2024-2025学年福建省福州高级中学高二（上）期中物理试卷（选择性）（含答案）

这是一份2024-2025学年福建省福州高级中学高二（上）期中物理试卷（选择性）（含答案），共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
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，将塑料带往上抛，PVC管放在塑料带下方，可观察到塑料带化身为“章鱼”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，塑料带会张开是因为受到了PVC管对它的吸引力
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
2.如图所示，水平放置的绝缘圆柱体两底面圆心P、Q处分别放置两个带有等量异种电荷的小球(可视为点电荷)。O为P、Q连线的中点，A、C是底面上的两点，B、D是过O点横截面上的两点，且A、B、C位于同一直线上。下列说法正确的是( )
A. A、C两点的电场强度相同
B. B、D两点的电场强度相同
C. B点的电场强度大于O点的电场强度
D. 将正试探电荷从B点沿直线移动至O点，电场力做正功
3.如图所示，虚线框内为多用电表欧姆挡的内部电路，a、b为电表面板上的表笔插孔，下列说法正确的是( )
A. b孔插黑表笔
B. 若要测量电路中某电阻的阻值，需要断开开关，但可将该电阻连在电路中进行测量
C. 更换倍率测量电阻时，不需要重新进行欧姆调零
D. 用“×100Ω”倍率测量时指针偏转较小，应先换用“×1000Ω”倍率
4.如图所示为某手机电池的铭牌信息，显示：“额定容量：3000mA⋅ℎ、11.4W⋅ℎ；额定电压：3.8V；充电限制电压：4.35V”。电池充满电后手机可通话5ℎ或待机100ℎ，则根据所给信息，下列说法正确的是( )
A. 手机容量“3000mA⋅ℎ”和“11.4W⋅ℎ”都指电量 B. 手机通话时的功率为2.28W
C. 手机待机时的电流为0.3A D. 以2A电流给该电池充电，充满电最多需要2ℎ
二、多选题：本大题共4小题，共24分。
5.关于电路的有关知识，下列说法正确的是( )
A. 电流既有大小，又有方向，是一个矢量
B. 电动势的单位跟电压的单位一致，电动势就是两极间的电压
C. 若把金属丝的温度降到绝对零度附近，则电阻率可能会变成零
D. 单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，电流就越大
6.某静电场中x轴上电场强度E随x变化的关系如图所示，设x轴正方向为电场强度的正方向。一带电荷量大小为q的粒子从坐标原点O沿x轴正方向运动，结果粒子刚好能运动到x=3x0处，假设粒子仅受电场力作用，E0和x0已知，则( )
A. 粒子可能带负电
B. 粒子沿x轴正方向运动过程中电势能先减小后增大
C. 粒子的初动能大小为32qE0x0
D. 粒子沿x轴正方向运动过程中最大动能为qE0x0
7.如图所示，电路中E、r为电源的电动势和内电阻，R1、R2、R3为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表，开关闭合时，平行金属板中一带电小液滴P处于静止状态，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动后，下列说法中正确的是( )
A. 油滴带负电，将向下运动
B. 电压表示数变大，电流表示数变小
C. 电源的效率变大，输出功率变小
D. 若电压表、电流表的示数变化量分别为ΔU和ΔI，则|ΔU||ΔI|=r+R1
8.将一直流电源的总功率PE电源内部的发热功率Pr和输出功率PR随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示。以下判断正确的是( )
A. 电源的电动势E=4V
B. 电源的内电阻r=1Ω
C. 电源的最大输出功率Pm=2.05W
D. b、c图线的交点与a、b图线的交点的横坐标之比一定为1：2，纵坐标之比一定为1：4
三、填空题：本大题共3小题，共9分。
9.如图所示，A、B是材料相同、厚度相同、表面为正方形的金属导体，两正方形的边长之比为2：1，通过这两个导体的电流方向如图所示，不考虑温度对电阻率的影响，则两个导体A与B的电阻之比为______，并联在电路中，自由电子定向移动的平均速率之比为______。
10.如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。则电容器的电容将______(填“增大”、“减小”或“不变”)。膜片下移过程中，电流表有______(填“a到b”或“b到a”)的电流。
11.如图甲、乙两个电路，是利用一个灵敏电流表G(500uA,200Ω)和一个电阻箱R改装成电压表或电流表，若电压表量程为3V，电流表量程为2.5mA，甲表中电阻箱的阻值是______Ω，乙表中电阻箱的阻值是______Ω，若使用中发现甲表的示数总比准确值稍小一些，则可适当______(选填“增大”或“减小”)电阻箱R的阻值。
四、实验题：本大题共2小题，共14分。
12.某同学做“测定电动势约2V内阻约4Ω的电池的电动势和内阻”实验。他采用如图1所示的实验电路进行测量。现有下列器材供选用：

A.电压表(0～3V，内阻约10kΩ)
B.电流表(0～0.6A，内阻约0.4Ω)
C.滑动变阻器(20Ω,2A)
D.开关、导线若干
(1)图1的实验电路图中，闭合开关前，滑动变阻器的划片应置于最______(选填“左”或“右”)端。
(2)图2中给出了做实验所需要的各种仪器。请你按电路图把实验电路补充完整。
(3)根据实验数据做出U−I图像，如图3所示，蓄电池的电动势E= ______V，内电阻______Ω。(结果均保留2位有效数字)
13.某学习小组设计了一个测量金属棒电阻率的实验方案：
(1)利用螺旋测微器和游标卡尺分别测量金属棒的直径和长度，测量结果分别如图(a)和(b)所示，则该金属棒的直径d= ______mm，金属棒的长度为L= ______cm。

(2)用多用电表粗测金属棒的阻值：将多用电表的功能旋钮调至“×100Ω“挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图(c)所示，则金属棒的阻值约为______Ω。
(3)用伏安法精确地测量金属棒的阻值，实验室提供器材如下：
A.金属棒
B.两节干电池：电源电压3V
C.电流表A1：满偏电流6mA，内阻为50Ω
D.电流表A2满偏电流0.6A，内阻为10Ω
E.电压表V1：量程0～3V，内阻约为22kΩ
F.电压表V2：量程0～15V，内阻约为2kΩ
G.电阻箱RP；最大阻值为999.9Ω
H.滑动变阻器R：阻值范围为0～50Ω
L.开关、导线若干
①为减小测量误差，在实验中，电流表应选用______，电压表应选用______；(选填器材前的字母序号)
②实验电路应采用下列电路方案______(选填“甲”，“乙”，“丙”，“丁”)更合理。

③若此时电压表的读数为2.50V，电流表的示数为3.125mA，根据你选择的电路图可得：金属棒的电阻R= ______Ω。
(4)用题中所给字母表示金属棒电阻率的表达式：ρ= ______(用字母d，L，R，π表示)。
五、计算题：本大题共3小题，共37分。
14.如图所示电路图，电源的电动势E=105V，内阻r未知，电动机的内阻为r0=20Ω，定值电阻的阻值R=50Ω，电容器的电容C=10−6F，当把两个开关都闭合，电容器的带电量为Q=10−4C，电动机正常工作，流过电动机的电流为IM=0.5A，求：
(1)电源的内阻；
(2)电动机正常工作时输出的机械功率。
15.如图所示，半径为R的圆处在匀强电场中，电场线与圆面平行，在圆周上A点以大小为v的速度将质量为m、电荷量为q的带正电的粒子射入电场，结果粒子经过圆上B点时，速度大小为2v，若以大小为2v的速度从A点射入电场，粒子经过圆上C点时，速度大小为 7v，B点是AC弧的中点，AC是圆的直径。不计粒子的重力，求：
(1)A、B间的电势差UAB；
(2)求出匀强电场的电场强度大小；
(3)画出一条过B点的电场线(保留作图痕迹)。
16.如图，从A处由静止释放的离子a，经电压为U(未知)的加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场，之后经过一段运动后从该矩形区域边界上的某点离开电场，电场方向水平向左；静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，已知圆弧虚线所在处电场强度为E0，方向如图所示，圆弧虚线对应的半径为R1；离子质量为m、电荷量为q；QN=R，PN=1.5R，离子重力不计。
(1)求加速电场电压U的大小；
(2)若离子a离开矩形区域电场时的动能是进入该电场时动能的17倍，求矩形区域QNCD内匀强电场电场强度E的大小；
(3)若从A点静止释放另一正离子b，其电荷量为4q，其他条件不变，矩形区域QNCD内匀强电场与(2)中的相同，求该正离子b从矩形区域离开的位置。
参考答案
1.C
2.B
3.D
4.B
5.CD
6.BC
7.AD
8.BD
9.1：1 1：2
10.增大 b到a
11.50 5800 增大
12.左 2.0 3.8
5.015 700 C E 丁 800 Rπd24L
14.解：(1)根据C=QU得：路端电压U=QC=10−410−6V=100V
过电阻R的电流IR=UR=10050A=2A
根据闭合电路欧姆定律得：E=U+(IM+IR)r，代入数据解得：r=2Ω
(2)电动机的热功率P热=IM2r0=0.52×20W=5W
其机械功率P=UIM−P热
代入数据解得：P=45W
答：(1)电源的内阻为2Ω；
(2)电动机正常工作时输出的机械功率为45W。
15.解：(1)粒子从A到B的过程，由动能定理得：qUAB=12m(2v)2−12mv2，
解得：UAB=3mv22q；
(2)粒子从A到C的过程，由动能定理得：qUAC=12m( 7v)2−12m(2v)2，
解得：UAC=3mv22q；
结合(1)可知，B、C两点电势相等，则直线BC为一条等势线，匀强电场中电场线与等势线互相垂直，沿电场方向电势降低，则可得如图一条电场线：

结合题意，由几何关系可知AB= 2R，
由匀强电场中电势差与电场强度的关系可得，电场强度大小为：E=UABAB=3mv22q 2R=3 2mv24qR；
(3)结合(2)可知，画出为一条过B点的电场线，如下图，实线即为所求：

答：(1)A、B间的电势差UAB为3mv22q；
(2)匀强电场的电场强度大小为3 2mv24qR；
(3)见解析。
16.解：(1)离子在加速电场中加速，根据动能定理可得：qU=12mv2，解得：v= 2qUm
离子在辐向电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，根据牛顿第二定律可得：qE0=mv2R，解得：U=RE02；
(2)若从矩形区域QD出射，沿CD方向有：R=vt
沿CN方向有：
x=12at2vx=at
因离子a离开矩形区域电场时的动能是进入该电场时动能的17倍，故vx=4v
联立解得：x=2R>1.5R，故离子a从NQ离开矩形区域
根据动能定理可得：1.5qER=17×12mv2−12mv2
解得：E=163E0
(3)沿CD方向有：y=vt1
沿CN方向有：1.5R=12a1t124Eq=ma1
联立解得：y=3R8，因此该正离子b从矩形区域N点上方3R8的位置离开。
答：(1)加速电场电压U的大小为RE02；
(2)矩形区域QNCD内匀强电场电场强度E的大小为163E0；
(3)正离子b从矩形区域N点上方3R8的位置离开。