四川成都市双流中学2024-2025学年高二上学期期末考试物理试题

**基本信息** 2024-2025四川双流中学高二上期末物理试卷，以电场、磁场、电路等核心知识为载体，通过静电除尘、太阳能电池板等真实情境，考查物理观念与科学思维，实验题注重科学探究，计算题体现模型建构与推理论证，适配高二期末综合能力检测。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|电场力平衡、电荷守恒、点电荷场强叠加|基础概念辨析，突出相互作用观念| |多选题|3/18|静电除尘、电源U-I特性、磁场叠加|情境关联实际，考查科学论证| |实验题|2/16|微安表内阻测量（分压电路）、电阻率测定（图像分析）|科学探究（方案设计与数据处理）| |计算题|3/38|库仑力与平衡、电路动态分析、电磁感应能量|综合应用模型建构与科学推理|

2024-2025四川省双流中学高2024级高二上期末考试物理试题 命题人：刘嘉轩 审题人：戴运言 注意事项： 1. 开考前，请先将自己的姓名、准考证号、座位号涂写在试卷和答题卡的对应位置。 2. 考试结束后，试卷请自行保管，如果有遗失，请自行打印电子版。电子版在班级群里会提供。 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球和用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则(    ) A. 和都带正电荷 B. 和都带负电荷 C. 带正电荷，带负电荷 D. 带负电荷，带正电荷 2.小明用毛皮摩擦橡胶棒，然后将一束细塑料丝放在橡胶棒上，塑料丝立刻散开并悬浮在橡胶棒上方，如图所示下列说法正确的是(    ) A. 毛皮摩擦橡胶棒过程创生出了电荷 B. 毛皮摩擦橡胶棒后两者带同种电荷 C. 塑料丝接触橡胶棒后两者带同种电荷 D. 塑料丝悬浮是由于受到空气浮力的作用 3.如图，在位置放置电荷量为的正点电荷，在位置放置电荷量为的负点电荷，在距为的某点处放置正点电荷，使得点的电场强度为零。则的位置及电荷量分别为(    ) A. ， B. ， C. ， D. ， 4.如图所示，、为一对等量异种点电荷连线上的两点，为连线中点，为连线中垂线上一点则(    ) A. 点电势比点的高 B. 点电势比点的高 C. 点电场强度比点的小 D. 点电场强度比点的小 5.某同学利用图示电路观察电容器的充、放电现象初始电容器不带电，他把单刀双掷开关先接，待电表示数稳定后再接则(    ) A. 接，电压表示数先增大后不变 B. 接，电流表示数先增大后不变 C. 接，电阻中的电流方向向上 D. 接，电容器所带电荷量保持不变 6.如图所示，当滑动变阻器滑片向右滑动一小段距离后，理想电流表、的示数变化量的绝对值分别为、，理想电压表的示数变化量的绝对值为下列说法中正确的是(    ) A. 电压表的示数增大 B. 小于 C. 与比值等于 D. 电源的效率增大 7.如图所示，直线与水平方向成角，的右上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，左下方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为。一粒子源位于上的点，能水平向右发射不同速率、质量为、电荷量为的同种粒子重力不计，粒子间的相互作用不计，所有粒子均能通过上的点，已知，则粒子的速度可能是(    ) A. B. C. D. 二、多选题：本大题共3小题，共18分（全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 8.如图所示，在玻璃管中心轴上安装一根直导线，玻璃管外绕有线圈，直导线的一端和线圈的一端分别跟感应圈的两放电柱相连．开始，感应圈未接通电源，点燃蚊香，让烟通过玻璃管冒出．当感应圈电源接通时，玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压，立即可以看到不再有烟从玻璃管中冒出来了．过一会儿还可以看到管壁吸附了一层烟尘，这是因为(    ) A. 烟尘在高压电场作用下带上了负电 B. 烟尘在高压电场作用下带上了正电 C. 带负电的烟尘吸附在线圈上，因此看不到有烟冒出 D. 带正电的烟尘吸附在直导线上，因此看不到有烟冒出 9.某同学将一玩具车的太阳能电池板取下，并通过测量电池板的路端电压及流过其的电流的数据描绘了电池板的图像，如图甲所示，图像的横、纵截距分别为和。现将该电池板与一定值电阻相连组成如图乙所示的电路，电压表和电流表的示数分别为和，两电表均为理想电表，下列说法正确的是(    ) A. 该电池板的内阻恒为 B. 该电池板内阻消耗的功率为 C. 该电池板的输出功率为 D. 该电池板的效率为 10.正三角形的三个顶点处分别固定有水平放置的长直导线，并通以如图所示方向的恒定电流，导线中的电流大小相等，三角形中心点的磁感应强度大小为，已知通电直导线在某点产生的磁场与通电直导线的电流大小成正比，则下列说法正确的是(    ) A. 点处的磁感应强度方向竖直向下 B. 、处两导线电流在点产生的合磁场方向水平向左 C. 处电流在点处产生的磁场的磁感应强度大小为 D. 将处电流大小减半，则点处的磁场的磁感应强度大小为 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11.某同学要测量微安表内阻，可利用的实验器材有：电源电动势，内阻很小，电流表量程，内阻约，微安表量程，内阻待测，约，滑动变阻器最大阻值，定值电阻阻值，开关，导线若干。（6分） 在答题卡上将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图          ； 某次测量中，微安表的示数为，电流表的示数为，由此计算出微安表内阻           。 12.用图所示的多用表测量一合金丝的电阻。待测合金丝阻值约为十几欧，测量步骤如下：（10分） 使用前先调节指针定位螺丝，使多用电表指针对准“直流电流、电压”的刻线。 将选择开关转到电阻挡的          选填“”“”或“”的位置。 将红、黑表笔插入“”、“”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准“电阻”的          选填“刻线”或“刻线”。 将两表笔分别与待测电阻相接，读取数据，示数如图所示，则合金丝的阻值为          。 按照图连接电路，测量合金丝的电阻率。实验时多次改变合金丝甲接入电路的长度、调节滑动变阻器连入电路的阻值，使电流表的读数达到某一相同值时记录电压表的示数，从而得到多个的值，作出图像，如图中图线所示。 在实验中应使用          选填“”或“”的滑动变阻器。 已知合金丝甲的横截面积为，则合金丝甲的电阻率为          结果保留位有效数字。 图中图线是另一根长度相同、材料相同的合金丝乙采用同样的方法获得的图像，由图可知合金丝乙的横截面积          选填“大于”、“等于”或“小于”合金丝甲的横截面积。 请从理论上分析并说明，利用图中直线斜率求合金丝电阻率，是否存在因电表内阻带来的误差          。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13.如图所示，真空中有、两带电小球，球带正电，所带电量大小，用绝缘支架固定，球所带电量大小，用绝缘细线悬挂于点。小球静止时，两球在同一水平面上，相距，细线与竖直方向夹角。已知静电力常量，，，求：（10分） 球的电性； 、球之间库仑力的大小； 球的质量。 14.如图甲所示的电路中，使滑动变阻器的滑片位置从最右端滑动到最左端，测得电压表随电流表的示数变化的图像如图乙所示，不计电表内阻的影响．求：（12分）   甲                             乙 定值电阻的阻值和滑动变阻器的最大阻值． 电源的电动势和内阻． 电源输出功率的最大值与最小值． 15.如图所示，光滑斜面倾角为，Ⅰ号区域与Ⅱ号区域均存在垂直斜面的匀强磁场，两区域磁感应强度大小相等，正方形线框质量为，总电阻为，粗细均匀，Ⅰ号区域长为，Ⅱ号区域长为，两区域间的无磁场区域长度大于线框长度．线框从某一位置释放，边进入Ⅰ号区域时速度为，且直到边离开Ⅰ号区域时，速度始终为当边进入Ⅱ号区域时的速度和边离开Ⅱ号区域时的速度一致，已知重力加速度为．（16分） 求线框释放点边与Ⅰ号区域上边缘的距离； 求边进入Ⅰ号区域时，边两端的电势差； 求线框进入Ⅱ号区域到完全离开的过程中克服安培力做功的功率． 2024-2025四川省双流中学高2024级高二上期末考试物理答案 1.【答案】  【解析】由图可知，两小球均在电场力和库仑力的作用下保持平衡由于库仑力为相互作用，大小相等、方向相反故两小球受到的电场力也一定方向相反因此两小球一定带异种电荷，故AB错误； 若球带负电，球带正电，如下图所示，恰能满足题意，故C错误D正确， 故本题选D． 2.【答案】  【解析】、用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电，是因为摩擦过程中毛皮上的电子转移到了硬橡胶棒上，毛皮摩擦橡胶棒后两者带异种电荷，故AB错误； C、塑料丝接触橡胶棒后其实质都是电荷发生转移，两者带同种电荷，故C正确； D、塑料丝接触橡胶棒后两者带同种电荷，同种电荷相互排斥，所以塑料丝会向四周散开，塑料丝悬浮是由于静电力的作用结果，故D错误。 3.【答案】  【解析】【分析】 本题考查点电荷的场强与场强的叠加，熟悉点电荷的场强公式和场强叠加原理是解题的关键。 【解答】 根据点电荷场强公式，两等量异种点电荷在 点的场强大小为，方向如图所示： 两等量异种点电荷在 点的合场强为，方向与 点电荷与 点电荷的连线平行如图所示 点电荷在  点的场强大小为，因为点的电场强度为，所以方向如图所示，大小有， 解得，由题意带正电，由几何关系可知 的坐标为。故B正确，ACD错误。 4.【答案】  【解析】根据等量异种电荷电场线的疏密分布知，点的电场线比点密，点的电场线比点密，则； 等量的异种电荷的中垂线为等势线，则点的电势与点的电势相等，沿着电场线方向电势逐渐降低，则点的电势大于点电势。所以故A正确，、、D错误。 5.【答案】  【解析】接时，电容器充电，电荷量先增大后不变，故电压表示数先增大后不变，而充电过程中，电流逐渐减小到，电流表示数逐渐减小至，故A正确，B错误； 接时，电容器放电，所带电荷量逐渐减小，电阻上电流方向向下，故CD错误。 6.【答案】  【解析】略 7.【答案】  【解析】略 8.【答案】  【解析】【分析】 静电除尘时除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动；考查了静电应用当烟尘在电场中由于受力和速度不在一条直线上而发生偏转做曲线运动； 电源接通时，玻璃管中会形成强电场；带电粒子在强电场中会受静电力作用而发生偏转，据此解答。 【解答】 当玻璃管中的导线和管外线圈间就会加上高电压后，玻璃管中的导线和管外线圈间的空气被电离，碳颗粒吸附一定的电子带上负电荷，然后碳颗粒将向正极移动，被吸附在线圈上，所以可以看到，不再有烟从玻璃管中冒出来了；故AC正确；故BD错误。 故选AC。 9.【答案】  【解析】图像的斜率大小表示内阻，该电池板的图像为曲线，则内阻是变化的，故 A错误；该电池板内阻消耗的功率为，输出功率为，电池板的效率为，故 B、D正确，C错误。 10.【答案】  【解析】【分析】 据题意导线中的电流大小相等，通电直导线在某点产生的磁场与通电直导线的电流大小成正比，根据导线周围磁场分布可知，与导线等距离的磁感应强度大小相等，根据安培定则判断出三导线在点形成磁场方向，磁感应强度是矢量，根据平行四边形定则求解。 本题考查了磁场的叠加及电流周围的磁场及安培定则。 【解答】 设处电流在点产生的磁场的磁感应强度大小为，处电流在点产生的磁场的磁感应强度为，处电流在点产生的磁场的磁感应强度为，由安培定则可知，它们的方向分别如图所示。 由于三条长直导线中的电流大小相等，且距点的距离相等，则它们在点处产生的磁感应强度的大小相等，设为，根据平行四边形定则可知，点处的合磁场的大小，磁感应强度方向水平向左，进而可解得处电流在点处产生的磁场的磁感应强度大小为，故A错误，C正确； B.根据平行四边形定则可知，B、处两电流在点产生的合磁场方向水平向左，故B正确； D.将处电流大小减半，根据通电直导线在某点产生的磁场与通电直导线的电流大小成正比可得，处电流在点产生的磁场的磁感应强度大小变为，根据平行四边形定则可知，点处的磁场的磁感应强度大小变为，故D正确。 故选BCD。 11.【答案】   【解析】解：为了准确测出微安表两端的电压，可以让微安表与定值电阻并联，再与电流表串联，通过电流表的电流与微安表的电流之差，可求出流过定值电阻的电流，从而求出微安表两端的电压，进而求出微安表的内阻，由于电源电压过大，并且为了测量多组数据，滑动变阻器采用分压式解法，实验电路原理图如图所示 某次测量中，微安表的示数为，电流表的示数为，根据串并联电路规律和欧姆定律得 解得：。 故答案为：图见解析 根据伏安法测电阻原理进行变式和已知元件设计电路； 根据串并联电路规律和欧姆定律求微安表内阻。 本题考查微安表内阻测定，测定电表内阻通常有两种方法：半偏法和伏安法，本实验是通过伏安法测电表内阻，关键要设计电路测出微安表两端电压和流过电流。 12.【答案】 刻线   大于 图像的斜率与导体的电阻率有关，和电表内阻无关，所以不存在因电表内阻带来的误差   【解析】待测电阻只有十几欧姆，则将选择开关转到电阻挡的“”的位置。 将红、黑表笔插入“”、“”插孔，并将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准“电阻”的“刻线”。 合金丝的阻值为。 在实验中滑动变阻器选择与待测电阻阻值相当的，则应使用  的滑动变阻器。 根据 由图像可知 解得 由图可知图中图线对应的斜率较小，根据 材料相同，则电阻率相同，可知合金丝乙的横截面积大于合金丝甲的横截面积。 由上述分析可知，利用图像斜率求导体电阻率时，图像的斜率与导体的电阻率有关、和电表内阻无关，所以不存在因电表内阻带来的误差。 13.【答案】以球为对象，根据受力分析可知，球受到球的库仑引力，由于球带正电，则球带负电。 根据库仑定律可得，、球之间库仑力大小为 受力平衡可得 可得球的质量为。 答：小球带负电； 、球之间库仑力； 球的质量  【解析】根据球处于平衡态，对此受力分析，结合库仑定律，即可得到电场力的大小与方向，同时也能得到正负，也可得到质量。 抓住球的受到的合力为零来进行分析。 14.【答案】当滑到最左端时，回路电流最大，根据欧姆定律可得 滑动变阻器的滑片在最右端时，回路电流最小，此时 因此 根据，可知图线斜率的绝对值等于内阻 将滑动变阻器滑到最左端时，电压、电流代入欧姆定律可得 当时，电源的输出功率最大，此时   当内阻与外电阻差距越大，输出功率越小，因此当时，电源的输出功率最小，最小功率为   【解析】略 15.【答案】线框在没有进入磁场区域时，根据牛顿第二定律有  根据运动学公式有  联立可得线框释放点边与Ⅰ号区域上边缘的距离 因为边进入Ⅰ号区域时速度为，且直到边离开Ⅰ号区域时速度均为，可知线框的边长与Ⅰ号区域的长度相等，根据平衡条件有  又   边两端的电势差  联立可得 若，在线框进入Ⅰ号区域过程中，根据动量定理有  其中，    联立可得  线框在Ⅱ号区域运动过程中，根据动量定理有   根据  则线框进出Ⅱ号区域过程中电荷量都相等，即  联立可得  根据能量守恒定律有  克服安培力做功的平均功率  联立可得  若，同理可得  线框在Ⅱ号区域运动过程中，根据动量定理有   其中  结合，  联立可得  根据能量守恒定律有  克服安培力做功的平均功率  联立可得   【解析】略 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $