天津市滨海新区2024-2025学年高二（上）期末物理试卷（含解析）

2024-2025学年天津市滨海新区高二（上）期末物理试卷

第I卷（选择题）

一、单选题：本大题共8小题，共32分。

1.英国物理学家法拉第提出了“电场”和“磁场”的概念，并引入电场线和磁感线来描述电场和磁场，为

经典电磁学理论的建立奠定了基础。下列相关说法正确的是（）

A.电荷和电荷之间的作用力是通过磁场发生的

B.通电导体和通电导体之间的作用力是通过电场发生的

C.电场线不能相交，磁感线可以相交

D.电场线的疏密表示电场强度的大小，磁感线的疏密表示磁感应强度的大小

2.关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是（）

A.电磁波只能在真空中传播

B,电磁波可以传递信息，但不能传递能量

C.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波

D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同

3.两个完全相同的金属球力和B,其中力球带电荷量为+4Q、B球带电荷量为一2Q（均可视为点电荷），两者

相距为r,此时两球间的库仑力大小为凡现将金属球4和B接触后又放回原处，则两球之间的库仑力大小变

为（）

F9FF

A.FB.-C.-D.—

ooZ

4.如图所示，在“研究影响平行板电容器电容的因素”实验中，极板所带电

荷量保持不变。设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角

海，下列说法正确的是（）

A.保持d不变，减小S,贝的变小

B.保持d不变，减小S,贝岭不变

C.保持S不变，增大d,则。变小

D.保持S,d不变，极板间放入塑料板，贝岭变小

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5.司机酒驾会严重影响交通安全，利用图示电路可以检测司机是否酒驾。图中心为定值电阻，R是一个“酒

