天津市西青区2024-2025学年高二（上）期末物理试卷

这是一份天津市西青区2024-2025学年高二（上）期末物理试卷，共8页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.如图所示是我国500m口径球面射电望远镜(FAST)，它可以通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。下列关于电磁波说法正确的是( )
A. 可见光不属于电磁波
B. 电磁波不可以在真空中传播
C. X射线的波长比红外线的波长更长
D. 电磁波的传播是伴随着能量向外传递的
2.下列有关静电现象和磁现象的说法正确的是( )
A. 电场强度的方向总跟电荷受到的电场力的方向一致
B. 只要带电物体体积小，就可以视为点电荷
C. 避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施
D. 长为L、电流为I的直导线在匀强磁场中的某点受到的磁场力大小为F，则该处的磁感应强度一定为FIL
3.正常情况下空气是不导电的，但是如果空气中的电场很强，空气也可以被击穿，空气被击穿时会看到电火花或闪电。若观察到某次闪电的火花长约100m，且已知空气的击穿电场强度为3×106V/m，那么发生此次闪电的电势差约为( )
A. 3×104VB. 3×106VC. 3×108VD. 3×10−5V
4.一表头内阻Rg为30Ω，满偏电流Ig为1mA。要把它改装为量程0∼3V的电压表，需( )
A. 串联一个2970Ω的电阻B. 串联一个3000Ω的电阻
C. 并联一个30Ω的电阻D. 并联一个0.01Ω的电阻
5.如图所示为研究决定平行板电容器电容大小因素的实验装置。两块相互靠近的等大正对平行金属板A、B组成电容器，板B固定在绝缘座上并与静电计中心杆相接，板A和静电计的金属壳都接地，板A上装有绝缘手柄，可以执手柄控制板A的位置。在两板相距一定距离时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容器所带电荷量不变，对此实验过程的描述正确的是( )
A. 如果只在A、B之间插入玻璃板，静电计指针张角变小
B. 如果只在A、B之间插入玻璃板，静电计指针张角不变
C. 如果只将A从图示位置向左平移，静电计指针张角变小
D. 如果只将A从图示位置向下平移，静电计指针张角变小
6.如图所示，线圈abcd在磁场区域ABCD中，线圈中没有感应电流产生的是( )
A. 使磁场增强或减弱
B. 把线圈变成圆形(周长不变)
C. 使线圈在磁场中加速平移
D. 使线圈以过a、b的直线为轴旋转
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.在物理学发展的过程中，许多科学家作出了突出贡献，下列说法正确的是( )
A. 安培通过油滴实验测定了元电荷e的数值
B. 奥斯特发现了电流的磁效应
C. 库仑通过研究得出了电荷间的相互作用规律
D. 麦克斯韦最早提出用电场线描述电场
8.导体棒原来不带电，现将一个电荷量为+q的点电荷放在棒的中心轴线上，它距离导体棒的中心O为L，如图所示。静电力常量为k，当导体棒达到静电平衡后，下列说法正确的是( )
A. 棒上感应电荷只分布在其外表面
B. 导体棒内部场强不为零
C. 点电荷在O点产生的电场强度大小为0
D. 棒上感应电荷在O点产生的电场强度大小为kqL2
9.如图所示，实线为某孤立点电荷产生的电场的几条电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力的作用，下列说法中正确的是( )
A. 该电场是由负点电荷所激发的电场
B. 电场中a点的电势比b点的电势高
C. 带电粒子在a点的加速度比在b点的加速度大
D. 带电粒子在a点的动能比在b点的动能大
10.酒精测试仪常用于对机动车驾驶员是否酒后驾驶的现场检测，它利用了一种电阻随酒精气体浓度的变化而变化的二氧化锡半导体型酒精气体传感器。简化电路如图所示，若传感器电阻与酒精气体的浓度c成反比，且酒精气体的浓度c=0时，传感器电阻极大。电流表A和电压表V均可视为理想电表。当吹入酒精气体时，下列说法正确的是( )
A. 小灯泡L变亮B. 电流表A的示数变小
C. 电压表V的示数变小D. 电容器C上电荷量增多
第II卷（非选择题）
三、实验题：本大题共3小题，共18分。
11.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下：

(1)先用20分度的游标卡尺测量其长度，如图1所示可知其长度为L= ______mm，再用螺旋测微器测量该电阻丝的直径为D。
(2)用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，发现指针偏转过大，重新调整后再次测量表盘的示数如图2所示，则该电阻的阻值约为R= ______Ω。
(3)圆柱体材料的电阻率表达式为ρ= ______。(用所测量量的字母表达)
12.实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图1所示实验电路，由测得的实验数据绘制成的U−I图像如图2所示。

(1)图1的电路图为图3中的______。(选填“A”或“B”)
(2)如果实验中所用电表均视为理想电表，根据图2得到该电池的电动势E= ______V，内阻r= ______Ω。
13.如图1所示是观察电容器的充、放电现象实验装置的电路图。电源输出电压恒为8V，S是单刀双掷开关，G为灵敏电流计，C为平行板电容器。

(1)当开关S接______时(选填“1”或“2”)，平行板电容器充电。当电容器放电时，流经G表的电流方向与充电时______(选填“相同”或“相反”)。
(2)将G表换成电流传感器(可显示电流I的大小)，电容器充电完毕后，让电容器再放电，其放电电流I随时间t变化的图像如图2所示，已知图线与横轴所围的面积约为41个小方格，则电容器释放的电荷量Q约为______C。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
14.如图所示，A、B是均匀带电的塑料小球，其中A球质量为m，用一根绝缘轻质细线将A悬挂起来。若将带电荷量为+Q的小球B靠近A球，当绝缘细线偏离竖直方向的角度为θ，两球球心连线与绝缘细线垂直时A球静止，此时A、B两球球心间的距离为d，k为静电力常量，当地的重力加速度为g。求：
(1)此时小球B受到库仑力的大小；
(2)小球A所带电荷的电性及电荷量q。
15.如图所示，电源电动势E=4V，小灯泡L标有“2V，0.4W”。开关S接1，当滑动变阻器调到R=9Ω时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和微型电动机M均正常工作，电动机的线圈电阻为RM=1Ω。求：
(1)电源的内阻r；
(2)电动机正常工作时产生的机械功率P。
16.如图所示，虚线PQ、MN间存在水平方向的匀强电场。一带负电的粒子质量为m=2.0×10−11kg，电荷量为q=1.0×10−5C，在a点由静止开始经电压为U=100V的电场加速后，经过b点并垂直于匀强电场进入该电场中，最后从虚线MN的某点c(图中未画出)离开匀强电场，离开时速度与电场方向成150°角。已知PQ、MN间距为10cm，带电粒子的重力忽略不计。求：
(1)带电粒子在水平匀强电场中运动的时间t；
(2)水平匀强电场的电场强度E的大小；
(3)bc两点间的电势差Ubc。
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】A
5.【答案】A
6.【答案】C
7.【答案】BC
8.【答案】AD
9.【答案】CD
10.【答案】AC
11.【答案】48.10 10 RπD24L
12.【答案】B 4.5 1.8
13.【答案】1 相反 3.28×10−3
14.【答案】解：根据平衡条件可知库仑力F=kQqd2=mgsinθ，解得q=d2mgsinθkQ，两球表现为斥力，小球B带正电，故小球A带正电。
答：(1)小球B受到库仑力的大小为mgsinθ；
(2)小球A带正电，电荷量为d2mgsinθkQ。
15.【答案】解：(1)开关S接1，当滑动变阻器调到R=9Ω时，小灯泡L正常发光，电路中的电流为
I=PLUL=0.42A=0.2A
根据闭合电路的欧姆定律有
UL=E−I(R+r)
代入数据解得
r=Ω
(2)将开关S接2，小灯泡L和微型电动机M均正常工作，电动机两端的电压为
UM=E−UL−Ir=4V−2V−0.2×1V=1.8V
所以电动机正常工作时产生的机械功率为
P=UMI−I2RM
代入数据解得
P=0.32W
答：(1)电源的内阻r为1Ω；
(2)电动机正常工作时产生的机械功率P为0.32W。
16.【答案】解：(1)粒子在加速电场中加速过程，由动能定理得：
qU=12mv02
解得粒子在b点时的速度：v0=1×104m/s
已知PQ、MN间距为l=10cm=0.1m，则竖直方向有l=v0t
解得t=1×10−5s
(2)离开时速度与电场方向成150°角，则速度方向与竖直方向的夹角为60°，则有
tan60°=qEmtv0
解得E=2 3×103V/m
(3)从b点到c点，由动能定理得：
−qUbc=12mvc2−12mv02
粒子在c点的速度大小vc=v0cs60∘
解得：Ubc=−300V
答：(1)带电粒子在水平匀强电场中运动的时间为1×10−5s；
(2)水平匀强电场的电场强度E的大小为2 3×103V/m；
(3)bc两点间的电势差为−300V。