2024-2025學(xué)年福建省龍巖市高二上學(xué)期期末考試物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試題PAGEPAGE1龍巖市2024~2025學(xué)年第一學(xué)期期末高二教學(xué)質(zhì)量檢查物理試題（考試時(shí)間：75分鐘滿分：100分）注意：請(qǐng)將試題的全部答案填寫在答題卡上。一、單項(xiàng)選擇題（本大題共4小題，每小題4分，共16分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。）1.2024年9月22日，中科院合肥研究院自主研制的水冷磁體產(chǎn)生了42.02T的穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)（穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)是指磁感應(yīng)強(qiáng)度不隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)），打破世界紀(jì)錄，成為國(guó)際強(qiáng)磁場(chǎng)水冷磁體技術(shù)新的里程碑。關(guān)于該穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.42.02T表示磁通量的大小B.該穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)一定是勻強(qiáng)磁場(chǎng)C.該穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)能激發(fā)出電場(chǎng)D.將通電直導(dǎo)線放入該穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)，受到的安培力可能為0【答案】D【解析】A．42.02T表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，故A錯(cuò)誤；B．磁感應(yīng)強(qiáng)度不隨時(shí)間變化磁場(chǎng)為穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)，在穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)中，如果磁感應(yīng)強(qiáng)度在空間各處完全相同，即大小和方向都不變，就是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，反之，則不是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知該穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)不可能激發(fā)出電場(chǎng)，故C錯(cuò)誤；D．若將通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)平行放入該穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)，受到的安培力為零，故D正確。故選D。2.靜電噴漆時(shí)，噴槍噴出的油漆微粒帶負(fù)電，被噴工件帶正電，形成的電場(chǎng)如圖所示。P、Q是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，微粒僅在電場(chǎng)力作用下向工件運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）A.P點(diǎn)電勢(shì)高于Q點(diǎn)電勢(shì)B.P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于Q點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)C.工件附近的電場(chǎng)強(qiáng)度方向是指向工件的D.微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡一定與電場(chǎng)線重合【答案】A【解析】A．由噴槍噴出的油漆微粒帶負(fù)電，被噴工件帶正電，可知P點(diǎn)電勢(shì)高于Q點(diǎn)電勢(shì)，故A正確；B．電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，所以P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于Q點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，故B錯(cuò)誤；C．由噴槍噴出的油漆微粒帶負(fù)電，被噴工件帶正電，可知工件附近的電場(chǎng)強(qiáng)度方向是背離工件的，故C錯(cuò)誤；D．因?yàn)槭欠莿驈?qiáng)電場(chǎng)，則油漆微粒運(yùn)動(dòng)軌跡不一定與電場(chǎng)線重合，故D錯(cuò)誤。故選A。3.如圖所示，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線過(guò)紙面上的M、N兩點(diǎn)，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的電流。a、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點(diǎn)，c、d位于MN的中垂線上，a、b和c、d分別關(guān)于O對(duì)稱。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.O點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零B.a、c兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相同C.c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反D.a、b兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相同【答案】C【解析】A．由右手螺旋定則可知，直導(dǎo)線M在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為BO，豎直向下，直導(dǎo)線N在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為BO，豎直向上。