廣東省廣州市2024-2025學(xué)年高二（上）期末物理試卷（含解析）

第=page77頁，共=sectionpages1212頁廣東省廣州市2024-2025學(xué)年高二（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.某同學(xué)在研究靜電感應(yīng)時，用帶電的金屬球靠近不帶電的驗電器，驗電器的金屬箔片張開。驗電器上感應(yīng)電荷的分布情況正確的是(

)A. B.

C. D.2.如圖所示為某電子秤示意圖。一絕緣支架放在電子秤上，上端固定一帶電金屬小球a，穩(wěn)定后，電子秤示數(shù)為F?，F(xiàn)將另一固定于絕緣手柄一端的不帶電金屬小球b與a球充分接觸后，再移至小球a正上方L處，待系統(tǒng)穩(wěn)定后，電子秤示數(shù)為F1；把小球b移走使其恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)，然后再將小球b與小球a充分接觸并重新移至a球正上方L處，電子秤示數(shù)為F2。若兩小球完全相同，則(

)A.F1>F2 B.F1<3.若直流高壓線掉到地上時，它就會向大地輸入電流，并且以高壓線與大地接觸的那個位置為圓心，形成一簇如圖所示等勢線同心圓，相鄰兩個等勢線的電勢差相等，A、B、C、D是等勢線上的四點且A、B、C在同一直線上，當(dāng)人走在地面上時，如果形成跨步電壓就會導(dǎo)致兩腳有電勢差而發(fā)生觸電事故，如圖所示，則下列說法正確的是(

)A.人從B沿著圓弧走到D會發(fā)生觸電

B.電勢的大小為φA>φB=φD>φC

C.電場強度的大小為4.如圖所示為某電容傳聲器結(jié)構(gòu)示意圖，當(dāng)人對著傳聲器講話，膜片會振動。若某次膜片振動時，膜片與極板間的距離減小，則在此過程中(

)A.電容器的電荷量減少 B.膜片與極板間的電場強度減小

C.電阻R中有方向向下的電流通過 D.膜片與極板構(gòu)成的電容器的電容減小5.在電磁感應(yīng)加熱設(shè)備中，有一無限長通電直導(dǎo)線與右側(cè)的矩形導(dǎo)線圈ABCD在同一平面內(nèi)，線圈的AB邊與直導(dǎo)線平行?，F(xiàn)用外力F使線圈向直導(dǎo)線靠近且始終保持AB邊與直導(dǎo)線平行，在AB邊靠近直導(dǎo)線的過程中，下列說法正確的是(

)A.直導(dǎo)線右側(cè)區(qū)域的磁場方向垂直紙面向外

B.線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向是ABCDA

C.外力F對線圈做的功全部轉(zhuǎn)化為線圈的動能

D.AB邊和CD6.某品牌掃地機器人如圖所示，已知其工作額定電壓為14V，額定功率為42W。掃地機器人體內(nèi)的電池容量為5100mA?h，充電時額定電壓為20V，額定電流為1.7A.掃地機器人正常工作時的電流為4A

B.電池充滿時儲存的化學(xué)能為5100mA?h

C.電池充滿電后，掃地機器人單次連續(xù)工作時長最多為37.如圖所示為汽車蓄電池與車燈、啟動電動機組成的電路，蓄電池內(nèi)阻為0.05Ω，車燈電阻不變，電動機線圈內(nèi)阻為0.02Ω，電流表和電壓表均為理想電表，只閉合S1時，電流表示數(shù)為10A，電壓表示數(shù)為12V；再閉合S2A.蓄電池的電動勢為12.5V B.車燈電阻為1.0Ω

C.啟動電動機工作時蓄電池兩端的電壓升高 二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.如圖所示，ABCD-EFGH為空間中正方體區(qū)域，上下表面的中心為O、O'。A、C兩點固定有等量異種點電荷，其中正電荷固定在A點，負(fù)電荷固定在C點，下列說法正確的是A.空間中E點與G點處電場強度相同

