福建省福州市2024-2025学年高二年级上册期末质量检测物理试卷（含解析）

2024-2025学年第一学期福州市高二年级质量检测物理试卷

（完卷时间：75分钟；满分：100分）

友情提示：请将所有答案填写到答题卡上！请不要错位、越界答题！

一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选中，只有一

项符合题目要求）

1.在电磁学的发展过程中，下列叙述符合史实的是（）

A.安培发现了电流的磁效应B.法拉第发现电磁感应现象

C.库仑提出了分子电流假说D.奥斯特首先提出场的概念

【答案】B

【解析】

【详解】A.奥斯特发现了电流的磁效应，故A错误；

B.1831年物理学家法拉第首次发现电磁感应现象，故B正确；

C.安培提出了分子电流假说，故C错误；

D.法拉第首先提出场的概念，故D错误。

故选B。

2.下列各电场的电场线分布图中，/、8两点的电场强度相同的是（）

【答案】C

【解析】

【详解】A./、2两点电场强度大小相等，方向不同，故A错误;

B.N点电场强度大于8点电场强度，方向相同，故B错误;

C.4、2两点电场强度大小相等，方向相同，故C正确；

D.4点电场强度大于3点电场强度，方向不同，故D错误。

故选c。

3.某静电场的电势。在x轴正半轴的分布如图所示，下列说法正确的是（)

A.%处的电场强度为零

B.该静电场是匀强电场

C.x轴正半轴的电场强度方向不变

D.将一个正电荷从公移到马，电势能逐渐减小

【答案】A

【解析】

【详解】A.。-x图像斜率的绝对值表示电场强度的大小，根据图像可知，/处图像的斜率为零，即/处

的电场强度为零，故A正确；

B.随横坐标的增大，图像斜率的绝对值在发生变化，即电场强度大小发生变化，可知，该静电场不是匀强

电场，故B错误；

C.电场方向由高电势点指向低电势点，可知，0〜%之间的电场强度方向x轴负方向，/位置右侧的电场

强度方向沿X轴正方向，即x轴正半轴的电场强度方向在％处发生了变化，故c错误；

D.0〜%之间的电场强度方向x轴负方向，将一个正电荷从事移到马，电场力做负功，则电势能逐渐增大,

故D错误。

故选Ao

4.一平行板电容器充放电电路如图甲所示。开关S接1,电源E给电容器。充电；开关S接2,电容器C

对电阻火放电。实验中电流随时间变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（）

//mA

A.充电过程中，电容器两极板间的电势差减小

B.放电过程中，流过电阻火的电流方向由N到"

C.仅增大电阻R,充电过程/-/图中图线与坐标轴所围的面积不变

D.放电时/-f图中图线与坐标轴所围的面积约为40个小方格，则电容器释放的电荷量约为0.8C

【答案】C

【解析】

【详解】A.充电过程中，随着电容器带电量的增加，电容器两极板间电势差增加，故A错误；

B.根据电路图可知，充电过程中，电容器的左极板带正电，放电过程中，流过电阻R的电流方向由M到N,

故B错误；

C.图像与坐标轴围成的面积表示电容器放电量，仅增大电阻R,电容器放电量不变，图像与坐标轴所

围的面积不变，故C正确；

D./-/图像与坐标轴所围图形的方格数约为40,则电容器释放的电荷量约为

^=40x0.2xlxl0_3C=8xl0-3C

故D错误。

故选C。

二、双项选择题（本小题共4题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有两

项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

5.2024年11月18日，福州市科技馆举行了开馆仪式，新馆内有一个法拉第笼，它是一个圆柱形金属笼子,

笼体与大地相连。人进入笼子后关闭笼门，工作人员接通高压电源，放电杆尖端靠近笼体时，出现放电火

花，人却安然无恙。下列说法正确的是（）

A.该装置主要利用了静电屏蔽的原理

B.该装置主要利用了磁偏转的原理

C.法拉第笼内的电场强度为零

D.法拉第笼内的电场强度不为零

【答案】AC

【解析】

【详解】A.法拉第笼是金属笼子，可知，该装置主要利用了静电屏蔽的原理，故A正确;

B.结合上述可知，该装置主要利用了静电屏蔽的原理，没有利用了磁偏转原理，故B错误;

