广西河池市2024-2025学年高二上学期期末教学质量检测物理试题（含答案）

第第页广西河池市2024-2025学年高二上学期期末教学质量检测物理试题一、选择题：本大题共10小题，共46分。第1~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求。第8~10题，每小题6分，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。1．下列式子不属于比值法定义物理量的是（）A．a=Fm B．E=Fq C．2．图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，下列判断正确的是（）A．M点的电势高于N点的电势B．M点的电势低于N点的电势C．粒子在M点的电势能大于在N点的电势能D．粒子在M点的电势能小于在N点的电势能3．竖直面内一正三角形ABC的底边BC水平，三个顶点处分别固定有与三角形平面垂直的长直导线，并通以如图所示方向的恒定电流，导线中的电流大小均相等，则A处导线所受到的安培力方向是（）A．平行BC向左 B．平行BC向右 C．垂直BC向上 D．垂直BC向下4．真空中有两个可看成点电荷的带电小球A、B，两小球除带电不同外其余均相同，A球带电量为−2Q，B球带电量为+3Q，两者相距为r，两球间的库仑力大小为F，现将两小球接触后再放回原位置，则两小球间的库仑力大小是（）A．25F24 B．F C．F2 5．大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和变阻箱R改装而成，如图是改装后的电表，下列说法正确的是（）A．图甲是电流表，R越大，量程越大B．图甲是电流表，R越小，量程越大C．图乙是电流表，R越大，量程越大D．图乙是电流表，R越小，量程越大6．现代人越来越依赖手机，有些人喜欢躺着刷手机，经常出现手机掉落伤眼睛或者额头的情况。若有一款手机质量为200g，从离人额头为20cm的高度无初速掉落，磕到额头后手机的反弹忽略不计，额头受到手机的冲击时间为0.04s，则手机对额头平均作用力的大小为（）（取重力加速度g=10mA．8N B．10N C．12N D．14N7．如图所示，在直角坐标系中有o、a、b三点，o在坐标原点，a点坐标为（2，0），b点坐标为（0，3），空间中存在方向平行于坐标系所在平面的匀强电场，o、a、b三点电势分别为1V、3V、7V，则该匀强电场的电场强度大小是（）A．1005V/m B．1008．下列如图所示的各物理情景中，能产生感应电流的是（）A．甲图中将螺线管A插入B中后，开关闭合或断开瞬间B．乙将条形磁铁沿圆环轴线靠近圆环过程中C．丙图中闭合线圈绕垂直于磁场的轴转动D．丁图线框平行导线向上移动9．如图所示，有质子11H、氘核12H、氚核13A．三种粒子的运动时间相同B．三种粒子的运动轨迹相同C．三种粒子离开偏转电场时的速度大小相等D．三种粒子离开偏转电场时的速度方向相同10．如图所示，电路中电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻R1=r，R2=3r，当滑动变阻器R2A．UI变大，ΔB．油滴带负电，电势能减少C．不考虑电容器对电路的影响，电源的效率减小D．不考虑电容器对电路的影响，R2二、非选择题：本大题共5小题，共54分。11．某实验中，用以下仪器进行测量，测量图如下（1）用游标卡尺测量其长度，示数如上图甲所示，由图可知其长度L=cm；（2）用螺旋测微器测量其直径，示数如图乙所示，由图可知其直径D=mm；（3）用多用电表测量电阻、电压、电流，示数如上图丙所示：①如果是用“×100”挡测量电阻，则读数为Ω；②如果是用直流5V挡测量电压，则读数为V；③如果是用直流3A挡测量电流，则读数为A。12．实验小组的同学利用以下器材较准确的测量小灯泡的电阻，并根据测绘数据直接描出的小灯泡的I-U图像如下图甲实线。实验室提供的器材有：A．待测小灯泡：额定电压为2.5VB．电压表V：量程为3.0V，内阻约为3.0kΩC．电流表A：量程为0.6A，内阻为1ΩD．滑动变阻器R：最大阻值为10ΩE．两节干电池：每节干电池的电动势均为1.5VF．开关一个、导线若干（1）请在图乙中以笔画线补全该同学实验的实物图；（2）开关闭合之前，变阻器滑片P应调到（填“左端”或“右端”）；（3）根据数据描出的I−U图像经过点（2.6V，0.3A），且过此点的切线交纵轴0.17A处，如图甲所示，小灯泡的电阻随电压的增大而（填“增大”或“减小”）；当电流表示数为0.3A时，小灯泡的实际电阻为Ω；小灯泡的实际功率为W。（后两空保留两位有效数字）13．如图所示，光滑绝缘粗细均匀的直细杆竖直固定，A点固定一个电荷量为+q1的点电荷A，一个质量为m且带电量为−q2的小球套在杆上（可自由运动），AO垂直于杆，AO长为4L，AB与水平方向的夹角为37°，C、B关于O点对称。当小球在B点由静止释放，能经过C点。不计小球的大小，静电力常量为k，重力加速度为g，（1）小球在B点释放后瞬间的加速度；（2）小球经过C点时的速度大小。14．如图，电源电动势E=12V，内阻r=1Ω，电阻R1=2Ω，电容C=4μF，开关闭合电路稳定后，电动机恰好正常工作，已知电动机额定电压UM=9V，线圈电阻RM=1Ω，求：（1）电动机正常工作时的机械功率；（2）电动机突然发生故障被卡死，卡死前后电容器上电量的变化量。15．一质量为m2=3kg的带14圆弧面的滑块，圆弧面半径r=0.9m，圆弧面最低点的切线水平且离地高度h=0.45m，现有一质量m1（1）小球开始运动的初速度大小v0（2）小球距离地面的最大高度H；（3）小球落地时距离滑块左边缘的水平距离Δx

