精品解析：福建福州超德中学2023-2024学年高二下学期期末物理试题（A卷）

福州超德中学2023~2024学年度下学期高二期末考 物理试题（A卷） 总分100分，考试时间75分钟。 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（　　） A. 安培最早引入电场的概念，并提出用电场线表示电场 B. 库仑发明了“扭秤”，准确的测量出了带电物体间的静电力 C. 奥斯特发现了电流的磁效应并总结出了判断电流与磁场方向关系的右手定则 D. 焦耳发现了电流的热效应规律并提出了焦耳定律 【答案】D 【解析】 【详解】A．法拉第最早引入电场的概念，并提出用电场线表示电场，A错误； B．库仑利用扭秤装置测出了带电小球之间的作用力，提出了库仑定律，并没有测出了静电力常量K，是麦克斯韦通过理论的计算得出了静电力常量，B错误； C．奥斯特发现了电流的磁效应，安培总结出了判断电流与磁场方向关系的右手定则，C错误； D．焦耳发现了电流的热效应规律并提出了焦耳定律，D正确。 故选D。 2. 以下四幅图中，为探究感应电流产生条件的实验是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．图中为电磁感应实验，通过导体棒切割磁感线，观察通过电流计的电流受哪些因素影响，故A正确； B．图中为奥斯特实验，用小磁针探测电流周围产生的磁场，故B错误； C．图中为用库仑扭秤探究点电荷间静电力受哪些因素影响，故C错误； D．图中为探究平行板电容器电容影响因素的实验，故D错误。 故选A。 3. 一正点电荷只受电场力作用，从静电场中的a点由静止释放。在它沿着直线运动到b点的过程中，动能随位移x变化的关系图像如图所示。该电场的电场线分布可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】正点电荷从a运动到b，只有电场力做功，动能增加，根据动能定理有 可知，只有当为定值时，才与成正比，所以该电场是匀强电场；由于正电荷受静电力方向与场强方向相同，所以电场方向为由。 故选A。 4. 如图，莱顿瓶是一个玻璃容器，瓶内、外壁各贴着一圈金属箔，作为里、外两个极板，穿过橡皮塞的铜棒上端是一个球形电极，下端利用铁链与内壁金属箔连接，外壁金属箔接地，在其他因素视为不变的情况下，下列说法正确的是（　　） A. 金属箔越厚，莱顿瓶的电容越大 B. 金属箔越厚，莱顿瓶的电容越小 C. 瓶壁玻璃越薄，莱顿瓶的电容越大 D. 瓶壁玻璃越薄，莱顿瓶的电容越小 【答案】C 【解析】 【详解】金属箔，作为里、外两个极板，其厚度对电容无影响，瓶壁玻璃是电介质，根据其中，d是两极板之间的间距，即为电介质玻璃的厚度，可知当瓶壁玻璃越薄，莱顿瓶的电容越大。 故选C。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题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。 5. 为防止静电的危害，下列做法正确的是（　　） A. 油罐车有一条拖在地上的导电拖地带 B. 在加油站脱化纤衣物 C. 尽可能保持印染厂空气的干燥 D. 飞机机轮上装有搭地线或用导电橡胶制造的轮胎 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A．油罐车在运输过程中，不断的相互摩擦，从而产生大量的静电，通过后面装一条拖地的铁链，及时导走，这是防止静电危害，故A正确； B．在加油站脱化纤衣物，由于静电产生火花，容易引起爆炸，故B错误； C．印染厂内由于纸张间的相互摩擦，而产生大量静电，故应保证室内湿润，而使静电及时导走；故C错误； D．飞机机轮上装有搭地线，或用导电橡胶做轮胎，可以将静电及时导走；故D正确。 故选AD。 6. 某电场区域的电场线如图所示，a、b是其中一条电场线上的两点，下列说法中正确的是(　　) A. a点的场强方向一定沿着过a点的电场线向右 B. a点的场强一定大于b点的场强 C. 正电荷在a点受到的电场力一定大于它在b点受到的电场力 D. 负电荷在a点受到的电场力一定小于它在b点受到的电场力 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．电场线某点的切线方向表示场强的方向．所以a点的场强方向一定沿着a点的电场线向右，故A正确； BCD．电场线越密，场强越大，所以a点的场强一定大于b点的场强；根据F=Eq得电荷在a点受到的电场力一定大于它在b点受到的电场力，故BC正确，D错误． 7. 如图所示，两个不带电的枕形导体a和b，用一对绝缘柱支撑，使它们彼此接触。将一带电体c靠近b，贴在a、b下方的金属箔片都张开。