故O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。故A錯(cuò)誤；D．由安培定則可知直導(dǎo)線M、N在a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，M在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向下，N在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向上；但M更靠近a，故M在a處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度較大，故a點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度與M在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，即豎直向下；同理可知，b點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直上，大小與a點(diǎn)的相等。故a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反。故D錯(cuò)誤；BC．兩導(dǎo)線在c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，如圖所示B為c點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向水平向右，同理可知，d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與c點(diǎn)大小相等，方向水平向左，故B錯(cuò)誤，C正確。故選C。4.日常帶皮套的智能手機(jī)是利用磁性物質(zhì)和霍爾元件等起到開(kāi)關(guān)控制作用。打開(kāi)皮套，磁體遠(yuǎn)離霍爾元件手機(jī)屏幕亮；合上皮套，磁體靠近霍爾元件屏幕熄滅。如圖所示，一塊寬度為d、長(zhǎng)為l、厚度為h的霍爾元件，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子。水平向右大小為I的電流通過(guò)元件時(shí)，手機(jī)套合上，元件處于垂直于上表面、方向向上且磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，元件的前、后表面產(chǎn)生穩(wěn)定電勢(shì)差U，以此來(lái)控制屏幕熄滅。下列說(shuō)法正確的是（）A.前表面的電勢(shì)比后表面的電勢(shì)高B.自由電子所受洛倫茲力的大小為C.用這種霍爾元件探測(cè)某空間的磁場(chǎng)時(shí)，霍爾元件擺放方向?qū)Ξa(chǎn)生的電勢(shì)差U無(wú)影響D.元件內(nèi)單位體積的自由電子數(shù)為【答案】D【解析】A．元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子，通入水平向右大小為I的電流時(shí)，電子向左運(yùn)動(dòng)，由左手定律可得電子受洛倫茲力的作用往前表面偏轉(zhuǎn)，故前表面的電勢(shì)比后表面的電勢(shì)低，故A錯(cuò)誤；B．元件的前、后表面產(chǎn)生穩(wěn)定電勢(shì)差時(shí)，自由電子受到的洛倫茲力大小與電場(chǎng)力平衡即故B錯(cuò)誤；C．由解得B為垂直于上表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，用這種霍爾元件探測(cè)某空間的磁場(chǎng)時(shí)，霍爾元件擺放方向?qū)Ξa(chǎn)生的電勢(shì)差U有影響，故C錯(cuò)誤；D．由電流的微觀表達(dá)式又，解得元件內(nèi)單位體積的自由電子數(shù)為故D正確。故選D。二、雙項(xiàng)選擇題（本大題共4小題，每小題6分，共24分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得6分，選對(duì)但不全得3分，有錯(cuò)選得0分。）5.交警部門所用酒駕檢測(cè)儀中的“電子鼻”是氧化錫半導(dǎo)體，它是一種氣敏電阻，其阻值隨氣體中酒精濃度的增大而減小。如圖是含有氣敏電阻，的電路，電源內(nèi)阻忽略不計(jì)。當(dāng)一位酒駕司機(jī)對(duì)著測(cè)試儀吹氣時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（）A.燈泡L中的電流增大 B.電阻中的電流增大C.電阻消耗的功率增大 D.電源E消耗的總功率減小【答案】BC【解析】當(dāng)RQ吸附酒精氣體濃度升高時(shí)RQ阻值變小，電路總電阻變小，總電流增大，R1中的電流增大；根據(jù)P=EI可知，電源總功率增大；電阻R1和R2上電壓增大，燈泡L上電壓和電流均減小，則R0上電流增大，則R0消耗的功率增大。故選BC。6.智能手表通常采用無(wú)線充電的方式充電。如圖甲為智能手表及無(wú)線充電基座，圖乙為充電原理示意圖，充電基座接交流電源，基座內(nèi)的送電線圈產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，從而使智能手表內(nèi)的受電線圈產(chǎn)生電流?，F(xiàn)將問(wèn)題做如下簡(jiǎn)化：設(shè)受電線圈的匝數(shù)為n，若在到時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)向上穿過(guò)受電線圈，其磁通量由均勻增加到。下列說(shuō)法正確的是（）A.若用塑料薄膜將充電基座包裹起來(lái)，仍能為智能手表充電B.受電線圈中感應(yīng)電流方向由d到cC.無(wú)線充電的原理是利用充電基座內(nèi)的線圈發(fā)射電磁波傳輸能量D.c、d之間的電勢(shì)差大小為【答案】AD【解析】AC．無(wú)線充電的原理是基座內(nèi)的線圈電流變化，產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，導(dǎo)致手表內(nèi)部線圈中的磁通量發(fā)生改變，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，原理是互感，因此用塑料薄膜將充電基座包裹起來(lái)，仍能為智能手表充電，故A正確，C錯(cuò)誤；B．