2024~2025学年福建省漳州市乙级校联盟高二上学期期中物理试卷（解析版）

这是一份2024~2025学年福建省漳州市乙级校联盟高二上学期期中物理试卷（解析版），共17页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
满分75分，考试时间100分钟
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，只有一项符合题目要求的。
1. 教学或生活中会有以下情景：①图1，用毛巾反复摩擦PVC管和塑料细带，向上抛起细带，并将PVC管置于下方，可见细带在空中漂浮；②图2，干燥的冬天，带负电的手靠近金属门锁时会被电击。下列说法正确的是（ ）
A. 图1中，PVC管与塑料带带异种电荷
B. 图1中，毛巾与塑料带摩擦时创造了电荷
C. 图2中，在靠近门锁但还未被电击过程中，门锁近手端感应出正电荷
D. 图2中，电击过程，门锁上的部分电子转移到手上
【答案】C
【解析】A．图1中，PVC管与塑料带都带同种电荷，由于同种电荷相斥而使塑料带漂浮在空中，选项A错误；
B．图1中，毛巾与塑料带摩擦时产生了电荷，这是电荷的转移，不是创造了电荷，选项B错误；
C．图2中，因手带负电，则在靠近门锁但还未被电击过程中，门锁近手端感应出正电荷，选项C正确；
D．图2中，电击过程，因手带负电，则手上的部分电子转移到门锁上，选项D错误。
故选C。
2. 如图所示，一带正电的粒子仅受电场力作用，以一定的初速度沿电场方向从a点运动到b点，关于粒子在此运动过程中的图像，正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】一带正电的粒子仅受电场力作用，以一定的初速度沿电场方向从a点运动到b点，电场方向向右，粒子带正电，所受电场力方向向右，故电场力做正功，粒子速度逐渐增大，又因为因电场线向右逐渐稀疏，场强逐渐减小，电场力逐渐减小，由牛顿第二定律可知加速度逐渐减小，则v-t图像的斜率减小。
故选B。
3. 静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针的张角大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小，如图所示，A、B为平行板电容器的两个金属板，当开关S闭合后，静电计G指针张开一定角度。不考虑静电计引起的电荷量变化，则下列说法正确的是（ ）
A. 保持开关S闭合，将两极板间距减小，板间场强减小
B. 保持开关S闭合，将两极板间距增大，电容器带电量增加
C. 断开开关S后，将两极板间距增大，静电计指针张开角度减小
D. 断开开关S后，紧贴极板插入金属板，静电计指针张开角度减小
【答案】D
【解析】A．保持开关S闭合，两极板间电势差不变，将两极板间距减小，由可知，板间场强增大，故A错误；
B．保持开关S闭合，两极板间电势差不变，将两极板间距增大，由可知，电容减小，可知，带电量减小，故B错误；
C．断开开关S后，电容器带电量不变，将两极板间距增大，根据可知，电容减小，根据可知，两极板间电势差增大，静电计指针张开角度增大，故C错误。
D．断开开关S后，电容器带电量不变，紧贴极板插入金属板，相当于极板之间的距离减小，根据可知，电容增大，根据可知，两极板间电势差减小，静电计指针张开角度减小，故D正确。
故选D。
4. 在研究心脏电性质时，当兴奋在心肌传播，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化，可等效为两等量电荷产生的电场。如图是人体表面的瞬时电势分布图，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a、b、c、d为等势面上的点，a、b为两电荷连线上对称的两点，c、d为两电荷连线中垂线上对称的两点。则下列说法正确的是（ ）
A. 负电荷从b点移到d点，电势能增大
B. d、a两点的电势差
C. a、b两点的电场强度等大反向
D. c、d两点的电场强度相同，从c到d的直线上电场强度先变大后变小
【答案】D
【解析】A．从b点移到d点，电势升高，负电荷电势能减小，故A错误；
B．d、a两点的电势差为
故B错误；
C．根据电势的分布情况可知，此电场电势的分布情况相当于等量异种电荷，左侧为负电荷，右侧为正电荷，由对称性可知，a、b两点的电场强度等大、同向，故C错误；
D．c、d两点的电场强度相同，从c到d的直线上，等差等势面先密集后稀疏，电场强度先变大后变小，故D正确。
故选D。
二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，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. 如图所示为某建筑物上的避雷针和带电云层之间的电场线分布示意图，a、b、c是同一电场线上的点，且，则（ ）
A. 带电云层带负电
B. a、b、c三点的场强相同
C. a、b间与b、c间的电势差相等
D. 云层上的电荷导入大地时，电流从避雷针流向云层
【答案】AD
【解析】A．电场线方向指向云层，则云层带负电，故A正确；
B．电场线越密，电场强度越大，则
故B错误；
C．因为，根据
因为，故a、b间与b、c间电势差不相等，故C错误；
D．云层带负电，地面则可视为带正电，当云层上的负电荷导入大地时，可视为正电荷从避雷针移动到云层，即电流从避雷针流向云层，故D正确。
故选AD
6. 某静电场中有与x轴重合电场线，电势在x轴上的分布情况如图所示，B、C是x轴上的两点。一正电荷仅在电场力的作用下从B点运动到C点，在B、C两点处的电场强度分别为、，则（ ）
A. 该电荷在O处所受电场力最大
B. B处电场强度沿x轴正方向
C. B、C两点的场强大小关系是
D. 该电荷在B点时的电势能大于在C点时的电势能
【答案】CD
【解析】AC．因图像的斜率等于场强，可知
根据可知，该电荷在O处所受电场力为0，故A错误，C正确；
B．沿电场线电势逐渐降低，可知B处电场强度沿x轴负方向，故B错误；
D．因B点电势高于C点，根据可知，该正电荷在B点时的电势能大于在C点时的电势能，故D正确。
故选CD。
7. 一个质量为m，电荷量为+q的小球以初速度v0水平抛出，在小球经过的竖直平面内，存在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区，两区域相互间隔，竖直高度相等，电场区水平方向无限长，已知每一电场区的场强大小相等，方向均竖直向上，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 小球在水平方向一直做匀速直线运动
B. 若场强大小等于，则小球经过每一电场区的时间均相同
C. 若场强大小等于，则小球经过每一无电场区的时间均相同
D. 无论场强大小如何，小球通过所有无电场区的时间均相同
【答案】AC
【解析】A．将小球的运动沿着水平方向和竖直方向分解，水平方向不受外力，以v0做匀速直线运动，故A正确；
B．竖直方向，在无电场区只受重力，加速度为g，竖直向下，有电场区除重力外，还受到向上的恒定的电场力作用，加速度的大小和方向取决于合力的大小和方向，当电场强度等于时，电场力等于mg，故在电场区小球所受的合力为零，在无电场区小球匀加速运动，所以经过每个电场区，小球的速度均不等，因而小球经过每一电场区的时间均不相等，故B错误；
C．当电场强度等于时，电场力等于2mg，故在电场区小球所受的合力大小等于mg，方向竖直向上，加速度大小等于g，方向竖直向上，根据运动学公式，经过第一个无电场区
经过第一个电场区
联立解得
接下来小球的运动重复前面的过程，即每次通过无电场区都是自由落体运动，每次通过电场区都是末速度为零匀减速直线运动，可知，小球经过每一无电场区的时间均相同，故C正确；
D．通过前面的分析可知，物体通过每个无电场区的初速度不一定相同，所以，通过电场的时间不同，故D错误。
故选AC。
8. 如图，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m带电量为q的小球。小球静止时细线与竖直方向成θ角，此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，重力加速度为g。则（ ）
A. 匀强电场的电场强度大小为
B. 小球获得初速度的大小为
C. 小球从初始位置运动至轨迹的最左端过程中，其机械能一直增加
D. 小球从初始位置在竖直平面内顺时针运动一周的过程中，其电势能先减小后增大
【答案】AB
【解析】A．小球静止时细线与竖直方向成角，对小球受力分析如图
小球受重力、拉力和电场力，三力平衡，根据平衡条件，有
解得
故A正确；
B．小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，在等效最高点A由重力和电场力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有
则小球从初始位置运动到A点的过程中，由动能定理可得
联立解得小球获得初速度的大小为
故B正确；
C．若小球逆时针运动，则从初始位置运动至轨迹的最左端过程中，电场力先做正功，再做负功，则机械能先增大后减小，故C错误；
D．小球从初始位置开始在竖直平面内顺时针运动一周的过程中，电场力先做负功，后做正功，再做负功，则其电势能先增大后减小再增大，故D错误。
三、非选择题：共60分，其中9~11题为填空题，12、13题为实验题，14~16题为计算题。考生根据要求作答。
9. 雷雨天气电闪雷鸣，形成一幅壮观的自然景象，如图所示。某中学实验小组的同学为了探究闪电形成的条件，在实验室进行了模拟。假设某次实验时产生的电压为电流为，该放电过程持续的时间为。则该放电过程放出的电荷量为________C，对外释放的电能为________J。如果放电过程电荷以0.5A的电流通过电灯（正常发光），则可供电灯照明的时间为________s。
【答案】20 40
【解析】[1]根据电流的定义式
可解得放电过程放出的电荷量
[2]该放电过程对外释放的电能
[3]可供电灯照明的时间应为
10. 如图所示，在匀强电场中有边长为10cm的等边三角形，已知电场线的方向平行于所在平面，A、B、C三点的电势分别为、和，则BC中点的电势为______V，匀强电场的场强大小为______，方向为______（选填“沿BA方向”、“ 沿BC方向”或“沿AC方向”）。
【答案】2 80 沿BC方向
【解析】[1] BC中点D的电势为
V
[2][3]可知AD连线为等势线，则电场方向由B指向C，场强大小为
V/m=80V/m
11. 如图所示，电容器上极板A接电源正极、下极板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______（选填“不变”、“增大”或“减小”）；液滴将______（选填“静止不动”、“向下运动”或“向上运动”）；P点的电势将______（选填“升高”、“降低”或“不变”）。
【答案】减小 向下运动 升高
【解析】[1]根据电容器的电容公式
可知B板下移，d增大，电容C减小；
[2]带电液滴处于平衡状态，可知所受电场力竖直向上，极板间电场强度竖直向下，则液滴带负电；两极板间电势差不变，下极板B向下平移一小段距离，由
可知，电场强度变小，则
液滴将向下运动。
[3] P点与上极板间距离不变，根据
可知电势差变小，P点的电势将升高。
12. 某课外兴趣小组用如图甲所示的电路观察电解电容器的充、放电现象：
（1）根据图甲连接实物图__________；
（2）电容器充电完毕后，把开关S接2时，其放电电流随时间变化图像如图乙所示（），按“四舍五入”（大于等于半格算一格，小于半格舍去）数格法，由图乙可知电容器所带电荷量为__________C（结果保留两位有效数字）；
（3）如果仅将甲图中串联的电阻换成更大阻值的电阻，会使电路中的电流变小，则乙图所示的放电时间__________（选填“变长”“变短”“不变”）。
【答案】（1）见解析 （2） （3）变长
【解析】（1）根据图甲电路图，实物连线如图所示
（2）由图乙可知，图线与横轴所围的面积中大约有14个小方格，则电容器所带电荷量为
（3）如果仅将甲图中串联的电阻换成更大阻值的电阻，会使电路中的电流变小，由于图线与横轴围成的面积表示电荷量，却所围成的面积大小不变，由于放电过程的电流变小，则乙图所示的放电时间变长。
13. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验器材、实验操作、数据分析等。
（1）用电压表（内阻约为）和电流表（内阻约为）测量一个电阻的阻值（约为）。为了尽量提高测量精度，应该选择的测量电路是下图中的________（选填“甲”或“乙”）。
（2）用如下图甲的螺旋测微器测量电阻丝直径d，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，先旋转______（选填“①”“②”或“③”），再旋转______（选填“①”“②”或“③”），直到听见“喀喀”的声音为止。可读直径_______mm。
（3）用图乙电路图测电阻丝的电阻，为一定阻值的电阻。第一次测量按乙图的电路，调节滑动变阻器，测得多组电压U和电流I值；第二次测量将电压表改接在a、b两端，测得多组电压U和电流I值，并作出如图丁所示的关系图线。由此可知第一次测量得到的图线是_______（填“M”或“N”）；本实验测得电阻丝的电阻______（保留两位有效数字）。
【答案】（1）甲 （2）② ③ 0.608 （3）M 25
【解析】（1）因为待测电阻约为，由
可知为了减小误差应该采用电流表的外接法，即选用甲图。
（2）[1][2]用如下图甲的螺旋测微器测量电阻丝直径d，先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，先旋转②再旋转③，直到听见“喀喀”的声音为止。
[3]由螺旋测微器的读数规则可知其直径
（3）[1]第一次测量按乙图的电路，根据姆定律可得
第二次测量将电压表改接在a、b两端，根据欧姆定律可得
两个图像的斜率关系为
可知第一次测量得到图线是M。
[2]由图像数据可得
联立可得
14. 如图，匀强电场的电场线与ab平行，bc连线与ab延长线成角，a、b间距离，b、c间距离。把一个带电荷量大小为的正点电荷从a点移到b点，电场力做功。求：
（1）a、b两点间的电势差；
（2）匀强电场场强E的大小和方向；
（3）c、a两点间的电势差。
【答案】（1）800V （2），方向由a指向b （3）-1500V
【解析】（1）a、b两点间电势差
解得
（2）电场强度大小
解得
电场强度方向由a指向b（向右）
（3）a、c两点电压
c、a两点间电势差
代入数值，解得
15. 如图所示为模拟直流电动机提升重物的装置，电动机的内阻一定，闭合开关S，当把它接入正常工作电压5V时，卡住电动机使其不转动，测得此时流过电动机的电流为5A，电动机正常工作时电路中的电流为1A，现让电动机正常工作且电动机匀速提升质量为2kg的重物，忽略一切摩擦，重力加速度，求：
（1）电动机线圈的电阻；
（2）正常工作时电动机的输出功率及电动机的效率；
（3）电动机匀速提升重物的速度。
【答案】（1）1Ω （2）4W， （3）0.2m/s
【解析】（1）电动机线圈电阻为
解得
（2）电动机正常工作时线圈电阻消耗的热功率为
电动机正常工作时的电功率为
电动机的输出功率为
则电动机正常工作时效率为
（3）根据
解得物体匀速运动时的速度为
16. 如图，来自质子源的质子，从静止开始经加速电压U加速后，形成细柱形的质子流，质子流横截面积为S，其等效电流为I；其中一些质子沿图中四分之一圆弧虚线通过均匀辐向电场，再从P点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域，最终打在圆上Q点。已知辐向电场四分之一圆弧虚线处半径为，场强大小恒定，方向沿半径指向圆心O，OP与圆相切于P点，匀强电场的圆形区域的半径为R，Q点位于OP上方处，已知质子质量为m、电量为e。质子的重力和相互间的作用均忽略不计，求：
（1）质子在加速电场中获得最大速度v；
（2）加速后这束质子流内单位体积质子数n；
（3）四分之一圆弧虚线处的场强大小；
（4）圆形区域中匀强电场的场强大小E。
【答案】（1） （2） （3） （4）
【解析】（1）根据动能定理
解得最大速度
（2）根据
解得加速后这束质子流内单位体积质子数
（3）质子在辐向电场中做匀速圆周运动
解得
（4）在匀强电场中做类平抛运动，有
联立，解得