下列说法正确的是（　　） A. 先将a、b分开，再将c移走，两对金属箔片仍然张开 B. 先将a、b分开，再将c移走，两对金属箔片带同种电荷 C. 用手触摸a后，再依次将手和c移走，两对金属箔片仍然张开 D. 用手触摸a后，再依次将手和c移走，两对金属箔片带异种电荷 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．把c移近导体b时，先把a、b分开，a、b带上异种电荷，金属箔张开，故A正确，B错误； CD．用手触摸a后，先后将手和c都移走，a上的部分电荷转移到c上，a、b带上同种电荷，两金属箔片仍然张开，故C正确，D错误。 故选AC。 8. 某静电除尘器的除尘原理如图所示，一带正电的金属板和一个带负电的放电极形成电场，实线为它们之间的电场线，虚线为一带电烟尘颗粒的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。不计烟尘颗粒的重力。下列说法正确的是（　　） A. a点动能小于b点的动能 B. 烟尘颗粒带正电 C. 烟尘颗粒在a点的加速度大于在b点的加速度 D. 烟尘颗粒在a点的电势能大于在b点的电势能 【答案】BC 【解析】 【详解】A．虚线轨迹向带负电的放电极一侧弯曲，说明烟尘颗粒所受电场力指向放电极。 从到过程中电场力对颗粒做负功，由动能定理有，所以点动能大于点动能，故A错误； B．电场方向由正金属板指向负放电极，而颗粒所受电场力方向指向放电极，与电场方向相同，由可知烟尘颗粒带正电，故B正确； C．电场线越密处电场强度越大，由图可见点附近电场线比点附近更密，故，由牛顿第二定律有，所以烟尘颗粒在点的加速度大于在点的加速度，故C正确； D．从到过程中电场力做负功，电势能增加，由可知，所以烟尘颗粒在点的电势能小于在点的电势能，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。 9. 某学习小组利用小磁针稳定后的方向来探究通电螺线管周围的磁场方向。 （1）通电螺线管正上方小磁针静止时所指的方向如图所示，则螺线管下方小磁针I指向左边的是_______（选填“N”或“S”）极，螺线管内部小磁针II指向左边的是_________（选填“N”或“S”）极。 （2）根据小磁针静止时所指的方向判断，下面四图中正确的是________ A. B. C. D. 【答案】 ①. S ②. N ③. A 【解析】 【详解】（1）[1]观察通电螺线管正上方小磁针静止时所指的方向，根据异名磁极相互吸引，可知通电螺线管右端为S极，左端为N极，所以再根据异名磁极相互吸引螺线管下方小磁针I指向左边的是S极； [2]因为通电螺线管内部磁场由S极指向N极，所以通电螺线管内部磁场从右向左，根据小磁针静止时N极所指的方向是该点的磁场方向，可知小磁针II指向左边的是N极； （2）[3]先由右手螺旋定则可以判断出通电螺线管右侧为N极，左侧为S极，同理根据异名磁极相互吸引可得A正确。 10. 有一内阻未知（约）、量程（0~3V）的直流电压表。某同学用一多用电表的欧姆挡，直接去测量该电压表的内阻，则欧姆挡的选择开关应拨至倍率“×__________”挡。该同学先将红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指到表盘上电阻示数为__________处，测量时应选图__________（选填“甲”或“乙”）的方式连接。 【答案】 ①. 100 ②. 0 ③. 甲 【解析】 【小问1详解】 [1] 选择欧姆挡倍率应使测量时指针尽量靠近表盘中央。待测电阻约为，选择挡可使指针偏转位置较合适。 [2] 红、黑表笔短接时，被测电阻为零，应调节欧姆调零旋钮使指针指在欧姆刻度的处。 [3] 多用电表使用欧姆挡时，黑表笔与内部电源正极相连。为了使电流从电压表正接线柱流入，黑表笔应接电压表正接线柱，红表笔接负接线柱，故选图甲的连接方式。 11. 某中学有一实验小组对一电流计进行改装．已知电流计的内阻是150Ω，满偏电流是1mA，则电流计的满偏电压为_______V，若将它改装成量程为3V的电压表，则应_____（填“串”或“并”）联一个阻值为_____Ω的电阻． 【答案】 ①. 0.15 ②. 串 ③. 2850 【解析】 【详解】（1）[1]由欧姆定律可得 （2）[2]改装成电压表要串联电阻分压 （3）[3]串阻值为 12. 心脏除颤器通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，使心脏完全停止跳动，再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。