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】比值定义法：定义的物理量=某两个量的比值，且该物理量不随这两个量的大小改变其定义本质（例如密度ρ=m/V与m，V无关，只反映物质本身特性），E=Fq、B=FIL、故选A。

【分析】1.比值定义法的概念与特点定义：用两个或多个物理量的比值来定义一个新的物理量。特点：被定义的物理量反映物质或场的固有属性，与定义所用的量无关。示例：密度、电阻、电容、电场强度、磁感应强度B=F/IL等。2.比值定义式与决定式的区别比值定义式：定义方式，反映物理量“是什么”，不依赖定义量变化。决定式：反映物理量“由什么因素决定”，与定义式可能形式相同也可能不同。典型例子：是牛顿第二定律的决定式（加速度由F和m决定）。是加速度的比值定义式。2．【答案】C【解析】【解答】AB．因不知电场方向和粒子电性，故无法判断电势高低，故AB错误；CD．如图所示由于力的方向要指向轨迹的凹侧，若粒子从N运动到M，速度方向与力的方向夹角大于90⁰，电场力做负功，电势能增大，故粒子在M点电势能大；若粒子从M运动到N，速度方向与力的方向夹角小于90°，电场力做正功，电势能减小，粒子仍在M点电势能大，综合以上两种情况，粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，故C正确，D错误。故选C。

【分析】1.电场线与轨迹弯曲方向的力向关系粒子只受电场力⇒电场力方向沿电场线的切线方向（若带正电，与场强同向；若带负电，与场强反向）。轨迹的弯曲方向（凹侧）指向合外力方向⇒由此可以判断电场力的大致方向，但不能直接确定粒子的电性（因为正负电荷受力方向相反）。2.电势高低的判断条件沿电场线方向电势降低（这是唯一确定的关系，与粒子电性、运动方向无关）。要比较M与N电势高低，必须知道电场线的方向（从哪指向哪）——而本题图中未标明，因此无法判断。3.电势能变化的判断（不必知道电性）电场力做功与电势能变化：电场力做正功⇒电势能减少；电场力做负功⇒电势能增加。如何判断做功正负：看速度方向与电场力方向夹角。夹角<90∘⇒正功，夹角即使电性未知，也能通过“假设一种运动方向，看电场力方向与速度方向夹角”得到电势能变化，而且结论与假设的运动方向无关（因为电场力做功的“正负”只依赖于初末位置与电场力方向，与路径方向假设无关，但学生推理时常用假设法）。4.比较M、N电势能大小的两种推理方法假设法：假设粒子从N到M（如图），轨迹凹向可知电场力大致方向，判断做功正负，得到电势能变化，确定Ep​大小关系。能量守恒法（或动能与势能转化）：若知道总机械能变化（本题仅电场力做功⇒动能与电势能总和不变），比较动能可知电势能大小。但动能变化需知速度大小关系，轨迹图未给出速度大小，此法受限，所以常用做功正负判断。3．【答案】A【解析】【解答】用安培定则判断B电流在A处的磁感应强度方向垂直BA朝向左上方，C电流在A处的磁感应强度方向垂直AC朝向右上方，如图且B、C电流在A处的磁感应强度大小相等，故矢量合成后A处的磁感应强度方向垂直BC向上；由左手定则可知，A电流所受的安培力方向平行BC向左，故A正确，BCD错误。故选A。

