，福建省建瓯市芝华中学2023-2024学年高二上学期期中考试物理试题

这是一份，福建省建瓯市芝华中学2023-2024学年高二上学期期中考试物理试题，共17页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，填空题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 下列说法中正确的是（ ）
A. E＝适用于任何电场B. E＝k适用于匀强电场
C. E＝适用于任何电场D. E是矢量，由U＝Ed可知，U也是矢量
【答案】C
【解析】
【详解】A．E＝只适用于匀强电场，A错误；
B．E＝k适用于真空中的点电荷形成的电场，B错误；
C．E＝适用于任何电场，C正确；
D．E是矢量，U是标量，D错误。
故选C。
2. 将等量的正、负电荷分别放在正方形的四个顶点上（如图所示）。O点为该正方形对角线的交点，直线段AB通过O点且垂直于该正方形，OA>OB，以下对A、B两点的电势和场强的判断正确的是（ ）
A. A点场强小于B点场强B. A点场强大于B点场强
C. A点电势等于B点电势D. A点电势高于B点电势
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据场强的叠加原理可知，两个等量的正电荷和两个等量的负电荷，在AB两点叠加后的场强均为零，故AB错误；
CD．根据电势的叠加原理可知，两个等量的正电荷和两个等量的负电荷在AB直线上叠加后的电势为零，更多课件教案等优质滋元可 家 威杏 MXSJ663 故A点电势等于B点电势，故C正确，D错误。
故选C。
【点睛】此题是关于电场强度及电势的叠加问题；要知道电场强度是矢量，叠加时按照平行四边形法则合成；而电势是标量，按照正电荷周围的电势为正，负电荷周围的电势为负，然后直接相加减即可；此题是中等题，考查学生对物理量的合成方法。
3. 空间存在一沿x轴方向的静电场，一负电荷由原点处以沿x轴正方向的初速度开始运动，整个运动过程中负电荷仅受电场力的作用，已知各点的电势随位置变化的图线，如图所示．则下列说法正确的是（ ）

A. 电场方向沿x轴正方向
B. 该电荷在处的动能最大
C. 处的电场强度小于处的电场强度
D. 若将一正电荷由处静止释放，则该电荷可在间往复运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．沿电场线方向电势逐渐降低，由图可知电势逐渐降低，则电场方向沿x轴正方向；电势逐渐升高，则电场方向沿x轴的负方向，A错误；
B．负电荷由所受的电场力沿x轴负方向，则该过程电场力做负功，电势能增加，动能减少；负电荷所受的电场力沿x轴正方向，则该过程中电场力做正功，电势能减少，动能增加，则电荷在处的动能最小，B错误；
C．图像，图线的斜率绝对值表示电场强度的大小，由图可知处图线的斜率绝对值大于处图线的斜率绝对值，则处的电场强度大于处的电场强度，C错误；
D．若将一正电荷由处静止释放，则正电荷由静止开始向右做加速度减小的加速运动，当运动到处时，速度达到最大，又由于、两点的电势相等，则正电荷运动到处时速度减为零，此后正电荷向左运动，即电荷可在间往复运动，D正确。
故选D。
4. 如图所示，是将灵敏电流计改装成欧姆表的原理图，若此欧姆表已经欧姆调零，用此欧姆表测某一阻值为R的电阻时，指针偏转到灵敏电流计满偏刻度的处，现保持该表挡位不变，测量另一未知电阻，指针偏转到灵敏电流计满偏刻度的处，则该电阻的阻值为（ ）
A 4RB. 3RC. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设电源是电动势为，欧姆表的内阻为内，满偏电流为，欧姆表调零即待测电阻为零，此时由闭合回路欧姆定律有
测阻值为的电阻时，则有
测未知电阻时，则有
联立解得
故B正确，A、C、D错误；
故选B。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小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。
5. 我国已经于2012年10月1日起禁止销售100W及以上的白炽灯，以后将逐步淘汰白炽灯。假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示。图像上A点与原点的连线与横轴成α角，A点的切线与横轴成β角，U0、I0为已知，则（ ）
A. 白炽灯的电阻随电压的增大而减小
B. 在A点，白炽灯的电阻可表示为tanβ
C. 在A点，白炽灯的电功率可表示为U0I0
D. 在A点，白炽灯的电阻可表示为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．I-U图像某点割线的倒数为该状态下的电阻大小，观察图像可知，白炽灯的电阻随电压的增大而增大，A错误；
BD．在A点，白炽灯的电阻可表示为，不能表示为tan β或tan α，故B错误，D正确；
C．在A点，白炽灯的功率可表示为
C正确。
故选CD。
6. 如图所示，静止的电子在加速电压为U1的电场作用下从经P板的小孔射出，又立即垂直进入平行金属板间的匀强电场，在偏转电压为U2的电场作用下刚好从板的边缘射出平行金属板。现使U1变为原来的3倍，要想使电子穿出偏转电场过程中沿垂直平行板面方向偏移的距离不发生变化，下列采用的措施可行的是（ ）
A. 仅使U2变为原来的6倍
B. 仅使偏转电场的板长变为原来的倍
C. 仅使偏转电场的板长变为原来的
D. 仅使U2变为原来的3倍
【答案】BD
【解析】
【详解】设平行金属板板间距离为d，板长为l。电子在加速电场中运动时，由动能定理得

垂直进入平行金属板间的电场做类平抛运动，则有
水平方向
l=v0t
竖直方向
又
联立以上各式得偏转距离
现使U1变为原来的3倍，使电子在偏转电场的偏移量不发生变化，则可以仅使U2变为原来的3倍或仅使偏转电场板长变为原来的倍，故BD正确，AC错误。
故选BD。
7. 如图所示，电源电动势和内阻分别为E和r，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片由左端向右端滑动时(不考虑灯丝电阻随温度的变化情况，电压表为理想电表)，下列说法正确的是（ ）
A. 小灯泡L1变暗
B. 电压表读数变大
C. 小灯泡L2变暗
D. 电容器所带电荷量增加
【答案】BC
【解析】
【详解】ABC.由图可知，灯泡L1与滑动变阻器并联后与L2串联；将滑动变阻器的滑片由左端向右滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，变阻器与灯L1并联的电阻增大，外电路总电阻增大，路端电压增大，电压表的读数变大，由闭合电路欧姆定律可知，流过电源的电流减小，灯泡L2变暗，灯泡L1的电压
U1=E-I（r+RL2）
增大，灯泡L1变亮，故A错误，B、C正确。
D.由于电容器两端电压减小，由Q=CU可得电容器中的电量减小；故D错误。
8. 图甲为两水平金属板，在两板间加上周期为T的交变电压u，电压u随时间t变化的图线如图乙所示。质量为m、重力不计的带电粒子以初速度沿中线射入两板间，经时间T从两板间飞出。下列关于粒子运动的描述正确的是（ ）

A. t＝0时入射的粒子，离开电场时偏离中线的距离最小
B. 无论哪个时刻入射的粒子，离开电场时的速度方向都沿水平方向
C. 时入射的粒子，离开电场时偏离中线的距离最大
D. 无论哪个时刻入射的粒子，离开电场时的速度大小都相等
【答案】BD
【解析】
【详解】AC．因为水平方向粒子的速度v0保持不变，当t＝0时入射，在时竖直方向速度达到最大，当t＝T时速度恰好减小为0，因此离开电场时偏离中线的距离最大，故AC错误；
BD．无论哪个时刻入射的粒子，在一个时间T内，正向电压和反向电压的时间是相同的，所以在竖直方向上电场力的冲量为零，所以离开电场时的速度方向都水平的，离开电场时的速度大小都相等，故BD正确。
故选BD。
第II卷（非选择题）
三、填空题（共7分，）
9. 如图所示，电流表G内阻，满偏电流为。将此电流表G量程扩大，改装成双量程的电流表，若，，则接Oa时，电流表的量程为___________A，接Ob时，电流表的量程为___________A。
【答案】 ①. 1 ②. 0.1
【解析】
【详解】[1]，接Oa时，电流表的量程为
[2]接Ob时，电流表的量程为
10. 如图所示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条线分别表示多用电表指针的指示位置。
（1）将多用电表选择开关置于“×1”挡，Ⅱ的示数为______Ω。
（2）将选择开关置于直流“50 V”挡，Ⅲ的示数为______V。
（3）选择开关置于直流“25 V”挡时，Ⅰ的示数为______V。
【答案】 ①. 24 ②. 10.0 ③. 11.5
【解析】
【详解】（1）[1]将多用电表选择开关置于“×1”挡，读最上面一排刻度，Ⅱ的示数为
24×1Ω=24Ω
（2）[2]将选择开关置于直流“50 V”挡，精度为1V，读中间一排刻度，需要估读到下一位，则Ⅲ的示数为10.0V。
（3）[3]选择开关置于直流“25 V”挡时，精度为0.5V，读中间一排刻度，估读到同一位，则Ⅰ的示数为11.5V。
四、实验题
11. 一导电材料细而均匀，截面为圆柱体，电阻约为1kΩ，某同学想用伏安法更精确地测量其电阻Rx，现有的器材及代号和规格如下：
A.电流表A（量程0~3mA，内阻约30Ω）
B.电压表A（量程0~3V，内阻约5kΩ）
C.滑动变阻器R1（阻值范围0~15Ω，允许通过的最大电流2A）
D.滑动变阻器R2（阻值范围0~15kΩ，允许通过最大电流0.5A）
E.直流电源E：（电动势为3V，内阻不计）
F.待测圆柱体电阻R
G.开关S，导线若干
（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图所示，其示数L=________cm，用螺旋测微器测得该样品的外直径如图所示，其示数d=________mm；
（2）该选用的滑动变阻器为________（只填器材的字母代号）；
（3）为使实验误差较小，要求便于调节且测得多组数据进行分析，在框中画出测量的的实验电路图，并标明所选择器材的符号______；
（4）如果实验中电流表示数为I，电压表示数为U，并测出该棒的长度为L，直径为d，则该材料的电阻率为ρ=____（用测出的物理量符号表示）。
【答案】 ①. 10.040 ②. 4.700 ③. C ④. ⑤.
【解析】
分析】
【详解】(1)[1]该样品的长度为
[2]外直径为
(2)[3]为使实验误差较小，要求便于调节且测得多组数据进行分析，滑动变阻器应采用分压式接法，故选阻值较小的C便于调节。
(3)[4]待测电阻阻值较大，电流表采用内接法，故电路如图所示
(4)[5]待测电阻的测量值为
由电阻定律可得
联立可得
12. 某同学在测某型号电池电动势和内阻时所用器材如下：
A. 某型号电池：电动势3V左右，内阻为几欧；
B. 电压表V：量程0-3V，内阻约3000欧；
C. 电流表A：量程0-30mA，内阻为；
D. 标准电阻：；
E. 滑动变阻器：，2A；
F. 滑动变阻器：，1A；
G. 开关、导线若干；
①该小组两名同学各设计了一个实验电路，其中可行的是______（选填“甲”或“乙”）。

②实验器材中有两个滑动变阻器，该实验应选用的是______（选填“”或“”）。
③选择第①题中正确的电路后，该小组同学闭合开关，调节滑动变阻器，多次测量，得出多组电压表示数U和电流表示数I，通过描点画出图象如图丙所示，则该特殊电池的电动势______V，内阻______。（结果均保留三位有效数字）

④另一同学用安阻法测电池电动势与内阻，把电流表看作理想电表，连接的实物图如图丁，在数据处理时根据电流表示数I与电阻箱的阻值R作出图像（图戊）进行处理得到电源的电动势和内阻，如果考虑到电流表的内阻，则这种方案测得的电动势的值与真实值相比，______，______（两空均选填“＞”“＝”“＜”）。

【答案】 ①. 乙 ②. ③. 3.00 ④. 3.13 ⑤. = ⑥. >
【解析】
【详解】①[1]甲电路太小，电流表容易烧坏，不可行，乙电路电流表与并联组成一个大量程电流表，可行；
②[2]电源电动势比较小，为方便调节，应选变阻器;
③[4] [5]根据闭合电路的欧姆定律有
根据图象可得
，
解得
④[6][7] 安阻法测电池电动势与内阻，把电流表看作理想电表，有
整理得
若把电流表不能看作理想电表，有
整理得
可得斜率
截距
故
，
五、解答题（12+12+16）
13. 如图所示的电路中，电源电动势，内阻，电动机的电阻，电阻。电动机正常工作时，电压表的示数，求：
（1）电源释放的电功率；
（2）电动机消耗的电功率及将电能转化为机械能的功率；
（3）电源的输出功率。
【答案】（1）；（2）12W，8W；（3）18W
【解析】
【详解】（1）电动机正常工作时，总电流为
电源释放的电功率为
（2）电动机两端的电压为
电动机消耗的电功率为
电动机消耗的热功率为
电动机将电能转化为机械能的功率，据能量守恒为
（3）电源的输出功率为
14. 如图所示，电源电动势，，，，，电容器的电容。开始时开关S处于闭合状态，此时电容器极板所带的电荷量为求：
（1）电源的内阻r；
（2）将开关S断开至电路稳定的过程中通过的电荷量Q。

【答案】（1）1Ω；（2）
【解析】
【详解】（1）开关S闭合时的等效电路图如图甲所示

总电阻
由闭合电路欧姆定律可知干路电流
路端电压
电容器两端电压等于两端电压，则
此时电容器所带电荷量
综合以上式子可得
（2）开关S断开时的等效电路图如图乙所示

电容器两端电压等于两端电压，此时
电容器所带电荷量
且上极板带正电，下极板带负电，故通过的电荷量
解得
15. 如图所示，圆心为、半径为的圆弧形光滑轨道固定在竖直平面内，恰好处于同一竖直线上，与竖直方向之间的夹角，水平面上方空间存在水平向左的匀强电场。水平面上有一点，点的连线恰好与圆弧轨道相切于点，。现有一质量为、电荷量为的小球（可视为质点）从点以一定的初速度沿做直线运动，小球从点进入圆弧轨道后，佮好能沿圆弧轨道运动并从点射出。，重力加速度为。求：
（1）小球沿圆弧轨道运动过程中的最小速度的大小；
（2）小球在点时的初速度大小；
（3）小球在水平面上的落点到点的距离。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据小球沿PM做直线运动可知，小球所受的电场力与重力的合力沿MP方向，如图（a）所示，则小球所受电场力与重力的合力大小为

根据小球佮好能沿圆弧轨道运动并从点射出可知，小球在圆弧轨道上经过等效最高点G时速度有最小值vG，如图（b）所示，此时小球所受电场力与重力的合力提供向心力，即

解得
（2）设小球在点时的初速度大小为v0，小球从P点运动到G点的过程中，根据动能定理有
解得
（3）小球从G点运动到N点的过程中，根据动能定理有
解得
小球从N点水平飞出后，在水平方向上做初速度为vN的匀加速运动，加速度大小为
小球在竖直方向上做自由落体运动，设小球从N点飞出到落地的时间为t，则
解得
小球在水平面上的落点到N点的距离为
所以小球在水平面上的落点到点的距离为