精品解析：安徽省阜阳市界首市2024-2025学年高二 上学期期末检测物理试题

安徽省阜阳市界首市2024-2025学年高二（上）期末检测物理试题 一、单选题：本大题共8小题，共32分。 1. 随着科技的进步，冷冻电镜在研究新型病毒领域的应用越来越广泛，其中电子显微镜是冷冻电镜的关键，如图是电子显微镜中的某一电场的电场线分布，、、为电场中的三个点，则（　　） A. 点的电势比点低 B. 点和点的电势相同 C. 点的电场强度比点大 D. 点和点的电场强度相同 2. 如图所示，实线MN是匀强电场中的一个等势面，虚线AB是一电子只在电场力作用下的运动轨迹。电子从A运动到B过程中，加速度大小a、动能随时间t的变化关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 静电透镜是电子透镜的一种，它被广泛应用于电子器件中，如阴极射线示波管。如图所示，某阴极射线示波管中的透镜电场是由电极A1、A2、A3、A4形成，实线为电场线，虚线a、b、c、d、e、f、g为等差等势线，z轴为该电场的中心轴线，P、Q、R是一个从左侧进入透镜电场的电子的运动轨迹分别与等势线a、d、g的交点，已知等势线a的电势为零，电子经过该等势线上P点时的动能为12eV，从P点运动到Q点的过程中，电子所受电场力做功为9eV，电子仅受电场力，下列说法正确的是（　　） A. 等势线a、d之间的电势差为 B. 等势线g的电势为 C. 电子经过R点时的动能为 D. 电子在Q点的加速度小于在R点的加速度 4. 一小量程电流表G，满偏电流为500μA，内阻为100Ω。将它改装成0~1mA、0~10mA的两量程电流表，电路如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 开关接b时电流表量程较大 B. 与串联后的总电阻等于100Ω C. 用量程0~1mA改装表测出的电流为0.5mA时，流过G表的电流为200μA D. 将图中与的位置互换，两量程都会发生变化 5. 如图1所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内（　　） A. 充电宝输出的电功率为 B. 手机电池产生的焦耳热为 C. 手机电池产生的焦耳热为 D. 手机电池储存的化学能为 6. 2020年春天全世界发生新冠肺炎疫情，人们居家隔离，由于运动量减少，体重逐渐增加，体内的脂肪也逐步增多，我们可以用某型号脂肪测量仪（如图甲所示）来测量脂肪率。体液中含有钠离子、钾离子等金属离子而呈现低电阻，而体内脂肪几乎不导电。脂肪测量仪根据图甲人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关S，测试者两手分别握两手柄A、B，则（　　） A. 体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电流表示数较大，电压表示数较小 B. 体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电流表示数较小，电压表示数较小 C. 体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源效率高 D. 体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源输出功率大 7. 两条直导线互相垂直，如图所示，但相隔一个小距离，其中一条AB是固定的，另一条CD能自由转动．当电流按图所示的方向通入两条导线时，CD导线将( )． A. 顺时针方向转动，同时靠近导线AB； B. 逆时针方向转动，不平动； C. 顺时针方向转动，同时离开导线AB； D. 逆时针方向转动，同时靠近导线AB． 8. 图甲为某高压直流输电线上使用的“正方形绝缘间隔棒”，它将长直导线、、、间距固定为，图乙为其截面图，为几何中心，、、、中通有等大同向电流。则（　　） A. 、之间的作用力为排斥力 B. 点的磁感应强度方向不等于零 C. 受到、、的作用力的合力方向远离 D. 仅将中电流变为，点磁感应强度方向沿正方形的对角线指向 二、多选题：本大题共2小题，共8分。 9. 在竖直方向上无限大且均匀带电的平板上以为原点建立坐标系，平板右侧过点且垂直于平板的轴上的电势随距离的变化如图所示。时刻，一个电荷量质量的带电粒子从离坐标原点距离处的点以初速度沿轴正方向运动，忽略粒子所受的重力。（　　） A. 该电场处的场强大小为 B. 时，粒子离平板的距离为 C. 时，粒子的电势能为0 D. 当粒子运动到时，其偏离轴的距离为 10. 如图所示，电路中E、r为电源的电动势和内电阻，R1、R2、R3为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表，开关闭合时，平行金属板中一带电小液滴P处于静止状态。当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（　　） A. 电阻R1消耗的功率增大 B. 电源的效率减小 C. 带电小液滴的将向上运动 D. 若电流表、电压表的示数变化量分别为∆I和∆U，则 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 某同学根据实验室提供的器材组成如图1所示电路，测电源电动势和内阻并同时测量电流表的内阻。所用器材：电源为两节干电池，电流表（量程，内阻），电流表（量程），电阻箱，滑动变阻器，开关和单刀双掷开关、，导线若干。 （1）实验时，先将接1，接3，滑动变阻器接入电路的电阻调到最大，闭合开关，调节、，使电流表、的指针偏转均较大，若这时示数为、电流表的示数如图2所示，则电流表的示数为__________；若这时电阻箱接入电路的电阻为，则电流表的内阻__________用、、表示。 （2）将开关接2，开关接4，将电流表改装成量程为3V的电压表，则电阻箱接入电路的电阻__________多次调节滑动变阻器，测得多组电流表、的示数、，作图像，得到图像与纵轴的截距为b，图像斜率的绝对值为k，则得到电源的电动势__________，内阻__________后两空用b、k、、、中的符号表示。 12. 为测量干电池的电动势E（约为1.5V）和内阻r（约为1Ω），某同学将两节相同的干电池串联后设计了如图甲、乙所示的实验电路图。已知电流表的内阻约为1Ω，电压表的内阻约为3kΩ，滑动变阻器最大电阻为20Ω。 （1）按照图甲所示的电路图，将图丙中的实物连线补充完整_____________； （2）闭合开关S前，图丙中的滑动变阻器的滑片P应移至最_____________（填“左”或“右”）端； （3）闭合开关S后，移动滑片P改变滑动变阻器接入的阻值，记录下多组电压表示数U和对应的电流表示数I，将实验记录的数据在坐标系内描点并作出U‐I图像； （4）改变图丙中导线的接线位置，完成图乙所示电路图的实物连接，重复步骤（2）（3），将实验记录的数据在同一坐标系内描点并作出对应的U-I图像，如图丁所示，图丁中U1、U2、I1、I2均已知； （5）图丁中的图线①是根据电路图____________（选填“甲”或“乙”）的实验数据作出的U‐I图像； （6）利用图丁中提供的信息可知，每节干电池的内阻r的准确值为____________（用图丁中的已知量表示）。 四、计算题：本大题共3小题，共30分。 13. 如图所示，质量为m、电荷量为+q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，另一个电荷量也为q的带电小球B固定于O点的正下方，小球A静止时与小球B在同一水平线上，此时细线与竖直方向的夹角θ=60°，两带电小球均可视为点电荷。已知重力加速度为g，静电力常量为k。则求 （1）小球B的电性； （2）细线的拉力大小； （3）带电小球B在A处产生的电场强度的大小。 14. 如图所示的电路中，电源电动势E=1.5V，内阻r=1，电阻R1=1，R2=4，电容器的电容为10μF。求： (1)将开关闭合，电路稳定时通过R1的电流； (2)将开关断开，通过R1的电量的大小及方向。 15. 如图所示，在平面直角坐标系中，y轴左侧有水平向右的匀强电场E1（大小未知），y轴右侧有由置于x轴上M点的点电荷产生的电场E2（图中未画出，大小未知）。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子（可视为点电荷），以初速度v0从x轴上的点P（-l，0）垂直电场方向进入第二象限，该粒子经过y轴上的点Q（0，2l），然后在y轴右侧恰好做圆周运动，最后经第三象限又回到P点（y轴左右两侧电场互不影响，不计带电粒子的重力，已知静电力常量为k）。 （1）若此带电粒子是经过加速电压U之后获得的初速度v0，则U为多少？ （2）求匀强电场E1的大小； （3）求M处点电荷的电性和电荷量以及粒子连续两次通过P点的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 安徽省阜阳市界首市2024-2025学年高二（上）期末检测物理试题 一、单选题：本大题共8小题，共32分。 1. 随着科技的进步，冷冻电镜在研究新型病毒领域的应用越来越广泛，其中电子显微镜是冷冻电镜的关键，如图是电子显微镜中的某一电场的电场线分布，、、为电场中的三个点，则（　　） A. 点的电势比点低 B. 点和点的电势相同 C. 点的电场强度比点大 D. 点和点的电场强度相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．a、b在同一条电场线上，沿电场线方向电势降低，因此φa>φb，故A错误； B．沿电场线方向电势逐渐降低，a点电势高于c点电势，故B错误； C．电场线越密场强越大，a点电场线比c点密，因此a点电场强度比c点大，故C正确； D．电场强度是矢量，b点电场线更密，场强大小更大，且场强方向也和c点不同，因此b、c电场强度不同，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，实线MN是匀强电场中的一个等势面，虚线AB是一电子只在电场力作用下的运动轨迹。电子从A运动到B过程中，加速度大小a、动能随时间t的变化关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．电场为匀强电场，则电场力不变，根据牛顿第二定律可知加速度不变，故AB错误； CD．电场力向下，则电场力做正功，动能逐渐增大，则有 解得 动能随时间成二次函数的变化，故C错误，D正确； 故选D。 3. 静电透镜是电子透镜的一种，它被广泛应用于电子器件中，如阴极射线示波管。如图所示，某阴极射线示波管中的透镜电场是由电极A1、A2、A3、A4形成，实线为电场线，虚线a、b、c、d、e、f、g为等差等势线，z轴为该电场的中心轴线，P、Q、R是一个从左侧进入透镜电场的电子的运动轨迹分别与等势线a、d、g的交点，已知等势线a的电势为零，电子经过该等势线上P点时的动能为12eV，从P点运动到Q点的过程中，电子所受电场力做功为9eV，电子仅受电场力，下列说法正确的是（　　） A. 等势线a、d之间的电势差为 B. 等势线g的电势为 C. 电子经过R点时的动能为 D. 电子在Q点的加速度小于在R点的加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A． 由公式 可得，等势线a、d之间的电势差为 故A错误； B． 由图根据对称性可知，等势线d、g之间的电势差为 又有 可得 故B错误； C．由公式 可得，电子从P点运动到R点的过程中，电场力做功为 由动能定律有 可得 故C正确； D．由图，根据电场线越密电场强度越大可知，Q点的电场强度大于R点的电场强度，由牛顿第二定律可知，电子在Q点的加速度大于在R点的加速度，故D错误。 故选C。 4. 一小量程电流表G，满偏电流为500μA，内阻为100Ω。将它改装成0~1mA、0~10mA的两量程电流表，电路如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 开关接b时电流表量程较大 B. 与串联后的总电阻等于100Ω C. 用量程0~1mA改装表测出的电流为0.5mA时，流过G表的电流为200μA D. 将图中与的位置互换，两量程都会发生变化 【答案】B 【解析】 【详解】AB．开关S接b时，改装成的量程为 开关S接a时，改装成的量程为 则有 可知开关S接b时的量程为0~1mA，则有 故A错误，B正确； C．用量程0~1mA改装表测出的电流为0.5mA时，则有 可得流过G表的电流为，故C错误； D．将图中与的位置互换时接a的电流表的量程会发生变化，接b的电流表的量程不会发生变化，故D错误。 故选B。 5. 如图1所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内（　　） A. 充电宝输出的电功率为 B. 手机电池产生的焦耳热为 C. 手机电池产生的焦耳热为 D. 手机电池储存的化学能为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可得充电宝输出的电功率为 故A错误； BC．根据焦耳定律可得手机电池产生的焦耳热为 因为U不是手机电池的内电压，所以 故B正确，C错误； D．根据能量守恒定律可知，充电宝输出的电能一部分转化为手机电池的化学能E，一部分转化为电池内电阻产生的焦耳热Q，则 故D错误。 故选B。 6. 2020年春天全世界发生新冠肺炎疫情，人们居家隔离，由于运动量减少，体重逐渐增加，体内的脂肪也逐步增多，我们可以用某型号脂肪测量仪（如图甲所示）来测量脂肪率。体液中含有钠离子、钾离子等金属离子而呈现低电阻，而体内脂肪几乎不导电。脂肪测量仪根据图甲人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关S，测试者两手分别握两手柄A、B，则（　　） A. 体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电流表示数较大，电压表示数较小 B. 体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电流表示数较小，电压表示数较小 C. 体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源效率高 D. 体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源输出功率大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．脂肪含量高者人体电阻较大，则对应的电流表示数较小，则内电压和R分得电压较小，则电压表示数较大，故AB错误； C．脂肪含量高者电阻较大，根据 对应的电源效率较大，故C正确； D．根据生活常识，人体电阻一定大于电源的内阻，脂肪含量高者人体电阻较大，外电路电阻与电源内阻相差越多，对应的电源输出功率较小，故D错误。 故选C。 7. 