福建省泉州市2024-2025学年高二（上）期末物理试卷（含答案）

福建省泉州市2024-2025学年高二（上）期末物理试卷

一、单选题：本大题共6小题，共24分。

1.如图，带电小球a置于绝缘底座上，带电小球B通过绝缘细线悬挂于支架上处于静

止状态。

已知a球的电荷量小于8球的电荷量，贝W）

A.两球一定都带正电

B.两球一定都带负电

C,两球受到的静电力大小一定相等

D.a球受到的静电力一定小于8球受到的静电力

2.奥斯特利用如图所示实验装置研究电流的磁效应，一个可自由转动的小

磁针放在金属导线正下方，导线两端与一电池相连，接通电源瞬间，小磁

针发生了明显偏转。下列说法正确的是（）

A.接通电源前，小磁针N极指向地理南极

B.接通电源瞬间，小磁针上方导线的电流方向从右向左

C.接通电源瞬间，小磁针N极垂直纸面向外转

D.接通电源瞬间，小磁针N极垂直纸面向里转

3.一带电粒子仅在静电力作用下沿x轴正方向运动，运动过程中速度。随时间t的变

化关系如图所示。下列说法正确的是（）

A.场强方向一定沿%轴正方向

B.场强方向一定沿x轴负方向

C.粒子在均时刻的电势能比H时刻的大

D,粒子在to时刻受到的静电力比以时刻的小

4.小明同学用欧姆表测电阻，选择开关置于“X100”挡时，表针停在图中的100与500之间的中间位置上。

为了使测量结果比较精确，下列操作正确的是（）

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A.换“xIk”挡，需重新进行欧姆调零B.换“x10"挡，需重新进行欧姆调零

C.无需换挡，直接读数并乘上100即可D.选择任意挡都行，都需进行欧姆调零

5.如图所示的电路中，Ri、为定值电阻,电源电动势为E,内阻为r。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片由

b向a滑动的过程中，下列说法正确的是（）

A.电压表了示数变大B.电流表4示数变大C.流过%的电流变小D,流过R2的电流变大

6.如图，竖直平面内有平行于该平面的匀强电场，一带电小球由M点斜向上抛出，v

速度大小为"、方向与水平面成60。角，经过时间t到达N点，速度大小仍为"、方向

水平向右。已知小球运动轨迹在该竖直平面内，重力加速度大小为g,t=等。下

77777777x7777777777777

列说法正确的是（）

A,电场强度方向水平向右

B.小球受电场力大小为重力的寺

C.从M到N的过程，电场力做功为楙小小

D.从M到N的过程，小球的电势能先减少后增大

二、多选题：本大题共4小题，共16分。

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7.当带负电云层接近装有避雷针的建筑物时，避雷针上的感应电荷在其附近产生强电场，其电场线如图所

示。强电场使避雷针与带电云层间的空气电离，电荷通过避雷针和导线被直接引入大地，从而达到保护建

筑物的目的。M、N是避雷针正上方的两个点，贝lj()

A.M点的电势比N点高B.M点的电势比N点低

C.M点的场强比N点小D.M点的场强比N点大

8.如图，a、b、c、d、e、/为真空中边长为L的正六边形的六个顶点，。为正六b,____

/

边形的中心，在a、d两点分别固定电荷量为一q和+q的两个点电荷，静电力常；

量为k,则()

A.。点场强大小为0\/

\/

V________________f

B.。点场强大小为等,

C.b、c两点电场强度相同

D.bye两点电场强度相同

9.微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。如图所示，静止时，M、N两极板平行正

对，N板固定，当手机运动状态变化时，M板可在一定范围内“上下左右”平动。下列说法正确的是()

A.静止时，电流表示数为零，两极板不带电

B.M板由静止向左平移时，电流由b流向a

C.M板由静止向上平移时，电流由b流向a

D.M板由静止向下平移时，电流由b流向a

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10.如图，匀强电场中有一半径为0.1机的光滑绝缘圆轨道竖直固定放置，电场与轨道所c

在平面平行,轨道上4B、C三点连线构成等边三角形，。点位于圆轨道最高点，4B、

C三点的电势分别为30U、-30IZ,OVo一电荷量为5xlO-c、质量为1义10-2即的（/。・\）

带正电小球在轨道内做圆周运动，经过4点时速度大小为2m/s。取重力加速度大小g

=10m/s2,贝！J（）

A.匀强电场的场强方向由“指向8

B.匀强电场的电场强度大小为20/，/租

C.小球运动过程中电势能最小值为-书x10-2J

D.小球运动过程中对轨道压力最小值为0.3N

三、填空题：本大题共2小题，共8分。

11.如图，不可伸长的细绳上端固定，下端系在面积为0.47层的正方形金属框的一个旅辔

顶点上。金属框的一条对角线水平，其下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁

场。磁感应强度B随时间t的变化关系为B（t）=0.3—O.lt（国际单位制）。t=2.0s时，77

穿过金属框的磁通量为Wb,金属框中（选填“有”或“没有”）感应电................

流。

12.如图，一块均匀的长方体金属样品，长、宽、厚分别为a、b、c（a>h>c）oD

电流沿力B方向时，测得样品的电阻为R,则样品的电阻率为____o电流沿4B方A_^a/\K

向时，样品中电子定向移动的速率为巧；等大的电流沿CD方向时，电子定向移

7C

动的速率为以，则也也（选填“>”“=”或“<”）。

四、实验题：本大题共2小题，共12分。

13.某同学测量一段长度已知的金属丝的电阻率。实验操作如下：

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，选择金属丝的不同位置进行多次测量，取其平均值作为金属丝的直径。

某次测量示数如图甲所示，读出其测量值为mm。

（2）利用图乙所示的电路测量金属丝电阻Rx.实验时，闭合开关S,滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变,

将c点先后与a、b点连接，发现电压表示数变化较明显，电流表示数几乎不变，则测量时应将c点接（

选填“a点”或“b点”），按此连接测量，测量结果（选填“小于”、“等于”或“大于"）&的真实

值。

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(3)测出金属丝的阻值，根据电阻定律可得到金属丝的电阻率=

14.为探究充电宝是不是一个有一定电动势和内阻的直流电源,某小组设计了如图甲所示的实验电路，测量

充电宝的路端电压U和电流/的关系。

充电宝

甲乙

(1)根据图甲，完成图乙中的实物连线;

(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到(选填“左”或“右”)端;

(3)闭合开关，调节滑动变阻器，记录每次操作的电流表和电压表的示数，将示数记录在表格中;

(4)根据数据作出U—/图像，如图丙所示，由该图像可以得出的结论是:

(5)该充电宝的电动势为V,内阻为

五、计算题：本大题共4小题，共40分。

15.密立根油滴实验是物理学十大经典实验之一。该实验原理如图所示，两块平行带电金属板水平放置，两

板间的电场可视为匀强电场。用一个喷雾器把许多油滴从上极板中间的小孔喷入电场，油滴由于摩擦而带

电。当极板间的电压为U、间距为d时，一质量为小的油滴恰好悬浮于电场中，取重力加速度大小为g。求:

(1)两板间电场强度的大小邑

(2)该油滴的电荷量q。

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16.高温超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图所示。电路正常工作超导部f画

时，超导部件将限流电阻短路，灯泡正常发光。当灯泡L发生短路时，通过超导

限流电阳叫

部件的电流超过临界电流造成超导体失超，从超导态(电阻为零)转变为正常

态(一个纯电阻)。已知超啸B件的正常态电随1=3。，限流电阻/?2=60,小

灯泡上标有“6U6W”字样，电源电动势E=8U。求：

(1)电源的内阻r；

(2)L发生短路时，电源的输出功率P。

17.如图所示，带等量异种电荷的两正对平行金属板M、N间存在匀强电场，两板间的

距离为d。M板中点处的粒子源发射速度大小均为火的相同带电粒子，速度方向垂直M

板向右的粒子，到达N板时速度大小为户火;速度方向平行M板向下的粒子，恰好从N

板下端边缘射出。已知粒子的质量为小，电荷量为q,不计重力和粒子间的相互作用。

(1)求MN两板间的电势差U；

(2)求板的长度L。

18.如图甲，带电小物块4锁定在光滑水平轨道上，通过一条跨过轻质光滑定滑轮的绝缘轻绳与不带电小物

块B相连，轻绳不可伸长，4与滑轮间的轻绳水平。轨道上存在一水平方向的电场，以。点为原点，向右为

正方向，建立坐标轴。x,坐标轴上各点的电场强度E、电势0与坐标x的关系图像如图乙、丙所示。若4锁定

在尤=2机处，解除锁定后，系统刚好处于静止状态。已知4的电荷量q=+0.01C、质量加4=0.072kg,重力

加速度大小g=10m/s2o

(1)求B的质量JHB；

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(2)若a锁定在％=in位置，求解除锁定瞬间，力的加速度大小和方向；

