广东省揭阳市揭西县2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGE2025学年度第一学期教学质量监测高一级物理科试卷温馨提示：请将答案写在答题卡上；考试时间为75分钟，满分100分。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。A.麦克斯韦预言了电磁波的存在并通过实验成功验证B.电磁波只能在真空中传播，不能在水中传播C.只要把带电体和永磁体放在一起，就会在周围空间产生电磁波D.电磁波看不见，但具有能量【答案】D【解析】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，故A错误；B．电磁波可以在真空中传播，也能在水中传播，故B错误；C．周期性变化的磁场、电场才能产生电磁波，故C错误；D．电磁波看不见，但具有能量。故D正确。故选D。2.在医疗手术中，麻醉剂乙醚在有静电的空间容易产生爆炸现象，为防止其爆炸，手术室地砖要用导电材料制成，医生、护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，一切设备要良好接地，甚至病人身体也要良好接地，这样做是为了（）A.防止漏电 B.除菌消毒 C.应用静电 D.消除静电【答案】D【解析】静电会产生火花、热量，麻醉剂为易挥发性物品，遇到火花或热源便会爆炸，良好接地，目的是消除静电。故选D。3.随着社会的发展，人民生活水平大大提高，广大乐迷喜爱的电吉他等乐器也进入生活。电吉他的琴弦带有磁性，琴身上装有拾音器，琴弦振动时会使拾音器线圈中的磁通量发生变化，线圈产生的信号经放大器放大后使扬声器发声。拾音器的原理图如图所示。下列说法正确的是（）A.拾音器线圈的工作原理是电磁感应 B.电吉他的琴弦可以用纯尼龙材料制成C.琴弦不动时，线圈中有感应电流 D.琴弦振动时，线圈中产生感应电流【答案】AD【解析】A．琴弦振动时会使拾音器线圈中的磁通量发生变化，回路产生感应电流，线圈产生的电信号经放大器放大后使扬声器发声，所以拾音器线圈的工作原理是电磁感应，故A正确；B．电吉他的琴弦必须用金属线，不可以用纯尼龙材料制成，否则不能构成回路，故B错误；CD．琴弦不动时，拾音器线圈中的磁通量不发生变化，线圈中不会有感应电流；琴弦振动时，拾音器线圈中的磁通量发生变化，线圈中产生感应电流，故C错误，D正确。故选AD。4.由导电的多晶硅制成的电容加速度传感器如图甲所示，图乙是其原理图，位于中间的多晶硅悬臂梁分别与顶层多晶硅、底层多晶硅组成两个电容器、，当电容器充电后处于断路状态，并由静止突然向上加速运动时，多晶硅悬臂梁的右侧可发生如图乙中虚线所示的弯曲形变，下列说法正确的是（）A.电容器的电容减小 B.电容器两板间的电压减小C.电容器两板间的电场强度减小 D.电容器两板间的电场强度减小【答案】B【解析】A．多晶硅悬臂梁的右侧可发生如图所示的弯曲形变，多晶硅悬臂梁与上电极间距增加，下电极距离减小，根据电容器电容决定式可得电容器的电容减小，电容器的电容增加，故A错误；B．因电荷量不变，根据可知电容器两板间电压减小，故B正确；CD．根据可知，当板间距变化时，电场强度不变，故CD错误。故选B。5.用智能手机软件可测量磁感应强度，如图所示，将手机平放在面积为的水平桌面上，在手机上建立三维坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面，竖直向上为z轴正方向，测得，，，根据测量数据可知（）A.测量地点位于赤道位置 B.通过桌面的磁通量为C.通过桌面的磁通量为 D.通过桌面的磁通量为【答案】B【解析】A．赤道位置的地磁场方向水平由南指向北，竖直方向的分磁场为零，即，故A错误；BCD．通过桌面的磁通量为故B正确，CD错误。故选B。6.如图所示，在直角三角形的顶点、分别固定有点电荷、，现将一试探电荷固定于顶点，测得所受电场力与边垂直。已知，则（）A. B.C. D.【答案】B【解析】根据电荷q受到的电场力方向，可以判断出点电荷、对q的电场力分别为和，如图根据库仑定律，有根据几何关系可知联立，可得故选B。7.如图甲为直线加速器原理图，由多个横截面积相同的圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上。序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。已知电子的质量为m、元电荷为e、电压的绝对值为u，周期为T，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。