精传感器”，它的电阻值会随着其周围酒精气体浓度的增大而增大。若检测时司机喝了酒（）

A.电路的总电阻减小，电压表的示数增大B.电压表和电流表示数的比值不变

C.电路的总电阻增大，电流表的示数不变D.电路消耗的总功率变大

6.我们通常用电压表来查找电路故障。在如图所示的电路中，当合上开关S后，a\--------0-------------|d

匕

两个均标有“2.5V,1仍'字样的灯泡均不发光，用电压表测得Uac=6U,5=6

V,如果各段导线及接线处均无问题，且只有一处故障，这说明（）

s\______

A.开关S接触不良B.灯泡5灯丝断了

C.灯泡心灯丝断了D.滑动变阻器R的电阻丝断了

7.如图所示，一个标有“2.5U,1W”字样的的小灯泡与一个电动机串联在一起连接在__Q—（g

电源电动势为E=90的电源上，电源内阻不计，闭合开关后小灯泡和电动机都能正常

.S

工作，已知电动机的线圈电阻为r=10,则电动机输出的机械功率为（）

A.2.44IVB.2.6WC.36WD.42.25IV

8.锂离子电池被广泛地用于智能手机、智能机器人、电动自行车、电动

锂离了-电池BLP500

汽车等领域，锂离子电池主要依靠锂离子（Li+）在电池内部正极和负极标准电压4V

之间移动来工作。某款手机充电锂离子电池的标识如图所示，下列说法电池容量2000mAh

正确的是（）执行标准GB/T18287-2013

A.该电池放电时，电池内部锂离子从正极运动到负极

B.该锂离子电池把化学能转化为电能的本领比电动势为1.5P的干电池弱

C.该锂离子电池充满电后可储存约2.88XIO4/的电能

D.若该锂离子电池的待机电流为40爪4则其最长待机时间约为4天

二、多选题：本大题共4小题，共16分。

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A.图甲中，条形磁铁插入有开口的圆环

B.图乙中，开关闭合后，向右滑动变阻器滑片

C.图丙中，线圈在匀强磁场中，保持线圈平面始终与磁感线垂直左右运动时

D.图丁中，与导线在同一平面内的线圈向右平移

10.某次闪电前云地之间的电势差约为1.0x109匕云地间距离约为乂小，一次短时

闪电过程中云地间转移的电荷量约为6C,闪电持续时间约为6X10-5s。假定闪电前云

地间的电场是均匀的。根据以上数据，下列判断正确的是（）

A.闪电电流的平均值约为1x105A

B.闪电电流的平均值约为1x104A

C.闪电前云地间的电场强度约为1x106V/m

D.闪电前云地间的电场强度约为1x1012V/m

11.某带电粒子仅在电场力作用下由4点运动到B点。如图所示,实线为电场线,

虚线为粒子运动轨迹，由此可以判定（）

A.电场中4点的电势高于B点的电势

B.粒子在力点的加速度大于它在B点的加速度

C.粒子在4点的电势能小于它在B点的电势能

D.粒子在4点的动能小于它在B点的动能

12.如图所示，水平面上相距为d的4B两点固定有异种电荷，电荷量均为Q,其中

+q

4处电荷带正电、B处电荷带负电，在4、8两点连线的竖直中垂线上固定一根内壁粗+Q

A♦一。-0

糙的绝缘细管，细管的上、下两端管口关于4B对称。现使一质量为小，电荷量为q的

带正电小圆柱体（圆柱体直径略小于细管的内径）从上端管口由静止开始下落，结果

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小圆柱体到达两电荷的连线中点。时的加速度为零，且此时小圆柱体的速度大小为依已知重力加速度大小

为g,静电力常量为匕不计空气阻力。下列说法正确的是（）

A.在管内下滑过程中，电场力对小圆柱体先做正功，后做负功

B.。点的电场强度大小为嘤

C.小圆柱体和管壁间的动摩擦因数为概

D.小圆柱体到达下端管口时的速度大小为避u

第n卷（非选择题）

三、实验题：本大题共2小题，共16分。

13.某学习小组为测定某种液体的电阻率，选取了一根管壁很薄的直玻璃管，在玻璃管里面灌满了该液体,

两端用铜塞塞住管口，形成一段封闭的液体柱。

（1）用20分度的游标卡尺测量其长度，如图甲所示（主尺与游标刻度线对齐见虚线框），由图可知其长度乙=

mm；用螺旋测微器测量其外径，如图乙所示，由图可知其外径D=mmo

（2）用多用电表粗略测量液体柱的电阻。将选择开关旋转到电阻挡的位置，将红、黑表笔短接，旋动—

（填丙图中的“S"、"K”或T）进行欧姆调零，然后用多用电表测量其阻值，读出其电阻约为1500。

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（3）为了更精确地测量其电阻，小组决定再使用伏安法测量电阻。实验所用器材如下：

直流电源（E=3U,内阻很小）

电流表4（0〜20nM,内阻约为300）

电压表U（。〜3V,内阻约为10kO）

滑动变阻器的（0〜150,最大电流2.04）

请根据上面给出的器材，连接图丁的实物电路，要求在电表示数变化较大范围内测量多组数值，以尽可能

的减小测量误差。（%代表液体柱的电阻）

14.测定电源的电动势和内阻的实验电路图如图甲所示，图乙是根据实验数据画出的U—/图像。

（1）实验器材如下:

4干电池1个

8.滑动变阻器（0〜10。，最大电流24）

C电压表（0〜3匕内阻约为5k。）

D电压表（0〜15U,内阻约为15k。）

£电流表（0—0.64内阻为2.0。）

E电流表（0〜34内阻为1.00）

其中电压表应选,电流表应选。（填字母代号）

（2）由图乙可知这个干电池的电动势E=V,内阻r=。。

四、计算题：本大题共3小题，共36分。

15.如图所示，长为L的轻质绝缘细线一端悬于。点，另一端系一质量为小、.

电荷量为+q的小球（可视为质点）。在空间施加沿水平方向的匀强电场，

小球静止在4点，此时细线与竖直方向夹角为a=37。，已知5讥37。=0.6,

cos37o=0.8,电场的范围足够大，重力加速度为g。*----------A

（1）求匀强电场的电场强度E的大小；*-----------

（2）求0、4两点间的电势差U的大小。

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16.某电路如图所示，电容器并联在电阻/?2两端，上下极板4B平行放置，------11------

其内部可视为匀强电场。已知电源的电动势E=7.5%内阻r=O.50,电E,n

A

rT凡为

酗=30,R2=6H,当闭合电键待电路稳定后，试求：$fB

(1)通过电源的电流/的大小；

(2)4、B板间电压U的大小;

(3)某时刻在4板附近由静止释放一个比荷5=0.03N/C的正离子，不计离子重力，求它到达B板时的速度加勺

大小。

17.如图所示，BCD是光滑绝缘的半圆形轨道，位于竖直平面内，直径BD

竖直，轨道半径为R,下端与水平光滑绝缘轨道在8点平滑连接，整个轨

道处在水平向左的匀强电场中。现有一质量为小、带正电的小球(可视

为质点)由水平轨道上的4点静止释放，已知4B之间的距离s=8R,滑块

受到的静电力大小为重力加速度为g。

(1)求小球到达8点时的速度大小;

(2)小球到达D点时轨道对小球的弹力大小;

(3)小球从。点飞出轨道后，落在水平地面上的P点(未画出)，求P8之间的距离。

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答案和解析

1.【答案】D

【解析】解：AB,电荷和电荷之间的相互作用是通过电场发生的，通电导体和通电导体之间的相互作用都

是通过磁场发生的，故错误；

C、电场线和磁感线都不能相交，否则在交点处的电场或磁场的方向有两个，故C错误；

。、电场线的疏密表示电场强度的大小，磁感线的疏密表示磁感应强度的大小，故。正确。

故选：Do

2.【答案】C

【解析】解：力、电磁波不仅能在真空中传播，也能在空气、水等介质中传播，故/错误；

2、电磁波不仅能传递信息，还能传递能量，例如微波炉就是利用电磁波传递能量加热食物，故8错误；

C、手机通话时，声音信号首先被转换为电信号，然后通过电磁波的形式在空中传播，接收端再将电磁波转

换为电信号，最后转换为声音信号，因此手机通话过程中确实涉及到了电磁波和声波，故C正确；

D、遥控器发出的红外线波长较长，而医院“CT”中的X射线波长较短，两者波长不同，故。错误。

故选：C„

根据电磁波的传播条件、电磁波与声波在信息传递和能量传递上的区别，以及不同波长电磁波的特性判断

3.【答案】B

【解析】解：根据库仑定律F=左,，则有接触前两球间的库仑力为：尸=等，将它们接触后再

分开，然后放回原处，则电荷量中和，再进行平分，因此电量均为+Q,则库仑力为：

尸'=理詈=得，故星/解得尸=,故8正确、48错误。

故选:So

4.【答案】D

【解析】解：AB、根据C=潟可知，保持d不变，减小S,电容C减小。因为极板所带电荷量Q保持不变,

根据C=3可知，两极板间的电压增大，贝岭变大，故N5错误；

°、根据，=品可知，保持S不变，增大d,电容C减小。因为极板所带电荷量Q保持不变，根据（?=与可知,

两极板间的电压增大，则。变大，故C错误；

D、根据。=线可知，保持S，d不变，极板间放入塑料板，电容增大，根据C=g可知，两极板间的电压

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减小，则。变小，故。正确。

故选：Do

5.【答案】B

【解析】解AC,检测时司机喝了酒，酒精气体浓度的增大，R的电阻值增大，电路的总电阻增大，干路电

流减小，则定值电阻&两端的电压减小，即电压表的示数减小。干路电流减小，则电流表的示数减小，故NC

错误；

B、根据欧姆定律有/=总，可得品=多可知电压表和电流表示数的比值不变，故8正确；

D、电路消耗的总功率为P=E/,结合上述可知，干路电流/减小，E不变，则电路消耗的总功率变小，故。

错误。

故选：B。

6.【答案】C

【解析】解：串联电路中两灯均不发光，则可能是某处断路，电路中无电流，完好部分的电压为0,则电压

表测得断路位置两端的电压等于电源电压，由题。"=6匕说明滑动变阻器良好，%=6k说明均良好,

开关S接触良好，乙2的灯丝烧断了，故C正确，4BD错误;

故选：Co

7.【答案】A

【解析】解：由小灯泡正常工作，可知其额定电流为：〃=会=募=0.44两端电压为：4=2.5匕

根据小灯泡和电动机串联，可知通过电动机的电流/=044电动机两端电压为：UM=E-UL,解得：UM

=6.5V；

电动机的总功率P”=UM/,热功率PI=/乙可知电动机输出的机械功率P?=PM—Pi，解得：22=2.44

W,故3c。错误，/正确。

故选：Ao

8.【答案】C

【解析】解：4锂离子电池放电时，在电池外部电流由正极流向负极，在电池内部，电流由负极流向正极,

电池内部锂离子从负极运动到正极，故/错误；

8.电动势表示电池把其他能转化为电能本领大小的物理量，电动势越大，该项本领越大，所以4?锂离子电

池把化学能转化为电能的本领比电动势为1.5,的干电池强，故8错误；

C该锂离子电池充满电后可贮存的电能为

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E=4Vx2000mAh=4X2000x10-3x3600/«2.88x1047