现用图甲所示电路观察心脏除颤器中电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器可以捕捉瞬时的电流变化，它与计算机相连，可显示电流随时间的变化。图甲直流电源电动势，内阻不计，充电前电容器带电量为零。先使S与“1”端相连，电源向电容器充电。充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的曲线如图乙所示。 （1）在电容器充电与放电过程中，通过电阻的电流方向__________（选填“相同”或“相反”）。 （2）图像阴影为曲线图像与对应时间轴所围成的面积，乙图中阴影部分的面积______（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 （3）已知，则该电容器的电容值为__________F。（保留两位有效数字） 【答案】（1）相反 （2）= （3） 【解析】 【小问1详解】 充电时开关接“1”，电源通过、电容器、构成充电回路；放电时开关接“2”，电容器通过、构成放电回路。 由图乙可知，充电电流在时间轴上方，放电电流在时间轴下方，说明计算机规定的正方向下两过程电流方向相反，所以通过电阻的电流方向相反。 【小问2详解】 图像与时间轴所围成的面积表示通过电路的电荷量。 电容器充电前带电量为零，充电结束时所带电荷量等于充电过程中通过电路的电荷量；放电完毕后电容器电荷量又变为零，放电过程中通过电路的电荷量大小也等于充满时电容器所带电荷量。 因此两块阴影面积大小相等，即。 【小问3详解】 充电结束后电容器两端电压等于电源电动势，由电容定义式有 图像阴影面积表示充电电荷量，已知，且 代入得，因此该电容器的电容值为。 13. 兴趣小组的同学测量某金属丝的电阻率。 （1）用螺旋测微器在金属丝上三个不同位置分别测量金属丝的直径。某次测量时，螺旋测微器示数如图甲所示，读数为______mm。 （2）用图乙所示电路测量金属丝的电阻，实验室提供的实验器材有： A．待测金属丝Rx（接入电路部分的阻值约5Ω） B．直流电源（电动势4V） C．电流表（0~0.6A，内阻约0.1Ω） D．电压表（0~3V，内阻约3kΩ） E．滑动变阻器（0~10Ω，允许通过的最大电流2A） F．滑动变阻器（0~100Ω，允许通过的最大电流0.3A） G．开关，导线若干 实验中，滑动变阻器应选用______。（填器材的序号） （3）测得金属丝接入电路部分的长度L和金属丝直径的平均值d。正确连接电路。测得多组电压表示数U和对应电流表的示数I，通过描点作出的U-I图像为一条过原点的倾斜直线，其斜率为k，则金属丝的电阻率ρ=______。 （4）由于电表内阻的影响，实验中电阻率的测量值______（选填“大于”或“小于”）真实值。 【答案】 ①. 1.414##1.415##1.413 ②. E ③. ④. 小于 【解析】 【详解】（1）[1]由图示螺旋测微器可知，其读数为 （2）[2]实验中滑动变阻器采用分压式接法，为方便实验操作，应选最大阻值较小的额定电流较大的滑动变阻器E。 （3）[3]由欧姆定律得 斜率为金属丝阻值 由电阻定律得 解得电阻率 （4）[4]由图乙所示电路图可知，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，电流的测量值大于真实值，由欧姆定律可知，金属丝电阻的测量值小于真实值，由于电阻测量值小于真实值，则金属丝的电阻率测量值小于真实值。 14. 在如图所示的电路中，已知电流表和电压表为理想表，电源内电阻r=1Ω， 当开关S闭合后电路正常工作，电压表的读数U=8V，电流表的读数I=2A。求： （1）电阻R的阻值； （2）电源电动势E； （3）电阻R的热功率。 【答案】（1）4Ω；（2）10V；（3）16W 【解析】 【详解】（1）根据欧姆定律可得 （2）根据闭合电路欧姆定律可得 （3）电阻的热功率为 15. 平行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图所示，两板间距离是5cm，两板间的电压是60V，则 （1）两板间的场强是多大？ （2）电场中有P1和P2两点，P1点离A板0.5cm，P2点离B板也是0.5cm，P1和P2两点间的电势差多大？ （3）若B板接地，P1和P2两点的电势各是多少？ 【答案】(1)1200V/m；(2)48V；(3)54V，6V 【解析】 【分析】 【详解】(1)两板间是匀强电场，由 求解两板间的场强 (2)P1、P2两点沿场强方向的距离 则 (3)B板接地，即B板电势为零，则 电场中某点的电势就等于这点与B板的电势差。所以 则P1和P2两点的电势分别为54V、6V。 16. 