2023-2024年福建省建甌市芝華中學(xué)高二上學(xué)期期中考試物理試題（解析版）

芝華中學(xué)2023-2024學(xué)年上學(xué)期高二期中考物理科試卷一、單項(xiàng)選擇題1.下列說法中正確的是（）A.適用于任何電場 B.適用于勻強(qiáng)電場C.適用于任何電場 D.是矢量，由可知，也是矢量【答案】C【解析】只適用于勻強(qiáng)電場，A錯誤；適用于真空中的點(diǎn)電荷形成的電場，B錯誤；適用于任何電場，C正確；是矢量，是標(biāo)量，D錯誤。故選C。2.將等量的正、負(fù)電荷分別放在正方形的四個頂點(diǎn)上（如圖所示）。點(diǎn)為該正方形對角線的交點(diǎn)，直線段通過點(diǎn)且垂直于該正方形，，以下對、兩點(diǎn)的電勢和場強(qiáng)的判斷正確的是（）A.點(diǎn)場強(qiáng)小于點(diǎn)場強(qiáng) B.點(diǎn)場強(qiáng)大于點(diǎn)場強(qiáng)C.點(diǎn)電勢等于點(diǎn)電勢 D.點(diǎn)電勢高于點(diǎn)電勢【答案】C【解析】根據(jù)場強(qiáng)的疊加原理可知，兩個等量的正電荷和兩個等量的負(fù)電荷，在兩點(diǎn)疊加后的場強(qiáng)均為零，故AB錯誤；根據(jù)電勢的疊加原理可知，兩個等量的正電荷和兩個等量的負(fù)電荷在直線上疊加后的電勢為零，故點(diǎn)電勢等于點(diǎn)電勢，故C正確，D錯誤。故選C。此題是關(guān)于電場強(qiáng)度及電勢的疊加問題；要知道電場強(qiáng)度是矢量，疊加時按照平行四邊形法則合成；而電勢是標(biāo)量，按照正電荷周圍的電勢為正，負(fù)電荷周圍的電勢為負(fù)，然后直接相加減即可；此題是中等題，考查學(xué)生對物理量的合成方法。3.空間存在一沿軸方向的靜電場，一負(fù)電荷由原點(diǎn)處以沿軸正方向的初速度開始運(yùn)動，整個運(yùn)動過程中負(fù)電荷僅受電場力的作用，已知各點(diǎn)的電勢隨位置變化的圖線，如圖所示．則下列說法正確的是（）A.電場方向沿軸正方向B.該電荷在處的動能最大C.處的電場強(qiáng)度小于處的電場強(qiáng)度D.若將一正電荷由處靜止釋放，則該電荷可在間往復(fù)運(yùn)動【答案】D【解析】沿電場線方向電勢逐漸降低，由圖可知電勢逐漸降低，則電場方向沿軸正方向；電勢逐漸升高，則電場方向沿軸的負(fù)方向，A錯誤；負(fù)電荷由所受的電場力沿軸負(fù)方向，則該過程電場力做負(fù)功，電勢能增加，動能減少；負(fù)電荷所受的電場力沿軸正方向，則該過程中電場力做正功，電勢能減少，動能增加，則電荷在處的動能最小，B錯誤；圖像，圖線的斜率絕對值表示電場強(qiáng)度的大小，由圖可知處圖線的斜率絕對值大于處圖線的斜率絕對值，則處的電場強(qiáng)度大于處的電場強(qiáng)度，C錯誤；若將一正電荷由處靜止釋放，則正電荷由靜止開始向右做加速度減小的加速運(yùn)動，當(dāng)運(yùn)動到處時，速度達(dá)到最大，又由于、兩點(diǎn)的電勢相等，則正電荷運(yùn)動到處時速度減為零，此后正電荷向左運(yùn)動，即電荷可在間往復(fù)運(yùn)動，D正確。故選D。4.如圖所示，是將靈敏電流計(jì)改裝成歐姆表的原理圖，若此歐姆表已經(jīng)歐姆調(diào)零，用此歐姆表測某一阻值為的電阻時，指針偏轉(zhuǎn)到靈敏電流計(jì)滿偏刻度的處，現(xiàn)保持該表擋位不變，測量另一未知電阻，指針偏轉(zhuǎn)到靈敏電流計(jì)滿偏刻度的處，則該電阻的阻值為（）A B. C. D.【答案】B【解析】設(shè)電源是電動勢為，歐姆表的內(nèi)阻為，滿偏電流為，歐姆表調(diào)零即待測電阻為零，此時由閉合回路歐姆定律有，測阻值為的電阻時，則有，測未知電阻時，則有，聯(lián)立解得，故B正確，A、C、D錯誤；故選B。二、多項(xiàng)選擇題5.我國已經(jīng)于年月日起禁止銷售及以上的白熾燈，以后將逐步淘汰白熾燈。假設(shè)某同學(xué)研究白熾燈得到某白熾燈的伏安特性曲線如圖所示。圖像上點(diǎn)與原點(diǎn)的連線與橫軸成角，點(diǎn)的切線與橫軸成角，、為已知，則（）A.白熾燈的電阻隨電壓的增大而減小B.在點(diǎn)，白熾燈的電阻可表示為C.在點(diǎn)，白熾燈的電功率可表示為D.在點(diǎn)，白熾燈的電阻可表示為【答案】CD【解析】圖像某點(diǎn)割線的倒數(shù)為該狀態(tài)下的電阻大小，觀察圖像可知，白熾燈的電阻隨電壓的增大而增大，A錯誤；在點(diǎn)，白熾燈的電阻可表示為，不能表示為或，故B錯誤，D正確；在點(diǎn)，白熾燈的功率可表示為，C正確。故選CD。6.如圖所示，靜止的電子在加速電壓為的電場作用下從經(jīng)板的小孔射出，又立即垂直進(jìn)入平行金屬板間的勻強(qiáng)電場，在偏轉(zhuǎn)電壓為的電場作用下剛好從板的邊緣射出平行金屬板。現(xiàn)使變?yōu)樵瓉淼谋?，要想使電子穿出偏轉(zhuǎn)電場過程中沿垂直平行板面方向偏移的距離不發(fā)生變化，下列采用的措施可行的是（）A.僅使變?yōu)樵瓉淼谋禕.僅使偏轉(zhuǎn)電場的板長變?yōu)樵瓉淼谋禖.僅使偏轉(zhuǎn)電場的板長變?yōu)樵瓉淼腄.僅使變?yōu)樵瓉淼谋丁敬鸢浮緽D【解析】設(shè)平行金屬板板間距離為，板長為。電子在加速電場中運(yùn)動時，由動能定理得，垂直進(jìn)入平行金屬板間的電場做類平拋運(yùn)動，則有水平方向，豎直方向，又，聯(lián)立以上各式得偏轉(zhuǎn)距離，現(xiàn)使變?yōu)樵瓉淼谋?，使電子在偏轉(zhuǎn)電場的偏移量不發(fā)生變化，則可以僅使變?yōu)樵瓉淼谋痘騼H使偏轉(zhuǎn)電場板長變?yōu)樵瓉淼谋?，故BD正確，AC錯誤。故選BD。7.如圖所示，電源電動勢和內(nèi)阻分別為和，閉合開關(guān)，當(dāng)滑動變阻器的滑片由左端向右端滑動時(不考慮燈絲電阻隨溫度的變化情況，電壓表為理想電表)，下列說法正確的是（）A.小燈泡變暗B.電壓表讀數(shù)變大C.小燈泡變暗D.電容器所帶電荷量增加【答案】BC【解析】由圖可知，燈泡與滑動變阻器并聯(lián)后與串聯(lián)；將滑動變阻器的滑片由左端向右滑動時，變阻器接入電路的電阻增大，變阻器與燈并聯(lián)的電阻增大，外電路總電阻增大，路端電壓增大，電壓表的讀數(shù)變大，由閉合電路歐姆定律可知，流過電源的電流減小，燈泡變暗，燈泡的電壓增大，燈泡變亮，故A錯誤，B、C正確。D.由于電容器兩端電壓減小，由可得電容器中的電量減?。还蔇錯誤。8.圖甲為兩水平金屬板，在兩板間加上周期為的交變電壓，電壓隨時間變化的圖線如圖乙所示。質(zhì)量為、重力不計(jì)的帶電粒子以初速度沿中線射入兩板間，經(jīng)時間從兩板間飛出。下列關(guān)于粒子運(yùn)動的描述正確的是（）A.時入射的粒子，離開電場時偏離中線的距離最小B.無論哪個時刻入射的粒子，離開電場時的速度方向都沿水平方向C.時入射的粒子，離開電場時偏離中線的距離最大D.無論哪個時刻入射的粒子，離開電場時的速度大小都相等【答案】BD【解析】因?yàn)樗椒较蛄Ｗ拥乃俣缺３植蛔儯?dāng)時入射，在時豎直方向速度達(dá)到最大，當(dāng)時速度恰好減小為，因此離開電場時偏離中線的距離最大，故AC錯誤；無論哪個時刻入射的粒子，在一個時間內(nèi)，正向電壓和反向電壓的時間是相同的，所以在豎直方向上電場力的沖量為零，所以離開電場時的速度方向都水平的，離開電場時的速度大小都相等，故BD正確。故選BD。三、填空題9.如圖所示，電流表的內(nèi)阻，滿偏電流為。將此電流表量程擴(kuò)大，改裝成雙量程的電流表，若，，則接時，電流表的量程為___________，接時，電流表的量程為___________?！敬鸢浮竣?；②.【解析】[1]，接時，電流表的量程為；[2]接時，電流表的量程為。10.如圖所示的、、三條線分別表示多用電表指針的指示位置。（1）將多用電表選擇開關(guān)置于“”擋，的示數(shù)為______。（2）將選擇開關(guān)置于直流“”擋，的示數(shù)為______。（3）選擇開關(guān)置于直流“”擋時，的示數(shù)為______?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）[1]將多用電表選擇開關(guān)置于“”擋，讀最上面一排刻度，的示數(shù)為；（2）[2]將選擇開關(guān)置于直流“”擋，精度為，讀中間一排刻度，需要估讀到下一位，則的示數(shù)為。（3）[3]選擇開關(guān)置于直流“”擋時，精度為，讀中間一排刻度，估讀到同一位，則的示數(shù)為。四、實(shí)驗(yàn)題11.一導(dǎo)電材料細(xì)而均勻，截面為圓柱體，電阻約為，某同學(xué)想用伏安法更精確地測量其電阻，現(xiàn)有的器材及代號和規(guī)格如下：A.電流表（量程，內(nèi)阻約30Ω）B.電壓表（量程，內(nèi)阻約5kΩ）C.滑動變阻器（阻值范圍，允許通過的最大電流）D.滑動變阻器（阻值范圍，允許通過最大電流）E.直流電源：（電動勢為，內(nèi)阻不計(jì)）F.待測圓柱體電阻G.開關(guān)，導(dǎo)線若干（1）用游標(biāo)卡尺測得該樣品的長度如圖所示，其示數(shù)________，用螺旋測微器測得該樣品的外直徑如圖所示，其示數(shù)________；（2）該選用的滑動變阻器為________（只填器材的字母代號）；（3）為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求便于調(diào)節(jié)且測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在框中畫出測量的的實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)明所選擇器材的符號______；（4）如果實(shí)驗(yàn)中電流表示數(shù)為，電壓表示數(shù)為，并測出該棒的長度為，直徑為，則該材料的電阻率為____（用測出的物理量符號表示）?！敬鸢浮浚?），；（2）；（3）；（4）【解析】(1)[1]該樣品的長度為；[2]外直徑為；(2)[3]為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求便于調(diào)節(jié)且測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法，故選阻值較小的便于調(diào)節(jié)。(3)[4]待測電阻阻值較大，電流表采用內(nèi)接法，故電路如圖所示；(4)[5]待測電阻的測量值為，由電阻定律可得，聯(lián)立可得。12.某同學(xué)在測某型號電池電動勢和內(nèi)阻時所用器材如下：A.某型號電池：電動勢左右，內(nèi)阻為幾歐；B.電壓表：量程，內(nèi)阻約歐；C.電流表：量程，內(nèi)阻為；D.標(biāo)準(zhǔn)電阻：；E.滑動變阻器：，；F.滑動變阻器：，；G.開關(guān)、導(dǎo)線若干；①該小組兩名同學(xué)各設(shè)計(jì)了一個實(shí)驗(yàn)電路，其中可行的是______（選填“甲”或“乙”）。②實(shí)驗(yàn)器材中有兩個滑動變阻器，該實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用的是______（選填“”或“”）。③選擇第①題中正確的電路后，該小組同學(xué)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，多次測量，得出多組電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)，通過描點(diǎn)畫出圖象如圖丙所示，則該特殊電池的電動勢______，內(nèi)阻______。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）④另一同學(xué)用安阻法測電池電動勢與內(nèi)阻，把電流表看作理想電表，連接的實(shí)物圖如圖丁，在數(shù)據(jù)處理時根據(jù)電流表示數(shù)與電阻箱的阻值作出圖像（圖戊）進(jìn)行處理得到電源的電動勢和內(nèi)阻，如果考慮到電流表的內(nèi)阻，則這種方案測得的電動勢的值與真實(shí)值相比，______，______（兩空均選填“”“”“”）?！敬鸢浮竣?乙；②.，；③.；④.，【解析】①[1]甲電路太小，電流表容易燒壞，不可行，乙電路電流表與并聯(lián)組成一個大量程電流表，可行；②[2]電源電動勢比較小，為方便調(diào)節(jié)，應(yīng)選變阻器；③[4][5]根據(jù)閉合電路的歐姆定律有，根據(jù)圖象可得，，解得；④[6][7]安阻法測電池電動勢與內(nèi)阻，把電流表看作理想電表，有，整理得，若把電流表不能看作理想電表，有，整理得，可得斜率，截距，故，。五、解答題13.如圖所示的電路中，電源電動勢，內(nèi)阻，電動機(jī)的電阻，電阻。電動機(jī)正常工作時，電壓表的示數(shù)，求：（1）電源釋放的電功率；（2）電動機(jī)消耗的電功率及將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率；（3）電源的輸出功率?！敬鸢浮浚?）；（2），；（3）【解析】（1）電動機(jī)正常工作時，總電流為，電源釋放的電功率為；（2）電動機(jī)兩端的電壓為，電動機(jī)消耗的電功率為，電動機(jī)消耗的熱功率為，電動機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率，據(jù)能量守恒為；（3）電源的輸出功率為。14.如圖所示，電源電動勢，，，，，電容器的電容。開始時開關(guān)S處于閉合狀態(tài)，此時電容器極板所帶的電荷量為求：（1）電源的內(nèi)阻；（2）將開關(guān)斷開至電路穩(wěn)定的過程中通過的電荷量?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）開關(guān)閉合時的等效電路圖如圖甲所示，總電阻，由閉合電路歐姆定律可知干路電流，路端電壓，電容器兩端電壓等于兩端電壓，則，此時電容器所帶電荷量，綜合以上式子可得；（2）開關(guān)斷開時的等效電路圖如圖乙所示，電容器兩端電壓等于兩端電壓，此時，電容器所帶電荷量，且上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，故通過的電荷量，解得。15.如圖所示，圓心為、半徑為的圓弧形光滑軌道固定在豎直平面內(nèi)，、恰好處于同一豎直線上，，與豎直方向之間的夾角，水平面上方空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場。水平面上有一點(diǎn)，點(diǎn)、的連線恰好與圓弧軌道相切于點(diǎn)，?，F(xiàn)有一質(zhì)量為、電荷量為的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從點(diǎn)以一定的初速度沿做直線運(yùn)動，小球從點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道后，佮好能沿圓弧軌道運(yùn)動并從點(diǎn)射出。，，重力加速度為。求：（1）小球沿圓弧軌道運(yùn)動過程中的最小速度的大?。唬?）小球在點(diǎn)時的初速度大??；（3）小球在水平面上的落點(diǎn)到點(diǎn)的距離。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）根據(jù)小球沿做直線運(yùn)動可知，小球所受的電場力與重力的合力沿方向，如圖（）所示，則小球所受電場力與重力