在到時(shí)間內(nèi)，穿過(guò)受電線圈的磁通量向上增加，根據(jù)楞次定律可知，受電線圈中感應(yīng)電流方向由c到d，故B錯(cuò)誤；D．在到時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)向上穿過(guò)受電線圈，其磁通量由均勻增加到，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得c、d之間的電勢(shì)差大小為故D正確。故選AD。7.如甲圖所示，真空中有一半徑為R、電荷量為的均勻帶電球體，以球心O為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿半徑方向建立x軸。理論分析表明，x軸上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)隨x變化關(guān)系如圖乙所示，則（）A.處的電勢(shì)最高B.球內(nèi)部的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)C.沿x軸方向電勢(shì)降低D.假設(shè)將試探電荷沿x軸移動(dòng)，則從移到R處大于從R移到x?處電場(chǎng)力所做的功【答案】CD【解析】AC．根據(jù)沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)逐漸降低，可知球心O的電勢(shì)最高，沿x軸方向電勢(shì)降低，故A錯(cuò)誤，C正確；B．在球的內(nèi)部，由圖乙可知，電場(chǎng)強(qiáng)度隨半徑的增大而增大，不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，故B錯(cuò)誤；D．根據(jù)圖像與x軸所圍面積表示電勢(shì)差，由乙圖可知，與R之間的面積大于R與之間面積，所以與R間的電勢(shì)差大于R與間的電勢(shì)差，則將試探電荷沿x軸從移到R處電場(chǎng)力做的功大于從R移到處電場(chǎng)力做的功，故D正確。故選CD。8.如甲圖所示，寬為0.75m的固定導(dǎo)軌間存在著垂直于紙面且磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線框Ⅰ、Ⅱ中有定值電阻和最大阻值為20Ω的滑動(dòng)變阻器R。一根與導(dǎo)軌等寬的金屬桿（電阻不計(jì)）以恒定速率向右運(yùn)動(dòng)，圖乙和圖丙分別為滑動(dòng)變阻器全部接入和一半接入時(shí)沿abcda方向電勢(shì)變化的圖像。則下列說(shuō)法正確的是（）A.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外 B.定值電阻在虛線框I中C.定值電阻 D.金屬桿的速率【答案】BD【解析】A．因?yàn)檠豠bcd方向電勢(shì)降低，可見(jiàn)金屬桿切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)上端電勢(shì)高，根據(jù)右手定則判斷，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，A錯(cuò)誤；B．滑動(dòng)變阻器接入阻值減小時(shí)，Uab變大，根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)，說(shuō)明I中的阻值分到的電壓增多，I中為定值電阻R0，滑動(dòng)變阻器在II中，B正確；CD．金屬桿的電阻不計(jì)，則有根據(jù)串聯(lián)分壓的原則可知，滑動(dòng)變阻器在兩種情況下的電壓解得，金屬桿切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則有代入數(shù)據(jù)解得C錯(cuò)誤，D正確。三、非選擇題（共60分，考生根據(jù)要求作答）9.如圖為一種服務(wù)型機(jī)器人，其額定功率為50W，額定電壓為25V，機(jī)器人的鋰電池容量為，則機(jī)器人額定電流為_(kāi)_____A，電池充滿電后總電量為_(kāi)_____C，充滿電后最長(zhǎng)工作時(shí)間為_(kāi)_____h?！敬鸢浮?1.08×10515【解析】[1]根據(jù)電功率公式可得機(jī)器人額定電流將，代入公式，可得[2]已知鋰電池容量為，根據(jù)電荷量公式則電池充滿電后總電量[3]根據(jù)公式已知電池容量，機(jī)器人額定電流，則充滿電后最長(zhǎng)工作時(shí)間10.如圖所示為法拉第圓盤發(fā)電機(jī)原理圖，兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸，圓盤處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中。圓盤以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流大小______（選填“恒定”或“不恒定”），從上往下看，圓盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)R的電流方向?yàn)開(kāi)_____（選填“a→b”或“b→a”）。若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則R的熱功率變?yōu)樵瓉?lái)的______倍?！敬鸢浮亢愣╝→b4【解析】[1]根據(jù)切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流由于圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒定，則電流大小恒定；[2]從上向下看，若圓盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)右手定則，圓盤中電流沿著半徑向里，則電阻R中的電流從a流向b;[3]根據(jù)熱功率的計(jì)算公式結(jié)合上述結(jié)論聯(lián)立可知，故圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則電流在R上的熱功率變?yōu)樵瓉?lái)的4倍。11.空間有一方向與紙面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)。彬彬同學(xué)在紙面內(nèi)作出互成角的Ox、Oy兩條坐標(biāo)軸，如圖1所示。測(cè)得電勢(shì)φ隨x和y的空間分布分別如圖2（a）、（b）所示。則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向?yàn)開(kāi)_____，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為_(kāi)_____?！敬鸢浮颗cOx軸正方向成30°角斜向上【解析】[1]由圖可知，沿Ox、Oy兩條直線前進(jìn)相同的距離，電勢(shì)上升相同，故電場(chǎng)線必然如圖所示，由幾何知識(shí)可知，其方向與Ox軸正方向成30°角斜向上；[2]根據(jù)公式,在Ox方向上研究則有12.某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象。（1）閉合電鍵的瞬間，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)，下列操作中能使電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)的是______A.閉合電鍵后再斷開(kāi)電鍵B.閉合電鍵后將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向右滑動(dòng)C.閉合電鍵后將a線圈從b線圈中抽出的瞬間（2）閉合電鍵電路穩(wěn)定后，斷開(kāi)電鍵的瞬間，線圈a和線圈b中電流的磁場(chǎng)方向______（選填“相同”或“相反”）。（3）某同學(xué)第一次將滑動(dòng)變阻器的觸頭P從變阻器的左端快速滑到右端，第二次將滑動(dòng)變阻器的觸頭P從變阻器的左端慢慢滑到右端，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針擺動(dòng)的幅度大小不同，原因是______?！敬鸢浮浚?）B（2）相同（3）磁通量變化率不同【解析】（1）A．閉合電鍵的瞬間，穿過(guò)線圈的磁通量增大，電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)；閉合電鍵后再斷開(kāi)電鍵，磁通量減小，指針向左偏轉(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤；B．閉合電鍵后將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向右滑動(dòng)，磁通量增大，指針向右偏轉(zhuǎn)，故B正確；C．閉合電鍵后將a線圈從b線圈中抽出的瞬間，磁通量減小，指針向左偏轉(zhuǎn)，故C錯(cuò)誤。故選B。（2）斷開(kāi)電鍵的瞬間，線圈a中電流減小，磁場(chǎng)減弱，磁通量減小，由楞次定律可知線圈a和線圈b中電流的磁場(chǎng)方向相同。（3）某同學(xué)第一次將滑動(dòng)變阻器的觸頭P從變阻器的左端快速滑到右端，第二次將滑動(dòng)變阻器的觸頭P從變阻器的左端慢慢滑到右端，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)的指針擺動(dòng)的幅度大小不同，原因是線圈中的磁通量變化率不同。13.某實(shí)驗(yàn)小組完成“練習(xí)使用多用電表”實(shí)驗(yàn)后，進(jìn)一步測(cè)量了歐姆表的內(nèi)部電源電動(dòng)勢(shì)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：（1）選用倍率為“×10”的電阻擋測(cè)量某一電阻時(shí)，表針指示如圖甲所示，則所測(cè)電阻的阻值為_(kāi)_____Ω。（2）采用如圖乙所示電路來(lái)測(cè)量歐姆表的內(nèi)部電源電動(dòng)勢(shì)，虛線框內(nèi)為歐姆表內(nèi)部結(jié)構(gòu)。電路連接時(shí)，應(yīng)將毫安表的“-”接線柱與歐姆表的______（選填“紅”或“黑”）表筆相連，通過(guò)連續(xù)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄多組電阻箱阻值R及對(duì)應(yīng)毫安表的電流I，做出圖像如圖丙所示，則電源的電動(dòng)勢(shì)______，在不考慮實(shí)驗(yàn)偶然誤差的情況下，電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值______（選填“大于”“小于”或“等于”）真實(shí)值?！敬鸢浮浚?）150（2）紅7.5等于【解析】（1）歐姆擋擋位為×10，指針示數(shù)為15，故最終讀數(shù)（2）[1]毫安表與歐姆表中的電流方向都是“紅入黑出”，電路連接時(shí)，應(yīng)將毫安表的“-”接線柱與歐姆表的紅表筆相連；[2]根據(jù)圖乙由閉合電路歐姆定律可得變形得圖像的斜率表示電源的電動(dòng)勢(shì)為[3]根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知并未引入由于電表內(nèi)阻而產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，所以在不考慮實(shí)驗(yàn)偶然誤差的情況下，電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值等于真實(shí)值。14.如圖所示，M為電動(dòng)機(jī)，N為電阻絲，電流表為理想電表。當(dāng)S、閉合、斷開(kāi)時(shí)，電流表示數(shù)；當(dāng)S、閉合、斷開(kāi)時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，電流表示數(shù)。已知電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻。求：（1）電阻絲N的阻值；（2）電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸出功率。【答案】（1）3Ω（2）【解析】（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律可得代入數(shù)據(jù)解得（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律可得代入數(shù)據(jù)解得根據(jù)能量守恒定律可得15.如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌平面與水平面成，導(dǎo)軌相距，上端連接定值電阻R。質(zhì)量為、電阻不計(jì)的金屬棒放在導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。求：（1）金屬棒由靜止開(kāi)始下滑時(shí)的加速度a的大??；（2）金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，安培力F的大??；（3）金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電阻R消耗的功率為8W，求該速度v的大小?！敬鸢浮浚?）4m/s2（2）0.8N（3）12.5m/s【解析】（1）金屬棒開(kāi)始下滑的初速度為零，根據(jù)牛頓第二定律解得（2）設(shè)金屬棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，速度為v，所受安培力為F，則，，解得安培力（3）此時(shí)金屬棒克服安培力做功的功率等于電路中電阻R消耗的電功率。則解得16.如圖甲所示，在xOy平面的第一象限內(nèi)，直線MN左側(cè)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，MN右側(cè)有垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，在時(shí)刻從y軸上的P點(diǎn)平行于x軸正方向射出，經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入磁場(chǎng)。為粒子速度在坐標(biāo)平面內(nèi)y軸方向上的分量，隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示，圖中v和均為已知量，粒子在時(shí)刻從x軸射出磁場(chǎng)。粒子重力不計(jì)。求：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度；（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；（3）粒子射出磁場(chǎng)時(shí)的橫坐標(biāo)?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】（1）粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，則沿y方向上由qE=ma，v=at，解得（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為由圖乙可得解得（3）由圖乙可知，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速率為粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，有由圖乙知粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為設(shè)粒子射出磁場(chǎng)時(shí)速度與y軸負(fù)方向的夾角為β，則有粒子射出磁場(chǎng)時(shí)的橫坐標(biāo)為粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)在x軸方向上的分速度為解得龍巖市2024~2025學(xué)年第一學(xué)期期末高二教學(xué)質(zhì)量檢查物理試題（考試時(shí)間：75分鐘滿分：100分）注意：請(qǐng)將試題的全部答案填寫在答題卡上。一、單項(xiàng)選擇題（本大題共4小題，每小題4分，共16分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。）1.2024年9月22日，中科院合肥研究院自主研制的水冷磁體產(chǎn)生了42.02T的穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)（穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)是指磁感應(yīng)強(qiáng)度不隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)），打破世界紀(jì)錄，成為國(guó)際強(qiáng)磁場(chǎng)水冷磁體技術(shù)新的里程碑。關(guān)于該穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.42.02T表示磁通量的大小B.該穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)一定是勻強(qiáng)磁場(chǎng)C.該穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)能激發(fā)出電場(chǎng)D.將通電直導(dǎo)線放入該穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)，受到的安培力可能為0【答案】D【解析】A．42.02T表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，故A錯(cuò)誤；B．磁感應(yīng)強(qiáng)度不隨時(shí)間變化磁場(chǎng)為穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)，在穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)中，如果磁感應(yīng)強(qiáng)度在空間各處完全相同，即大小和方向都不變，就是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，反之，則不是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知該穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)不可能激發(fā)出電場(chǎng)，故C錯(cuò)誤；D．若將通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)平行放入該穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)，受到的安培力為零，故D正確。故選D。2.靜電噴漆時(shí)，噴槍噴出的油漆微粒帶負(fù)電，被噴工件帶正電，形成的電場(chǎng)如圖所示。P、Q是電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，微粒僅在電場(chǎng)力作用下向工件運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）A.P點(diǎn)電勢(shì)高于Q點(diǎn)電勢(shì)B.P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于Q點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)C.工件附近的電場(chǎng)強(qiáng)度方向是指向工件的D.微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡一定與電場(chǎng)線重合【答案】A【解析】A．由噴槍噴出的油漆微粒帶負(fù)電，被噴工件帶正電，可知P點(diǎn)電勢(shì)高于Q點(diǎn)電勢(shì)，故A正確；B．電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，所以P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于Q點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，故B錯(cuò)誤；C．由噴槍噴出的油漆微粒帶負(fù)電，被噴工件帶正電，可知工件附近的電場(chǎng)強(qiáng)度方向是背離工件的，故C錯(cuò)誤；D．因?yàn)槭欠莿驈?qiáng)電場(chǎng)，則油漆微粒運(yùn)動(dòng)軌跡不一定與電場(chǎng)線重合，故D錯(cuò)誤。故選A。3.如圖所示，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線過(guò)紙面上的M、N兩點(diǎn)，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相同的電流。a、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點(diǎn)，c、d位于MN的中垂線上，a、b和c、d分別關(guān)于O對(duì)稱。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.O點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零B.a、c兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相同C.c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反D.a、b兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相同【答案】C【解析】A．由右手螺旋定則可知，直導(dǎo)線M在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為BO，豎直向下，直導(dǎo)線N在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為BO，豎直向上。故O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。故A錯(cuò)誤；D．由安培定則可知直導(dǎo)線M、N在a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，M在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向下，N在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向上；但M更靠近a，故M在a處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度較大，故a點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度與M在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同，即豎直向下；同理可知，b點(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直上，大小與a點(diǎn)的相等。故a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反。故D錯(cuò)誤；BC．兩導(dǎo)線在c處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，如圖所示B為c點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向水平向右，同理可知，d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與c點(diǎn)大小相等，方向水平向左，故B錯(cuò)誤，C正確。故選C。4.日常帶皮套的智能手機(jī)是利用磁性物質(zhì)和霍爾元件等起到開(kāi)關(guān)控制作用。打開(kāi)皮套，磁體遠(yuǎn)離霍爾元件手機(jī)屏幕亮；合上皮套，磁體靠近霍爾元件屏幕熄滅。如圖所示，一塊寬度為d、長(zhǎng)為l、厚度為h的霍爾元件，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子。水平向右大小為I的電流通過(guò)元件時(shí)，手機(jī)套合上，元件處于垂直于上表面、方向向上且磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，元件的前、后表面產(chǎn)生穩(wěn)定電勢(shì)差U，以此來(lái)控制屏幕熄滅。下列說(shuō)法正確的是（）A.前表面的電勢(shì)比后表面的電勢(shì)高B.自由電子所受洛倫茲力的大小為C.用這種霍爾元件探測(cè)某空間的磁場(chǎng)時(shí)，霍爾元件擺放方向?qū)Ξa(chǎn)生的電勢(shì)差U無(wú)影響D.元件內(nèi)單位體積的自由電子數(shù)為【答案】D【解析】A．元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子，通入水平向右大小為I的電流時(shí)，電子向左運(yùn)動(dòng)，由左手定律可得電子受洛倫茲力的作用往前表面偏轉(zhuǎn)，故前表面的電勢(shì)比后表面的電勢(shì)低，故A錯(cuò)誤；B．元件的前、后表面產(chǎn)生穩(wěn)定電勢(shì)差時(shí)，自由電子受到的洛倫茲力大小與電場(chǎng)力平衡即故B錯(cuò)誤；C．由解得B為垂直于上表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，用這種霍爾元件探測(cè)某空間的磁場(chǎng)時(shí)，霍爾元件擺放方向?qū)Ξa(chǎn)生的電勢(shì)差U有影響，故C錯(cuò)誤；D．由電流的微觀表達(dá)式又，解得元件內(nèi)單位體積的自由電子數(shù)為故D正確。故選D。二、雙項(xiàng)選擇題（本大題共4小題，每小題6分，共24分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得6分，選對(duì)但不全得3分，有錯(cuò)選得0分。）5.交警部門所用酒駕檢測(cè)儀中的“電子鼻”是氧化錫半導(dǎo)體，它是一種氣敏電阻，其阻值隨氣體中酒精濃度的增大而減小。如圖是含有氣敏電阻，的電路，電源內(nèi)阻忽略不計(jì)。當(dāng)一位酒駕司機(jī)對(duì)著測(cè)試儀吹氣時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（）A.燈泡L中的電流增大 B.電阻中的電流增大C.電阻消耗的功率增大 D.電源E消耗的總功率減小【答案】BC【解析】當(dāng)RQ吸附酒精氣體濃度升高時(shí)RQ阻值變小，電路總電阻變小，總電流增大，R1中的電流增大；根據(jù)P=EI可知，電源總功率增大；電阻R1和R2上電壓增大，燈泡L上電壓和電流均減小，則R0上電流增大，則R0消耗的功率增大。故選BC。6.智能手表通常采用無(wú)線充電的方式充電。如圖甲為智能手表及無(wú)線充電基座，圖乙為充電原理示意圖，充電基座接交流電源，基座內(nèi)的送電線圈產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，從而使智能手表內(nèi)的受電線圈產(chǎn)生電流。現(xiàn)將問(wèn)題做如下簡(jiǎn)化：設(shè)受電線圈的匝數(shù)為n，若在到時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)向上穿過(guò)受電線圈，其磁通量由均勻增加到。下列說(shuō)法正確的是（）A.若用塑料薄膜將充電基座包裹起來(lái)，仍能為智能手表充電B.受電線圈中感應(yīng)電流方向由d到cC.無(wú)線充電的原理是利用充電基座內(nèi)的線圈發(fā)射電磁波傳輸能量D.c、d之間的電勢(shì)差大小為【答案】AD【解析】AC．無(wú)線充電的原理是基座內(nèi)的線圈電流變化，產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，導(dǎo)致手表內(nèi)部線圈中的磁通量發(fā)生改變，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，原理是互感，因此用塑料薄膜將充電基座包裹起來(lái)，仍能為智能手表充電，故A正確，C錯(cuò)誤；B．在到時(shí)間內(nèi)，穿過(guò)受電線圈的磁通量向上增加，根據(jù)楞次定律可知，受電線圈中感應(yīng)電流方向由c到d，故B錯(cuò)誤；D．在到時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)向上穿過(guò)受電線圈，其磁通量由均勻增加到，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得c、d之間的電勢(shì)差大小為故D正確。故選AD。7.如甲圖所示，真空中有一半徑為R、電荷量為的均勻帶電球體，以球心O為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿半徑方向建立x軸。理論分析表明，x軸上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)隨x變化關(guān)系如圖乙所示，則（）A.處的電勢(shì)最高B.球內(nèi)部的電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)C.沿x軸方向電勢(shì)降低D.假設(shè)將試探電荷沿x軸移動(dòng)，則從移到R處大于從R移到x?處電場(chǎng)力所做的功【答案】CD【解析】AC．根據(jù)沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)逐漸降低，可知球心O的電勢(shì)最高，沿x軸方向電勢(shì)降低，故A錯(cuò)誤，C正確；B．在球的內(nèi)部，由圖乙可知，電場(chǎng)強(qiáng)度隨半徑的增大而增大，不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，故B錯(cuò)誤；D．根據(jù)圖像與x軸所圍面積表示電勢(shì)差，由乙圖可知，與R之間的面積大于R與之間面積，所以與R間的電勢(shì)差大于R與間的電勢(shì)差，則將試探電荷沿x軸從移到R處電場(chǎng)力做的功大于從R移到處電場(chǎng)力做的功，故D正確。故選CD。8.如甲圖所示，寬為0.75m的固定導(dǎo)軌間存在著垂直于紙面且磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線框Ⅰ、Ⅱ中有定值電阻和最大阻值為20Ω的滑動(dòng)變阻器R。一根與導(dǎo)軌等寬的金屬桿（電阻不計(jì)）以恒定速率向右運(yùn)動(dòng)，圖乙和圖丙分別為滑動(dòng)變阻器全部接入和一半接入時(shí)沿abcda方向電勢(shì)變化的圖像。則下列說(shuō)法正確的是（）A.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外 B.定值電阻在虛線框I中C.定值電阻 D.金屬桿的速率【答案】BD【解析】A．因?yàn)檠豠bcd方向電勢(shì)降低，可見(jiàn)金屬桿切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)上端電勢(shì)高，根據(jù)右手定則判斷，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，A錯(cuò)誤；B．滑動(dòng)變阻器接入阻值減小時(shí)，Uab變大，根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)，說(shuō)明I中的阻值分到的電壓增多，I中為定值電阻R0，滑動(dòng)變阻器在II中，B正確；CD．金屬桿的電阻不計(jì)，則有根據(jù)串聯(lián)分壓的原則可知，滑動(dòng)變阻器在兩種情況下的電壓解得，金屬桿切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則有代入數(shù)據(jù)解得C錯(cuò)誤，D正確。三、非選擇題（共60分，考生根據(jù)要求作答）9.如圖為一種服務(wù)型機(jī)器人，其額定功率為50W，額定電壓為25V，機(jī)器人的鋰電池容量為，則機(jī)器人額定電流為_(kāi)_____A，電池充滿電后總電量為_(kāi)_____C，充滿電后最長(zhǎng)工作時(shí)間為_(kāi)_____h。【答案】21.08×10515【解析】[1]根據(jù)電功率公式可得機(jī)器人額定電流將，代入公式，可得[2]已知鋰電池容量為，根據(jù)電荷量公式則電池充滿電后總電量[3]根據(jù)公式已知電池容量，機(jī)器人額定電流，則充滿電后最長(zhǎng)工作時(shí)間10.如圖所示為法拉第圓盤發(fā)電機(jī)原理圖，兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸，圓盤處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中。圓盤以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流大小______（選填“恒定”或“不恒定”），從上往下看，圓盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)R的電流方向?yàn)開(kāi)_____（選填“a→b”或“b→a”）。若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則R的熱功率變?yōu)樵瓉?lái)的______倍?！敬鸢浮亢愣╝→b4【解析】[1]根據(jù)切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流由于圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒定，則電流大小恒定；[2]從上向下看，若圓盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)右手定則，圓盤中電流沿著半徑向里，則電阻R中的電流從a流向b;[3]根據(jù)熱功率的計(jì)算公式結(jié)合上述結(jié)論聯(lián)立可知，故圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則電流在R上的熱功率變?yōu)樵瓉?lái)的4倍。11.空間有一方向與紙面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)。彬彬同學(xué)在紙面內(nèi)作出互成角的Ox、Oy兩條坐標(biāo)軸，如圖1所示。測(cè)得電勢(shì)φ隨x和y的空間分布分別如圖2（a）、（b）所示。則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向?yàn)開(kāi)_____，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為_(kāi)_____?！敬鸢浮颗cOx軸正方向成30°角斜向上【解析】[1]由圖可知，沿Ox、Oy兩條直線前進(jìn)相同的距離，電勢(shì)上升相同，故電場(chǎng)線必然如圖所示，由幾何知識(shí)可知，其方向與Ox軸正方向成30°角斜向上；[2]根據(jù)公式,在Ox方向上研究則有12.某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象。（1）閉合電鍵的瞬間，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)，下列操作中能使電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)的是______A.閉合電鍵后再斷開(kāi)電鍵B.閉合電鍵后將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向右滑動(dòng)C.閉合電鍵后將a線圈從b線圈中抽出的瞬間（2）閉合電鍵電路穩(wěn)定后，斷開(kāi)電鍵的瞬間，線圈a和線圈b中電流的磁場(chǎng)方向______（選填“相同”或“相反”）。（3）某同學(xué)第一次將滑動(dòng)變阻器的觸頭P從變阻器的左端快速滑到右端，第二次將滑動(dòng)變阻器的觸頭P從變阻器的左端慢慢滑到右端，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針擺動(dòng)的幅度大小不同，原因是______?！敬鸢浮浚?）B（2）相同（3）磁通量變化率不同【解析】（1）A．閉合電鍵的瞬間，穿過(guò)線圈的磁通量增大，電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)；閉合電鍵后再斷開(kāi)電鍵，磁通量減小，指針向左偏轉(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤；B．閉合電鍵后將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向右滑動(dòng)，磁通量增大，指針向右偏轉(zhuǎn)，故B正確；C．閉合電鍵后將a線圈從b線圈中抽出的瞬間，磁通量減小，指針向左偏轉(zhuǎn)，故C錯(cuò)誤。故選B。（2）斷開(kāi)電鍵的瞬間，線圈a中電流減小，磁場(chǎng)減弱，磁通量減小，由楞次定律可知線圈a和線圈b中電流的磁場(chǎng)方向相同。（3）某同學(xué)第一次將滑動(dòng)變阻器的觸頭P從變阻器的左端快速滑到右端，第二次將滑動(dòng)變阻器的觸頭P從變阻器的左端慢慢滑到右端，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)的指針擺動(dòng)的幅度大小不同，原因是線圈中的磁通量變化率不同。13.某實(shí)驗(yàn)小組完成“練習(xí)使用多用電表”實(shí)驗(yàn)后，進(jìn)一步測(cè)量了歐姆表的內(nèi)部電源電動(dòng)勢(shì)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：（1）選用倍率為“×10”的電阻擋測(cè)量某一電阻時(shí)，表針指示如圖甲所示，則所測(cè)電阻的阻值為_(kāi)_____Ω。（2）采用如圖乙所示電路來(lái)測(cè)量歐姆表的內(nèi)部電源電動(dòng)勢(shì)，虛線框內(nèi)為歐姆表內(nèi)部結(jié)構(gòu)。電路連接時(shí)，應(yīng)將毫安表的“-”接線柱與歐姆表