莆田四中2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期中考

物理學(xué)科試卷

注意事項:

1.答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息。

2.請將答案正確填寫在答題卡上?？荚嚱Y(jié)束后，只提交答題卡，寫在試卷上的答案一律無效。

3.本試卷滿分為100分，考試時間為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

是符合題目要求的。

1.如圖所示，A為帶正電的金屬板，所帶電荷量大小為。，沿金屬板的垂直平分線在距離板,?處放

一質(zhì)量為〃?、電荷量為夕的小球，小球可視為質(zhì)點，用絕緣絲線懸掛于。點，小球受水平向右的電

場力作用而偏轉(zhuǎn)夕角后處于靜止狀態(tài)，靜電力常量為七則小球所在處的電場強度大小為（）

mgtan0

c.qD.q

【答案】C

【解析】

【詳解】對小球受力分析，如圖所示

O

////////

|\

?X

T

廠電

mg

根據(jù)平衡條件得

用?=mgtan0

又

/=qE

解得

mgtan0

LL-

q

E=k—

因金屬板不能看成點電荷，故其在小球所在位置的電場強度不能用產(chǎn)進行計算。

故選C。

2.在一空間中存在電場，x軸上各點的場強方向均與x軸平行，x軸正平軸上電勢夕隨位置的變化

圖線如圖所示。則（）

%

A.將負試探電荷靜置在必處，其保持靜止

B.從。點到M點場強的方向先沿.r軸負向后沿x軸正向

C.將正試探電荷從七處靜止釋放，其經(jīng)過M處時動能最大

D.該空間中的電場可能是兩等量同種點電荷產(chǎn)生的

【答案】B

【解析】

【詳解】A.曲線上任意一點的切線的斜率表示電場強度；M處切線的斜率不為零，電場強度不為

零，將負試探電荷靜置在歷史，不能保持靜止，A錯誤；

B.由圖可知，從。點到七點電勢沿正方向逐漸增加，根據(jù)沿電場線的方向電勢逐漸降低，故場強

方向沿x負方向，同理可知，從修到"點，場強沿x負方向，B正確：

C.將正試探電荷從乃處靜止釋放，從用處移到M處電勢一直降低，根據(jù)

W=qU

可知電場力做正功，動能一直增大，C錯誤；

D.由圖像中曲線分布的不對禰性，可知該空間中的電場不可能是兩等量異種點電荷產(chǎn)生的，D錯

誤。

故選Bo

3.如圖所示，電源電動勢為￡內(nèi)阻為八%為定值電阻，且為，?<&>,電容器的電容為a閉合開

關(guān)S,增大可變電阻A阻值的過程中，電壓表示數(shù)的變化量為△以電流表示數(shù)的變化量為△/,則

()

A.電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)/的比值為扁+廠

B.AU和A/的比值為〃

C.電容器電荷的增加量為CAU

D.電源輸出功率增加

【答案】C

【解析】

【詳解】A.可變電阻R兩端電壓為電壓表示數(shù)U,電流表示數(shù)/為流過可變電阻R的電流，由電

阻的定義可知，可變電阻的阻值

R"

I

A錯誤；

B.由閉合電路歐姆定律可知

E=U+I(R0+r)

則AU和△/的比值為

\U

M

B錯誤;

C.該過程電容器的電荷量增加量

△q=CbU

C正確；

D.電源輸出功率隨電阻變化的圖像如圖所示

當外電阻等于電源內(nèi)阻時，電源輸出功率最大，由于，Y尺,由圖可知電源輸出功率減小，D錯誤。

故選Co

4.1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器。如用所示，i文臺加速器由兩個銅質(zhì)D形盒

口刀2構(gòu)成，其間留有空隙，某時刻質(zhì)子源在Di盒中心無初速度釋放一電子進入加速器，最終從

A點引出。下列說法正確的是（）

A.磁場方向垂直加速器向下

B.只要回旋加速器半徑足夠大，就可以把電子加速到小于光速的任意速率的高能粒子

C.電子獲得的最大速度與加速電壓有關(guān)

D.僅減小加速電壓，電子加速的次數(shù)增多

【答案】D

【解析】

【詳解】A.根據(jù)左手定則可知磁場方向垂直加速器向上，故A錯誤；

B.由于相對論效應(yīng)的限制，電子被加速到的能量并不是任意高的，而是有一個上限。因比，雖然

回旋加速器能夠加速電子到高能狀態(tài)，但并不能將電子加速到小于光速的任意速率，故B錯誤；

C.當電子的運動半徑等于D形盒半徑時，電子獲得的速度最大，根據(jù)洛倫茲力提供向心力

v2

evmB-m—

mR

解得

eBR

%=----

in

故電子獲得的最大速度與加速電壓無關(guān)，故c錯誤；

D.根據(jù)動能定理

〃12

neU=—2wv"m

解得電子加速的次數(shù)為

eB2R2

n=------

2mU

故僅減小加速電壓，電子加速的次數(shù)增多，故D正確。

故選D。

二、雙項選擇題:本題共4小題，每小題6分，共24分。每小題有兩個選項符合題目要求，全部選

對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分

5.如圖，在垂直于紙面的范圍足夠大的勻強磁場中，有一個矩形線圈。兒4,線圈平面與磁場垂宜,

01。2與。3。4都是線圈的兩個對稱軸。線圈在下列運動中，能使其中產(chǎn)生感應(yīng)電流（）

A.向上或向卜平動B.繞。。2軸變速轉(zhuǎn)動

C.繞。3。4軸變速轉(zhuǎn)動D.垂直紙面向外運動

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.線圈向上或向下運動時，穿過線圈的磁通量不變，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯誤；

B.線圈繞QO2軸變速轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁通量發(fā)生改變，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B正確；

C.線圈繞。3。4軸變速轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁通量發(fā)生改變，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C正確：

D.線圈垂直紙面向外運動時，穿過線圈的磁通量不變，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D錯誤。

故選BCo

6.臨沂籍物理學(xué)家薛其坤院士榮獲2023年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎。薛院士在研究霍爾效應(yīng)的過程

中發(fā)現(xiàn)了量子反?；魻栃?yīng)現(xiàn)象。如圖是某金屬材料做成的雷爾元件，所加磁場方向及電流方向如

圖所示，則（）

A.該霍爾元件的前后兩表面間存在電壓,且前表面電勢高

B.該霍爾元件的前后兩表面間存在電壓,且后表面電勢低

C.該霍爾元件的上下兩表面間存在電壓,且上表面電勢高

D.該霍爾元件的上下兩表面間存在電壓,且上表面電勢低

【答案】AB

【解析】

【詳解】根據(jù)題意，由于金屬材料的裁流子為自由電子，由左手?定則可知，自由電子向后表面偏轉(zhuǎn),

則該霍爾元件的前后兩表面間存在電壓，且前表面電勢高。

故選ABo

7.如圖所示，電源電動勢E=12V,內(nèi)阻尸IC,%=60。開關(guān)閉合后，電動機恰好正

常工作。已知電動機的額定電壓“。為6V,電動機線圈的電阻&為0.5Q,下列說法正確的是（

)

D

A.電阻?兩端的電壓為4V

B.通過電動機的電流為12A

C.電源的效率為75%

D.電動機的輸入功率為12W

【答案】CD

【解析】

,E-U。12-6...

I=------=--------A=3A

【詳解】A.根據(jù)歐姆定律可得，電路中的干路電流凡十〃2

則定值電阻飛兩端的電壓&=陽=3x1V=3V,故人錯誤：

=—=—A=1A

B.根據(jù)歐姆定律可知，通過“2的電流為"46

故通過電動機的電流，M=/-/2=2A,故B錯誤；

C.根據(jù)上述分析可知，電源內(nèi)阻分擔的電壓

則路端電壓U=￡-"=12V—3V=9V

7=—xlOO%=—xlOO%=—xl00%=75%

則電源的效率IEE12,故C正確；

D.電動機的輸入功率幾=/山。=2><6\￥=12亞，故口正確。

故選CD“

8.如圖，在直角坐標系中有a、b、c、d四點，c點坐標為(-4cm,3cm)。現(xiàn)加上一方

向平行于xO)?平面的勻強電場，b、c、d三點電勢分別為9V、25V、16V,將一電荷量為

-2xlO'C的點電荷從"點沿"cd移動到d點、,下列說法正確的是()

My/cm

di?