故C正确；

D若该锂离子电池的待机电流为15爪4则其最长待机时间为

2000mAh

天

t=40mA=50h=2.08

故。错误。

故选：Co

9.【答案】BD

【解析】解：根据产生感应电流的条件：闭合回路、磁通量发生变化，可知甲属于断路，丙图磁通量不发

生变化，故甲图和丙图不能产生感应电流，乙、丁的情况能产生感应电流，故2。正确，NC错误；

故选：BD。

10.【答案】AC

【解析】解：AB,根据电流强度的定义式可得，电流/==1x1054故/正确，8错误;

LOX1U0

CD、电场强度的大小为E方=号益%/m=lxm勺机，故c正确，。错误。

故选：AC.

11.【答案】AC

【解析】解：4分别过力、B两点作等势面，如图所示:

xE

根据等势面的性质〃4,=(PB

根据沿对电场线电势逐渐降低，可得"4><PA，

因此/点电势高于B点电势，故Z正确；

A电场线的疏密表示场强的大小，电场线越密，场强越大，则必〈仲

根据牛顿第二定律为=等<as=簪

粒子在2点的加速度小于它在8点的加速度，故8错误；

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CD.粒子所受电场力与电场线相切又指向运动轨迹的凹侧，故电场力尸如图所示:

可知粒子带负电，尸与速度"的夹角。大于90。，粒子从4到8过程中电场力做负功，动能减小、电势能增大,

故C正确，D错误。

故选：AC.

12.【答案】BD

【解析】解4因为两等量异种点电荷的中垂面为等势面，则在管内下滑过程中，小圆柱体所处位置电势不

变，则小圆柱体电势能不变，由功能关系可知，电场力对小圆柱体不做功，故/错误；

2.由题知，单个点电荷在。点的电场强度大小为：E=^=整，

根据矢量合成法则可得，。点的电场强度大小为：E°=2E=2x^=嘿，故3正确；

C根据等量异种电荷产生的电场的特点可知，4、B两点的连线上。点的电场强度最大，故小圆柱体到达。点

时所受的电场力最大，

由小圆柱体水平方向受力平衡可知，此时管壁对小圆柱体的弹力最大，且弹力的最大值为Fmax=qE0=q

8kQ_8kqQ

~dr~d29

由题知，小圆柱体到达。点时竖直方向所受合力为零，则有：［iFmax=mg,

联立可得，小圆柱体和管壁间的动摩擦因数为：〃=需，故C错误；

。设小圆柱体从上端管口运动到。点的过程中克服摩擦力所做的功为W,

由动能定理可得：rngh—W=-|mv2,

因做功具有对称性，设小圆柱体到达下端管口时的速度大小为“，

-1

由动能定理可得：2mgh-2W=-mv，2,

联立可得：M=故。正确；

故选:BD。

13.【答案】50,154.700T

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【解析】解：(1)游标卡尺精确度为0。5nmI,由图可知其长度L=50nwn+3x0.05nmi=50.15nun；螺旋

测微器的精确度为O.Olnwn,外径读数为4.5mm+20.0x0.01mm=4.700mm；

(2)用多用电表粗略测量液体柱的电阻。将选择开关旋转到电阻挡的位置，将红、黑表笔短接，旋动欧姆调

零旋钮7进行欧姆调零，再测量电阻；

(3)因为&=150。＜炳商=/0x10000。,故采用电流表的外接法，滑动变阻器总阻值较小，采用滑

动变阻器的分压式接法。故实物连线如下

故答案为：(1)50.15；4.700；(2)7；(3)实物连线如上所示。

14.【答案】CE1.450.5

【解析】解：(1)根据/=先=争4=0.154可知电流表量程应选择0—0.64即选E；由于一节干电池电

动势约为1.5匕为提高实验的精确程度，电压表应选用量程0〜3匕即选