在时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于和偶数圆筒相连的圆板（序号为0）中央有一个初速度为零的电子。下列说法正确的是（）A.可以选用高强度的玻璃作为圆筒材料 B.电子在圆筒内运动的时间为TC.进入第2个金属圆筒时的速度为 D.第8个金属圆筒的长度为【答案】C【解析】A．圆筒需要和交流电源相连形成电场，必须导电，故A错误；B．因为电子从金属圆筒出来后要继续做加速运动，所以电子在金属圆筒中的运动时间应该为交变电源周期的一半，即，故B错误；C．由动能定理得所以电子进入第2个圆筒瞬间速度为故C正确；D．由动能定理得所以电子进入第8个圆筒瞬间速度为因为金属圆筒处于静电平衡状态，圆筒内部场强为零，电子在圆筒中做匀速直线运动，所以第8个圆筒长度为故D错误。故选C。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.如图，两条通有同向电流的平行无限长导线L1、L2，其中P、Q点连线与两导线垂直，且P点到两导线的距离相等，O点为P、Q中点且位于L2上，忽略其他磁场的影响，检测发现P点的磁场方向垂直纸面向里，下列说法正确的是（）A.Q点的磁感应强度比P点的磁感应强度大B.Q点的磁感应强度和P点的磁感应强度大小相等C.导线L1中的电流小于导线L2中的电流D.Q点的磁场方向垂直纸面向里【答案】AC【解析】C．根据安培定则可知L1产生的磁场向外，L2产生的磁场向里，而P点的合磁场方向垂直纸面向里，由叠加原理可知，导线L1中的电流小于导线L2中的电流，故C正确；D．根据安培定则及叠加原理，可得磁感应强度Q点的磁场方向垂直纸面向外，故D错误；AB．P点磁感应强度大小为，Q点磁感应强度大小为，故Q点的磁感应强度比P点的磁感应强度大，故A正确，B错误。故选AC。9.在汽车喷漆中，有一门技术叫做静电喷涂，在市场上已经得到广泛的运用。静电喷涂是一种利用电荷和电场将雾化涂料的微粒吸附到喷涂对象上的喷涂工艺，如图所示为其原理结构图。下列说法正确的是（）A.静电喷涂属于尖端放电B.雾化涂料向工件运动的过程中做匀变速曲线运动C.喷口喷出的雾化涂料微粒带负电，被涂工件接正极D.雾化涂料向工件运动的过程中，电场力做正功，电势能减小【答案】CD【解析】A．静电喷涂属于静电吸附，故A错误；B．雾化涂料向工件运动的过程中，电场力变化，加速度变化，因此不是做匀变速曲线运动，故B错误；C．由图可知，由喷口喷出的雾化涂料微粒带负电，被涂工件接正极，通过雾化涂料和工件之间的电场，加强吸附效果，故C正确；D．雾化涂料向工件运动的过程中，电场力做正功，电势能减小，故D正确。故选CD。10.如图为台式电风扇，因其小巧便携、可充电等特点深受同学们喜爱。某品牌风扇电阻为0.5Ω，正常工作时的电压为3.7V、功率为4.44W。机内电池容量为。则（）A.该风扇正常工作时的电流为7.4AB.该风扇正常工作时电动机的机械功率为3.72WC.该风扇连续正常工作的时间为2.5hD.电池充满电后储存的总电能约为【答案】BD【解析】A．该风扇正常工作时的电流为故A错误；B．该风扇正常工作时电动机的发热功率为该风扇正常工作时电动机的机械功率为故B正确；C．根据题意可得机内电池容量为可得该风扇连续正常工作的时间为故C错误；D．电池充满电后储存的总电能约为故D正确。故选BD。三、非选择题：共54分，考生根据要求作答。11.在“用传感器观察电容器的充电和放电”实验中，电路图如图甲所示。（1）把开关S接1，电源给电容器充电，电容器两板间电压迅速增大，随后逐渐稳定在某一数值，此时电流计示数_________；（填选项前字母符号）A.为零 B.稳定在某一非零数值（2）把开关S改接到2，测得电容器放电过程的图像如图乙所示，则电容器在放电过程中释放的电荷量约为_________C（结果保留2位有效数字）；（3）如果将电阻R换成一个阻值更小的电阻，则放电过程持续的时间将____（填“变长”“不变”或“变短”）。【答案】（1）A（2）（3）变短【解析】（1）把开关S接1，电源给电容器充电，电容器两板间电压迅速增大，随后逐渐稳定在某一数值，此时电容器充电结束，电流计示数为零。故选A。（2）电容器的放电图像是一条逐渐下降的曲线，而，从微元法得到，图像与坐标轴围成的面积就是总的电荷量，遵循大于半格算一格、小于半格舍去的原则，图像下共有42格，所以电容器在全部放电过程中释放的电荷量为（3）由于电阻对电流有阻碍作用，若将电阻换一个阻值较小电阻，放电的瞬时电流变大，图像更加陡些，则放电时间将变短。12.在测定一根粗细均匀金属丝的电阻率的实验中：（1）某同学先使用螺旋测微器测定金属丝的直径，某次测量结果如图甲，读数为_________mm。