【分析】1.安培定则（右手螺旋定则）判断电流产生的磁场方向直线电流的磁场：右手握住导线，拇指指向电流方向，四指环绕方向为磁感线方向（环绕导线）。本题中，要判断B、C处的电流在A处产生的磁场方向。2.磁感应强度的矢量合成空间中某点的磁感应强度是各个电流在该点产生的磁场的矢量和。本题需分别求出B、C电流在A点的磁场方向，再合成得到A点的合磁场方向。3.左手定则判断安培力方向已知电流方向（A处电流垂直于纸面向里），已知A处的合磁场方向，用左手定则：伸开左手，磁感线垂直穿入手心（即掌心朝向磁场N极方向，或让磁感线垂直穿过掌心）。四指指向电流方向（A电流方向垂直于纸面向里⇒四指指向纸里）。拇指方向为安培力方向。4.几何对称性的利用B、C处电流大小相等，到A的距离相等，且BA与AC夹角相等（对称）。因此B、C在A处产生的磁场大小相等，方向对称。对称合成后，合磁场方向往往沿对称轴方向（本题中合磁场垂直于BC向上）。4．【答案】D【解析】【解答】根据库仑定律有F=k2Q⋅3Qr2，两小球接触后电量先中和后平分，两球带电量同为Q故选D。

【分析】1.库仑定律

公式：，适用条件：真空中、静止的点电荷。力的大小与电荷量的乘积成正比，与距离平方成反比。2.相同金属小球接触后的电荷分配规律两个完全相同的小球接触后，总电荷量会平均分配。如果带异种电荷，先中和，剩余电荷再平分。本题：A带，B带⇒总电荷量，接触后每球带电：3.库仑力的方向与大小变化判断接触前：异种电荷，库仑力是吸引力，大小接触后：同种电荷，库仑力是排斥力，大小5．【答案】B【解析】【解答】AB．如图给表头G并联电阻，是把小量程的电流计改装为大量程的电流表，且改装后的量程I显然R越小，量程ImCD．如图给表头G串联电阻，是把小量程的电流计改装成大量程的电压表，且改装后的量程U显然R越大，量程Um故选B。

【分析】1.灵敏电流表G改装成大量程电流表（并联电阻）原理：并联一个小电阻R（称为分流电阻）来分流。公式：设表头满偏电流​、内阻​，并联电阻R后，量程I：化简得：，量程变化规律：R越小，分流越多⇒量程I越大。2.灵敏电流表G改装成大量程电压表（串联电阻）原理：串联一个大电阻R（称为分压电阻）来分压。公式：表头最大电压，串联R后，量程U：量程变化规律：R越大，分压越多⇒量程U越大。3.图甲与图乙的识别图甲：G与R并联⇒电流表（测电流时并联在电路中）。图乙：G与R串联⇒电压表（测电压时串联在电路中）。6．【答案】C【解析】【解答】对手机受到重力和额头对手机平均作用力，取向下为正方向，手机碰前速度v=2gh=2m/s故选C。

