2024-2025学年福建省部分优质高中高二（上）期末物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年福建省部分优质高中高二（上）期末物理试卷（含答案），共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.关于科学家及他们的物理成果，下列说法正确的是( )
A. 库仑通过扭秤实验研究得出了库仑定律B. 安培发现了电流的磁效应
C. 奥斯特提出了分子电流假说D. 物理学家楞次发现了电磁感应现象
2.如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r，定值电阻R1=2r，滑动变阻器的最大阻值R2=2r，电流表和电压表均为理想电表。开关S闭合后，当滑动变阻器滑片从最下端向上移动的过程，下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数增大B. 电流表的示数减小
C. 电源的输出功率减小D. R1的电功率先减小后增大
3.空间P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示，相邻等势面线电势差相等，a、b、c、d为电场中的4个点，则( )
A. a、b两点电场强度大小相等、方向相反
B. d点电势高于c点的电势
C. 一电子从c点移到d点电势能增加
D. 一电子从a点沿等势线运动到b点的过程中，加速度先减小后增大
4.如图所示，边长为1m的正立方体ABCD−A′B′C′D′处于匀强电场中，A、B、C及D′四个顶点的电势分别为50V、40V、30V、30V，下列说法正确的是( )
A. A′点的电势为30V
B. 电场强度的方向沿AD′连线方向
C. 电场强度的大小为10 3V/m
D. 电子从A点出发沿AB边、BC边、CD边到达D点，电场力做功为10eV
二、多选题：本大题共4小题，共24分。
5.如图所示，甲是质谱仪的示意图，丙是回旋加速器的原理图，乙是研究楞次定律的实验图，丁是研究磁流体发电机的图，下列说法正确的是( )
A. 甲图中，质谱仪可以用来测量带电粒子的比荷，也可以用来研究同位素
B. 乙图中，磁铁插入过程中，电流由b→G→a
C. 丙图中，回旋加速器是加速带电粒子装置，其加速电压越大，带电粒子最后获得的速度越大
D. 丁图中，将一束等离子体喷入磁场，A、B板间产生电势差，A板电势低
6.如图是多用电表内部结构示意图，通过选择开关分别与1、2、3、4、5、6相连，以改变电路结构，分别成为电流表、电压表和欧姆表，下列说法正确的是( )
A. A是红表笔、B是黑表笔
B. 作电流表时1比2量程大，作电压表时6比5量程小
C. 当选择开关与3或4相连是欧姆表，测量电阻之前需欧姆调零
D. 测电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关拨至倍率更大的挡位
7.如图所示，直线POQ的上方有方向垂直于纸面向外的匀强磁场，两带电粒子P、Q先后射入磁场，P的速度与磁场边界的夹角为30°，Q的速度与磁场边界的夹角为60°。已知两粒子在磁场中做匀速圆周运动的时间相同，且均从O点射出磁场，PO−=2OQ−，则( )
A. P和Q均带正电B. P和Q的比荷之比为1：2
C. P和Q的速度大小之比为 3：1D. P和Q在磁场中运动的半径之比为2：1
8.如图，水平地面上竖直固定着两根相同的圆柱形粗糙绝缘杆，将两相同的带电小环a和b分别套在两杆上，其电荷量均为q、质量均为m。小环的直径略大于杆的直径。在套a环的杆所处空间加一水平方向、电场强度大小为E的匀强电场，在套b环的杆所处空间加一水平方向、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在水平面高度相同的位置同时分别给a、b一个竖直向上的大小相等的初速度v0。发现a、b上升到最高点时高度相同。若带电小环a、b与两杆的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g，则( )
A. 带电小环a从开始到上升到最高点的时间大于带电小环b从开始到上升到最高点的时间
B. 初速度v0应满足v0>EB
C. 带电小环a与b到达最高点后，均可以从最高点返回初始位置
D. 带电小环b从开始到上升到最高点的时间tb满足tb=v0g−μqBv022(mg2+μgqE)
三、填空题：本大题共2小题，共8分。
9.某玩具的直流电动机线圈的电阻一定，在线圈两端加上0.3V的电压时，电流为0.6A，此时因电压过低，电动机不能转动。若在线圈两端施加3V的电压，电流为0.8A，此时电动机正常工作。当正常工作时，该电动机的输入电功率为 W，电动机的输出机械功率为 W。
10.如图所示，电容器上板A接电源正极、下板B接电源负极，且将上极板接地，电源电压恒定，开关S始终闭合，一带电液滴恰静止在电容器内部P点，现将电容器下极板B向下平移一小段距离，则电容器的电容将 (填“不变”、“增大”、“减小”)。液滴带电 (填“正”或“负”)，P点的电势将 (填“升高”、“降低”、“不变”)。
四、实验题：本大题共3小题，共27分。
11.某实验小组府电阻箱和电压表按图1所示电路测定一个水果电池的电动势和内阻。闭合开关S后调节电阻箱，记录电阻箱阻值R和电压表示数U，并计算对应的电流值I。
(1)在图2所示的坐标纸上已经描好了6组数据点，请作出U−I图像。
(2)根据作出的U−I图像得出该电池电动势E=______V，内阻r=______Ω(结果保留两位有效数字)。
(3)若只考虑电压表内阻的影响，图1中，通过电源的电流为I1，通过电阻箱的电流为I2，下列选项中实线表示U与I1的关系，虚线表示U与I2的关系，则选项中所示图像可能正确的是______。
A.
B.
C.
D.