（2）随后，再用电表粗测其电阻。用已经调零且选择开关指向欧姆挡“”挡位的多用电表测量，发现指针的偏转角太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的“_______”挡位（选填“”或“×1”），然后进行调零，再次测量金属丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图乙所示，其测量结果为_________Ω。（3）现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材：A.电流表（量程，内阻约为B.电流表（量程为，内阻约为C.电压表（量程为，内阻约为D.滑动变阻器（最大阻值为E.滑动变阻器（最大阻值为F.电源（电压为G。开关、导线若干为了尽可能提高测量准确度，电流表应选_______；滑动变阻器应选_______；（均填器材前面的字母）。并根据图丙电路，将图丁的实物图连接完整_______。（4）某次实验测得金属丝两端电压为，通过的电流为，金属丝的直径为，长度为，写出该金属电阻率的表达式_____________。（用表示）（5）本实验所用电路连接方式，测得的金属电阻率_________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。【答案】（1））0.529##0.530##0.531（2）×112（3）AD（4）（5）小于【解析】（1）用螺旋测微器测定金属丝的直径读数为0.5mm+0.01mm×3.1=0.531mm（2）[1][2]用已经调零且选择开关指向欧姆挡“”挡位的多用电表测量，发现指针的偏转角太大，说明倍率档选择的过高，则这时他应将选择开关换成欧姆挡的“×1”挡位，然后进行欧姆调零，再次测量金属丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图所示，可知电阻约为12欧姆。（3）[1][2]电源电压为4V，则电路中可能达到的最大电流为则为了尽可能提高测量准确度，电流表应选A；滑动变阻器要接成分压电路，可知应选阻值较小D。因待测电阻较小，则采用电流表外接，滑动变阻器用分压电路，实物图连接如图（4）根据解得（5）由于电压表分流，使电阻的测量值小于真实值，则实验测得的电阻率小于真实值。13.如图为一种静电除尘装置的示意图，它的上下底面金属板M、N水平放置间距，宽，金属板间的匀强电场的电场强度。分布均匀的带电烟尘颗粒以的速度从左侧平行于金属板进入装置，碰到下金属板的颗粒被收集，但不影响电场的分布。已知每个烟尘颗粒的质量，所带电荷量。不考虑烟尘颗粒的重力、颗粒间的相互作用力和空气阻力。（1）求金属板间的电压U；（2）若从某点进入的带电颗粒能飞出电场，求其在电场中运动的加速度大小a、时间t以及飞出时垂直于板面方向的偏移量y；（3）为了使进入装置的所有带电颗粒都被收集到金属板上，求两金属板间的最大间距dm。【答案】（1）300V；（2），，；（3）0.05m【解析】（1）根据匀强电场中电势差与电场强度的关系可得（2、3）根据牛顿第二定律水平方向沿着电场方向根据以上分析可知为了使进入装置的所有带电颗粒都被收集到金属板上，求两金属板间的最大间距14.在光滑绝缘的水平面上，长为的绝缘轻质细杆的两端各连接一个质量均为m的带电小球A和B（均可视为质点）组成一个带电系统，球A所带的电荷量为，球B所带的电荷量为。现让A处于如图所示的有界匀强电场区域内，已知虚线位于细杆的中垂线，和的距离为，匀强电场的电场强度大小为E、方向水平向右。释放带电系统，让A、B从静止开始运动，不考虑其他因素的影响。求：（1）释放带电系统的瞬间，两小球加速度的大小；（2）带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间。【答案】（1）（2）【解析】（1）对整体应用牛顿第二定律有解得两小球加速度大小为（2）系统向右加速运动阶段解得此时B球刚刚进入MN，带电系统的速度假设小球A不会出电场区域，带电系统向右减速运动阶段有加速度减速运动时间减速运动的距离可知小球A恰好运动到边界时速度减为零，假设成立。所以带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间15.市场上的“电子秤”实际上是压力测量仪，其原理结构如图甲所示。图中a为金属片，b为金属板，a与b中间是一根弹簧。PQ为一段长为10cm且粗细均匀的导体，总电阻为200Ω，其接入阻值R₁与所测物体的质量m的关系如图乙所示。电源电压为12V，闭合开关，质量为m=1kg的