广东省揭阳市2024-2025学年高二（上）期末考试物理试卷（含解析）

广东省揭阳市2024-2025学年高二（上）期末考试物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下列应用没有利用电磁波技术的是( )
A. 电磁铁 B. 移动电话 C. 雷达 D. 无线电广播
2.在水深超过的深海，光线极少，能见度极低，有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发生的生物电获取食物、威胁敌害、保护自己。若该电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达到，可击昏敌害。则身长的电鳗，在放电时产生的瞬间电压可达( )
A. B. C. D.
3.蜜蜂飞行过程中身上会积累少量正电荷，当蜜蜂接近带负电的花蕊时，它们之间的电场线如图中实线所示，图中虚线为某一带电花粉颗粒的部分运动轨迹。不计重力和空气阻力，则( )
A. 蜜蜂身体周围的电场可能是匀强电场
B. 花粉颗粒被吸附过程做匀变速运动
C. 花粉颗粒在点动能小于在点的动能
D. 花粉颗粒在点电势能小于在点的电势能
4.人体含水量约为，水中有钠、钾等离子存在，因此容易导电，脂肪则不容易导电．某脂肪测量仪如图，其原理就是根据人体电阻的大小来判断人体脂肪所占比例．一般情况下( )
A. 肥胖的人比消瘦的人电阻大
B. 肥胖的人比消瘦的人电阻小
C. 激烈运动之后人的电阻不会改变
D. 激烈运动对脂肪测量仪测量的结果没有影响
5.硒鼓是激光打印机的核心部件，主要由感光鼓、充电辊等装置构成，如图所示。工作中充电辊表面的导电橡胶给感光鼓表面均匀的布上一层负电荷，我们可以用图模拟带电的感光鼓：电荷量均为的点电荷，均匀对称地分布在半径为的圆周上。若某时刻圆周上点的一个点电荷的电荷量突变成，则圆心点处的电场强度为( )
A. ，方向沿半径背离点 B. ，方向沿半径指向点
C. ，方向沿半径背离点 D. ，方向沿半径指向点
6.如图甲所示，是一种智能机器人。图乙为其内部电动机的工作原理简图，线圈电阻为的电动机直接接在电动势为、内阻未知的直流电源两端。当电动机两端的电压为，电流为时，电动机恰好能正常工作，下列说法中正确的是( )
A. 电源的内阻为 B. 电源的输出功率为
C. 电动机消耗的总功率为 D. 电动机的输出功率为
7.反渗透膜过滤净水器，会产生一部分无法过滤的自来水，称为“废水”，或称““尾水”。“尾水”中含有较多矿物质正离子和负离子及其他无法透过反渗透膜的成分，不能直接饮用，但可以浇花、拖地。某学校的物理兴趣小组为了测量直饮水供水处“尾水”的流量，将“尾水”接上电磁流量计，如图所示。已知流量计水管直径为，垂直水管向里的匀强磁场磁感应强度大小为，稳定后、两点之间电压为。则( )
A. “尾水”中离子所受洛伦兹力方向由指向
B. 点的电势低于点的电势
C. 上管壁点聚集正离子
D. “尾水”的流速为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，下列表述正确的是( )
A. 库仑测出了电子的电荷量
B. 法拉第发现了电磁感应现象
C. 奥斯特发现了电流的磁效应
D. 安培提出的分子电流假说，能够解释一些磁现象
9.第九届上海国际超级电容器产业展览会成功举行，作为中国最大超级电容器展，众多行业龙头踊跃参与。如图所示，平行板电容器与电动势为的直流电源内阻不计连接，一带电油滴位于电容器中的点且恰好处于平衡状态，在其他条件不变的情况下，现将平行板电容器的两极板非常缓慢地错开一些，那么在错开的过程中( )
A. 电容器的电容减小 B. 电容器所带的电荷量减小
C. 电流计中的电流从流向 D. 油滴将向下加速运动
10.图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是( )
A. 按下按钮过程，螺线管感应电流由流向
B. 松开按钮过程，螺线管感应电流由流向
C. 按住按钮不动，螺线管没有产生感应电动势
D. 按下和松开按钮过程，螺线管产生大小相同的感应电动势
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某小组测量不知名材质带缺口金属环如图甲的电阻率，操作如下：
用软尺测量金属环的长度，用游标卡尺如图乙在不同部位测量金属环横截面的直径。测量时应使用图游标卡尺的_____选填“内测量爪”或“外测量爪”，若读数如图丙所示，则示数为_____。
若测得金属环的电阻为，则该金属环的电阻率_____请用、、表示。
12.某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图所示电路，所用器材如下：
电压表量程，内阻很大；
电流表量程；
电阻箱阻值；
干电池一节、开关一个和导线若干。

根据图，完成图中的实物图连线_________。
调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值、相应的电流表示数和电压表示数。根据记录数据作出的图像如图所示，则干电池的电动势为_________保留位有效数字、内阻为_________保留位有效数字。

该小组根据记录数据进一步探究，作出图像如图所示。利用图中图像的纵轴截距，结合问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为_________保留位有效数字。
由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值_________填“偏大”或“偏小”。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图甲，电磁炮是当今世界强国争相研发的一种先进武器，我国电磁炮研究处于世界第一梯队。如图乙为某同学模拟电磁炮的原理图，间距为的两根倾斜导轨平行放置，导轨平面与水平地面的夹角为，导轨下端接电动势为、内阻为的电源。整个装置处于磁感应强度大小为、方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中。为了研究方便，将待发射的炮弹视为一个比导轨间距略长的导体棒，导体棒的质量为电阻为，导体棒与导轨接触面间的动摩擦因数为，重力加速度大小取，，。现将导体棒无初速度地放在导轨上且与导轨垂直，最终导体棒从导轨上端发射出去，不计其他电阻。求：
导体棒刚放在导轨上时所受安培力的大小和方向；
导体棒刚放在导轨上时的加速度大小。
14.如图所示，在竖直平面内存在匀强电场，其电场线如图中实线所示，方向未知，将带电荷量为的点电荷由点沿水平线移至点，其电势能增加了，已知、两点间的距离为，两点连线与电场线成角。
求、两点间的电势差；
若点的电势，求点的电势；
求匀强电场场强的大小，并判断其方向。
15.如图所示，在空间直角坐标系中，界面Ⅰ与平面重叠，界面Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相互平行，且相邻界面的间距均为，与轴的交点分别为；在界面Ⅰ、Ⅱ间有沿轴负方向的匀强电场，在界面Ⅱ、Ⅲ间有沿轴正方向的匀强磁场。一质量为、电荷量为的粒子，从轴上距点处的点，以速度沿轴正方向射入电场区域，该粒子刚好从点进入磁场区域。不计粒子重力，求：
电场强度的大小；
粒子到点时的速度大小，及其与轴的夹角；
要让粒子刚好不从界面Ⅲ飞出，磁感应强度至少应多大？
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.电磁铁是利用电流的磁效应，故A正确；
B.移动电话是利用电磁波传输信息，故B错误；
C.雷达是利用电磁波发出信号经反射接收后而确定目标位置的，故C错误；
D.无线电广播是利用电磁波将信息传播出去的，故D错误。
故选A。
2.【答案】
【解析】由匀强电场的电场强度公式得：
，故ABD错误，C正确；
故选C。
3.【答案】
【解析】根据图中电场线分布可知，蜜蜂身体周围的电场不是匀强电场，花粉颗粒被吸附过程，场强发生变化，电场力发生变化，根据牛顿第二定律可知，加速度发生变化，不是做匀变速运动，故AB错误；
根据曲线运动所受合力指向曲线的凹侧可知，花粉颗粒受到的电场力偏右，与场强方向相反，则花粉颗粒带负电，根据沿电场方向电势降低，可知点电势低于点电势，由
由于花粉颗粒带负电，则花粉颗粒在点电势能大于在点的电势能，由于只受电场力作用，电势能和动能之和保持不变，则花粉颗粒在点动能小于在点的动能，故C正确，D错误。
故选：。
4.【答案】
【解析】脂肪不容易导电，说明肥胖的人的电阻大，消瘦的人的电阻小，故A正确B错误；
人在激烈运动之后、沐浴之后，体脂率变小，测量此人体的电阻会变小，激烈运动对脂肪测量仪测量的结果有影响，故CD错误
5.【答案】
【解析】当 点的点电荷为 时，根据电场的对称性，可得在圆心 点处的电场强度为零，当 点的点电荷为 时，可由 和 两个电荷等效替代，故圆心 点处的电场强度可以看成均匀带电圆环和 产生的两个场强叠加，故圆心 点处的电场强度为
电场方向为 在 点处的电场方向，即方向沿半径指向 点。
故选B。
6.【答案】
【解析】A.根据闭合电路欧姆定律得：，解得：，故A正确；
B.电源的输出功率为：，故B错误；
C.电动机消耗的总功率为，C错误；
D.电动机的输出功率为：，故D错误。
故选：。
7.【答案】
【解析】根据左手定则，正离子所受洛伦兹力方向由指向，向侧偏转，负离子所受洛伦兹力方向由指向，向侧偏转，下管壁点聚集正离子，上管壁点聚集负离子，则点的电势低于点的电势，故AC错误，B正确；
D.当、两点间电压稳定时，离子所受洛伦兹力与电场力平衡，有
可得“尾水”的流速为
故D错误。
故选B。
8.【答案】
【解析】A.密立根测出了电子的电荷量，故A错误；
B.法拉第发现了电磁感应现象，故B正确；
C.奥斯特发现了电流的磁效应，故C正确；
D.安培提出的分子电流假说，能够解释一些磁现象，故D正确。
故选BCD。
9.【答案】
【解析】A.根据 ，可知电容器的两极板缓慢地错开一些，即极板间的正对面积减小，电容器的电容减小，故A正确；
根据 ，由于电容器极板间电压保持不变，电容器电容减小，则电容器所带的电荷量减小，电容器处于放电状态，所以电流计中的电流从流向，故B正确，C错误；
D.根据 ，由于电容器极板间电压不变，板间距离不变，所以场强不变，油滴受力不变，油滴继续处于静止状态，故D错误。
故选AB。
10.【答案】
【解析】A.按下按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左增大，根据楞次定律可知螺线管中感应电流由流向，故A正确；
B.松开按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左减小，根据楞次定律可知螺线管中感应电流由流向，故B错误；
C.按住按钮不动，穿过螺线管的磁通量不变，螺线管没有产生感应电动势，故C正确；
D.按下和松开按钮过程，若按下和松开按钮的时间不相同，螺线管中磁通量的变化率不相等，根据法拉第电磁感应定律可知，螺线管产生的感应电动势大小不相同，故D错误。
故选AC。
11.【答案】 外测量爪

【解析】测量金属环横截面的直径应使用图游标卡尺的外测量爪；
若读数如图丙所示，则示数为
若测得金属环的电阻为，根据电阻定律可得
解得该金属环的电阻率为
12.【答案】 ； 偏小
【解析】实物连线如图：
由电路结合闭合电路的欧姆定律可得
由图像可知
内阻
根据
可得
由图像可知
解得
由于电压表内阻不是无穷大，则实验测得的是电压表内阻与电源内阻的并联值，即实验中测得的电池内阻偏小。
13.【答案】导体棒刚放在导轨上时，根据闭合电路欧姆定律有
解得
导体棒刚放在导轨上时所受安培力的大小
解得
根据左手定则可知，导体棒所受安培力的方向沿斜面向上。
导体棒刚放在导轨上时，对导体棒进行受力分析，根据牛顿第二定律有
其中
解得

14.【答案】解：由题意可知，静电力做负功为：
由
得：
则：
、两点沿电场线方向的距离为：
从而得：
方向：沿电场线指向左下方
15.【答案】粒子在电场区域做类平抛运动，设电场中粒子加速度为，沿轴方向有
沿轴方向有 ，
联立解得电场强度的大小为
设粒子到点时的速度为，与轴正方向夹角为，如图所示。
则有
则粒子到点时的速度大小为
与轴正方向夹角满足
可得
在磁场区域，粒子做匀速圆周运动，粒子刚好不从界面Ⅲ飞出，如图所示。
由洛伦兹力提供向心力可得
根据几何关系可得
联立解得
则要让粒子刚好不从界面Ⅲ飞出，磁感应强度至少应是 。
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