CD.法拉第笼处于静电平衡状态时，笼内的电场强度为零，故C正确，D错误。

故选AC。

6.粒子物理研究领域利用磁场来辨别粒子的身份。一个圆形区域内有垂直于平面向外的匀强磁场，两个带

电粒子a和6,以相同的速率从/点沿/。方向射入磁场，它们在磁场中的运动轨迹如图所示。不计重力、

空气阻力和粒子间的作用力，下列说法正确的是（

A.a粒子带负电，6粒子带正电B.a粒子带正电，6粒子带负电

C.a粒子的比荷包较大D.6粒子的比荷幺较大

mm

【答案】BC

【解析】

【详解】AB.由题可知，两粒子以相同的速率从/点沿/。方向射入磁场，a粒子向下偏，6粒子向上偏,

磁场垂直纸面向外，根据左手定则，可知。粒子带正电，6粒子带负电，故A错误，B正确；

CD.两粒子在磁场中偏转，根据洛伦兹力提供向心力，则有=加上

r

解得且=二

mBr

由图可知，。粒子的偏转半径更小，故。粒子的比荷里较大，故C正确，D错误。

m

故选BCo

7.磁流体发电机工作原理如图所示，等离子体高速垂直射入磁场中，a、6两板间会产生电势差。已知等离

子体速率为丫，匀强磁场的磁感应强度为8,a、b两板间距为d,发电机的内阻为r,电阻箱R和电流表A

（内阻不计）与两板相连。下列说法正确的是（）

A.a极板带正电

B.b极板带正电

C.稳定工作时，电流表读数为小

R

D.当7?=尸时，R消耗的电功率最大

【答案】BD

【解析】

【详解】AB.根据左手定则可知，正离子在洛伦兹力作用下，向b极板聚集，可知，6极板带正电，故A

错误，B正确；

C.稳定时，离子所受洛伦兹力与电场力平衡，则有q皿=qD

d

根据闭合电路欧姆定律有/=—仁

R+r

故C错误;

U2

D.电源输出功率0=［三:

呜+2「

根据数学函数规律可知，当火=r时，R消耗的电功率最大，故D正确。

故选BDo

8.如图所示，空间中存在水平向右的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场。在该空间中固定一光滑绝缘管