B.上表面的中心O點處電場強度為0

C.空間中B點的電勢與F點的電勢相等

D.電子自A點沿直線運動至B點的過程中電勢能增加

9.如圖所示，厚度為h、寬度為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時，在導(dǎo)體板的上、下表面之間會產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。實驗表明，當(dāng)磁場不太強時，電勢差U、電流I和B的關(guān)系為U=KIBd，式中的比例系數(shù)K稱為霍爾系數(shù)。設(shè)電流I(方向如圖)是由電子的定向流動形成的，導(dǎo)體單位體積中電子的個數(shù)為n，電子定向移動的速率為v，電量為A.上表面的電勢比下表面低

B.洛倫茲力對電子做正功

C.導(dǎo)體板之間的電場強度E=Uh

D.霍爾系數(shù)K的大小與d、h、n10.如圖所示，有一寬為2L的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于紙面向里。現(xiàn)有一邊長為L、粗細(xì)均勻的正方形金屬線框MNPQ，以恒定速度穿過磁場區(qū)域。在運動過程中，金屬線框MN邊始終與磁場區(qū)域邊界平行，取MN邊剛進(jìn)入磁場為計時起點，規(guī)定逆時針方向為電流正方向，則在下列選項中，能正確反映線框中感應(yīng)電流以及MN兩點間電勢差UMN隨時間變化規(guī)律的是(

)A. B.

C. D.三、實驗題：本大題共1小題，共6分。11.(1)某同學(xué)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑D，如圖甲所示，D=______mm。

(2)某同學(xué)用圖乙所示的裝置探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象以及影響感應(yīng)電流方向的因素。圖丙為電流表連接電源時其指針的偏轉(zhuǎn)情況。用絕緣線將導(dǎo)體ab懸掛在蹄形磁鐵的磁場中，閉合開關(guān)后，保持蹄形磁鐵不動，使導(dǎo)體ab左右擺動時電流表的指針______(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)。某次實驗發(fā)現(xiàn)電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)，則流過導(dǎo)體ab的電流方向為______，此時導(dǎo)體ab______擺動(選填“向左”或“向右”)。四、計算題：本大題共4小題，共48分。12.圖甲為太陽能山地車尾燈，其內(nèi)部為一組鎳氫電池組充電的光伏板，該光伏板受到陽光照射時，將太陽能轉(zhuǎn)化為鎳氫電池中的電能。某同學(xué)想測量該光伏板的電動勢(約為4V)和內(nèi)阻，他從實驗室借到了以下器材：電壓表V(量程0～3V，內(nèi)阻為3kΩ)，毫安表A(量程0～100mA，內(nèi)阻很小)，滑動變阻器R(0～500Ω)，定值電阻R1=3kΩ，定值電阻R2=12kΩ，開關(guān)、導(dǎo)線若干。圖乙為該同學(xué)設(shè)計測量的電路：

(1)閉合開關(guān)S前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到______(填“a”或“b”)端。閉合開關(guān)后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，測得多組數(shù)據(jù)，某次電壓表的示數(shù)如圖丙所示，則這時電路中的電壓為______V。

(2)為了精確測量電路電壓，則與電壓表串聯(lián)的定值電阻為______(選填“R1”或“R2”)。

(3)給光伏板一定的光照進(jìn)行實驗，將電壓表的讀數(shù)記為U，毫安表的讀數(shù)記為I，通過改變滑動變阻器的阻值，測得多組U、I值，根據(jù)記錄的實驗數(shù)據(jù)做出U-I圖像如圖丁所示，通過圖像可得光伏板的電動勢E=______V，圖中AB為線性段，此階段光伏板的內(nèi)阻r=______13.學(xué)校的飯卡屬于非接觸式ID卡，或稱射頻卡，內(nèi)部嵌有微型計算機芯片和線圈。當(dāng)飯卡靠近讀卡器時，讀卡器產(chǎn)生的磁場會在飯卡的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而為芯片供電，并通過線圈與讀卡器進(jìn)行無線通信。刷卡的原理可簡化為如圖甲所示，讀卡器產(chǎn)生的磁場B-t變化規(guī)律如圖乙所示(取垂直紙面向里為正向)。已知線圈匝數(shù)為10匝，每匝線圈面積為S=20cm2，線圈總電阻r=0.1Ω，線圈所連接的芯片的電阻R=0.3Ω，其余部分電阻不計。求：

(1)t=0.1s時，電阻14.如圖為某型質(zhì)譜儀的示意圖，由加速電場和磁分析器組成。磁分析器有一圓形勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，磁場邊界處安裝有接收膠片。從粒子源S發(fā)出的質(zhì)子和待測粒子x(初速度均為零，重力不計)，先后經(jīng)PQ間的電場加速后，沿軸線進(jìn)入勻強磁場，最終分別打到膠片上的C、D點。已知P、Q間的電壓為U，圓形磁場區(qū)域半徑為R，圓心為O，OC連線與軸線垂直，OD連線與軸線成θ=60°角，質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為q，粒子x的電荷量是質(zhì)子的2倍。求：

(1)質(zhì)子進(jìn)入磁場時的速度大小和磁感應(yīng)強度B的大小；

(2)待測粒子x的質(zhì)量M。15.如圖所示，豎直平面內(nèi)有一固定絕緣軌道ABCDP，由半徑為R的圓弧軌道CDP和與之相切于C點的水平軌道ABC組成，圓弧軌道的直徑DP與豎直半徑OC間的夾角θ。B點的右側(cè)空間存在水平向右的勻強電場。質(zhì)量為m1的不帶電絕緣滑塊M以初速度v0沿軌道向右運動，與靜止在B點質(zhì)量為m2的帶正電q小球N發(fā)生碰撞，碰后滑塊M靜止，小球N沿軌道運動，小球到達(dá)P點時恰好和軌道間無擠壓，小球和滑塊均視為質(zhì)點，碰撞過程中小球的電荷量不變，不計一切摩擦。

已知：半圓弧軌道徑R=0.5m，夾角θ=37°，質(zhì)量m1=0.2kg，初速度v0=4m/s，小球質(zhì)量m2=0.4kg，電荷量q=1×10-5C，g=10m/s2，sin37°=0.6，答案和解析1.B

【解析】A、同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，故驗電器的上端應(yīng)帶上與小球異號的電荷，當(dāng)金屬球帶正電時，驗電器上端的小球帶負(fù)電，金屬箔片帶正電，故A錯誤；

BCD.當(dāng)金屬球帶負(fù)電時，驗電器上端的小球帶正電，金屬箔片帶負(fù)電，故B正確，CD錯誤。

故選：B。

2.A【解析】設(shè)小球a初始帶電荷量為Q。小球b與小球a充分接觸后，電荷平分，均為Q2，兩者電性相同，b對a有豎直向下的庫侖力，則F'=kQ2×Q2L2=kQ24L，電子秤示數(shù)為F1=F+F'；使小球b再次不帶電，后將該不帶電小球b與小球a再次充分接觸并重新移至小球a正上方L處，小球a所剩電荷被兩小球再次平分，均為Q4【解析】A、B和D在同一條等勢線上，人從B沿著圓弧走到D不會發(fā)生觸電，故A錯誤；

B、根據(jù)題意，圓心處的電勢最高，向外越來越低，故φA>φB=φD>φC，故B正確；

C、電場強度看等差等勢線的疏密，故E?A>EB=ED>EC，故C錯誤；

D、AB的平均場強大于BC的平均場強，由圖可知AB的電勢差等于【解析】AD、根據(jù)C=?rS4πkd可知，膜片與極板間的距離d減小時，電容器的電容增大，電容器一直和電源連接，電容器兩極板間的電壓保持不變，根據(jù)Q=CU可知，電容器的電荷量增加，故AD錯誤；

B、因為兩極板間的電壓U不變，根據(jù)E=Ud可知，極板間距離d減小時，極板間的電場強度增大，故B錯誤；

C、由上面A的分析可知，電容器帶電荷量增加，所以需要給電容器充電，所以電阻R中有方向向下的充電電流，故【解析】AB、直導(dǎo)線中通有向上的電流，根據(jù)安培定則，知導(dǎo)線右側(cè)的磁場方向垂直紙面向里，則線圈ABCD內(nèi)部的區(qū)域磁場方向垂直紙面向里，用外力使線圈向直導(dǎo)線靠近時穿過線圈向里的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，可知感應(yīng)電流的方向為ABCDA方向，故A錯誤，B正確；

C、根據(jù)功能關(guān)系，可得外力F對線圈做的功轉(zhuǎn)化為線圈的動能和焦耳熱，故C錯誤；

D、根據(jù)左手定則，AB邊受安培力方向向右，CD邊受到的安培力的方向向左，由于到導(dǎo)線距離不相等，所以AB和CD處的磁感應(yīng)強度不相等，根據(jù)公式F=BIL，可知兩個安培力的大不小相等，故D錯誤。

故選：B。

6.【解析】A、掃地機器人正常工作時的電流為I=PU=4214A=3A，故A錯誤；

B、電池充滿時儲存的電荷量為5100mA?h，故B錯誤；

C、電池充滿電后，掃地機器人單次連續(xù)工作時長最多為t=qI=5100×10-33【解析】A、設(shè)蓄電池的電動勢為E，當(dāng)只閉合開關(guān)S1時，根據(jù)閉合電路的歐姆定律有E=U1+Ir=12V+10×0.05V=12.5V，故A正確；

B、根據(jù)歐姆定律可得車燈的電阻為R=U1I1=1210Ω=1.2Ω，故B錯誤；

【解析】A、空間中E點與G點處電場強度大小相同，方向不同，故電場強度不同，故A錯誤；

B、電場強度方向由正電荷指向負(fù)電荷，故上表面的中心O點處電場強度不為0，故B錯誤；

C、在等量異種點電荷產(chǎn)生的電場中平面DBFH所在的平面為等勢面，取無窮遠(yuǎn)處電勢為0，平面DBFH所在的平面電勢為0，故空間中B點的電勢與F點的電勢相等，故C正確；

D、電子自A點沿直線運動至B點的過程中電場力做負(fù)功，電勢能增加，故D正確；

故選：CD。

9.AC

【解析】A、由左手定則，可知載流子向上表面偏轉(zhuǎn)，載流子是自由電子，可知上表面的電勢低于下表面電勢，故A正確；

B、由洛倫茲力與速度方向垂直，可知洛倫茲力不會對電子做功，故B錯誤；

C、由勻強電場的特點，可知：E=Uh，故C正確；

D、穩(wěn)定狀態(tài)下，載流子受到的電場力與洛倫茲力平衡eBv=eUh，由電流的微觀表達(dá)式I=nevdh，可得到電勢差U=Bvh=BIned；

由題意可知U=KIBd【解析】線框進(jìn)入磁場的過程，由楞次定律可知，線框中感應(yīng)電流沿逆時針方向，為正。感應(yīng)電動勢大小和感應(yīng)電流大小分別為

E=BLv，i=ER=BLvR

MN兩點間電勢差為

UMN=3BLv4

進(jìn)入過程所用時間為

t1=Lv

線框完全進(jìn)入至恰要出磁場的過程，線圈內(nèi)磁通量沒有變化，沒有感應(yīng)電流。MN兩點間電勢差為

UMN=BLv

該過程所用時間為

t2=Lv

線框出磁場的過程，由楞次定律可知電流方向為順時針方向，為負(fù)。感應(yīng)電動勢大小和感應(yīng)電流大小分別為

E=BLv，i=ER=BLvR【解析】(1)金屬絲的直徑為D=1.5mm+34.7×0.01mm=1.847mm

(2)導(dǎo)體ab左右擺動時，導(dǎo)體ab切割磁感線，則電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。根據(jù)圖丙可知電流方向從正接線柱流入時，指針向右偏轉(zhuǎn)，某次實驗發(fā)現(xiàn)電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)，則流過導(dǎo)體ab的電流方向為由b到a，根據(jù)右手定則可知，此時導(dǎo)體ab向左擺動。

故答案為：(1)1.847；(2)偏轉(zhuǎn)，由b到a，向左。

12.a

1.70【解析】(1)由圖乙所示電路圖可知，滑動變阻器采用限流接法，為保護(hù)電路閉合開關(guān)前滑片要移到a端。

電壓表量程是3V，由圖丙所示表盤可知，其分度值是0.1V，讀數(shù)為1.70V。

(2)光伏板的電動勢約為4V，電壓表量程為3V，內(nèi)阻為3kΩ，與電壓表串聯(lián)的定值電阻應(yīng)為R1，把電壓表改裝成6V的電壓表。

(3)電壓表讀數(shù)為U，則路