-4-2x/cm

A.坐標原點O的電勢為OV

B.電場強度的大小為50()V/m

C.該點電荷在Q點的電勢能為2xl(Hj

D.該點電荷從。點移到d點的過程中,電場力做的功為8>：10<J

【答案】AB

【解析】

【詳解】A.由于該電場是勻強電場，故沿著同一個方向相同距離電勢差相等，故

解得

%=ov

故A正確;

xe=-2.25cm

則加連線是勻強電場中的等勢線，過O點作兒連線的垂線，交點為/,由數(shù)學(xué)知識解得0.的長度

d=1.8cm

根據(jù)電勢差與電場強度的關(guān)系可知

E=^

d

解得

￡二500V/m

故B正確；

C.因水”23,則

%-%=2(%-七)

解得

%=-8V

該點電荷在。點的電勢能為

-5

Ep,,=q(pa=-2xlOx(-8)J=1.6xlO^J

故C錯誤；

D.該點電荷從。點移到d點，電場中做功為

5

Wail=(-8-16)x(-2x10)J=4.8x10

故D錯誤。

故選ABo

三、填空題：本大題共2小題，共8分

9.如圖所示，固定放置的正點電荷的電荷量為。將不帶電的枕形導(dǎo)體放置在正點電荷的右側(cè)，

4、“為枕形導(dǎo)體上左右兩側(cè)的端點，O為枕形導(dǎo)體的中點，當枕形導(dǎo)體達到靜電平衡后，枕形導(dǎo)

體左側(cè)帶(填“正”或“負”)電，力點的電勢(填“大于”“小于”或“等于")8的電勢。

【答案】①.負②.等于

【解析】

【詳解】［1］根據(jù)靜電感應(yīng)原理可知，枕形導(dǎo)體左端帶負電；

⑵處于靜電平衡的導(dǎo)體自身為一個等勢體，則彳點的電勢等于8點的電勢。

10.如圖所示電路，電源電動勢為3V,內(nèi)阻為1Q,滑動變阻器總電阻為3Q,定值電阻&=2。,

閉合電鍵，在滑片從。移到方的過程中，電源總功率的最小值為W,變阻器消耗的最大功

率為Wo

1~O1——

氐

——1|——crT

【答案】①1.5②.0.75

【解析】

【詳解】［1］當電路總電阻最大時，電流最小，電源總功率最小，則有

E3

min—0--------A=0.5A

&max3+2+1

電源總功率的最小值為

%"%"3XO.5W=L5W

［2］滑動變阻器消耗的功率為

P€1-

/戒Q-----：——）2

=（R=---------

,%+凡+尸％+小*±+2（4+廠）

人滑

可知當

R滑=凡+r=3。

滑動變阻器消耗的功率最大，則有

F3

?（R…廠）2%=（T-7-7）2X3w=0.75W

N滑+/+1J+Z+1

四、實驗題：本大題共2小題，共14分

11.用如圖1所示的多用電表測量電阻，要用到選擇開關(guān)K和兩個部件S、To

請根據(jù)卜列步驟完成電阻測量:

，s

/T

一K

圖1

①旋動部件，使指針對準電流的“0”刻線。

②將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“x1()()”的位置。

③將插入"+"、"一''插孔的表筆短接，旋動部件,使指針對準電阻的(填“0刻線”或上刻

線”)。

④將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，為了得到比較準確的測量結(jié)果，請從

下列選項中挑出合理的步驟，并按的順序進行操作，再完成讀數(shù)測量。

A.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“xlK”的位置

B.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“x|0”的位置

C.將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接

D.將兩表筆短接，旋動合適部件，對電表進行校準

【答案】①.S②.T③.0刻線ADC

【解析】

【分析】

【詳解】(1)0]首先要對表盤機械校零，所以旋動部件是S.

(3)[2][3]接著是歐姆調(diào)零，將“十插孔的表筆短接，旋動部件T,讓表盤指針指在最右端零刻度

處.

(4)[4]當兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，為了得到比較準確的測量結(jié)果，必

須將指針在中間刻度附近，所以要將倍率調(diào)大.原因是指針偏轉(zhuǎn)小，則說明阻值大，則只有調(diào)大倍

率才會實現(xiàn).所以正確順序ADC

12.在“測量干電池的電動勢和內(nèi)阻”實驗中

圖1圖2

圖3

（I）部分連線如圖1所示，導(dǎo)線。端應(yīng)連接到（選填7"、“肥、“。喊“力”）接線柱上。正

確連接后，某次測量中電壓表指針位置如圖2所示，其示數(shù)為V。

（2）測得的7組數(shù)據(jù)已標在如圖3所示U-/坐標系上，序作圖法求干電池的電動勢

E=V和內(nèi)阻廠=Q,（計算結(jié)果均保留兩位小數(shù)）

［答案】①.8②.1.20③.1.50④.1.04

【解析】

【詳解】（1）［1］電壓表測量的電壓應(yīng)為路端電壓，開關(guān)應(yīng)能控制電路，所以導(dǎo)線。端應(yīng)連接到4

處；

⑵干電池電動勢約為L5V,電壓表選擇O-3V量程，分度值為0.1V,題圖中電壓表讀數(shù)為

1.20V；

（2）［3］［4］作出0一/如圖所示

U=E-lr

可知

U-/圖像縱軸截距為電源電動勢可得

￡=1.50V

UT圖像斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻

1.50-1.00

Q=1.04Q

0.48-0

【點睛】

五、解答題（本題共3小題，第13題8分，第14題14分，第15題16分，共38分。解寫出必要

的文字說明、公式和步驟，只寫最后答案的不給分）

13.如圖所示，質(zhì)量為〃?、長為乙的直導(dǎo)線ab放置在傾角為。的光滑平行金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)線長度恰

好等于導(dǎo)軟寬度，導(dǎo)線與導(dǎo)軌垂直月.與導(dǎo)軌接觸良好，電流大小為/，要求導(dǎo)線靜止在導(dǎo)軌上

（重力加速度為g）。若磁場的方向豎直向上，則磁感應(yīng)強度為多大？

mgtanO

【答案】IL

【解析】

【詳解】若磁場的方向豎直向上，從。向。觀察，導(dǎo)線必受力情況如圖甲所示

cBIL

tan(9=---

由平衡條件可得〃嚕

B二mgtan<9

解得一1L

14.平面直角坐標系x°y中，第I象限存在沿)'軸負方向的勻強甩場，第W象限存在垂直于坐標平

面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為瓦--質(zhì)量為加、電荷量為。的帶正電的粒子從軸負半軸

上的P點與)'軸正方向成120。垂直磁場射入第W象限，經(jīng)X軸上的N點與X軸正方向成120。角射

入電場，最后從V軸正半軸上的M點以垂直于y軸方向的速度射出電場，粒子從P點射入磁場的

速度為L不計粒子重力，求

(1)粒子在磁場中運動的軌道半徑心

(2)粒子從P點運動到“點的總時間/；

(3)勻強電場的場強大小員

rnv

【答案】⑴qB

《+66+54>%

(2)6qB

(3)4

【解析】

【小問1詳解】

CWV2

Bqv=-----

洛倫茲力提供圓周運動的向心力，則有R

R——

可得粒子在磁場中運動的軌道半徑

【小問2詳解】

作出粒子運動軌跡如圖所示

27rm

T=------

由幾何關(guān)系可知，粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的角度為150。，粒子在磁場中運動的周期v訪

150°^5兀m

’1=-----oT=------

則粒子在磁場中運動的時間360°6Bq

ON=Rsin30°+Rcos30°=(1+百麗

由幾何知識可得28夕

ON(1+V3>

從N到M運動的時間2vcos60°Bq

_(6+6>/3+

則粒子從尸點運動到〃點的總時間126Bq

【小問3詳解】

vsin60°=—

在電場中豎直方向則有m

E二（3一揚/

解得4

3

15.如圖所示，8COG是光滑絕緣的5圓形軌道，位于豎直平面內(nèi)，軌道半徑為R,下端與水平絕

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(xiàn)有一質(zhì)量為機、帶正電的小滑塊

3

（可視為質(zhì)點）置于水平軌道上，滑塊受到的電場力大小為4,滑塊與水平軌道間的動摩擦因

數(shù)為0.5,重力加速度為g。

（1）若滑塊從水平軌道上距離8點s=3R的4點由靜止釋放，從釋放到滑塊到達與圓心。等高的

。點這一過程的電勢能變化最；