两条直导线互相垂直，如图所示，但相隔一个小距离，其中一条AB是固定的，另一条CD能自由转动．当电流按图所示的方向通入两条导线时，CD导线将( )． A. 顺时针方向转动，同时靠近导线AB； B. 逆时针方向转动，不平动； C. 顺时针方向转动，同时离开导线AB； D. 逆时针方向转动，同时靠近导线AB． 【答案】D 【解析】 【详解】电流AB产生的磁场在右边垂直纸面向里，在左边垂直纸面向外，在CD左右两边各取一小电流元，根据左手定则，左边的电流元所受的安培力方向向下，右边的电流元所受安培力方向向上，知CD导线逆时针方向转动．当CD导线转过90°后，两电流为同向电流，相互吸引．所以导线CD逆时针方向转动，同时靠近导线AB，D正确． 8. 图甲为某高压直流输电线上使用的“正方形绝缘间隔棒”，它将长直导线、、、间距固定为，图乙为其截面图，为几何中心，、、、中通有等大同向电流。则（　　） A. 、之间的作用力为排斥力 B. 点的磁感应强度方向不等于零 C. 受到、、的作用力的合力方向远离 D. 仅将中电流变为，点磁感应强度方向沿正方形的对角线指向 【答案】D 【解析】 【详解】A．、电流方向相同，可知、之间的相互作用力为吸引力，故A错误； B．根据右手螺旋定则和对称性可知，、、、在O点的合磁感应强度为零，故B错误； C．分别受到、、的吸引力，其中、对的吸引力合力指向O，对的吸引力也指向O，则受到、、的作用力的合力方向指向O，故C错误； D．仅将中电流变为0，、在O点合磁感应强度为零，根据右手螺旋定则可知，在O点磁感应强度方向沿正方形的对角线指向，即O点磁感应强度方向沿正方形的对角线指向，故D正确。 故选D。 二、多选题：本大题共2小题，共8分。 9. 在竖直方向上无限大且均匀带电的平板上以为原点建立坐标系，平板右侧过点且垂直于平板的轴上的电势随距离的变化如图所示。时刻，一个电荷量质量的带电粒子从离坐标原点距离处的点以初速度沿轴正方向运动，忽略粒子所受的重力。（　　） A. 该电场处的场强大小为 B. 时，粒子离平板的距离为 C. 时，粒子的电势能为0 D. 当粒子运动到时，其偏离轴的距离为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由电势分布图像可知，图像斜率代表场强，所以电场处的场强大小为 故A错误； B．在x正方向电势均匀降低，则为匀强电场，方向沿x正向，带正电粒子做匀加速直线运动，y方向有初速度，不受电场力，作匀速直线运动，有 则时，粒子离平板的距离为 故B正确； C．在带电粒子沿x轴作匀加速直线运动，其位置为 因处的电势为零，电势能为零，而，则电势为正，带正电粒子的电势能为正，故C错误； D．当粒子运动到时，x方向做匀加速直线运动的位移为 联立解得 ， 则其偏离轴的距离为，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，电路中E、r为电源的电动势和内电阻，R1、R2、R3为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表，开关闭合时，平行金属板中一带电小液滴P处于静止状态。当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（　　） A. 电阻R1消耗的功率增大 B. 电源的效率减小 C. 带电小液滴的将向上运动 D. 若电流表、电压表的示数变化量分别为∆I和∆U，则 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，滑动变阻器R4的电阻减小，电路总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路总电流增大，故电阻R1消耗的功率增大，故A正确； B．电源的效率为 电路总电流增大，可知电源的效率减小，故B正确； C．电路总电流增大，电源内阻和两端的电压增大，可知电容器两端的电压减小，两极板间电场强度减小，带电小液滴所受电场力小于重力，带电小液滴的将向下运动，故C错误； D．根据电路可知 电容器两端的电压减小，可知通过R3的电流减小，电路总电流增大，可知通过R2的电流增大，且满足 根据闭合电路的欧姆定律 可得 故 故D正确。 故选ABD。 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 某同学根据实验室提供的器材组成如图1所示电路，测电源电动势和内阻并同时测量电流表的内阻。所用器材：电源为两节干电池，电流表（量程，内阻），电流表（量程），电阻箱，滑动变阻器，开关和单刀双掷开关、，导线若干。 （1）实验时，先将接1，接3，滑动变阻器接入电路的电阻调到最大，闭合开关，调节、，使电流表、的指针偏转均较大，若这时示数为、电流表的示数如图2所示，则电流表的示数为__________；若这时电阻箱接入电路的电阻为，则电流表的内阻__________用、、表示。 （2）将开关接2，开关接4，将电流表改装成量程为3V的电压表，则电阻箱接入电路的电阻__________多次调节滑动变阻器，测得多组电流表、的示数、，作图像，得到图像与纵轴的截距为b，图像斜率的绝对值为k，则得到电源的电动势__________，内阻__________后两空用b、k、、、中的符号表示。 【答案】（1） ①. 0.26 ②. （2） ①. 4.9 ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 [1]电流表最小刻度为，故电流表读数为； [2]根据串并联知识可得 解得 【小问2详解】 [1]根据串并联知识可得 解得 [2][3]由闭合电路的欧姆定律得 整理得 由图示图像可知，图像的斜率 纵轴截距 解得 电源电动势 12. 为测量干电池的电动势E（约为1.5V）和内阻r（约为1Ω），某同学将两节相同的干电池串联后设计了如图甲、乙所示的实验电路图。已知电流表的内阻约为1Ω，电压表的内阻约为3kΩ，滑动变阻器最大电阻为20Ω。 （1）按照图甲所示的电路图，将图丙中的实物连线补充完整_____________； （2）闭合开关S前，图丙中的滑动变阻器的滑片P应移至最_____________（填“左”或“右”）端； （3）闭合开关S后，移动滑片P改变滑动变阻器接入的阻值，记录下多组电压表示数U和对应的电流表示数I，将实验记录的数据在坐标系内描点并作出U‐I图像； （4）改变图丙中导线的接线位置，完成图乙所示电路图的实物连接，重复步骤（2）（3），将实验记录的数据在同一坐标系内描点并作出对应的U-I图像，如图丁所示，图丁中U1、U2、I1、I2均已知； （5）图丁中的图线①是根据电路图____________（选填“甲”或“乙”）的实验数据作出的U‐I图像； （6）利用图丁中提供的信息可知，每节干电池的内阻r的准确值为____________（用图丁中的已知量表示）。 【答案】 ①. ②. 右 ③. 乙 ④. 【解析】 【详解】（1）[1]按照图甲所示的电路图，连接实物图为 （2）[2]闭合开关S前，滑动变阻器的阻值应最大，即滑片P应移至最右端； （5）[3]对于图甲电路，根据闭合电路欧姆定律，有 整理可得 当时，有 对于图乙，根据闭合电路欧姆定律，有 整理可得 当时，有 所以 即图丁中的图线①是根据电路图乙； （6）[4]由以上分析可知 所以电动势的真实值为 当图甲短路时有 可得内阻的真实值为 四、计算题：本大题共3小题，共30分。 13. 如图所示，质量为m、电荷量为+q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，另一个电荷量也为q的带电小球B固定于O点的正下方，小球A静止时与小球B在同一水平线上，此时细线与竖直方向的夹角θ=60°，两带电小球均可视为点电荷。已知重力加速度为g，静电力常量为k。则求 （1）小球B的电性； （2）细线的拉力大小； （3）带电小球B在A处产生的电场强度的大小。 【答案】（1）正电；（2）2mg；（3） 【解析】 【详解】（1）两球之间有静电斥力，则小球B正电荷。 （2）对小球A受力分析可知， 解得细线的拉力 T=2mg （3）对小球A受力分析可知 14. 如图所示的电路中，电源电动势E=1.5V，内阻r=1，电阻R1=1，R2=4，电容器的电容为10μF。求： (1)将开关闭合，电路稳定时通过R1的电流； (2)将开关断开，通过R1的电量的大小及方向。 【答案】(1)0.25A；(2)2.5×10-6C，方向从下往上 【解析】 【详解】(1)将开关闭合，电路稳定时通过R1的电流 (2)R1两端的电压 电容器带的电量为 q=CU=2.5×10-6C 下端为正极； 断开开关后，通过R1的电量q=2.5×10-6C，方向从下往上。 15. 如图所示，在平面直角坐标系中，y轴左侧有水平向右的匀强电场E1（大小未知），y轴右侧有由置于x轴上M点的点电荷产生的电场E2（图中未画出，大小未知）。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子（可视为点电荷），以初速度v0从x轴上的点P（-l，0）垂直电场方向进入第二象限，该粒子经过y轴上的点Q（0，2l），然后在y轴右侧恰好做圆周运动，最后经第三象限又回到P点（y轴左右两侧电场互不影响，不计带电粒子的重力，已知静电力常量为k）。 （1）若此带电粒子是经过加速电压U之后获得的初速度v0，则U为多少？ （2）求匀强电场E1的大小； （3）求M处点电荷的电性和电荷量以及粒子连续两次通过P点的时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）在电场中加速，由动能定理 得 （2）在第二象限中，粒子做类平抛运动，运动轨迹如图所示 轴正方向，做匀速直线运动 轴正方向，做匀加速直线运动 由牛顿第二定律 得 （3）粒子到达Q点时的速度v与y轴方向的夹角满足 即 粒子做匀速圆周运动时，根据几何知识 库仑引力提供向心力 得 粒子带负电。 粒子在y轴右侧转过一次的时间 小球连续两次通过P点的时间 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $