福建省莆田市第二中學(xué)2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期中考試物理試題（解析版）

莆田二中2024-2025學(xué)年高二（上）期中質(zhì)量檢測物理試題（考試時(shí)間：75分鐘；滿分：100分）一、單項(xiàng)選擇題（每小題4分，共16分）1.下列物理量屬于矢量的是（）A電勢 B.電勢差 C.磁通量 D.電場強(qiáng)度【答案】D【解析】A．電勢只有大小，沒有方向，是標(biāo)量，A錯(cuò)誤；B．電勢差只有大小，沒有方向，是標(biāo)量，B錯(cuò)誤；C．磁通量只有大小，沒有方向，是標(biāo)量，C錯(cuò)誤；D．電場強(qiáng)度既有大小，又有方向，是矢量，D正確。故選D。2.廣州塔尖裝有避雷針，某次雷雨天氣閃電擊中避雷針，避雷針發(fā)生尖端放電現(xiàn)象，如圖甲所示。若避雷針上方的烏云帶負(fù)電，以下說法正確的是（）A.圖乙中的虛線表示電場線 B.b點(diǎn)場強(qiáng)大于a點(diǎn)場強(qiáng)C.a、b兩點(diǎn)的電勢相等 D.同一負(fù)電荷在b點(diǎn)的電勢能大于在a點(diǎn)的電勢能【答案】B【解析】A．圖乙中的虛線表示等差等勢面，A錯(cuò)誤；B．b點(diǎn)等差等勢面較密集，則場強(qiáng)較大，B正確；C．烏云帶負(fù)電，則電場線向上，a點(diǎn)電勢低于b點(diǎn)電勢，C錯(cuò)誤；D．負(fù)電荷在電勢高的位置電勢能小，則b點(diǎn)的電勢能較小，D錯(cuò)誤。故選B。3.關(guān)于電源電動勢，下列說法正確的是（）A.常見充電寶標(biāo)有5000mA.h或10000mA.h等，此物理量越大，則充電電流越大B.同一電源接入不同的電路中，電動勢會發(fā)生變化C.電動勢表征了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小，電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能越多，電動勢越大D.1號1.5V干電池比7號1.5V干電池體積大，但電動勢相同【答案】D【解析】【分析】A．常見充電寶標(biāo)有5000mA.h或10000mA.h等，此物理量越大，則充電寶的電量越大，所以A錯(cuò)誤；B．同一電源接入不同的電路中，電動勢不會發(fā)生變化，電動勢是由電源本身性質(zhì)決定，所以B錯(cuò)誤；C．電動勢表征了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小，但是電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能越多，與電動勢越大沒有直接關(guān)系，還與通電時(shí)間有關(guān)，所以C錯(cuò)誤；D．1號1.5V干電池比7號1.5V干電池體積大，但電動勢相同，所以D正確；故選D。4.如圖所示，平行板電容器帶有等量異種電荷，與靜電計(jì)相連，靜電計(jì)金屬外殼和電容器下級板都接地。在兩極板間有一固定在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷，以E表示兩極板間的電場強(qiáng)度，EP表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢能，θ表示靜電計(jì)指針的偏角。若保持下極板不動，將上極板向下移動一小段距離至圖中虛線位置，則（）A.θ增大，E增大 B.θ增大，EP不變C.θ減小，EP增大 D.θ減小，E不變【答案】D【解析】若保持下極板不動，將上極板向下移動一小段距離，則根據(jù)可知電容變大，電容器帶電量不變，則根據(jù)可知電容器兩端電壓減小，則靜電計(jì)指針偏角θ減小，根據(jù)聯(lián)立可得可知電容器兩極板間電場強(qiáng)度不變，P點(diǎn)離下極板的距離不變，根據(jù)可知?jiǎng)tP點(diǎn)與下極板的電勢差不變，P點(diǎn)的電勢不變，則EP不變。故選D?！久麕燑c(diǎn)睛】此題是對電容器動態(tài)討論；首先要知道電容器問題的兩種情況：電容器帶電荷量一定和電容器兩板間電勢差一定；其次要掌握三個(gè)基本公式：，，；同時(shí)記住一個(gè)特殊的結(jié)論：電容器帶電荷量一定時(shí)，電容器兩板間的場強(qiáng)大小與兩板間距無關(guān)。二、雙項(xiàng)選擇題（每題6分，全對得6分，選對但不全得3分，選錯(cuò)得0分，共24分）5.在物理學(xué)史上，奧斯特首先發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場。隨后，物理學(xué)家提出“磁生電”的設(shè)想。很多科學(xué)家為證實(shí)這種設(shè)想進(jìn)行了大量研究。下列實(shí)驗(yàn)中可以產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A.甲圖，條形磁鐵向閉合金屬環(huán)運(yùn)動B.乙圖，條形磁鐵插入接有電流表的線圈的過程C.丙圖中，開關(guān)閉合后發(fā)現(xiàn)金屬棒運(yùn)動D.丁圖中，導(dǎo)線纏繞在磁鐵上與靈敏電流計(jì)連接【答案】AB【解析】A．條形磁鐵向閉合金屬環(huán)運(yùn)動過程，穿過金屬環(huán)的磁通量有變化，能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A正確；B．乙圖中，條形磁鐵插入線圈的過程中，線圈中的磁通量發(fā)生變化，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B正確；C．丙圖中，金屬棒通電后受到安培力，在安培力作用下開始運(yùn)動，和感應(yīng)電流無關(guān)。故C錯(cuò)誤；D．丁圖中，既沒有導(dǎo)體切割磁感線，也沒有磁通量的變化，故不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D錯(cuò)誤。故選AB。6.某地新裝了一批節(jié)能路燈可通過光控開關(guān)實(shí)現(xiàn)自動控制，電燈的亮度可自動隨周圍環(huán)境的亮度改變而改變。其內(nèi)部電路簡化原理圖如圖所示，電源電動勢為，內(nèi)阻為，為光敏電阻（光照強(qiáng)度增加時(shí)，其電阻值減?。┈F(xiàn)增加光照強(qiáng)度，燈泡電阻不變，則下列判斷正確的是（）A.A燈變暗，B燈變暗 B.電源的總功率變小 C.電源的輸出功率變大 D.電源的效率變小【答案】AD【解析】A．光照強(qiáng)度增大，光敏電阻阻值減小，則電路總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電路總電流I增大；根據(jù)可知路端電壓減小，A燈兩端的電壓即為路端電壓，故A燈變暗，則通過A燈電流減小；而總電流可知增大，故兩端的電壓增大，而路端電壓可知減小，故B燈變暗，故A正確；B．根據(jù)因總電流I增大，故電源的總功率變大，故B錯(cuò)誤；C．由于不知道電源內(nèi)阻與外電路電阻的大小關(guān)系，則無法判斷輸出功率的變化，故C錯(cuò)誤；D．電源的效率為因路端電壓減小，可知電源的效率變小，故D正確。故選AD。7.在豎直平面內(nèi)有一方向斜向上且與水平方向成α=30°的勻強(qiáng)電場，電場中有一直立為m，電量為q的帶電小球，用長為L的不可伸長的絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，如圖所示．開始小球靜止于M點(diǎn)，這時(shí)細(xì)線恰好為水平，現(xiàn)用外力將小球拉到最低點(diǎn)P，然后由靜止釋放，下列判斷正確的是（）A.小球到達(dá)M點(diǎn)時(shí)速度為零B.小球達(dá)到M點(diǎn)時(shí)速度最大C.小球運(yùn)動到M點(diǎn)時(shí)繩的拉力大小為mgD.如果小球運(yùn)動到M點(diǎn)時(shí)，細(xì)線突然斷裂，小球?qū)⒆鰟蜃兯偾€運(yùn)動【答案】BD【解析】當(dāng)小球靜止于M點(diǎn)時(shí)，細(xì)線恰好水平，說明重力和電場力的合力方向水平向右，小球從P到M過程中，細(xì)線的拉力不做功，只有電場力和小球重力做功，它們的合力是恒力，方向水平向右，所以小球到最右邊M點(diǎn)時(shí)，速度最大，故A錯(cuò)誤，B正確；電場力與重力合力為：mgcot30°=mg；從P到M，由動能定理得：mgL=mv2；在M點(diǎn)，由牛頓第二定律得：T-mg=m；解得小球運(yùn)動到M點(diǎn)時(shí)繩的拉力大小為：T=3mg，故C錯(cuò)誤．若小球運(yùn)動到M點(diǎn)時(shí)，細(xì)線突然斷裂，速度方向豎直向上，合外力水平向右，做勻變速曲線運(yùn)動，故D正確；故選BD．點(diǎn)睛：本題考查了在復(fù)合場中的受力分析，關(guān)鍵要確定重力和電場力的合力方向和大小，通過等效思想來分析受力情況，來判斷小球的運(yùn)動情況．8.如圖甲所示，一圓心為O的圓形區(qū)域處在平行于紙面的勻強(qiáng)電場中，其半徑。M為圓弧上一點(diǎn)，θ是半徑OM與OC組成的角度，當(dāng)θ沿逆時(shí)針方向增大時(shí)M點(diǎn)的電勢φ隨θ變化的關(guān)系如圖乙所示。下列說法正確的是（）A.勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度大小為3V/mB.勻強(qiáng)電場方向?yàn)榇怪庇贏D連線向上C.將一電子由A點(diǎn)沿圓弧逆時(shí)針移至C點(diǎn)，電場力做功為D.將一質(zhì)子由B點(diǎn)移至D點(diǎn)，電勢能減少【答案】AD【解析】AB．由圖可知當(dāng)時(shí)，M點(diǎn)電勢最小，為1V；當(dāng)，M點(diǎn)電勢最大，為4V；則可知電場方向與AC的夾角為45°，即沿AD連線方向上，大小為故A正確，B錯(cuò)誤；C．AC兩點(diǎn)之間的電勢差為將一電子由A點(diǎn)移至C點(diǎn)，電場力做功故C錯(cuò)誤；D．BD兩點(diǎn)之間的電勢差為將一質(zhì)子由B點(diǎn)移至D點(diǎn)，電場力做功即電勢能減小，故D正確。故選AD。三、填空題（本題共兩題，第9題2分，第10題4分，共6分。）9.面積為的單匝矩形線圈放在勻強(qiáng)磁場中，若線圈與磁場平行時(shí)，穿過線圈的磁通量是______；當(dāng)線圈平面與磁場方向垂直時(shí)，穿過線圈的磁通量是，那么，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是______T?！敬鸢浮竣?0②.【解析】[1][2]磁通量的定義式為其中為與的夾角。當(dāng)線圈與磁場平行時(shí)，，當(dāng)線圈平面與磁場方向垂直時(shí)，，，可得10.如圖所示，靈敏電流計(jì)的滿偏電流Ig=100μA，內(nèi)阻Rg=90Ω，O、A的量程是1mA，O、B的量程是1V，則電路圖中的R1=______Ω；R2=______Ω。【答案】①.10②.991【解析】[1]根據(jù)串并聯(lián)電路電壓、電流規(guī)律可得[2]根據(jù)串并聯(lián)電路電壓、電流規(guī)律可得四、實(shí)驗(yàn)題（共15分）11.如圖所示為多用電表示意圖，其中A、B、C為三個(gè)可調(diào)節(jié)的部件，某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中用它測量一阻值約為1~3kΩ的電阻，他測量的操作步驟如下：（1）調(diào)節(jié)可動部件A，使電表指針指向左邊零刻度處；（2）調(diào)節(jié)可調(diào)部件B，使它的尖端指向歐姆擋的×100位置；（3）將紅黑表筆分別插入正負(fù)插孔中，筆尖相互接觸，調(diào)節(jié)可動部件C，使電表指針指向______（填“左”或“右”）端零位置：（4）將兩只表筆分別與待測電阻兩端相接，進(jìn)行測量讀數(shù)：（5）換成測另一阻值為的電阻時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)B，使它的尖端指向______（填“×10”或“×100”或“×1k”）的位置，此時(shí)還必須重復(fù)步驟3，才能進(jìn)行測量，若電表讀數(shù)如圖所示，則該待測電阻的阻值是______；【答案】①.右②.③.22k##22000【解析】[1]將紅黑表筆分別插入正負(fù)插孔中，筆尖相互接觸，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)控旋鈕，使指針指向右端零位置，即零歐姆的位置。[2]換成測另一阻值為的電阻時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)選擇開關(guān)，使它的尖端指向“×1k”的位置。[3]該待測電阻的阻值為12.在測量電源電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室備有下列實(shí)驗(yàn)器材：A.電壓表V1（量程0~3V，內(nèi)阻約6kΩ）B.電壓表V2（量程0~6V，內(nèi)阻約20kΩ）C.電流表A1（量程0~0.6A，內(nèi)阻0.5Ω）D.電流表A2（量程0~200mA，內(nèi)阻約20Ω）E.滑動變阻器R1（最大電阻10Ω，允許通過的最大電流2A）F.滑動變阻器R2（最大電阻200Ω，允許通過的最大電流150mA）G.一節(jié)干電池E（電動勢約為1.5V）H.開關(guān)S、導(dǎo)線若干（1）為提高實(shí)驗(yàn)的精確程度，電壓表應(yīng)選用___________；電流表應(yīng)選用___________；滑動變阻器應(yīng)選用___________；（以上均填器材前的序號）（2）為了較為精確的測定干電池的電動勢和內(nèi)阻，該同學(xué)用伏安法測量，請?jiān)趫D甲的虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)所需的電路圖，并標(biāo)注元件符號；___________（3）在實(shí)驗(yàn)中測得多組電壓和電流值，得到如圖乙所示的U-I圖像，由圖像可得該電源電動勢___________V，內(nèi)阻___________Ω；（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（4）一位同學(xué)對以上實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了誤差分析，其中正確的是___________。A.實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，主要是由于電壓表的分流作用B.實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，主要是由于電流表的分壓作用C.實(shí)驗(yàn)得出的電動勢等于真實(shí)值D.實(shí)驗(yàn)得出的內(nèi)阻大于真實(shí)值【答案】①.A②.C③.E④.⑤.1.5⑥.0.50⑦.C【解析】(1)[1][2][3]由于一節(jié)干電池電動勢約為1.5V，為提高實(shí)驗(yàn)的精確程度，電壓表應(yīng)選用量程0～3V，即選A；為了便于調(diào)節(jié)，滑動變阻器應(yīng)選最大電阻10Ω，即選E；根據(jù)電流表量程0～0.6A，即選C(2)[4]由于電流表A1的內(nèi)阻已知，為了較為精確的測定干電池的電動勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)所需要的電路圖為(3)[5][6]根據(jù)閉合電路的歐姆定律得所以U-I圖像的縱截距表示電動勢，則圖像斜率的絕對值表示內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻之和，則(4)[7]由于電流表內(nèi)阻RA1已知，電源等效內(nèi)壓等于電源內(nèi)壓加IRA1，這樣路端電壓與電路電流的測量均無誤差，故電動勢和內(nèi)阻的測量值均等于真實(shí)值，即E測=E真，r測=r真故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。五、計(jì)算題（共39分）解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13.如圖所示，在豎直平面內(nèi)，光滑絕緣直桿AC與半徑為的圓周交于B、C兩點(diǎn)，在圓心處有一固定的正點(diǎn)電荷，B點(diǎn)為AC的中點(diǎn)，C點(diǎn)位于圓周的最低點(diǎn)?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為-q、套在桿上的帶負(fù)電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止開始沿桿下滑。已知重力加速度為g，A點(diǎn)距過C點(diǎn)的水平面的豎直高度為3R，小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為。求：（1）小球滑到C點(diǎn)時(shí)的速度大??；（2）若以C點(diǎn)作為參考點(diǎn)（零電勢點(diǎn)），試確定A點(diǎn)的電勢?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）根據(jù)點(diǎn)電荷的電場特征可知，BC所在的圓是一個(gè)等勢面，所以小球從B到C電場力做的總功為零，由幾何關(guān)系可得BC的豎直高度為根據(jù)動能定理有

解得（2）小球從A到C，重力和電場力均做正功，所以由動能定理有

得

又因?yàn)?/p>

且點(diǎn)為零電勢點(diǎn)，則

14.如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d=40cm。電源電動勢E=24V，內(nèi)電阻r=1Ω，電阻R=15Ω。閉合S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0=4m/s豎直向上射入板間。若小球帶電量為q=1×10－2C，質(zhì)量為m=2×10－2kg，不考慮空氣阻力。那么，滑動變阻器滑片P在某位置時(shí)，小球恰能到達(dá)A板。（g取10m/s2），求：（1）兩極板間的電場強(qiáng)度大?。唬?）滑動變阻器接入電路的阻值；（3）重新調(diào)節(jié)滑片P的位置，使滑動變阻器上消耗的功率達(dá)到最大值，同時(shí)改變AB的板間距離，使得小球依然能以