。求：（1）小球所受電場(chǎng)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】根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)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(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(yùn)動(dòng)，設(shè)金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。求：（1）金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；（2）通過(guò)電阻R的電流大