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(shuō)法中正確的是（）A.適用于任何電場(chǎng) B.適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)C.適用于任何電場(chǎng) 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(chǎng)，A錯(cuò)誤；適用于真空中的點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，B錯(cuò)誤；適用于任何電場(chǎng)，C正確；是矢量，是標(biāo)量，D錯(cuò)誤。故選C。2.將等量的正、負(fù)電荷分別放在正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上（如圖所示）。點(diǎn)為該正方形對(duì)角線的交點(diǎn)，直線段通過(guò)點(diǎn)且垂直于該正方形，，以下對(duì)、兩點(diǎn)的電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)的判斷正確的是（）A.點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) B.點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)C.點(diǎn)電勢(shì)等于點(diǎn)電勢(shì) D.點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì)【答案】C【解析】根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理可知，兩個(gè)等量的正電荷和兩個(gè)等量的負(fù)電荷，在兩點(diǎn)疊加后的場(chǎng)強(qiáng)均為零，故AB錯(cuò)誤；根據(jù)電勢(shì)的疊加原理可知，兩個(gè)等量的正電荷和兩個(gè)等量的負(fù)電荷在直線上疊加后的電勢(shì)為零，故點(diǎn)電勢(shì)等于點(diǎn)電勢(shì)，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。此題是關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度及電勢(shì)的疊加問(wèn)題；要知道電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，疊加時(shí)按照平行四邊形法則合成；而電勢(shì)是標(biāo)量，按照正電荷周圍的電勢(shì)為正，負(fù)電荷周圍的電勢(shì)為負(fù)，然后直接相加減即可；此題是中等題，考查學(xué)生對(duì)物理量的合成方法。3.空間存在一沿軸方向的靜電場(chǎng)，一負(fù)電荷由原點(diǎn)處以沿軸正方向的初速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中負(fù)電荷僅受電場(chǎng)力的作用，已知各點(diǎn)的電勢(shì)隨位置變化的圖線，如圖所示．則下列說(shuō)法正確的是（）A.電場(chǎng)方向沿軸正方向B.該電荷在處的動(dòng)能最大C.處的電場(chǎng)強(qiáng)度小于處的電場(chǎng)強(qiáng)度D.若將一正電荷由處?kù)o止釋放，則該電荷可在間往復(fù)運(yùn)動(dòng)【答案】D【解析】沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，由圖可知電勢(shì)逐漸降低，則電場(chǎng)方向沿軸正方向；電勢(shì)逐漸升高，則電場(chǎng)方向沿軸的負(fù)方向，A錯(cuò)誤；負(fù)電荷由所受的電場(chǎng)力沿軸負(fù)方向，則該過(guò)程電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，動(dòng)能減少；負(fù)電荷所受的電場(chǎng)力沿軸正方向，則該過(guò)程中電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，動(dòng)能增加，則電荷在處的動(dòng)能最小，B錯(cuò)誤；圖像，圖線的斜率絕對(duì)值表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，由圖可知處圖線的斜率絕對(duì)值大于處圖線的斜率絕對(duì)值，則處的電場(chǎng)強(qiáng)度大于處的電場(chǎng)強(qiáng)度，C錯(cuò)誤；若將一正電荷由處?kù)o止釋放，則正電荷由靜止開(kāi)始向右做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到處時(shí)，速度達(dá)到最大，又由于、兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，則正電荷運(yùn)動(dòng)到處時(shí)速度減為零，此后正電荷向左運(yùn)動(dòng)，即電荷可在間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，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(cè)某一阻值為的電阻時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)到靈敏電流計(jì)滿偏刻度的處，現(xiàn)保持該表?yè)跷徊蛔?，測(cè)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(dòng)勢(shì)為，歐姆表的內(nèi)阻為，滿偏電流為，歐姆表調(diào)零即待測(cè)電阻為零，此時(shí)由閉合回路歐姆定律有，測(cè)阻值為的電阻時(shí)，則有，測(cè)未知電阻時(shí)，則有，聯(lián)立解得，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤；故選B。二、多項(xiàng)選擇題5.我國(guó)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(cuò)誤；在點(diǎn)，白熾燈的電阻可表示為，不能表示為或，故B錯(cuò)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(chǎng)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(chǎng)，在偏轉(zhuǎn)電壓為的電場(chǎng)作用下剛好從板的邊緣射出平行金屬板?，F(xiàn)使變?yōu)樵瓉?lái)的倍，要想使電子穿出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)過(guò)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?lái)的倍B.僅使偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的板長(zhǎng)變?yōu)樵瓉?lái)的倍C.僅使偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的板長(zhǎng)變?yōu)樵瓉?lái)的D.僅使變?yōu)樵瓉?lái)的倍【答案】BD【解析】設(shè)平行金屬板板間距離為，板長(zhǎng)為。電子在加速電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由動(dòng)能定理得，垂直進(jìn)入平行金屬板間的電場(chǎng)做類平拋運(yùn)動(dòng)，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?lái)的倍，使電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的偏移量不發(fā)生變化，則可以僅使變?yōu)樵瓉?lái)的倍或僅使偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)板長(zhǎng)變?yōu)樵瓉?lái)的倍，故BD正確，AC錯(cuò)誤。故選BD。7.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為和，閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片由左端向右端滑動(dòng)時(shí)(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(shuō)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(dòng)變阻器并聯(lián)后與串聯(lián)；將滑動(dòng)變阻器的滑片由左端向右滑動(dòng)時(shí)，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(guò)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(cuò)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??；故D錯(cuò)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(shí)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(shí)間從兩板間飛出。下列關(guān)于粒子運(yùn)動(dòng)的描述正確的是（）A.時(shí)入射的粒子，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)偏離中線的距離最小B.無(wú)論哪個(gè)時(shí)刻入射的粒子，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度方向都沿水平方向C.時(shí)入射的粒子，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)偏離中線的距離最大D.無(wú)論哪個(gè)時(shí)刻入射的粒子，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)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?，?dāng)時(shí)入射，在時(shí)豎直方向速度達(dá)到最大，當(dāng)時(shí)速度恰好減小為，因此離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)偏離中線的距離最大，故AC錯(cuò)誤；無(wú)論哪個(gè)時(shí)刻入射的粒子，在一個(gè)時(shí)間內(nèi)，正向電壓和反向電壓的時(shí)間是相同的，所以在豎直方向上電場(chǎng)力的沖量為零，所以離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度方向都水平的，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)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(shí)，電流表的量程為_(kāi)__________，接時(shí)，電流表的量程為_(kāi)__________?！敬鸢浮竣?；②.【解析】[1]，接時(shí)，電流表的量程為；[2]接時(shí)，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(kāi)關(guān)置于“”擋，的示數(shù)為_(kāi)_____。（2）將選擇開(kāi)關(guān)置于直流“”擋，的示數(shù)為_(kāi)_____。（3）選擇開(kāi)關(guān)置于直流“”擋時(shí)，的示數(shù)為_(kāi)_____?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）[1]將多用電表選擇開(kāi)關(guān)置于“”擋，讀最上面一排刻度，的示數(shù)為；（2）[2]將選擇開(kāi)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(kāi)關(guān)置于直流“”擋時(shí)，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(cè)量其電阻，現(xiàn)有的器材及代號(hào)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(dòng)變阻器（阻值范圍，允許通過(guò)的最大電流）D.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍，允許通過(guò)最大電流）E.直流電源：（電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻不計(jì)）F.待測(cè)圓柱體電阻G.開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線若干（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)得該樣品的長(zhǎng)度如圖所示，其示數(shù)________，用螺旋測(cè)微器測(cè)得該樣品的外直徑如圖所示，其示數(shù)________；（2）該選用的滑動(dòng)變阻器為_(kāi)_______（只填器材的字母代號(hào)）；（3）為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求便于調(diào)節(jié)且測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在框中畫出測(cè)量的的實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)明所選擇器材的符號(hào)______；（4）如果實(shí)驗(yàn)中電流表示數(shù)為，電壓表示數(shù)為，并測(cè)出該棒的長(zhǎng)度為，直徑為，則該材料的電阻率為_(kāi)___（用測(cè)出的物理量符號(hào)表示）?！敬鸢浮浚?），；（2）；（3）；（4）【解析】(1)[1]該樣品的長(zhǎng)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(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，滑動(dòng)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(cè)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(cè)電阻的測(cè)量值為，由電阻定律可得，聯(lián)立可得。12.某同學(xué)在測(cè)某型號(hào)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)所用器材如下：A.某型號(hào)電池：電動(dòng)勢(shì)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(dòng)變阻器：，；F.滑動(dòng)變阻器：，；G.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干；①該小組兩名同學(xué)各設(shè)計(jì)了一個(gè)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(gè)滑動(dòng)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(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，多次測(cè)量，得出多組電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)，通過(guò)描點(diǎn)畫出圖象如圖丙所示，則該特殊電池的電動(dòng)勢(shì)______，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(cè)電池電動(dòng)勢(shì)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(shí)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(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，如果考慮到電流表的內(nèi)阻，則這種方案測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)的值與真實(shí)值相比，______，______（兩空均選填“”“”“”）。【答案】①.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(gè)大量程電流表，可行；②[2]電源電動(dòng)勢(shì)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(cè)電池電動(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻，電動(dòng)機(jī)的電阻，電阻。電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電壓表的示數(shù)，求：（1）電源釋放的電功率；（2）電動(dòng)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。【答案】（1）；（2），；（3）【解析】（1）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，總電流為，電源釋放的電功率為；（2）電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為，電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為，電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率為，電動(dòng)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(dòng)勢(shì)，，，，，電容器的電容。開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)S處于閉合狀態(tài)，此時(shí)電容器極板所帶的電荷量為求：（1）電源的內(nèi)阻；（2）將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)至電路穩(wěn)定的過(guò)程中通過(guò)的電荷量?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）開(kāi)關(guān)閉合時(shí)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(shí)電容器所帶電荷量，綜合以上式子可得；（2）開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)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(shí)，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(guò)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(chǎng)。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)，。現(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(dòng)，小球從點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道后，佮好能沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)并從點(diǎn)射出。，，重力加速度為。求：（1）小球沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最小速度的大??；（2）小球在點(diǎn)時(shí)的初速度大??；（3）小球在水平面上的落點(diǎn)到點(diǎn)的距離?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）根據(jù)小球沿做直線運(yùn)動(dòng)可知，小球所受的電場(chǎng)力與重力的合力沿方向，如圖（）所示，則小球所受電場(chǎng)力與重力