福建省福州市福清市高中聯(lián)合體2023-2024學年高二上學期期末聯(lián)考物理試題（解析版）

2023-2024學年第一學期高二年期末質量檢測物理學科試卷（全卷共8頁，16小題，完卷時間75分鐘，滿分100分）友情提醒：所有答案都必須填寫在答題卡相應的位置上第Ⅰ卷（選擇題共40分）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.如圖所示這款滑板車在滑行時，車輪會發(fā)光，拆開車輪，車輪里沒有裝電源，里面有3塊磁鐵，包圍一線圈，線圈連著發(fā)光二極管，輪子一轉，二極管就亮。發(fā)光輪的工作原理與下面中那個實驗的原理相同（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】發(fā)光輪的工作原理是電磁感應。A．此圖是奧斯特實驗，說明通電導體周圍存在著磁場，故A不符合題意；B．閉合開關后，電磁鐵產生磁性，對小磁針產生力的作用，利用的電流的磁效應，故B不符合題意；C．該實驗說明通電導體在磁場中受到力的作用，利用此原理可制作電動機，故C不符合題意；D．閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，電路中會產生感應電流，利用的原理是電磁感應，故D符合題意。故選D。2.下列各圖中，已標出電流及電流的磁場方向，（B表示磁場“?”表示導線中電流I的方向垂直于紙面向里，“⊙”表示導線中電流I的方向垂直于紙面向外）其中正確的是()A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】A．由于電流的方向豎直向上，根據安培定則知，磁場方向應該右邊垂直紙面向里，左邊垂直紙面向外，故A錯誤；B．直線電流的方向豎直向上，根據安培定則知，直線電流在平面的磁場方向（從上向下看）逆時針方向，故B錯誤；C．根據安培定則，螺線管內部的磁場方向向右，故C錯誤；D．從上往下看，線框的電流方向為逆時針方向，根據安培定則知，線框內磁場的方向向上，故D正確。故選D。3.如圖所示為不等量的異種點電荷電場線的分布情況，兩點電荷的電荷量相差越大，電荷附近電場線的疏密差別也越大。圖中的虛線是兩點電荷連線的中垂線，a、b是中垂線上的兩點，根據電場線分布圖判斷，下列說法正確的是（）A.同一電子在a、b兩點所受的庫侖力的大小關系為B.a、b兩點電場強度方向均平行于點電荷連線向左C.a、b兩點的電勢相等D.正試探電荷在a點的電勢能大于其在b點的電勢能【答案】D【解析】【詳解】A．從題圖中可以看出，a點處電場線比b點處電場線密，因此a點的電場強度比b點的電場強度大，則同一電子在a、b兩點所受的庫侖力的大小關系為Fa>Fb，故A錯誤；B．在不等量異種電荷形成的電場中，a、b兩點的電場強度方向均斜向左上方，與點電荷連線不平行，B錯誤；CD．將正試探電荷由a點沿直線移到b點過程中，電場力方向斜向左上方，電場力對試探電荷做正功，其電勢能減小，則正試探電荷在a點的電勢能大于其在b點的電勢能，a點電勢高于b點電勢，C錯誤，D正確。故選D。4.如圖所示為某靜電除塵裝置的原理圖，廢氣先經過一個機械過濾裝置再進入靜電除塵區(qū)。圖中虛線是某一帶負電的塵埃（不計重力）僅在電場力作用下向集塵極遷移并沉積的軌跡，A、B兩點是軌跡與電場線的交點。不考慮塵埃在遷移過程中的相互作用和電荷量的變化，則以下說法正確的是（）A.A點電勢高于B點電勢B.塵埃在A點的加速度大于在B點的C.塵埃在移過程中做勻變速運動D.塵埃在遷移過程中電勢能先減小后增大【答案】B【解析】【詳解】A．沿電場線電勢逐漸降低，可知B點電勢高于A點電勢，故A錯誤；B．A點的電場線較B點密集，可知A點的場強較大，則塵埃在A點的加速度大于在B點的加速度，故B正確；C．塵埃在遷移過程中受電場力不斷變化，則做非勻變速運動，故C錯誤；D．塵埃在遷移過程中電場力先做負功，后做正功，則電勢能先增大后減小，故D錯誤。故選B二、多項選擇題（本題共4小題，每小題6分，共24分，全部選對得6分，選不全得3分，有選錯或不答得0分。）5.我國是最早在航海中使用指南針國家，指南針能指向南北是因為地磁場的存在。關于地球的磁場，下面說法正確的是（）A.地球上不同地點地磁場的強弱是不同的B.地球磁場的南極就在地理的南極附近C.赤道附近的地磁場方向與地面基本平行D.地球北極附近的地磁場方向近似為垂直地面向上【答案】AC【解析】【詳解】A．地球是一個巨大的磁體，周圍存在磁場；不同的位置的磁感應強度的大小與方向都不同，故A正確；B．地磁南北極和地理南北極不完全重合，地磁的北極在地理南極附近，地磁南極在地理的北極附近，故B錯誤；C．根據地球的磁場的特點可知，赤道附近的地磁場方向近似與地面平行，故C正確；D．地球的磁場分布可近似看成一個較大的條形磁鐵，在地球的外部磁感線從地球的地理南極回到地理的北極，由于地磁南極在地理的北極附近，所以地球北極附近的地磁場方向近似為垂直地面向下，故D錯誤。故選AC。6.人體的細胞膜模型圖如圖所示，由磷脂雙分子層組成，雙分子層之間存在電壓（醫(yī)學上稱為膜電位）。現研究某小塊均勻的細胞膜，厚度為d，膜內的電場可看作勻強電場，簡化模型如圖所示。初速度可視為零的正一價鈉離子僅在電場力的作用下，從圖中的A點運動到B點，下列說法正確的是（）A.A點電勢高于B點電勢B.鈉離子的電勢能增大C.鈉離子的加速度不變D.若膜電位不變，當d越大時，鈉離子進入細胞內的速度越大【答案】AC【解析】【詳解】A．因為鈉離子帶正電，其僅在電場力作用下從圖中的點運動到點，說明電場力的方向沿指向，電場線由指向，所以點電勢高于點電勢，故A正確；B．因為電場力對鈉離子做正功，所以其電勢能減少，故B錯誤；C．因為膜內的電場可看作勻強電場，根據鈉離子的加速度不變，故C正確；D．根據動能定理可知鈉離子進入細胞內的速度與距離大小無關，又因為膜電位不變，則鈉離子進入細胞內的速度大小不變，故D錯誤。故選AC。7.2021年國慶后，華為青年才俊“稚暉君”設計制造機器人縫紉葡萄的視頻風靡全網，在他身上體現了新時代中國風華正茂的青少年們自信專注向上的風采。如圖所示，一款微型機器人的直流電動機的額定電壓為，額定電流為，線圈電阻為，將它接在電動勢為，內阻為的直流電源的兩極間，電動機恰好能正常工作，下列說法正確的是（）A.電動機消耗的電功率為 B.電源的輸出功率為C.電源的效率為 D.電動機消耗的總功率為【答案】AC【解析】【詳解】AD．電動機恰好能正常工作，則通過電動機的電流等于額定電流，因此電動機消耗的電功率為選項A正確，D錯誤；B．電動機不是純電阻電路，則電源的輸出功率為故B錯誤；C．電源的效率為故C正確；故選AC。8.某半導體PN結中存在電場，取電場強度E的方向為x軸正方向，其E-x關系如圖所示，ON=OP，OA=OB。取O點的電勢為零，則（）A.A點電勢低于B點電勢B.從N點到O點，電勢一直減小C.電子從N點移到O點和從O點移到P點的過程中，電場力做功相等D.電子從N點移到P點的過程中，電勢能減小【答案】BC【解析】【詳解】A．由于場強為正值則電場強度E的方向為x軸正方向，沿著電場線方向電勢逐漸降低，所以A點電勢高于B點的電勢，故A錯誤；B．由上知從N到O的過程中，電勢一直減小，故B正確；C．由圖像可知，圖形的面積表示電勢差，則有再根據可知，則電子從N移到O和從O移到P的過程中，電場力做功相等，故C正確；D．電子從N移到P的過程中，電場力一直做負功，電勢能逐漸增大，故D錯誤。故選BC。第Ⅱ卷（非選擇題，共60分）三、非選擇題（本大題8小題，共60分）9.兩個電阻與按如圖所示連接，若干路電流為I=1.2A，則流過電阻的電流________A，電阻兩端電壓________V?！敬鸢浮竣?0.4②.8【解析】【詳解】[1][2]因為R1、R2并聯(lián)，所以根據可得通過的電流之比由并聯(lián)電路的電流特點可得I1+I2=I聯(lián)立解得I1=0.4A，I2=0.8A電阻兩端電壓10.在垂直紙面向里的有界勻強磁場B=1.0T中，一個寬d=0.5m、高h=0.8m的單匝矩形閉合導體用輕質細線懸掛在天花板上，矩形導體的在磁場內，在磁場外，如圖所示，則穿過閉合導體的磁通量Φ=______Wb；若閉合導體繞細線旋轉180°，則穿過閉合導體的磁通量變化量的大小為______Wb?！敬鸢浮竣?0.3②.0.6【解析】【詳解】[1]穿過閉合導體的磁通量為解得[2]繞細線旋轉180°后，穿過閉合導體的磁通量為穿過閉合導體的磁通量變化量的大小為11.實驗小組的同學為測量某一圓柱體導體材料的電阻率，用螺旋測微器和游標卡尺測其直徑和長度。圖1所示的螺旋測微器的讀數為___________mm；圖2所示的游標卡尺的讀數為___________cm?！敬鸢浮竣?4.540②.1.050【解析】【詳解】[1]螺旋測微器讀數是固定刻度讀數（0.5mm的整數倍）加可動刻度讀數（0.5mm以下的小數），圖中讀數為[2]游標卡尺讀數是主尺讀數（mm的整數倍）加上游標尺的讀數（mm的小數位），由圖可讀出為12.某同學在“練習使用多用電表”實驗中，用多用電表測量某一電學元件的阻值。（1）在使用前發(fā)現電表指針位置如圖甲所示，該同學應該調節(jié)哪個位置______（選填“S”“K”或“T”），使指針對準電流的“0”刻線；（2）歐姆表歐姆調零后，用“×100”擋測量一個電阻的阻值，發(fā)現表針偏轉角度極大，為了把電阻測得更準一些，應換用______擋（填“×10”或“×1k”），重新調零后再測量；（3）將紅、黑表筆分別與待測電阻兩端相接觸，若電表讀數如圖乙所示，則該電阻的阻值為______Ω?！敬鸢浮竣?S②.×10③.160【解析】【詳解】（1）[1]在使用前發(fā)現電表指針位置如圖甲所示，指針已有偏轉，應調節(jié)電表的機械調零鈕S，使指針對準電流的“0”刻線。（2）[2]當歐姆調零后，用“×100”擋測量某個電阻的阻值，發(fā)現指針的偏角很大，說明電阻測量值太小。應選用更小的倍率即“×10”擋來測量電阻。（3）[3]電表讀數如圖乙所示，被測電阻阻值為16.0×10Ω=160Ω13.某實驗興趣小組要測某品牌電池的電動勢和內阻，考慮到電壓表和電流表的影響，設計了如圖甲所示的電路，其中“S”為單刀雙擲開關，為定值電阻，其阻值大小為0.5。（1）實驗過程中，若某次電壓表的示數如圖乙所示，則該示數為______V；（2）在單刀雙擲開關選擇正確接法后，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器的滑片，記錄多組電壓表U和電流表I的示數，作出U-I圖像如圖丙所示，則電池的電動勢E=______V，電池的內阻r=______（結果均保留三位有效數字）。（3）若要同時測量該電池的電動勢和內阻，則單刀雙擲開關S應______（填“接1”或“接2”）測量更合適?！敬鸢浮竣?2.40②.2.94③.0.969④.2【解析】【詳解】（1）[1]電壓表量程是3.0V，最小分度是0.1V，由圖示可讀出電壓示數為2.40V。為了讓電流由最小值開始調節(jié)，滑動變阻器的滑片開始時應滑到最左端。（2）[2]根據閉合電路歐姆定律可知由圖可知，電源的電動勢[3]圖像的斜率的絕對值表示內電阻與定值電阻之和，故解得（3）[4]了減小實驗測量誤差，電流表應對電源外接，單刀雙擲開關S應2。14.據報道，我國每年心源性猝死案例高達55萬，而心臟驟停最有效的搶救方式是盡早通過AED自動除顫機給予及時治療。某型號AED模擬治療儀器的電容器電容是20μF，充電至最大電壓8kV，并可以在4ms時間內完成放電。求：（1）電容器充電至最大電壓的帶電量；（2）放電時的平均電流；（3）放電完成后，電容器電容多大。【答案】（1）0.16C；（2）40A；（3）20μF【解析】【詳解】（1）根據電容的定義式，可得（2）電容器放電過程的平均電流強度大小為（3）電容器的電容與電容器的帶電荷量無關，所以當電容器放完電后，其電容保持不變，仍然是20μF。15.用一長1m的輕質柔軟絕緣細線，拴一質量為2kg、電荷量為的小球，細線的上端固定于O點，現加一水平向右的勻強電場，平衡時細線與鉛垂線成37°（g取，sin37°=0.6，cos37°=0.8），則：（1）小球帶什么電；（2）勻強電場的場強多大；（3）平衡時細線的拉力為多大；（4）若施加外力把小球從A點移到左邊B點，此時細線與鉛垂線成53°，求電場力對小球做了多少功，小球的電勢能改變量?！敬鸢浮浚?）正電；（2）；（3）25N；（4）-21J，電勢能增加了【解析】【詳解】（1）小球受重力、電場力、拉力而平衡，受力情況如圖所示由于小球受到的電場力方向與場強方向相同，故小球帶正電。（2）根據平衡條件可得解得（3）根據平衡條件可得細線拉力為解得（4）把小球從A點水平移到B點，電場力做負功，電勢能增大，電勢能的改變量為由幾何關系可得解得故電場力對小球做了-21J的功，電勢能增加了。16.在現代科學實驗和技術設備中，常常利用電場來控制帶電粒子的運動。如圖所示，一電荷量為q、質量為m的帶正電粒子從靠近加速器正極板M中心處由靜止釋放，并從負極板N上的小孔射出；接著該粒子沿水平放置的兩平行金屬板P、Q間中線水平向右射入兩板間，恰好從金屬板Q邊緣的A點飛出電場。已知加速器兩極板間的電勢差為，金屬板P、Q的長度是板間距離的1倍，不計粒子的重力。求：（1）粒子射出極板N的速度大小。（2）金屬板P、Q間的電勢差U。（3）粒子到達A點時速度v的大小和方向。（4）僅改變大小，粒子從金屬板P、Q間飛出電場時沿電場方向的位移是之前的二分之一，求