【分析】1.自由落体运动的速度计算公式，用于计算物体从静止下落高度ℎh后的瞬时速度。单位统一：高度单位用米（m），质量用千克（kg）。2.动量定理合外力的冲量等于物体动量的变化量：​。应用时注意方向，一般选取正方向，将各矢量按方向代入。3.冲击问题中的受力分析物体在碰撞过程中受冲击力（很大）和重力（不可忽略？取决于冲击力与重力的比较，本题重力2N，冲击力12N，重力占一定比例，不可忽略）。列动量定理方程时，合外力=冲击力（方向与运动方向相反）+重力（方向与运动方向相同或相反取决于规定正方向）。4.牛顿第三定律的应用求“手机对额头的作用力”时，应先求“额头对手机的作用力”，再根据牛顿第三定律得出大小相等、方向相反。7．【答案】A【解析】【解答】沿x轴负方向的分场强大小为E1=Uaod故选A。

【分析】1.匀强电场中电势差与场强的关系（分量法）公式：，注意负号：沿电场线方向电势降低。如果沿方向电势升高，则2.电场强度的矢量合成已知Ex​和Ey​：，方向角：(注意象限)

3.利用坐标点与电势值求场强当已知两个相互垂直方向上的电势差时，可直接求电场分量。本题中OA沿x轴，OB沿y轴，分别得到Ex​和Ey​，不必联立方程。4.匀强电场的性质等差等势面是等间距的平行平面（二维是平行直线）。任意两点电势差8．【答案】A,C【解析】【解答】A．螺线管A插入B中时，开关闭合或断开瞬间，A线圈中的电流发生变化，产生变化的磁场，故穿过B线圈中的磁通量会改变，则B能够产生感应电流，故A正确；B．由于圆环没有闭合，故不会产生感应电流，故B错误；C．线圈在匀强磁场中转动，穿过闭合线圈的磁通量发生变化，能产生感应电流，故C正确；D．闭合线圈平行导线向上平动时，穿过线圈平面的磁感线条数不发生变化，磁通量不变，不能产生感应电流，故D错误。故选AC。

【分析】1.产生感应电流的两个条件闭合回路；穿过回路的磁通量发生变化，两个条件必须同时满足。2.磁通量变化的几种方式磁场强弱变化（如电流变化、磁铁靠近远离）；回路面积变化（如导线切割磁感线、线框形变）回路平面与磁场方向的夹角变化（如线圈转动），以上几种情况的组合3.常见模型判断互感现象（A线圈电流变化→B线圈磁通变化），磁铁与线圈相对运动（注意线圈是否闭合）闭合线圈在匀强磁场中转动（夹角变化→磁通变化），线框在非匀强磁场中平行移动（可能磁通量不变，无感应电流）4.磁通量是否为“0”与“是否变化”的区别磁通量为0时，如果变化仍能产生感应电流（如线圈经过与磁场平行的位置）。磁通量不为0但不变时，无感应电流。9．【答案】B,D【解析】【解答】BD．粒子在加速电场中有qU1粒子在偏转电场中，偏转量y=偏转角的正切值为tan由以上可知，偏转量和偏转角与电荷q，m均没有关系，故轨迹相同，离开偏转电场时速度方向相同，故BD正确。A．粒子在加速电场中有d1=12故粒子的运动时间t=tC．由于粒子轨迹相同，整个过程中，由动能定理有qU1+qU'2=12故选BD。

【分析】1.加速电场中的动能定理，不同比荷⇒不同。2.偏转电场中的类平抛运动水平匀速：，飞出偏转电场用时​。竖直匀加速：​​。侧移量y和偏转角θ的推导，及其与比荷的关系（独立于比荷的条件）。3.带电粒子在组合场中运动的独立性加速电场决定初速度​。偏转电场决定偏转量y和偏转角θ（注意当来自同一加速时，可以消除q/m影响）。结论：从静止经同一加速、再进入同一偏转电场的粒子，轨迹和偏转角完全相同。4.运动时间与速度大小的比较在偏转电场中运动时间​，与成正比⇒比荷越大，t越短。离开偏转电场时的末速度大小：动能定理：，动能定理整体：的数值与q成正比（因为y与q无关，但​与q正比）。

