2023-2024年四川天府新区华阳中学高二上学期期末复习物理试题（三）（解析版）

高2025届高二物理期末复习试题（三）一、单项选择题1.下列物理定律中，体现了闭合电路欧姆定律实质的是（）A.能量守恒定律 B.库仑定律 C.电荷守恒定律 D.牛顿第二定律【答案】A【解析】电源把其它形式的能量转化为电能的功率，等于电源的输出功率与电源内电路的热功率之和，闭合电路欧姆定律实质上是能量守恒定律在闭合电路中的具体体现。故选A。2.下列说法正确的是（）A.运动电荷进入匀强磁场中一定会受到洛伦兹力的作用B.一段通电导线放入磁场某处所受安培力为零，则该处磁感应强度为零C.电动势表征的是电源将电能转化成其他形式的能的本领大小的物理量D.试探电荷在电场中某处所受电场力为零，则该处场强为零【答案】D【解析】运动电荷进入匀强磁场时若速度方向与磁场方向平行时，此时不受到洛伦兹力的作用，故A错误；一段通电导线在某处所受安培力为零，有可能是导线平行于磁感线放置，而该处磁感应强度不一定为零，故B错误；电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，故C错误；根据场强的定义式可知试探电荷在电场中某处所受电场力为零，则该处场强为零，故D正确。故选D3.静电除尘是工业生产中处理烟尘的重要方法。除尘装置由金属管和悬挂在管中心的金属导线组成，如图甲所示。工作时，使中心的金属导线带负电，金属管接地，、之间产生如图乙（俯视图）所示的电场，圆内实线为未标方向的电场线。金属导线附近的气体分子被强电场电离，形成电子和正离子，电子在向正极运动的过程中，使烟尘中的颗粒带上负电。这些带电颗粒在静电力作用下被吸附到正极上，最后在重力作用下落入下方的漏斗中。经过这样的除尘处理，原本饱含烟尘的气体就可能达到排放标准，满足环保要求。图乙中；、在同一圆上。下列说法正确的是（）A.图乙中点和点的电场强度相同B.带上负电的颗粒在点所受的电场力大于在点所受的电场力C.一电子从点运动到点的过程中，其电势能增大D.电势差关系：【答案】D【解析】点和点的电场强度大小相同，方向不同，故A错误；根据电场线疏密可知，点的电场强度小于点的电场强度，带上负电的颗粒在点所受的电场力小于在点所受的电场力，故B错误；电子从点运动到点的过程中，电场力做正功，电势能减小，故C错误；由可知，间任意一点的电场强度都小于间任意一点的电场强度，因，所以，故D正确。故选D。4.地下电缆方向及深度探测装置示意图如下图，圆形金属线圈可沿水平面不同方向运动，若水平地面下有一平行于轴且通有恒定电流的长直导线，、和为地面上的三点，线圈圆心点位于导线正上方，平行于轴，平行于轴、关于导线上下对称。则（）A.电流在、两点产生磁感应强度相同B.线圈沿方向加速运动时将产生感应电流C.线圈从图中位置运动到点过程中将产生感应电流D.线圈从点沿直线加速运动到点过程中将产生感应电流【答案】C【解析】根据安培定则，电流在处和处产生的磁感应强度方向相反，故A错误；线圈沿方向运动，线圈始终在长直导线的正上方，线圈中磁通量始终为零，故线圈中不会产生感应电流，故B错误；电流在处产生的磁感应强度沿轴方向，故线圈在点的磁通量为零，而线圈在点的磁通量不为零，故线圈从点到点的过程中的磁通量发生了变化，将产生感应电流，故C正确；由于平行轴，电流也平行轴，且、到长直导线的距离相等，线圈从点沿直线加速运动到点过程中，穿过线圈的磁通量始终不变，则不会产生感应电流，故D错误。故选C。5.如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一固定在点的点电荷，以表示两极板间的电场强度，表示点电荷在点的电势能，表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则下列说法正确的是（）A.电容器的电容减小 B.静电计指针的偏角减小C.点电荷在点的电势能减小 D.两极板间的电场强度减小【答案】B【解析】由题意，若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离，则根据，可知电容增大，A错误；由于电容器所带电量不变，则根据，可得电容器极板间的电压减小，则静电计指针偏角减小，B正确；根据，可得，可知电容器两极板间电场强度不变；由于电容器下极板接地，电势为零，且点离下极板的距离保持不变，根据，可知点与下极板的电势差不变，点的电势不变，根据，知不变，CD都错误；故选B。6.如图，电荷量分别为、的小球、固定于相距为的绝缘水平面上。另有一个质量为、电荷量为的小球悬浮静止于空中，此时小球、的距离为当，小球、的距离为、已知重力加速度大小为，静电力常量为，三个小球均可视为点电荷。下列说法正确的是（）A.与为异种电荷B.带电小球所在点的电场强度方向一定竖直向上C.D.