(3)仅将4的电荷量变为q'=—0.01C,并将4锁定在久=3zn位置。求解除锁定后，2运动到x=1爪处的动能。

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答案和解析

1.【答案】C

【解析】解：力B,由图可知两球相互排斥，则两球带同种电荷，可能都带正电，可能都带负电，故错误；

CD.两球间的静电力是一对相互作用力，等大反向，故两球受到的静电力大小一定相等，故C正确，。错误。

故选:Co

2.【答案】D

【解析】解4磁场是闭合的曲线，地球内部也存在磁场，地磁北极在地理南极附近，故接通电源前，小

磁针N极指向地理北极，故/错误；

8、接通电源瞬间，小磁针上方导线的电流方向应从正极流向负极，故为从左向右，故8错误；

CD、接通电源瞬间，根据右手螺旋定则可得小磁针的位置的磁场方向是垂直纸面向里，由于小磁针静止时N

极的指向为磁场的方向，所以小磁针的N极将垂直于纸面向里转动，故C错误，。正确；

故选：Do

3.【答案】C

【解析】解：AB,根据v—t图可得，粒子速度一直增大，故动能一直增加，根据动能定理可得，电场力做

正功，但不知该粒子的电性，故不能确定场强方向，故错误；

C、根据上述分析，电场力做正功，电势能减小，故粒子在如时刻的电势能比以时刻的大，故C正确；

D、根据u—t图可得，粒子加速度恒定，根据尸=Eq=zna,可知粒子在如时刻受到的静电力与五时刻相同，

故。错误；

故选：Co

4.【答案】A

【解析】解：发现指针指在欧姆挡刻度值为100与500的刻度线附近，偏转角小，说明选取挡位太小，则应

换用较大挡位，即选“xlkO”挡，换挡位后要进行欧姆调零。故/正确，BCD错误。

故选：Ao

5.【答案】B

【解析】解：由图可知，将滑动变阻器的滑片由b向a滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值减小，

根据“串反并同”可知，与滑动变阻器串联的电流表力和电阻％的电流变大；与滑动变阻器并联的电压表0

和电阻&的电流变小，故8正确，48错误。

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故选：Bo

6.【答案】C

【解析】解：4、小球带电性未知，无法判断电场方向，故4错误；

B、根据运动的分解可知us讥60。=gt

v——vos600+axt

解得以=字

根据牛顿第二定律有F=qE=max=号mg

故2错误；

C、小球竖直方向的距离为八=加?7160。-t

根据功能关系有十一mgh—0

解得勿=-mv2

4

故C正确；

。、从M到N的过程，电场力先做负功，再做正功，则小球的电势能先增大后减小，故。错误；

故选：C„

7.【答案】AD

【解析】解：力5根据顺着电场线，电势越来越低，由题意可知M点的电势比N点高，故/正确，2错误；

CD根据电场线越密集，电场强度越大，可知M点的场强比N点大，故C错误，。正确。

故选：ADO

8.【答案】BD

【解析】解AB,两电荷在。点产生的电场强度方向都水平向左，。点电场强度大小E=£1正+5负=哈+左

会=卷算故/错误，2正确；

CD,顶点a、d处的电荷电性相反电荷量相等，是等量异号电荷，根据对称性与等量异号电荷电场分布可知，

b、c两点电场强度大小相等，方向不同，b,e两点电场强度大小相等、方向相同，即6、c两点电场强度不

同，d、e两点电场强度相同，故C错误，。正确。

故选:BD。

9.【答案】BC

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【解析】解尔静止时，电容器两极板和电源连接，两极板间的电压等于电源电动势，电容器的电容大小

不变，所以电容器带电荷量不变，则电流表示数为零，两极板带等量的异种电荷，故/错误；

B、M板由静止向左平移时，两极板的正对面积减小，根据。=吊可知，电容器的电容减小，根据Q=O/

可知，电容器带电荷量减小，则电容器放电，电容器上极板和电源正极相连，所以上极板带正电，则放电

电流方向是从b流向a,故8正确；

C、M板由静止向上平移时，两板间距离增大，根据。=吊可知，电容器的电容减小，根据Q=CU可知,

471/ca

电容器带电荷量减小，则电容器放电，电容器上极板和电源正极相连，所以上极板带正电，则放电电流方

向是从b流向G,故C正确；

D、M板由静止向下平移时，两板间距离减小，根据。=冷可知，电容器的电容增大，根据Q=CU可知,

电容器带电荷量增多，则电容器充电，电容器上极板和电源正极相连，所以上极板带正电，则充电电流方

向是从a流向6,故。错误。

故选：BC。

10.【答案】AC

【解析】解：AB,因为4点电势为30U,8点电势为一30%所以4B的中点D电势为0,连接CD,贝北。即为

匀强电场的。等势线，如下图所示

电场线和等势面垂直，且从电势高的等势面指向电势低的等势面，所以匀强电场的方向由力指向B；根据图

中几何关系可得三角形边长为L=2Rcos30。，则场强大小为E=°养，其中（/的二邛4―WB，代入数据解得E

=2OOyf3V/m,故/正确，2错误；

C、做出和圆相切的等势面，切点为E,则在圆上E点的电势最低，所以小球在E点的电势能最小，。、E两点

的电势差大小为UOE=ER=20073x0.17=208匕根据=<PO~仞?可得E点的电势为仞?=—208匕

所以小球的最小电势能为Ep=q<PE，解得％=—避X10-2/,故c正确；

D、设小球的等效最高点为F,小球所受重力和电场力的夹角为仇则tang=*J'里,所

5X1UTX3

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以8=30。，设小球经过F点时的速度为M,从4到尸根据动能定理有-2mgRs讥30。=紧苏-刎或，在尸点,

根据牛顿第二定律有悬7+7优=噜，代入数据解得Mn=0,即小球运动过程中对轨道压力最小值为0,

故。错误。

故选：AC.

n.【答案】0.02有

【解析】解：根据磁感应强度B随时间t的变化关系为：B(t)=0.3—0.It(国际单位制)，t=2.0s时，磁感应

强度为B2=(0.3-0.1x2)T=0.1T,结合磁通量的定义，可得穿过金属框的磁通量为%=&[$=0.1x

义*0.4勿6=0。2〃6,根据感应电流产生的条件，可知金属框中有感应电流。

故答案为：0。2,有。

12.【答案】a—>

【解析】解：根据电阻定律，电流沿4B方向时，电阻满足：R=p(=p式，解得：p=等，

根据电流的微观表达式：/=nqsv,可得电流相同时，电子定向移动的速率与面积s成反比，

由于a>b>c,故Si=be<S2=ac,即电子定向移动的速率满足%>以。

故答案为：等；>o

a

13.【答案】0.920a小于

【解析】解：(1)由图示螺旋测微器可知，其示数为：0.5nwi+42.0x0.01mm=0.920nini；

(2)发现电压表示数变化较明显，电流表示数几乎不变，说电阻很小，电压表的分流很小，电流表应采用外

接法，测量时应将c点接a点；由于电压表的分流，测得的电流比流过心的电流大，根据*=半知电阻测量值

偏小。

故答案为：(l)0.920(2)a,小于。

14.【答案】右充电宝是一个有一定电动势和内阻的直流电源5.080.16

【解析】解：(1)根据图甲所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示

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(2)由图甲所示电路图可知，滑动变阻器采用限流接法，为保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片要置于

右端。

(4)由图丙所示图像可知，充电宝路端电压与电流是线性关系，与直流电源的U—/图像相同，这说明充电宝

是一个有一定电动势和内阻的直流电源。

(5)根据图甲所示电路图，由闭合电路的欧姆定律得U=E-Ir,由图丙所示图像可知，充电宝的电动势E

=5.08K,内阻r=篝=5.。8^4,6。0=0,160。

故答案为：(1)实物电路图如图所示；(2)右；(4)充电宝是一个有一定电动势和内阻的直流电源；(5)5.08；

0.16o

15.【答案】解：(1)根据匀强电场的场强公式，可得两板间电场强度的大小为：E=M

(2)对处于悬浮状态的油滴受力分析可知，油滴受重力和竖直向上的电场力，由平衡条件可得：mg=qE

解得：勺=曙

答：(1)两板间电场强度的大小E为，

(2)该油滴的电荷量q为等。

16.【答案】解；(1)灯泡正常发光时，超导部件将限流电阻夫2短路，设通过灯泡的电流为/，则

1=^

U

由闭合电路欧姆定律得

E=U+Ir

代入数据解得丁=2。

(2乂突然发生短路时，超导部件与限流电阻并联，设并联的总电阻为R，则

_Ri•&

=

RRi+R2

设L突然发生短路时，通过电源的电流为八则

IL工

1R+r

电阻两端的电压为％—E—-r

电源的输出功率「="「/1

代入数据解得P=8W。

答：(1)电源的内阻r为2Q

(2)L发生短路时，电源的输出功率P为8皿。

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17.【答案懈(1)速度方向垂直M板向右的粒子在静电力作用下做匀加速直线运动，根据动能定理得qU=]n

2

(A/2V0)解得U=詈；

(2)速度方向平行M板向下的粒子在静电力作用下做类平抛运动，设粒子的加速度大小为a,在电场中运动的

时间为3

两板间的电场强度为E=多

根据牛顿第二定律可得qE=ma,

粒子沿电场方向做匀变速运动，根据匀变速直线运动位移与时间公式d=，彘2,

粒子垂直电场方向做匀速运动，=vot,

联立解得L=