道，管道轴线与水平方向夹角为30。。一带电小球先在管外以速度%做直线运动，轨迹与管道轴线重合，如

图中虚线所示，之后小球穿入管中，管道内径略大于小球直径。下列说法正确的是（）

A.小球带正电

B.电场强度和磁感应强度的大小关系为£=

C.小球从管道的乙端运动到甲端

D.若小球刚进入管道时将磁场加倍，小球将在管道中做匀加速直线运动

【答案】AB

【解析】

【详解】A.小球先在管外以速度%做直线运动，该运动一定为匀速直线运动，根据左手定则可知，洛伦兹

力方向始终垂直于速度方向，若小球带负电，则电场力方向水平向左，重力方向竖直向下，洛伦兹力垂直

于虚线，此时，小球所受外力的合力一定不等于0,假设不成立，则小球一定带正电，故A正确；

C.若小球从从管道的乙端运动到甲端，即速度方向沿虚线向下，小球带正电，根据左手定则可知，洛伦兹

力方向垂直于虚线向下，电场力方向水平向右，重力方向竖直向下，此时，小球所受外力合力不可能等于0,

假设不成立，则小球一定从管道的甲端运动到乙端，故c错误；

B.结合上述可知，小球受重力、水平向右的电场力与垂直于虚线向上的洛伦兹力，三个力的合力为0,根

据平衡条件有qE=qv0Bsin300

解得£=*

故B正确；

D.小球刚进入管道时将磁场加倍，洛伦兹力也加倍，此时管道对小球有弹力作用，弹力与洛伦兹力方向均

垂直于管道，则电场力与重力沿管道的分力大小相等，方向相反，即小球所受外力的合力仍然为0,可知，

小球仍然做匀速直线运动，故D错误。

故选ABo

三、非选择题（共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题、14、15、16题为

计算题）

9.电子束焊接机的核心部件内的高压电场的电场线分布如图所示，K极为阴极。电子在静电力作用下由/

点沿直线运动到8点。则4点场强8点场强（选填“大于”、“等于”或“小于”）,/点电势B

点电势（选填“高于”、“等于”或“低于”），电子从/点运动5点，电场力做______（选填“正功”或

“负功”）。

1

<\忸/K高压

、、、\：//

'\\：//9+

//

XVI/Z

X\I/Z

―0'泮O---------

甲

【答案】①.小于②.低于③.正功

【解析】

【详解】［1］电场线分布的密集程度表示电场的强弱，可知，/点场强小于3点场强；

⑵沿电场线电势降低，可知，/点电势低于3点电势；

［3］电子带负电，所受电场力方向与电场方向相反，可知，电子从/点运动2点，电场力做正功。

10.某玩具的直流电动机线圈电阻一定，在线圈两端加上0.3V的电压时，电流为0.3A,此时因电压过低，

电动机不能转动，则电动机的线圈电阻尺为Q；若在线圈两端加2V的电压，电流为0.8A,此时电动

机正常工作。正常工作时，该电动机的输入电功率是W,电动机的输出机械功率是Wo

【答案】①.1©.1.6③.0.96

【解析】

【详解】［1］在线圈两端加上0.3V的电压时，电流为0.3A,此时因电压过低，电动机不能转动，则电动机的

线圈电阻为氏=:=瓦^^=1^^

［2］［3］若在线圈两端加2V的电压，电流为0.8A,此时电动机正常工作，则正常工作时，该电动机的输入电

功率为以=4/2=2XO.8W=1.6W

线圈产生的热功率为P热=I；R=0.82xlW=0.64W

电动机的输出机械功率为Pn=Px-P^=I；R=1.6W-0.64W=0.96W

11.如图所示，四根完全相同的电阻丝连接成一个闭合的正方形线框，O为正方形线框的中心。当强度为/

的电流从。点流入b点流出时，则

(1)边电流，和ad边电流A的大小之比为；

(2)边在。点产生的磁场方向为(选填“垂直于纸面向里”或“垂直于纸面向外”)；

(3)已知直导线在。点产生的磁感应强度大小与流经导线的电流大小成正比，若仍边在。点产生的磁感

应强度为B,则整个线框在。点产生的磁感应强度为0

【答案】(1)3：1

(2)垂直于纸面向里(3)0

【解析】

【小问1详解】

仍边电阻和边电阻大小之比为1:3,两支路两端电压相等，可知/边电流人和ad边电流A的大小之

比为3:1.

【小问2详解】

根据安培定则可知，ab边在。点产生的磁场方向为垂直于纸面向里；

【小问3详解】

若仍边在。点产生的磁感应强度为瓦方向垂直纸面向里，则其它三边在。点产生的磁感应强度均为g,

方向均垂直纸面向外，则整个线框在。点产生的磁感应强度为0。

12.某实践探究小组同学采用如图甲所示的电路测定一节干电池电动势E和内阻人

(1)实验操作步骤如下：

①按图甲所示的电路图，将图乙中的器材实物连线补充完整

②将滑动变阻器的滑片P滑到端（选填"屋或“b”）,闭合开关S；

③调节滑动变阻器，记录6组数据，如下表所示；

④断开开关，整理实验仪器。

次数123456

电压

1.341.301261.221.171.12

U/N

电流

0.100.150.200.250.300.35

Z/A

请根据数据点位置完成图线。

丙

（3）根据图丙中作出的图线求出电源电动势E=V,内阻厂=Q。（结果均保留两位小数）

【答案】（1）

S

(3)®.1.42##1.43##1.44##1.45②.

0.85##0.86##0.87##0.88##0.89##0.90##0.91##0.92##0.93

【解析】

【小问1详解】

①⑴按图甲所示的电路图，将图乙中的器材实物连线补充完整，如图所示

②⑵为了保护电路安全，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P滑到6端。

【小问2详解】

根据表格中的数据，描点连线作图，如图所示

【小问3详解】

根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir

结合图丙中作出的图线可得E=L43V,，=篝=0.85C

13.有一长度为2、电阻率为的圆柱形金属管，管内部中空，其横截面如图甲所示。现需要测量中空部分

的横截面积S,某同学设计了一个实验方案，实验操作步骤如下:

（1）用多用电表“xl”挡粗测金属管的电阻，指针位置如图乙所示，则金属管的阻值为Q»

（2）现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了下列器材：

A.电流表A（量程为0.6A,内阻约为3。）；

B.电压表V（量程为3.0V,内阻约为3k。）；

C.滑动变阻器R（最大阻值为10。）；

D.电源£（电动势为3V,内阻可忽略）；

E.待测金属管反、开关S、导线若干。

下列给出的丙、丁两个电路中，更合理的是（选填“丙”或“丁”）电路，利用此电路测得的电阻

值（选填“大于”或“小于”）真实值。

丙丁戊

（3）用螺旋测微器测出金属管（如戊图）的直径d=mm。

（4）实验还需要直接测量的物理量有电压表示数。、电流表示数/,则金属管的中空截面积$=（结

果用题目所给物理量U、/、L、p、d符号表示）。

【答案】（1）15.0

（2）①.T②.小于

（3）10.400（4）＞兀d1一处~

4U

【解析】

【小问1详解】

根据欧姆表的读数规律，该读数为15.0。。

【小问2详解】

[1]由于电压表的内阻远远大于待测电阻的阻值与电流表的内阻，可知，电流表的分压影响较大，实验中应

排除电流表分压影响，可知，测量电路采用电流表外接法，即更合理的是丁电路；

⑵由于测量电路采用电流表的外接法，则实验误差在电压表的分流，由于电压表分流影响，导致电流的测

量值偏大，则利用此电路测得的电阻值小于真实值。

【小问3详解】

根据螺旋测微器的读数规律可知，该读数为10mm+0.01x40.0mm=10.400mm

【小问4详解】

根据欧姆定律有氏=，

cL

R=p----------

根据电阻定律有pv0

7—_o

解得5—如

4U

14.MN.PQ为水平放置、间距L=lm的平行导轨,接有如图所示的电路。电源电动势£=6V、内阻r=1Q。

将导体棒仍静置于导轨上，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小3=0.5T,导体棒接

入电路的部分阻值R=2Q。调节电阻箱使接入电路的阻值&=3Q时，闭合开关S,导体棒仍处于静止状

(1)通过导体棒电流/的大小；

(2)导体棒在磁场中受到的安培力下的大小和方向。

【答案】(1)I=1A

(2)F=0.5N,方向水平向右

【解析】

【小问1详解】

E

根据闭合电路欧姆定律有r

代入数据，解得电流大小为/=1A

【小问2详解】

根据安培力公式有b=BIL

解得尸=0.5N,方向水平向右

15.密立根油滴实验装置如图所示。两块正对着水平放置的金属板A、B分别与电源正、负极相连，板间距

离为乩油滴从喷雾器喷出，落到两极板间。已知重力加速度为g,不计空气浮力、布朗运动及油滴间相互

,金属板B

（1）某次实验两板加电压U时，观察某油滴在两板间处于静止状态，判定该油滴的电性并求出该油滴的比

荷区。

m

（2）撤去电压（两极板不带电），稳定后该油滴匀速运动距离s,所用时间为已知该油滴运动时所受到

空气的粘滞阻力大小与其速率成正比，比例系数为公求该油滴的质量仅和电量q（结果用题中已知物理量

U、d、g、s、左表示）。

【答案】（1）修

,、ksdks

(2)——，一

gtUt

【解析】

【小问1详解】

根据示意图可知，A极板带正电，极板之间电场方向向下，由于油滴静止，油滴所受电场力方向向上，可

知，油滴带负电。根据平衡条件有2q=Mg

d

解得幺=也

mU

【小问2详解】

匀速直线时s=v/

油滴受到的空气阻力/=kv

根据平衡条件有kv=mg

ks

解得加=一

gt

dkq

代入上述比荷的表达式，可以解得电量q=/

16.如图所示，在平面直角坐标系的第三、四象限内存在垂直纸面向里且足够长的有界匀强磁场，磁感应强

度为8,磁场宽度d=3cm。第二象限内存在竖直向下的匀强电场，现有一带正电的粒子从/点以垂直y

轴的速度丫。=1*1()4111/5进入电场，经电场偏转后从尸点进入磁场，恰好不从边界射出。已知尸点速

度v方向与x轴负方向的夹角为60。，04的长度L=lcm,粒子比