【答案】C【解析】小球悬浮静止于空中，因此小球对的排斥力与小球对的排斥力的合力一定与小球所受的重力等大反向，故三个小球均带同种电荷，故A错误；小球受到的电场力一定竖直向上，但不知小球所带电荷的电性，故无法判定其所在点的电场强度方向，故B错误；由三角形的边角关系可知，，根据库仑定律和平衡条件，可得，，解得，，，故D错误，C正确。故选C。7.在如图甲所示的电路中，定值电阻的阻值大于电源内阻。闭合开关，在滑动变阻器的滑片向下滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生了变化，电表、、变化量的绝对值分别为、、。图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化的情况，下列说法正确的是（）A.图线表示电压表示数变化的情况B.图线表示电压表示数变化的情况CD.滑片下滑过程中，的功率一定增大【答案】AC【解析】分析电路可知，当开关闭合，滑动变阻器与定值电阻串联后接在电源两端，将滑动变阻器的滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路总电阻增大，电路总电流减小，而理想电压表测量电源的路端电压，根据闭合电路欧姆定律可得，，，由此可知，图线表示电压表示数变化的情况，图线表示电压表示数变化的情况，图线表示电压表示数变化的情况，故A正确，B错误；由以上分析可知，，，由于定值电阻的阻值大于电源内阻，所以，故C正确；电源的输出功率与外电阻变化的图像如图所示，将看成是电源的一部分，所以当滑动变阻器的滑片向下滑动时，若滑动变阻器接入电路的阻值小于，随的增大电源的输出功率可能不断增大，也可能先增大后减小，即的功率可能增大，也可能先增大后减小；若滑动变阻器接入电路的阻值大于等于，随的增大电源的输出功率不断减小，即的功率不断减小，故D错误。故选AC。8.如图所示，空间存在着水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一个质量为、带电量为的小环套在不光滑的足够长的竖直绝缘杆上，自静止开始下滑，则（）①小环的加速度不减少，直至为零②小环的加速度先增大后减小，最终为零③速度先增大后减小，最终为零④小环的动能不断增加，直至某一最大值A.① B.③ C.②③ D.②④【答案】D【解析】小环带正电，小环受向下的重力和向左的电场力（大小不变）作用，随着下落速度的增加，还受到不断增大的向右的洛伦兹力作用，另外小环还受到杆的弹力和向上的滑动摩擦力。如图所示。由于环套在杆上，水平方向无加速度，所以小环受到的弹力先向右并逐渐减小到零，后向左并逐渐增加，由，可知小环所受的摩擦力先减小后增加。故小环的加速度（由重力和摩擦力产生）先增大后减小，速度则不断增大，相应的动能也不断增大。当摩擦力增大到等于重力时，小环的加速度减小为零，速度不再增加，所以动能增大到某一最大值后不再变化。故①③错误，②④正确。故选D。二、多项选择题9.关于物理学家的成就，下列说法正确的是（）A.法拉第提炼出“场”的科学创新思想，并引入了电场线B.焦耳第一次提出了能量守恒定律C.奥斯特发现了电流的磁效应，安培利用对称性思想提出了磁能生电D.麦克斯韦建立了电磁场理论，并预言了电磁波，赫兹通过实验证实了电磁波的存在【答案】AD【解析】法拉第提炼出“场”的科学创新思想，并引入了电场线，故A正确；亥姆霍兹第一次提出了能量守恒定律，故B错误；奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第利用对称性思想提出了磁能生电，故C错误；麦克斯韦建立了电磁场理论，并预言了电磁波，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故D正确。故选AD。10.磁场中的四种仪器如图所示，下列说法正确的是（）A.甲中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关，与加速电压无关B.乙中不改变质谱仪各区域的电场磁场时，击中照相底片同一位置的粒子电荷量相同C.丙中自由电荷为负电荷的霍尔元件通图示电流和加上如图所示磁场时，侧带负电荷D.丁中的电磁流量计加上如图所示磁场，则侧电势高【答案】AD【解析】甲中回旋加速器中带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，射出回旋加速器时有，可得，则带电粒子的最大速度与回旋加速器的半径有关，与加速电压无关，带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关，与加速电压无关，故A正确；乙中在加速电场有，在速度选择器中有，在偏转磁场中有，解得，即不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中照相底片同一位置的粒子比荷相同，电荷量不一定相同，故B错误；丙中自由电荷为负电荷，由左手定则可知，负电荷向侧偏转，则侧带负电荷，故C错误；丁中由左手定则可知，带正电的粒子向板偏转，带负电的粒子向板偏转，则侧电势高，故D正确。故选AD。11.一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图如图甲所示，该时刻波刚好传播到质点点，位于处的质点的振动图像如图乙所示，是位于处的质点。下列说法中正确的是（）A.该波的波长为、传播速度为B.该波的波源的起振方向沿轴负方向C.在时，质点向平衡位置运动D.从时到时间内，质点经过的路程为【答案】ACD【解析】根据图甲可知，该波的波长为，根据图乙可知，该波周期为。所以波速为，故A正确；该时刻波刚好传播到质点点，所以起振方向沿轴正方向，B错误；在时，相当于是时，质点向平衡位置运动，故C正确；波传到的时间为，也就是点运动了，相当于个周期，所以，故D正确。故选ACD。12.如图，在一柱形区域内有匀强电场，该区域的横截面是以为圆心、半径为的圆，为圆的直径。质量为、电荷量为的电子在纸面内从点先后以不同大小的速度进入电场，速度方向与电场强度方向垂直。已知刚进入电场时速度为零的电子，从圆周上的点以速率离开电场，与的夹角为，运动过程中电子仅受电场力作用。下列说法正确的是（）A.电场强度的方向沿连线由指向B.电场强度的大小为C.电子进入电场的速率为时，将从点离开电场D.电子进入电场的速率为时，离开电场后的动能增量最大【答案】BC【解析】电子初速度为零，从点离开电场，故电场强度方向与平行，由指向，故A错误；由几何关系和电场强度的定义可知，，由动能定理有，得，故B正确；如答图，电子从点运动到点做类平抛运动，由几何关系可知，由牛顿第二定律和运动学公式有，，，结合，解得，故C正确；作与平行的直线与圆相切于点，与的延长线交于点，则从圆周上的点离开的电子电场力做功最多，动能增量最大。电子从点运动到点做类平抛运动，在方向做加速度为的匀加速直线运动，运动的距离等于；在垂直于的方向做匀速直线运动，运动的距离等于。由几何关系可知，由牛顿第二定律和运动学公式有，，，解得，故D错误。故选BC。13.如图，真空中有区域和，区域中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下（与纸面平行），磁场方向垂直纸面向里，腰长为的等腰直角三角形区域（区域）内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。图中、、三点在同一直线上，与垂直，且与电场和磁场方向均垂直。点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域中，只有沿直线运动的粒子才能进入区域。若区域中电场强度大小为、磁感应强度大小为，区域中磁感应强度大小为，则粒子从的中点射出，它们在区域中运动的时间为。若改变电场或磁场强弱，能进入区域中的粒子在区域中运动的时间为，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（）A.从中点飞出的粒子速度大小为B.粒子的比荷为C.若仅将区域中磁感应强度大小变为，则D.若仅将区域中磁感应强度大小变为，则【答案】AD【解析】根据题意可知区域中粒子电场力和洛伦兹力相等，由此可得，解得，粒子在区域中做匀速圆周运动，速度大小不变，故从中点飞出的粒子速度大小为，故A正确；在区域中，粒子受到的洛伦兹力提供向心力，则有，因为粒子从边的中点射出，根据几何关系可知，粒子转过的圆心角为，则，联立可得，故B错误；设原来粒子在区域运动的周期为，若仅将区域中磁感应强度大小变为，在区域中粒子依然受力平衡，则，解得，在区域中，粒子受到的洛伦兹力提供向心力，则有，，解得，，由此可知粒子做圆周运动的半径变为原来的，周期不变，仍然从边射出，粒子转过的圆心角仍然为，故，故C错误；若仅将区域中磁感应强度大小变为，则根据，，可得，，则粒子从边射出，根据几何关系可知粒子转过的圆心角为，则此时的时间为，由于，故，故D正确。故选AD。三、实验探究题14.小明同学利用力传感器做测定重力加速度的创新实验，请回答下列问题：（1）按照图甲所示的装置组装好实验器材，用刻度尺测量摆线（悬点到摆球最顶端）的长度；用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图乙所示，则该摆球的直径___________。（2）实验时用拉力传感器测得摆线的拉力随时间变化的图像如图丙所示。则当地的重力加速度可表示为___________（用题目中的物理量、、表示）。（3）在实验中测得的值偏小，可能的原因是___________。A.以摆线长作为摆长来计算B.以摆球直径和摆线长之和作为摆长来计算C.测摆线长时摆线拉得过紧D.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）[1]该摆球的直径；（2）[2]由图丙可知，周期为，单摆周期，联立可得；（3）[3]由上式可知，以摆线长作为摆长来计算，测量值偏小，故A正确；以摆球直径和摆线长之和作为摆长来计算，测量值偏大，故B错误；测摆线长时摆线拉得过紧，则摆长的测量值偏大，所以重力加速度的测量值偏大，故C错误；摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了，摆长的测量值偏小，所以重力加速度的测量值偏小，故D正确。故选AD。15.太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池板在没有光照时（没有储存电能）的特性。所用的器材包括：太阳能电池板、电源、电流表、电用压表、滑动变阻器、开关及导线若干。（1）为了达到上述目的，实验电路应选用图甲中的______（选填“”或“”）。（2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙所示的图像，由图可知，当电压小于时，太阳能电池板的电阻______（选填“很大”或“很小”）；当电压为时，太阳能电池板的电阻为______。（结果保留两位有效数字）（3）当有光照射时，太阳能电池板作为电源，其路端电压与总电流的关系如图丙所示，分析该曲线可知，该电池板作为电源时的电动势为______。若把它与阻值为电阻连接构成一个闭合电路，在有光照射情况下，该电池板的效率是______。（结果均保留三位有效数字）【答案】（1）；（2）很大，；（3），【解析】（1）[1]测绘伏安特性曲线，电压与电流需从零开始测起，滑动变阻器应采用分压式解法，实验电路应选用图甲中的；（2）[2]由图可知，当电压小于时，流过太阳能电池板的电流很小，根据欧姆定律可知，太阳能电池板的电阻很大；[3]当电压为时，太阳能电池板的电阻为；（3）[4]由图可知，图像与纵坐标的交点为电源的电动势，故电动势为；[5]把它与阻值为电阻连接构成一个闭合电路，在图中做出对应电阻的伏安特性曲线，如图所示，图像的交点为电源的工作点，由图可知电源的工作电压为，该电池板的效率是。四、计算题16.某同学利用图甲所示装置测定某电动机的效率。分别用电压表和电流表测得电动机的输入电压和输入电流，电动机刚开始工作时电压表示数为，电流表示数为，电动机带动物体匀速上升时电压表示数为，电流表示数为。当重物匀速上升时，重物上升的位移与时间的关系图线如图乙所示，电动机提升的重物的质量为，不计一切摩擦及电表内阻的影响，取。求：（1）该电源的电动势与内阻；（2）该电动机在图乙所示时间内的效率；（3）该电动机的内阻（保留位有效数字）。【答案】（1），；（2）；（3）【解析】（1）根据，将，以及，代入可知，，解得，；（2）由图象斜率可得重物匀速上升的速度为，电动机的效率；（3）根据，解得。17.如图，等边三角形线框由三根相同的导体棒、、连接而成。长为，用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与导体棒绝缘。、端通过开关与一电动势为的电池相连，电池的内阻，每根导体棒的电阻均为。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了，重力加速度大小取。求：（1）开关闭合后导体棒受安培力；（2）三角形线框的质量。【答案】（1），方向向下；（2）【解析】（1）电路总电阻为，总电流为，流过导体棒的电流，导体棒受安培力，方向向下。（2）开关断开时，由胡克定律和力的平衡条件得，式中。开关闭合后，三角形线框所受安培力的大小为，、所受安培力合力为，又，解得，，得，由胡克定律和力的平衡条件得，式中，联立得。18.如图所示，内壁光滑、内径很小的绝缘“形”管由两段半径为的圆弧管组成、固定在竖直平面内，圆弧管段中心轴线恰好与静电分析器的中心轴线重合。边长为的正方形区域内有电场强度为竖直向下的匀强电场，虚线框外为真空区域。圆心、与匀强电场边界共线，圆心恰与点重合。一质量为，可视为质点的带正电，电荷量为的小球从绝缘管的点由静止开始滑入管内，到达点时恰好对管道无压力，且小球进入匀强电场后恰好落到的中点。重力加速度为。（忽略电场的边缘效应）求：（1）小球在到达点时的速度大小；（2）静电分析器中心轴线处的电场强度的大小；（3）匀强电场的电场强度的大小；（4）电场的右边界有一长为的探测板，下端与重合，小球碰到探测板就能使其发光，若使小球能点亮探测板，小球从点进入绝缘管的初速度的范围。【答案】（1）；（2）；（3）；（4）【解析】（1）从到，对带电小球，根据动能定理，有，解得；（2）小球在点，根据牛顿第二定律，有，解得；（3）小球进入匀强电场后做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，有，竖直方向做匀加速直线运动，有，，联立求解，得，；（4