2023-2024学年福建省福州市高二上学期期中物理质量检测模拟试题（含解析）

这是一份2023-2024学年福建省福州市高二上学期期中物理质量检测模拟试题（含解析），共9页。试卷主要包含了选择题，填空，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题（本题共8小题，1～4题为单选题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求；5～8题为双选题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，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）
1．关于下列四幅图的说法错误的是（ ）

A．图甲为静电除尘原理的示意图，带负电的尘埃将被吸附到带正电的板状收集器A上
B．如图乙所示，给汽车加油前要触摸一下静电释放器，是为了导走人身上的电荷
C．图丙为静电喷漆的原理图，涂料微粒在电场力作用下沿电场线运动到电极上
D．如图丁所示，高层建筑物顶端安装有避雷针，避雷计的原理为尖端放电
2.以下说法正确的是（ ）
A. 由电场强度表达式E=Fq可知电场强度E与电场力F成正比，与电荷量q成反比
B. 由电势能表达式EP=qφ可知负电荷电势高电势能也大
C. 电流的微观表达式I=neSv中v为电流传导的速度
D. 由电阻表达式R=ρl/S得一根圆柱形状的金属导体，将它沿平行于电流的长度方向均匀拉长到直径变为原来的一半，那么该导体的电阻变为原来的16倍
3.如图所示，图中虚线为某静电场中的等差等势线，实线为某带电粒子在该静电场中的运动轨迹，a、b、c为粒子的运动轨迹和等势线的交点，粒子只受电场力作用，以下说法正确的是（ ）
A. a点的电场强度大于b点的电场强度
B. 粒子在a点的动能比在b点的动能小
C. 粒子在a点和c点的速度相同
D. 粒子在b点的电势能比在c点的电势能大
4.如图所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙电路中，甲电路两端的电压为8V，乙电路两端的电压为16V，调节滑动变阻器R1和R2使两灯都正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率分别为P1和P2，两电路中消耗的总功率分别为P甲和P乙则下列关系中正确的是（ ）
A． P1=P2
B． P1>P2
C． P甲D． P甲>P乙
5.一矿井水位检测器如图所示，A为固定铜芯，B为玻璃，D为矿井中含有杂质的水。闭合开关S时，发现灵敏电流计的指针向左偏转。在开关S闭合的情况下，若发现指针向右偏转，则下列说法正确的是( )
A. A所带电荷量减少
B. A所带电荷量增加
C. 矿井中的水面下降
D. 矿井中的水面上涨
6.沿电场中某条电场线方向建立x轴，该电场线上各点电场强度E随x的变化规律如图所示，坐标轴上的点0、x 1、x 2和x 3分别与x轴上O、A、B、C四点相对应，相邻两点间距相等。一个带正电的粒子从O点由静止释放，运动到A点的动能为Ek，仅考虑电场力作用，则下列说法正确的是( )
A. 从O点到C点，电势先升高后降低
B. 粒子先做匀加速运动，后做变加速运动
C. 电场中AB段的电势差大于BC段的电势差
D. 粒子运动到C点时动能大于3Ek
7.在如图所示的电路中，R1、R2为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表，当滑动变阻器的触片向b端移动时，则下列说法正确的是（ ）
A．电流表A的读数减小
B．R1、R2两端的电压变化量相比，R2电压变化大
C．连接电容器两极板的导线上有电流
D．电源的输出功率减小
8.如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为m、电荷量为+q的小球，系在一根长为L的绝缘细线一端，可以在竖直平面内绕O点做圆周运动，AB为圆周的水平直径，CD为竖直直径。已知重力加速度为g，电场强度E=mgq，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 若小球在竖直平面内绕O点恰好做完整圆周运动，则它运动过程中的最小速度vmin= gL
B. 若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则小球运动到B点时机械能最大
C. 若将小球在A点由静止开始释放，它将在ACBD圆弧上往复运动
D. 若剪断细线将小球在A点以大小为 gL的速度竖直向上抛出，它将能够到达B点
二、填空（本题共3小题，每空1分，共9分。请按题目要求作答）
一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如下图所示，三点的电势分别为20 V、34 V、52 V，则O点的电势为 V，匀强电场的电场强度大小为 V/cm，电场强度的方向与x的夹角的正切值tanθ= 。
如上图所示，竖直墙面与水平地面均光滑绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且共处于同一竖直平面内，在水平向左的推力F作用下，两球静止于如图所示位置，如果将小球B稍向左推过一些，两球重新平衡时的受力情况与原来相比，地面对小球B的弹力 （填“变大”、“变小”或“不变”）两小球之间的距离 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
11.如图所示的电路中，小量程电流表G的内阻Rg=100Ω，满偏电流Ig=10mA，R1=200Ω，R2=10099Ω，则当S1和S2均断开时，改装成的电表是______（填“电流表”或“电压表”），量程为______；当S1和S2均闭合时，改装成的电表是______（填“电流表”或“电压表”），量程为______。
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分。请按题目要求作答）
12.如图甲，是利用电流传感器系统研究电容器放电情况的电路图。将电容器C1接入电路检查无误后进行了如下操作：
①先将S拨至1，并接通足够长的时间
②再将S拨至2
③观察并保存计算机屏幕上将S拨至2后的I−t图，得到图线I，（图乙I）
④换上电容器C2重复前面的操作，得到图线Ⅱ（图乙Ⅱ）
（1）下列说法正确的是_____；
A.电容器放电的过程中，回路电流为逆时针方向
B.电容器放电的过程中，电路中的电流不断增大
C.电容器放电的过程中，电容器两极板间的场强不断增大
D.电容器放电的过程中，电容器把储存的电能转化为其它形式的能量
（2）由I−t图线可以分析出，两个电容器充电结束后，C1的电量______（填“大于”、“小于”或“等于”）C2的电量；
（3）两个电容器相比较，C1的电容_____（填“较大”、“较小”或“相等”）。
13.某同学需测量一个圆柱体工件的电阻率，该同学先用螺旋测微器测量圆柱体的直径，游标卡尺测量该圆柱体的长度。
（1）螺旋测微器和游标卡尺的示数如图，则直径为D=________mm，圆柱体的长度为L=________mm；
（2）为了测量出该金属的电阻，该同学设计了如图甲所示的电路，请按设计的电路用笔画代替导线完成实物图乙的连线；
实验测得工件两端的电压为U，通过的电流为I，写出该工件材料电阻率的表达式ρ=________（用已测量的物理量相应的字母表达）。
四、计算题（本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分，有数值计算的题，答案应明确写出数值和单位。）
14.（8分）电动平衡车由于其体积小，操控新颖方便，深受年轻人的喜爱。小明站在平衡车上，人与平衡车的总质量M=50kg。己知电动平衡车所用电机铭牌标有“50v,5A”字样，电机线圈电阻为r=2.0Ω，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）电动平衡车正常工作时电机的输出功率；
（2）当在水平面内以某速度做匀速直线运动时，所受阻力恒为总重力的0.4倍，求此速度大小。
15. （13分）如图所示，水平绝缘轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径R=0.4m。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E=2×104N/C。现有一电荷量q=5×10−5C，质量m=0.1kg的带电体可视为质点，在水平轨道上的P点由静止释放，带电体运动到圆形轨道最低点B时的速度vB=5m/s。已知带电体与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10m/s2求：
（1）带电体运动到圆形轨道的最低点B时，带电体对圆形轨道的压力大小；
（2）带电体在水平轨道上的释放点P到B点的距离；
（3）带电体第一次经过C点后，落在水平轨道上的位置到B点的距离。
16．（16分）两块水平平行放置的导体板如图甲所示，大量电子（质量为m、电荷量为e）由静止开始，经电压为的电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间。当两板均不带电时，这些电子通过两板之间的时间为；当在两板间加如图乙所示的周期为、恒为的周期性电压时，恰好能使所有电子均从两板间通过（不计电子重力）。求：
(1)电子进入两板之间后加速度的大小；
(2)这些电子通过两板之间后，侧向位移（垂直于入射速度方向上的位移）的最大值和最小值；
(3)侧向位移分别为最大值和最小值的情况下，电子在刚穿出两板之间时的动能之比。
答案和解析
选择题（单选4分，双选6分，共40分）
二、填空题（每空1分，共9分）
9、 2；5；0.75
10、不变；变大；
11、电压表 3V 电流表 1A
三、实验题（每空2分，共14分）
12.(1)AD；（漏选得1分，错选不得分）
(2)大于；（3）较大
13. (1)1.610（1.609～1.611） 38.35 ；(2)如图；（3） ρ=πD2U4IL
四、计算题（共37分）
14、（8分）（1）200W（2）1m/s
（1）电动车的总功率为P=UI=50×5W=250W-----------------1分
电动车的热功率为P热=I2r=50W-----------------1分
电动车的机械功率为P机=P−P热-----------------1分
得P机=200W-----------------1分
（2）电动车所受的阻力大小为f=0.4mg=200N-----------------1分
电动车的牵引力F=f-----------------1分
P机=Fv-----------------1分
得v=1m/s-----------------1分
15、（13分）（1）7.25N （2）2.5m （3）0.4m
解：(1)最低点B，由牛顿第二定律得：N−mg=mvB2R -----------------2分
N=7.25N-----------------1分
根据牛顿第三定律知，带电体运动到圆形轨道的最低点时，带电体对圆形轨道的压力大小N,=N=7.25N-----------------1分
(2)带电体从P运动到B过程，依据动能定理得：
（qE−μmg)xPB=12mvB2-----------------2分
解得：xPB=2.5m；-----------------1分（牛顿第二定律解也可）
(3)带电体从B运动到C的过程，根据动能定理得：
-mg∙2R=12mvc2--12mvB2-----------------2分
解得：vC=3m/s ；
带电体离开点后在竖直方向上做自由落体运动，设在空间运动的时间，则有：
2R=12gt2-----------------1分
在水平方向上做匀减速运动，设在水平方向的加速度大小为，依据牛顿第二定律得：
qE=ma-----------------1分
设落在水平轨道上的位置到点的距离为，由运动学公式可得：
x=vCt−12at2 -----------------1分
解得：x=0.4m-----------------1分
16、（16分）（1）；（2），；（3）16∶13
(1)综合题设条件，电子通过两板间的时间为，且所有电子均从两板间通过，结合两板间电压随时间的变化规律（图像），可知在之间，时刻入射板间的粒子沿电场方向加速时间最长侧向位移最大，时刻入射板间的粒子沿电场方向加速时间最短侧向位移最小。两种状态在两板间的图像如图所示
电子进入两板间后，根据牛顿第二定律可得-----------------2分
对于时刻入射板间的粒子，其侧向位移为
-----------------2分
此时电子恰好从板间通过，则有-----------------1分
解得，-----------------1分
(2)由(1)可解得-----------------1分
对于时刻入射板间的粒子，其侧向位移为-----------------2分
将带入可得-----------------1分
(3)电子经过加速电场时，由动能定理可得-----------------2分
电子在两板间偏转时,-----------------1分
即，
对于时刻入射板间的粒子，其动能最大-----------------1分
对于时刻入射板间的粒子，其动能最小-----------------1分
由此可得两电子刚穿出两板间的动能之比为‍-----------------1分1
2
3
4
5
6
7
8
C
D
B
A
AC
CD
BC
BD