因此总动能（注意是比例系数）⇒​与​有关，故不同粒子​不同。10．【答案】B,D【解析】【解答】A．滑片向a端移动，R2变大，而UI=R2，故UI变大；由闭合电路欧姆定律有B．油滴原先能静止在电容器中，表明其所受电场力与重力等大反向，电容器上极板接电源正极，故电容中的电场方向向下，油滴所受电场力方向与电场方向相反，故油滴带负电；当R2变大时，电路中总电阻变大，则总电流减小。R1和r分到的电压变小，则电压表示数U变大，电容两端的电压U变大，由匀强电场中电势差的关系C．由η=I2RI2D．将R1+r=2r等效成电源内阻，则R2故选D。

【分析】1.动态电路分析滑片移动⇒外电阻变化⇒总电流变化⇒各部分电压重分配。电压表U（电容器电压）=某部分电阻的电压。2.电容器中场强与油滴受力电容器电压​↑⇒场强↑（d不变）。原来油滴静止⇒⇒可判断电场方向及油滴电性。场强增大⇒电场力>重力⇒油滴向上加速（但题中缓慢移动滑片，可看作准静态平衡破坏，油滴向上运动）。向上运动时电场力做正功⇒电势能减小（负电荷在电场中沿电场线反方向运动，电势能减少）。3.电源效率公式：，当外电阻​增大时，电源效率η增大（不是减小）。4.定值电阻​消耗功率变化​与滑动变阻器、连接方式决定其电流。若将​视为“等效内阻的输出负载的一部分”，则​消耗的功率可看作“等效电源（电动势E，内阻r+某部分电阻）对的输出功率”。输出功率随外电阻变化规律：当外电阻等于等效内阻时输出功率最大。易错点：1.误判的含义对某一固定电阻，是常数。但若U不是该电阻的电压，而是路端电压或电容器电压，则等于内阻r（由得）或某个等效内阻。2.油滴电势能变化判断错负电荷在电场中沿电场线反方向运动，电势能减小；若错判为沿电场线方向运动会认为电势能增大。油滴电性判断：电容器上极板接正极⇒电场向下，油滴受力向上才能平衡重力⇒油滴带负电。滑片向a端移动⇒UC3.电源效率增减记反学生可能认为“外电阻变大⇒总电流变小⇒电源效率减小”，其实是效率增大（因为路端电压占E的比例增大）。11．【答案】（1）4.240（2）6.669（3）3000；2.30；1.37【解析】【解答】（1）图甲中游标卡尺读数为L=42mm+0.05mm×8=42mm+0.40mm=42.40mm=4.240cm（2）图乙中螺旋测微器读数为D=6.5mm+0.01mm×20.0=6.5mm+0.200mm=6.700mm（3）①如果是用×100挡测量电阻，由图示表盘可知，其读数为R=30×100Ω=3000Ω②如果是用直流5V挡测量电压，由图示表盘可知，其分度值为0.1V，其读数为2.30V。③如果是用直流3A挡测量电流，由图示表盘可知，其分度值为0.06A，其读数为1.38A。

【分析】1.游标卡尺读数（20分度）主尺读数（cm或mm）+游标对齐格数×0.05mm（精度0.05mm）。最后结果按要求转换为cm或mm，注意单位。2.螺旋测微器（千分尺）读数固定刻度（注意半毫米线是否露出）+可动刻度（×0.01mm，估读到0.001mm）。3.多用电表读数：

(1)欧姆档读数表盘刻度非均匀，读数=指针示数×倍率。注意：欧姆档读数不需估读（或估读意义不大）。(2)直流电压档读数看所选量程对应的刻度线（通常直流电压与电流共用中间均匀刻度）。量程5V，刻度共50小格⇒每小格0.1V，需估读到0.01V（即百分位）。(3)直流电流档读数量程3A，刻度共50小格⇒每小格0.06A，估读到0.01A（即百分位）。12．【答案】（1）（2）右端（3）增大；7.7；0.69【解析】【解答】（1）电流表内阻已知，故选内接法更加准确；描绘完整的图线要从零开始，所以要用分压，所以实物图如图所示。（2）小灯泡与滑动变阻器右侧相并联，为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应移动到右端。（3）由题图甲可知，小灯泡的电阻随电压的增大而增大。当电流表示数为0.3A时，小灯泡和电流表A的总电阻为R则小灯泡的实际电阻为R小灯泡的实际功率为PL=电流表内接法：电压表测的是待测电阻与电流表内阻​的电压之和。

测量值，若已知，可修正：。电流表外接法：电流表测的是通过Rx​与电压表的电流之和，测量值

若​未知，则无法修正。本题选择：因电流表内阻已知（1Ω），采用内接法可精确得到。2.滑动变阻器的两种接法选择限流式：电路简单，但不能从0调电压，调节范围有限。分压式：电压可从0调至电源电动势，调节范围大。本题选择分压式的理由：要求描绘完整I-U曲线（从0V开始），滑动变阻器最大阻值（10Ω）与小灯泡正常发光时电阻（约8Ω）相近，用限流式可能无法将电压调到0。保护电路，避免合闸时电流过大。3.小灯泡的电阻特性灯丝电阻随温度升高而增大⇒I-U图线为曲线（斜率逐渐增大，即增大）。静态电阻：​（图线上点与原点连线的斜率倒数）。动态电阻（增量电阻）：（图线切线斜率），且（因电阻随电流增大而增大）。4.分压电路的实物连接与初始安全位置分压接法：滑动变阻器接线“一上端、一下端、一滑片”，灯泡接在滑片与下端（或上端）之间。闭合开关前，滑片应置于使灯泡电压最小的位置（通常为与灯泡并联部分电阻为0的一端，依图而定，本题为“右端”）。5.内接法下的实际电阻与功率计算已知电压表读数U（灯泡+电流表总电压）、电流I：实际功率：，不能直接用（会包含电流表功耗）。​​​​​（1）电流表内阻已知，故选内接法更加准确；描绘完整的图线要从零开始，所以要用分压，所以实物图如图所示。（2）小灯泡与滑动变阻器右侧相并联，为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应移动到右端。（3）[1]由题图甲可知，小灯泡的电阻随电压的增大而增大。[2]当电流表示数为0.3A时，小灯泡和电流表A的总电阻为R则小灯泡的实际电阻为R[3]小灯泡的实际功率为P13．【答案】（1）解：由几何关系有AB=5L，BC=6L根据牛顿第二定律有k得a=3k（2）解：B点与C点为等势点，小球从B到C库仑力不做功，则对小球分析，由动能定理有mg×6l=得小球经过C点时的速度大小v【解析】【分析】1.点电荷电场与库仑力计算库仑定律：，方向沿两点电荷连线，同斥异吸，电场力与距离平方成反比，需准确计算两点间距离。2.受力分析与牛顿第二定律（约束沿杆运动）光滑杆约束⇒小球加速度只能沿杆方向。需将重力、库仑力沿杆方向分解，求合力分量F∥​。加速度：​​。3.等势点与电场力做功点电荷电场中，与点电荷等距离的点电势相等。B、C到A距离相等⇒等势⇒小球从B到C，库仑力做功为0。只有重力做功，可用动能定理。4.动能定理的应用从B到C：，其中（竖直高度差），得​。5.电性判断与力方向由“小球从B释放能经过C”可推断q与Q同号（排斥），否则若为引力，小球可能无法到达C或运动不同，库仑力方向影响B点加速度大小和方向。​​​​​​14．【答案】（1）解：根据闭合电路欧姆定律有E=I(代入数据解得I=1所以电动机的发热功率P所以电动机的机械功率P（2）解：电动机正常工作时，电容两端的电压U电动机卡死后，由闭合电路欧姆定律有I电容两端电压U根据C=可得电容电量的变化量为Δ即卡死前后电容器上电量减少了2.4×10【解析】【分析】1.含电动机的闭合电路欧姆定律应用电动机不是纯电阻，所以电动机两端电压​不等于​。解题时用全电路欧姆定律：，先根据已知的求出电流I。考点：区分电动机的输入电压与线圈电阻上的电压。2.电动机功率分配关系输入功率：，发热功率：，机械功率：这是直流电动机功率计算的基本模式，考题常见。3.电容在直流稳态电路中的处理直流稳态下，电容相当于开路，没有电流流过电容