12.某同学利用如图甲所示的电路测量一段阻值约几千欧的电阻丝(粗细均匀)的电阻率，图甲中C为一金属夹子。
(1)该同学首先利用螺旋测微器测量电阻丝的直径，如图乙所示，则电阻丝的直径d=______mm。
(2)由于没有合适的电流表，需要将量程为100μA，内阻为200Ω的微安表改装为量程Im=100mA的电流表，需要将微安表和一规格为______Ω的电阻并联(结果保留两位小数)。
(3)按电路原理图连接好电路，将夹子C夹在电阻丝某处，闭合开关S，用刻度尺测量B、C之间电阻丝的长度，记为x，通过电阻丝的电流记为I。改变B、C之间的长度x，多次测量，得到多组I、x数据。以1x为纵坐标、I为横坐标描点得到线性图像的斜率为k，已知恒压源E的电压恒为U，电阻丝的横截面积为S，电流表内阻可以忽略，则电阻丝的电阻率ρ=______。
13.利用图1所示电路观察电容器的充、放电现象，其中E为电源，R为定值电阻，C为电容器，A为电流表，V为数字电压表。
(1)单刀双掷开关S接1后的过程中观察到的现象是______(选填选项前的字母)。
A.电流表的示数增大后逐渐趋于稳定
B.电流表的示数迅速增大到某一值后逐渐减小至零
C.电压表的示数增大后逐渐趋于稳定
D.电压表的示数迅速增大到某一值后逐渐减小至零
(2)将开关S接2后，设在此过程中电流大小为i，电容器所带电荷量为Q，电容器两极板电势差为U，电容器的电容为C。下面关于i、Q、U、C随时间t的变化的图像，正确的是(______)
A.
B.
C.
D.
五、计算题：本大题共3小题，共30分。
14.如图所示，在与水平方向成37°角的金属导轨间连一电源，电源电动势E=1.5V，内阻r=0.5Ω，在相距L=1m的平行导轨上垂直于导轨放一重0.3N的金属棒ab，棒在两导轨间电阻R=4.5Ω，其余电阻不计，磁场方向竖直向上，导轨和金属棒之间的摩擦因数μ=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导体棒静止，sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
(1)流过金属棒的电流强度大小；
(2)匀强磁场的磁感应强度取值范围。
15.如图所示，半径为R的光滑绝缘半圆弧轨道ABC固定在竖直平面内，其下端与光滑绝缘水平面相切于A点，整个空间存在水平向右的匀强电场。质量为m、电荷量为+q的带电小球(可视为质点)从水平面上的P点以某一初速度水平向左运动，小球能沿轨道运动至C点飞出并最终落回水平面。已知带电小球经过Q点时对圆弧轨道无压力，OQ与竖直方向夹角为α=37°，重力加速度大小为g，取sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：
(1)匀强电场电场强度E的大小；
(2)带电小球经过轨道上的C点时对圆弧轨道的压力大小；
(3)带电小球落回水平面时离A点的距离d。
16.如图所示，xOy平面位于纸面内，第二象限内有沿y轴正方向的匀强电场，第四象限内有垂直纸面向里的匀强磁场。在y=−1+ 22d处有一与x轴平行的挡板EF，挡板左端E位于y轴上。一电子从第二象限的点A(−d,d)以初速度v0沿x轴正方向射出，经x轴上的点C(0.5d,0)进入第四象限，与挡板EF恰好无碰撞，第四象限磁场边界位于EF板边但是略小于EF边界，已知电子质量为m，电荷为e，求：
(1)匀强电场的场强大小E；
(2)匀强磁场的磁感应强度大小B；
(3)保持原有电场、磁场及电子初速度不变，将电子的出发位置从A点移到D(−d,12d)点(图中未画出)，并在第三象限内加上垂直纸面向里的另一匀强磁场(图中未画出)，电子经过该磁场后正好从x轴上的G点(图中未画出)垂直x轴进入第二象限，求电子从D点运动到G点的时间t。
参考答案
1.A
2.C
3.C
4.C
5.AD
6.AC
7.BC
8.BD
9.2.4
2.08

10.减小
负
升高

11.(1)
0.78;7.5×102 A
0.20 USk
13.BC； BD
14.解：(1)由闭合电路的欧姆定律可得：I=ER+r，解得：I=0.3A；
(2)由金属棒刚好静止，可知金属棒受力平衡；
当导体棒有下滑趋势时，则有：mgsinθ=F1csθ+μ(mgcsθ+F1sinθ)，
由安培力公式可知，F1=B1IL，
联立解得：B1=211T；
当导体棒有上滑趋势时，则有mgsinθ+μ(mgcsθ+F2sinθ)=F2csθ，
由安培力公式可知，F2=B2IL，
联立解得：B2=2T；
故磁感应强度的取值范围为：211T≤B≤2T。
答：(1)流过金属棒的电流强度大小为0.3A；
(2)匀强磁场的磁感应强度满足：211T≤B≤2T。
15.匀强电场电场强度E的大小为3mg4q；
带电小球经过轨道上的C点时对圆弧轨道的压力大小为34mg；
带电小球落回水平面时离A点的距离为3+2 72R；
16.(1)匀强电场的场强大小E为mv02ed (2)匀强磁场的磁感应强度大小B为2mv0ed (3)保持原有电场、磁场及电子初速度不变，将电子的出发位置从A点移到D(−d,12d)点(图中未画出)，并在第三象限内加上垂直纸面向里的另一匀强磁场(图中未画出)，电子经过该磁场后正好从x轴上的G点(图中未画出)垂直x轴进入第二象限，电子从D点运动到G点的时间t为(25+11 2)d2v0+(5+ 2)πd8v0