一光滑绝缘半圆环轨道固定在竖直平面内，与光滑绝缘水平面相切于B点，轨道半径为R。整个空间存在水平向右的匀强电场E，场强大小为，一带电小球质量为m、电荷量为q，从距离B点一定距离的A点由静止释放，经过B点后恰能运动到轨道的最高点C，重力加速度为g，，，求： （1）小球带何种电性？（答“正电”或“负电”） （2）小球释放点A与B点距离； （3）若小球带正电，从距B点为处的A点以某一初速度沿AB方向开始运动，经过B点后恰能运动到轨道的最高点C，带电小球从A点开始运动时的初速度多大。 【答案】（1）小球带负电； （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 已知匀强电场方向水平向右，小球从距离点一定距离的点由静止释放后能沿轨道向左运动至轨道的最高点，说明电场力方向水平向左，因此小球带负电； 【小问2详解】 小球从距离点一定距离的点由静止释放后能沿轨道向左运动至轨道的最高点，则有 解得 从点由静止释放后运动到最高点由动能定理得 解得 【小问3详解】 当小球在半圆轨道上运动时，当小球所受重力和电场力的合力与速度垂直时速度最小，此时合力恰好提供向心力，由牛顿第二定律得 由等效法可得该点（位于圆心左上角）小球所受合力与竖直方向的夹角为37°，从点到该点由动能定理得联立代入数据解得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 福州超德中学2023~2024学年度下学期高二期末考 物理试题（A卷） 总分100分，考试时间75分钟。 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（　　） A. 安培最早引入电场的概念，并提出用电场线表示电场 B. 库仑发明了“扭秤”，准确的测量出了带电物体间的静电力 C. 奥斯特发现了电流的磁效应并总结出了判断电流与磁场方向关系的右手定则 D. 焦耳发现了电流的热效应规律并提出了焦耳定律 2. 以下四幅图中，为探究感应电流产生条件的实验是（　　） A. B. C. D. 3. 一正点电荷只受电场力作用，从静电场中的a点由静止释放。在它沿着直线运动到b点的过程中，动能随位移x变化的关系图像如图所示。该电场的电场线分布可能是（　　） A. B. C. D. 4. 如图，莱顿瓶是一个玻璃容器，瓶内、外壁各贴着一圈金属箔，作为里、外两个极板，穿过橡皮塞的铜棒上端是一个球形电极，下端利用铁链与内壁金属箔连接，外壁金属箔接地，在其他因素视为不变的情况下，下列说法正确的是（　　） A. 金属箔越厚，莱顿瓶的电容越大 B. 金属箔越厚，莱顿瓶的电容越小 C. 瓶壁玻璃越薄，莱顿瓶的电容越大 D. 瓶壁玻璃越薄，莱顿瓶的电容越小 二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题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。 5. 为防止静电的危害，下列做法正确的是（　　） A. 油罐车有一条拖在地上的导电拖地带 B. 在加油站脱化纤衣物 C. 尽可能保持印染厂空气的干燥 D. 飞机机轮上装有搭地线或用导电橡胶制造的轮胎 6. 某电场区域的电场线如图所示，a、b是其中一条电场线上的两点，下列说法中正确的是(　　) A. a点的场强方向一定沿着过a点的电场线向右 B. a点的场强一定大于b点的场强 C. 正电荷在a点受到的电场力一定大于它在b点受到的电场力 D. 负电荷在a点受到的电场力一定小于它在b点受到的电场力 7. 如图所示，两个不带电的枕形导体a和b，用一对绝缘柱支撑，使它们彼此接触。将一带电体c靠近b，贴在a、b下方的金属箔片都张开。下列说法正确的是（　　） A. 先将a、b分开，再将c移走，两对金属箔片仍然张开 B. 先将a、b分开，再将c移走，两对金属箔片带同种电荷 C. 用手触摸a后，再依次将手和c移走，两对金属箔片仍然张开 D. 用手触摸a后，再依次将手和c移走，两对金属箔片带异种电荷 8. 某静电除尘器的除尘原理如图所示，一带正电的金属板和一个带负电的放电极形成电场，实线为它们之间的电场线，虚线为一带电烟尘颗粒的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。不计烟尘颗粒的重力。下列说法正确的是（　　） A. a点动能小于b点的动能 B. 烟尘颗粒带正电 C. 烟尘颗粒在a点的加速度大于在b点的加速度 D. 烟尘颗粒在a点的电势能大于在b点的电势能 三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。 9. 某学习小组利用小磁针稳定后的方向来探究通电螺线管周围的磁场方向。 （1）通电螺线管正上方小磁针静止时所指的方向如图所示，则螺线管下方小磁针I指向左边的是_______（选填“N”或“S”）极，螺线管内部小磁针II指向左边的是_________（选填“N”或“S”）极。 （2）根据小磁针静止时所指的方向判断，下面四图中正确的是________ A. B. C. D. 10. 有一内阻未知（约）、量程（0~3V）的直流电压表。某同学用一多用电表的欧姆挡，直接去测量该电压表的内阻，则欧姆挡的选择开关应拨至倍率“×__________”挡。该同学先将红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指到表盘上电阻示数为__________处，测量时应选图__________（选填“甲”或“乙”）的方式连接。 11. 某中学有一实验小组对一电流计进行改装．已知电流计的内阻是150Ω，满偏电流是1mA，则电流计的满偏电压为_______V，若将它改装成量程为3V的电压表，则应_____（填“串”或“并”）联一个阻值为_____Ω的电阻． 12. 心脏除颤器通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，使心脏完全停止跳动，再刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。现用图甲所示电路观察心脏除颤器中电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器可以捕捉瞬时的电流变化，它与计算机相连，可显示电流随时间的变化。图甲直流电源电动势，内阻不计，充电前电容器带电量为零。先使S与“1”端相连，电源向电容器充电。充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的曲线如图乙所示。 （1）在电容器充电与放电过程中，通过电阻的电流方向__________（选填“相同”或“相反”）。 （2）图像阴影为曲线图像与对应时间轴所围成的面积，乙图中阴影部分的面积______（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 （3）已知，则该电容器的电容值为__________F。（保留两位有效数字） 13. 兴趣小组的同学测量某金属丝的电阻率。 （1）用螺旋测微器在金属丝上三个不同位置分别测量金属丝的直径。某次测量时，螺旋测微器示数如图甲所示，读数为______mm。 （2）用图乙所示电路测量金属丝的电阻，实验室提供的实验器材有： A．待测金属丝Rx（接入电路部分的阻值约5Ω） B．直流电源（电动势4V） C．电流表（0~0.6A，内阻约0.1Ω） D．电压表（0~3V，内阻约3kΩ） E．滑动变阻器（0~10Ω，允许通过的最大电流2A） F．滑动变阻器（0~100Ω，允许通过的最大电流0.3A） G．开关，导线若干 实验中，滑动变阻器应选用______。（填器材的序号） （3）测得金属丝接入电路部分的长度L和金属丝直径的平均值d。正确连接电路。测得多组电压表示数U和对应电流表的示数I，通过描点作出的U-I图像为一条过原点的倾斜直线，其斜率为k，则金属丝的电阻率ρ=______。 （4）由于电表内阻的影响，实验中电阻率的测量值______（选填“大于”或“小于”）真实值。 14. 在如图所示的电路中，已知电流表和电压表为理想表，电源内电阻r=1Ω， 当开关S闭合后电路正常工作，电压表的读数U=8V，电流表的读数I=2A。求： （1）电阻R的阻值； （2）电源电动势E； （3）电阻R的热功率。 15. 平行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图所示，两板间距离是5cm，两板间的电压是60V，则 （1）两板间的场强是多大？ （2）电场中有P1和P2两点，P1点离A板0.5cm，P2点离B板也是0.5cm，P1和P2两点间的电势差多大？ （3）若B板接地，P1和P2两点的电势各是多少？ 16. 一光滑绝缘半圆环轨道固定在竖直平面内，与光滑绝缘水平面相切于B点，轨道半径为R。整个空间存在水平向右的匀强电场E，场强大小为，一带电小球质量为m、电荷量为q，从距离B点一定距离的A点由静止释放，经过B点后恰能运动到轨道的最高点C，重力加速度为g，，，求： （1）小球带何种电性？（答“正电”或“负电”） （2）小球释放点A与B点距离； （3）若小球带正电，从距B点为处的A点以某一初速度沿AB方向开始运动，经过B点后恰能运动到轨道的最高点C，带电小球从A点开始运动时的初速度多大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $