【物理】福建省漳州市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期1月期末考試試題（解析版）

漳州市2023-2024學(xué)年（上）期末高中教學(xué)質(zhì)量檢測高二物理（必修3）試題本試卷滿分100分，考試時間75分鐘．請將所有答案用簽字筆寫在答題紙上．一、單項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分．在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求．1.關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（）A.法拉第預(yù)言了電磁波的存在B.電磁波不能在真空中傳播C.電磁波不會產(chǎn)生污染D.雷達(dá)是利用電磁波來進(jìn)行定位和導(dǎo)航的【答案】D【解析】A．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，故A錯誤；B．電磁波能在真空中傳播，故B錯誤；C．電磁波會有輻射，也會產(chǎn)生污染，故C錯誤；D．雷達(dá)是利用電磁波來進(jìn)行定位和導(dǎo)航的，故D正確。故選D。2.下列有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的說法正確的是（）A.磁感線分布越密的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度越小B由可知，與成正比，與成反比C.磁場中某點磁感應(yīng)強(qiáng)度與是否放入通電導(dǎo)線無關(guān)D.若一小段通電導(dǎo)線在某處所受磁場力為零，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零【答案】C【解析】A．磁感線是引入描述磁場的假想的曲線，磁感線分布越密的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，故A錯誤；B．磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式為當(dāng)電流I增大時，其安培力F也隨之增大，而其比值是不變的，故磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F、IL均無關(guān)，選項B錯誤；CD．磁場中某點的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是客觀存在的，與是否放置通電導(dǎo)線無關(guān)，定義式中要求一小段通電導(dǎo)線應(yīng)垂直于磁場放置才行，如果平行于磁場放置，則力F為零，但是該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零，故C正確，D錯誤。故選C。3.如圖是手機(jī)微信運(yùn)動步數(shù)的測量原理簡化示意圖，M和N為電容器兩極板，M板固定，N板與固定的兩輕彈簧連接，且只能按圖中標(biāo)識的“前后”方向運(yùn)動。則手機(jī)（）A.勻速運(yùn)動時，電流表示數(shù)不為零B.突然向前減速時，電容器的電容變小C.突然向前減速時，電容器的帶電量變大D.突然向前減速時，電流由b點流向a點【答案】C【解析】A.手機(jī)勻速運(yùn)動時，N板不動，電容器的電容不變，則電荷量不變，所以回路無電流，電流表示數(shù)為零，故A錯誤；B．手機(jī)突然向前減速時，N板向前運(yùn)動，則板間距變小，根據(jù)可知電容器的電容增大，由于電壓不變，則電容器帶電量增大，電流由a點流向b點，故C正確，BD錯誤。故選C。4.水分子的鍵角堆積造成了水分子宏觀結(jié)晶的多樣性。如圖所示，一個水分子中氧原子與氫原子分布在豎直平面內(nèi)腰長為的等腰三角形的三個頂點上，兩個氫原子的連線水平且中點為A。已知氫原子帶電量為，氧原子帶電量為，靜電力常量為，則（）A.A點電場強(qiáng)度大小為零B.氧原子所受電場力大小為C.左側(cè)氫原子所受電場力的方向豎直向上D.若將電子從A點豎直向下移動，其電勢能不變【答案】B【解析】A．兩個氫原子在A點合電場強(qiáng)度為0，則A點電場強(qiáng)度大小為等于氧原子在A點的電場強(qiáng)度，可知A點電場強(qiáng)度大小不為零，故A錯誤；B．氧原子所受電場力大小為故B正確；C．左側(cè)氫原子受到右側(cè)氫原子的庫侖斥力方向水平向左，大小為左側(cè)氫原子受到氧原子庫侖引力的水平分力方向水平向右，大小為由于可知左側(cè)氫原子所受電場力的方向斜向上偏左，故C錯誤；D．由于A點的電場強(qiáng)度方向向下，若將電子從A點豎直向下移動，一開始電場力對電子做負(fù)功，電子的電勢能增加，故D錯誤。二、雙項選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分．每小題有兩項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分．5.根據(jù)條形磁體的磁場分布情況用塑料制作一個模具，在模具中放入一條形磁鐵，如圖所示，模具側(cè)邊界與條形磁體的磁感線重合。取一柔軟的彈性線圈套在模具上保持水平，線圈貼著模具豎直向上平移過程中，則（）A.線圈所處位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度變小 B.線圈所處位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變C.通過線圈的磁通量變小 D.通過線圈的磁通量不變【答案】AD【解析】線圈貼著模具豎直向上平移過程中，根據(jù)磁感線的疏密程度可知，線圈所處位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度變小，穿過線圈的磁感線條數(shù)不變，則通過線圈的磁通量不變。故選AD。6.如圖，真空中電荷均勻分布的帶正電圓環(huán)，半徑為，帶電量為，以圓心為坐標(biāo)原點建立垂直圓環(huán)平面的軸，是正半軸上的一點，圓環(huán)上各點與點的連線與軸的夾角均為，靜電力常量為，則圓環(huán)上所有的電荷（）A.在點產(chǎn)生的合場強(qiáng)為零B.在點產(chǎn)生的合場強(qiáng)大小為C.在點的電場強(qiáng)度方向沿軸正方向D.在點的電場強(qiáng)度方向沿軸負(fù)方向【答案】AC【解析】AB．根據(jù)對稱性及電場的矢量合成法則可知，在點產(chǎn)生的合場強(qiáng)為零，故A正確，B錯誤；CD．將帶電圓環(huán)分割成無數(shù)個帶正電的點電荷，每個帶正電的點電荷在P點的場強(qiáng)的大小均相同，方向均與軸正方向的夾角為，而根據(jù)對稱性可知，這些分割成的點電荷在P點的合場強(qiáng)的方向沿著軸正方向，故C正確，D錯誤。故選AC。7.如圖，M、N是兩塊水平放置的平行金屬板，電源電動勢為，內(nèi)阻為，為定值電阻，和為可變電阻．開關(guān)S閉合，M、N間的帶電微粒P恰能靜止，則（）A.僅增大，微粒P仍靜止不動 B.僅減小，微粒P仍靜止不動C.僅增大，微粒P仍靜止不動 D.斷開S時，微粒P仍靜止不動【答案】CD【解析】A．僅增大，兩端電壓減小，電容器極板間電壓減小，板間場強(qiáng)減小，電場力減小，微粒P向下運(yùn)動，故A錯誤；B．僅減小，兩端電壓增大，電容器極板間電壓增大，板間場強(qiáng)增大，電場力增大，微粒P向上運(yùn)動，故B錯誤；C．僅增大，兩端電壓不變，電容器極板間電壓不變，板間場強(qiáng)不變，電場力不變，微粒P仍靜止不動，故C正確；D．?dāng)嚅_S時，電容器電荷量不變，由于電容不變，則電容器極板間電壓不變，板間場強(qiáng)不變，電場力不變，微粒P仍靜止不動，故D正確。故選CD。8.如圖，圖線a是太陽能電池在某光照強(qiáng)度下路端電壓和電流的關(guān)系圖像，圖線b是某電阻的圖像。在該光照強(qiáng)度下將它們組成閉合回路時（）A.電池的電動勢為B.電池的短路電流為C.電阻的阻值為D.電池的內(nèi)阻為【答案】BC【解析】AB．根據(jù)閉合電路歐姆定律可得當(dāng)時，由圖像a可知電池的電動勢為由圖像a可知，當(dāng)外電壓時，電池的短路電流為，故A錯誤，B正確；C．根據(jù)歐姆定律可得電阻的阻值為故C正確；D．在該光照強(qiáng)度下將它們組成閉合回路時，由圖中交點可得，據(jù)閉合電路歐姆定律可得可得此時電池的內(nèi)阻為故D錯誤。三、非選擇題：共60分，其中9、10題為填空題，11、12題為實驗題，13~15題為計算題．考生根據(jù)要求作答．9.雷電是一種強(qiáng)烈的放電現(xiàn)象，高大建筑物的頂端都裝有避雷針來預(yù)防雷擊。如圖所示，虛線是避雷針上方電場的等差等勢面，A、B是等勢面上的兩點。則A點電場強(qiáng)度___________（填“大于”“小于”或“等于”）B點電場強(qiáng)度，A點電勢____________（填“大于”“小于”或“等于”）B點電勢。【答案】小于等于【解析】[1]根據(jù)電場線的疏密程度可知，A點電場強(qiáng)度小于B點電場強(qiáng)度；[2]由于A、B是等勢面上的兩點，則A點電勢等于B點電勢。10.如圖所示的經(jīng)顱磁刺激聯(lián)合腦電圖（TMS-EEG）技術(shù)是一種無創(chuàng)的技術(shù)，通電線圈作用于頭皮產(chǎn)生強(qiáng)而短暫的磁脈沖刺激大腦皮層，誘導(dǎo)組織中產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)致局限區(qū)域皮層神經(jīng)元的去極化和激活．則由圖示中的磁場方向可判斷線圈中此時的電流方向（俯視）為______________（填“逆時針”或“順時針”）；要使誘導(dǎo)組織中產(chǎn)生感應(yīng)電流，通電線圈中的電流必須______________（填“變化”或“不變”）?！敬鸢浮磕鏁r針變化【解析】[1]由圖示中的磁場方向可知，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場向上，根據(jù)右手螺旋定則，線圈中此時的電流方向（俯視）為逆時針；[2]要使誘導(dǎo)組織中產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈內(nèi)的磁通量必須不會，所以通電線圈中的電流必須變化。11.某同學(xué)在測量金屬絲（阻值約為）電阻率的實驗中，主要器材如下：A．電壓表（量程，內(nèi)阻約為）B．電流表A（量程，內(nèi)阻約為）C．滑動變阻器（，）D．干電池兩節(jié)（1）先用螺旋測微器測量該金屬絲直徑，如圖甲所示，讀數(shù)為______________；（2）為了精確測量金屬絲的電阻率，請將圖乙中的實物連線補(bǔ)充完整______；（3）某次實驗測得接入電路的金屬絲長度為、直徑為、電壓表讀數(shù)和電流表讀數(shù)，可得金屬絲電阻率______________（用題中測得的物理量符號表示）?！敬鸢浮浚?）1.730（2）見解析（3）【解析】（1）[1]螺旋測微器的精確值為，由圖甲可知該金屬絲直徑為（2）[2]由于兩節(jié)干電池的電動勢約為，若滑動變阻器采用分壓接法，由于可知電流大于滑動變阻器的額定電流，則滑動變阻器應(yīng)采用限流接法；由于待測金屬絲阻值約為，遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，則電流表采用外接法，電路圖如圖所示（3）[3]根據(jù)電阻定律可得又，聯(lián)立可得金屬絲電阻率為12.某實驗小組為測量電池組的電動勢和內(nèi)阻，設(shè)計了如圖甲所示電路，主要器材如下：A．電池組（兩節(jié)干電池）B．毫安表（量程為，內(nèi)阻）C．電壓表（量程為）D．滑動變阻器（阻值范圍，額定電流）E．電阻箱（阻值）F．開關(guān)和導(dǎo)線若干（1）由于毫安表的是程太小，需將其改裝為的量程，則應(yīng)將圖甲中電阻箱調(diào)節(jié)為________；（2）實驗步驟如下：①連接電路，將圖甲中滑動變阻器的滑片移到最左端；②閉合開關(guān)，改變滑片位置，記下電壓表的示數(shù)和毫安表的示數(shù)，多次實驗后，依所測數(shù)據(jù)在如圖乙所示的坐標(biāo)紙上作出圖線．某次實驗毫安表示數(shù)如圖丙所示，則其讀數(shù)為________；（3）電池組的電動勢________；（4）若考慮電壓表內(nèi)阻影響，則電池組內(nèi)阻的測量值________真實值（填“大于”“等于”或“小于”）?！敬鸢浮浚?）0.6（2）32（3）2.8（4）等于【解析】（1）[1]當(dāng)毫安表滿偏時，電阻箱的電流為此時電阻箱的電壓等于毫安表的滿偏電壓則，根據(jù)歐姆定律，電阻箱的阻值為（2）[2]毫安表的分度值為2mA，故讀數(shù)為32mA；（3）[3]根據(jù)閉合電路歐姆定律即所以圖像的縱截距表示電動勢，故電源的電動勢為（4）[4]由電路圖分析可知，通過電流表的示數(shù)可算出主路中的電流。通過電壓表可測出通過滑動變阻器的電壓，再通過歐姆定律計算，則可以準(zhǔn)確得到電路中各部分的電壓。故該實驗求得的電動勢的測量值等于真實值，求得的電動勢內(nèi)阻也等于真實值。13.如圖是新能源汽車簡化的工作原理圖，主要元件有動力電池組、車燈以及電動機(jī)。額定電壓的電動機(jī)與阻值的車燈并聯(lián)，連接在電動勢、內(nèi)阻的電池組上，當(dāng)閉合后電動機(jī)恰好正常工作。求：（1）閉合后電路的總電流；（2）電動機(jī)正常工作時的輸入功率?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）閉合后，由閉合電路歐姆定律得解得（2）燈泡的電壓等于電動機(jī)電壓，則流過燈泡的電流流過電動機(jī)的電流電動機(jī)的輸入功率解得14.如圖，豎直平面內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度的大小為，場中有一根長為的絕緣細(xì)線，一端周定在點，另一端系著質(zhì)量為的帶正電小球，初始時小球靜止于電場中的A點，此時細(xì)線與豎直方向夾角為，已知重力加速度大小為，，。（1）求、A兩點間電勢差；（2）求小球的帶電量；（3）現(xiàn)給小球一個方向與細(xì)線垂直的初速度，讓小球恰能繞點在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動，求小球運(yùn)動的最小速度。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）、A兩點間電勢差為解得（2）小球靜止時，由平衡條件得解得（3）重力和電場力都是恒力，它們的合力也是恒力，等效重力為如圖所示小球做圓周運(yùn)動過程，在等效最高點點時速度最小，有解得15.如圖，處有一電荷量為的帶正電粒子，從靜止開始經(jīng)M、N間的電場加速，進(jìn)入輻向電場沿著半徑為的圓弧虛線（等勢線）運(yùn)動，從輻向電場射出后，沿平行板A、B間的中線射入兩板間的勻強(qiáng)電場，粒子恰好打在B板的中點，已知A、B板長均為，板間距離為，M、N兩板間電壓為，粒子重力不計。（1）求粒子在M、N間運(yùn)動過程中電場力所做的功；（2）求輻向電場中虛線上