2024~2025学年青海省西宁市大通县高二上学期期末联考物理试卷（解析版）

这是一份2024~2025学年青海省西宁市大通县高二上学期期末联考物理试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：人教版必修第三册。
一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10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）
1. 关于对电流的认识，下列说法正确的是（ ）
A. 电流的方向始终从高电势点流向低电势点
B. 正电荷的运动方向与其形成的电流方向相反
C. 电流既有大小又有方向，但电流为标量
D. 电流与通过导体横截面的电荷量成正比
【答案】C
【解析】A．电源外部电流的方向从电源正极流向电源负极，所以电源外部电流的方向从高电势点流向低电势点，电源内部，电流由负极流向正极，方向从低电势点流向高电势点，故A错误；
B．正电荷的运动方向与其形成的电流方向相同，负电荷的运动方向与其形成的电流方向相反，故B错误；
C．电流既有大小又有方向，但电流合成与分解时，不满足平行四边形定则，因此电流为标量，故C正确；
D．是电流定义式，电流与通过导体横截面的电荷量无关，故D错误。
故选C。
2. 学校楼顶装有数根接地的细长金属装置，如图所示，关于该装置，下列说法可能正确的是（ ）
A. 该装置利用静电屏蔽，在考试期间起到屏蔽考场内信号的作用
B. 该装置利用静电吸附，通过吸附空气中的带电尘埃提高空气质量
C. 在雷雨天气，该装置会主动引导雷电击中自身，危害安全，应当拆除
D. 在雷雨天气，该装置通过电离附近空气，减小大地与云层间的电势差，避免雷击
【答案】D
【解析】楼顶装有数根接地的细长金属装置是避雷针，在雷雨天气，该装置通过电离附近空气，减小大地与云层间的电势差，避免雷击。
故选D。
3. 随着科技的发展，电磁技术在日常生活中的应用越来越广泛，关于对电磁波的理解，下列说法正确的是（ ）
A. 无线通讯利用电磁波传递信息
B. 恒定的磁场周围能产生电磁波
C. 医院的CT检查利用的是红外线的遥感
D. 遥控利用的是紫外线的传播能力较强
【答案】A
【解析】A．无线通讯利用的是无线电波传递信息，故A正确：
B．恒定的磁场周围不能产生电场，因此恒定的磁场周围不能形成电磁波，故B错误；
C．医院的CT利用的是X射线的穿透能力，故C错误；
D．遥控利用的红外线的遥感现象，故D错误。
故选A。
4. 如图所示，水平虚线上方存在垂直纸面向里的磁场，沿水平方向的磁感应强度恒定，沿竖直向上的方向磁感应强度大小逐渐减弱，矩形导线框ABCD垂直磁场方向放置。下列说法正确的是（ ）
A. 导线框向上平移的过程中，导线框中不能产生感应电流
B. 使线框绕AB轴转动的过程中，导线框中能产生感应电流
C. 导线框向右平移的过程中，导线框中能产生感应电流
D. 使导线框绕过C点垂直纸面的轴在纸面内转动的过程中，导线框中不能产生感应电流
【答案】B
【解析】A．导线框中能产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生改变。根据磁通量Φ = BS可知，导线框向上平移的过程中，磁感应强度减小，穿过导线框的磁通量逐渐减小，则导线框中能产生感应电流，A错误；
B．使线框绕AB轴转动的过程中，穿过导线框的磁通量在发生改变，则导线框中能产生感应电流，B正确；
C．导线框向右平移的过程中，穿过导线框的磁通量不变，则导线框中不能产生感应电流，C错误；
D．使导线框绕过C点垂直纸面的轴在纸面内转动的过程中，穿过导线框的磁通量在发生改变，则导线框中能产生感应电流，D错误。
故选 B。
5. 三个相同的金属小球甲、乙、丙均不带电，现进行两次操作∶①用小球甲与小球乙发生摩擦②将小球甲与小球丙充分接触后分开，最终小球乙所带的电荷量为-1.28×10-5C下列说法正确的是（ ）
A. 最终小球丙带负电
B. 最终小球甲所带的电荷量为1.28×10-5C的正电荷
C. 操作①，有1.28×10-5C的正电荷由小球乙转移到小球甲
D. 操作②，有6.4×10-6C的负电荷由小球丙转移到小球甲
【答案】D
【解析】AB.由电荷守恒定律可知，小球甲与小球乙发生摩擦后，甲乙带电荷量相等，由于乙球带负电，所以甲球带正电为1.28×10-5C；将小球甲与小球丙充分接触后分开，甲丙电荷量平分，故小球甲和小球丙所带的电荷量分别为6.4×10-6 C的正电荷，故A、B错误；
C.小球乙所带的电荷量为-1.28×10-5 C，操作①有1.28×10-5 C的负电荷由小球甲转移到小球乙，故C错误；
D.操作②中，由于丙带了6.4×10-6 C的正电荷，所以有6.4×10-6 C的负电荷由小球丙转移到小球甲，故D正确。
故选D。
6. 如图所示的电容器上下两极板由不同材料组成，其中A极板的材料不受温度的影响，B极板的材料随温度的升高而膨胀，电键S断开时，灵敏电流计的指针不偏转，其中R为电阻箱。下列说法正确的是（ ）
A. 闭合电键瞬间，流过电流计的电流向左
B. 闭合电键稳定后，仅升高温度，流过电流计的电流向右
C. 闭合电键稳定后，仅降低温度，流过电流计电流向右
D. 闭合电键稳定后，仅增大R的电阻值，流过电流计的电流向右
【答案】B
【解析】A．闭合电键瞬间，电源对电容器充电，由电路图可知回路中的电流沿顺时针方向，则流过电流计的电流向右。故A错误；
BC．闭合电键稳定后，仅升高温度，B极板膨胀，则两极板之间的距离减小，由公式
可知电容器的电容增大，U不变，又由
可知电容器所带的电荷量增加，则电源对电容器充电，则流过电流计的电流向右；反之，仅降低温度时，两极板之间的距离增加，由公式
可知电容器电容减小，又由
U不变，可知电容器所带的电荷量减少，电容器放电，则流过电流计的电流向左。故B正确；C错误；
D．闭合电键稳定后，仅增大R的电阻值，电容器两极板间的电压不变，则电容器所带的电荷量不变，电容器即不充电也不放电，则电流计的指针不偏转。故D错误。
故选B。
7. 如图所示的直角梯形，其中，整个空间存在平行于梯形平面的匀强电场，A、B、D三点的电势分别为、、。下列说法正确的是（ ）
A. 电场方向由A指向DB. C点的电势为
C. B、C中点的电势为D. 电场强度的大小为
【答案】B
【解析】A．将线段AD三等分，等分点分别为F、G，如图所示，则G点的电势与B点电势相等，都为，连接B、G，则B、G的连线所在直线为匀强电场的等势线，连接A、C，根据几何关系可知，AC垂直于BG，故场强方向垂直于BG（即平行于AC）指向C的方向，故A错误；
B．因A与B、B与C沿场强方向的距离相等，故
即
所以
故B正确；
C．B、C中点为H，则其电势为
故C错误；
D．电场强度的大小为
故D错误。
故选B。
8. 如图所示的混联电路中，定值电阻的电阻值分别为，滑动变阻器的调节范围为，缓慢移动滑动变阻器的滑片。下列说法正确的是（ ）
A. 间的最大电阻值为B. 间的最小电阻值为
C. 间的最大电阻值为D. 间的最小电阻值为
【答案】BC
【解析】A B．间的电路为与串联再与并联，故时间阻值最大,最大值为
时间阻值最小,最小值为
CD．间的电路为与串联再与并联，故时间阻值最大,最大值为
时间阻值最小, 此时与被短路，最小值为
故选BC。
9. 如图所示的电路中，电表均为理想电表，电源的内阻为r，已知，当滑动变阻器的滑动触头向左移动少许的过程。下列说法正确的是（ ）
A. 电流表的示数增加
B. 电流表的示数减小
C. 电压表的示数增加
D. 电源的输出功率增加
【答案】AB
【解析】ABC．滑动变阻器的滑动触头向左移动少许，滑动变阻器接入电路的电阻值减小，则外电路的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律
可知干路中的电流增加，即电流表的示数增加；
电压表测的是路端电压，根据
可知电压表的示数减小；
根据部分电路欧姆定律
可知电流表的示数减小，故AB正确，C错误；
D．由于电源的内阻与外电路总电阻的关系未知，所以该过程电源输出功率如何变化不能确定，D错误。
故选AB
10. 如图所示，P为竖直放置的金属板，Q为竖直放置的金属网，O点为金属板上的一点，现在P、Q间施加一恒定的加速电压，金属网Q的右侧存在竖直向下的匀强电场。粒子a、b的比荷之比为，现将两粒子分别从O点静止释放，它们沿直线穿过金属网Q，最终均落在接收屏MN上，粒子a落在MN上的S点（图中未画出），忽略粒子的重力以及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（ ）
A. 金属板P带正电
B. 粒子a、b从释放到落在MN所用的时间相同
C. 粒子a、b落在荧光屏MN瞬间的速度之比为
D. 粒子b落在S点的右侧
【答案】AC
【解析】A．粒子穿过金属网后，在竖直向下的电场中做类平抛运动，粒子所受的电场力竖直向下，则粒子带正电，粒子在间加速，则间的电场方向应水平向右，则金属板带正电，故A正确；
B．粒子在加速电场中运动时，设加速电压为，由动能定理得
解得
设间的距离为，则粒子由到的时间为
所以粒子由到的的时间之比
粒子在右侧电场中做类平抛运动，加速度大小为
则在竖直方向上
整理得
所以粒子在右侧电场中运动时间之比，粒子从释放到落在所用的时间之比为，故B错误；
C．粒子落在荧光屏瞬间的水平速度为
竖直速度为
则粒子落在接收屏瞬间的速度大小为
整理得
显然粒子落在接收屏瞬间的速度大小之比为，故C正确；
D．粒子穿过金属网到接收屏的过程，在水平方向上有
结合以上整理得
粒子能到达荧光屏的同一点，故D错误。
故选AC。
二、实验题（本题共2小题，共14分）
11. 某同学在利用伏安法测量金属丝的电阻率时，设计了如图甲所示的电路图。
（1）请根据电路图甲，将图乙中的实物图连线；________
（2）某次测量时，电压表和电流表示数如图丙所示，则金属丝的阻值为________Ω（结果保留两位有效数字），金属丝的实际电阻值__________（选填“大于”“等于”或“小于”）该测量结果；
（3）若金属丝的长度为L，直径为d，电压表的示数为U，电流表的示数为I，则金属丝的电阻率为_________（用含L、d、U、I的量表示）。
【答案】（1）见解析 （2）8.0 大于 （3）
【解析】（1）根据图甲电路图，实物连线如图所示
（2）[1]由图丙可知电压表和电流表的示数分别为
，
则金属丝的阻值为
[2]由电路图可知，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，使得电流表的示数大于通过金属丝的实际电流，则金属丝的实际电阻值大于该测量结果。
（3）根据电阻定律可得
又
联立可得金属丝的电阻率为
12. 某实验小组的同学在探究电容器的充、放电时，设计了如图甲所示的电路，实验时进行了如下的操作∶
①将单刀双掷开关接a，并稳定一段时间。
②将单刀双掷开关接b，描绘出电流表的示数随时间的变化规律，如图丙所示。
（1）根据电路图甲用笔划线代替导线将图乙中的实物图连线____；
（2）下列现象正确的是
A. 操作①中，电容器的上极板带正电
B. 操作②中，流过电流计的电流向上
C. 操作②中，两极板之间的电场强度逐渐减小
（3）若I-t图线与坐标轴围成的面积表示电荷量，电源的电压为U=2V，电容器的电容约为 C=_____F（结果保留两位有效数字）；如果操作①、②中，仅将电阻箱的阻值调小，则图丙中，电容器的放电时t_________（填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】（1） （2）AC （3） 变小
【解析】（1）由电路图甲将图乙中的实物图依次连线，如图所示
（2）A．操作①中，电源对电容器充电，回路中的电流沿逆时针方向，则电容器的上极板带正电，故A正确；
B．操作②中，电容器放电，由于上极板带正电，则该过程中流过电流计的电流向下，故B错误；
C．电容器放电的过程中，电容器所带电荷量逐渐减小，则两极板间的电压逐渐减小，根据可知场强不断变小，故C正确；
故选AC。
（3）[1]图像中，图像与横坐标轴围成的面积表示电荷量，根据横轴与纵轴的数据可知，一个格子的电荷量为8×10-5C，由大于半格算一个，小于半格舍去，因此图像所包含的格子个数为38，所以释放的电荷量为
q =8×10-5 C×38=3.04×10-3 C
根据电容器的电容可得
[2]电容器放电过程的平均电流为
又
所以电阻箱的阻值R越小，越大，t越短。
三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 如图所示是有两个量程的电流表，其中表头的内阻为，满偏电为，定值电阻已知，求分别接A、B，A、C两个端点时电流表的量程（用已知字母表示）。
【答案】，
【解析】接A、B时等效电路如图甲所示
则量程为
接A、C时等效电路如图乙所示
则量程为
14. 电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干后的保温状态，如图所示是电饭锅的电路图，R1是一个电阻，R2是加热用的电阻丝。
（1）自动开关K接通和断开时，电饭锅分别处于哪种状态？
（2）要使R2在保温状态下的功率是加热状态时的一半，R1：R2应该是多大？
【答案】（1） K接通时电饭锅处于加热状态，K断开时电饭锅处于保温状态；（2）
【解析】（1）自动开关K接通时，R1被短路，电路中只有加热用的电阻丝R2接入电路，由电功率公式可知，电阻丝R2的功率大，电饭锅处于加热状态；
K断开时，R1与R2串联，电路中电阻变大，电热丝R2两端电压减小，电功率变小，电饭锅处于保温状态。
（2）电饭锅加热时，R2的功率为
保温时，R2的功率为
要使R2在保温状态下的功率是加热状态时的一半，即
联立解得
15. 如图所示，绝缘水平面上固定一光滑绝缘的竖直圆弧轨道，圆心为点与圆心等高，点为轨道的末端，半径，点为圆弧轨道与水平面的切点，与水平方向的夹角，质量，电荷量的滑块静止在A点，已知3.6m，滑块与水平面间的动摩擦因数。某时刻在整个空间加上水平向右的电场强度的匀强电场，经过一段时间滑块从点离开圆轨道后落在水平面上。滑块可视为质点，重力加速度，规定点电势为零。求：
（1）滑块在圆轨道上的最小电势能；
（2）滑块在水平面上由A运动到的时间。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）滑块带负电，则滑块在高电势点的电势能小，由图可知滑块在C点的电势能最小
由题可得，两点的电势差
又，
解得
滑块最小的电势能
代入数据解得
（2）滑块所受的电场力大小为
摩擦力大小为
滑块在段做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得
解得
由位移公式
代入数据解得