精品解析：福建省福州高级中学2023-2024学年高二上学期期中物理试题（解析版）

这是一份精品解析：福建省福州高级中学2023-2024学年高二上学期期中物理试题（解析版），共18页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 广州塔尖装有避雷针，某次雷雨天气闪电击中避雷针，避雷针发生尖端放电现象，如图甲所示。若避雷针上方的乌云带负电，以下说法正确的是（ ）
A. 图乙中的虚线表示电场线B. b点场强大于a点场强
C. a、b两点的电势相等D. 同一负电荷在b点的电势能大于在a点的电势能
【答案】B
【解析】
【详解】A．图乙中的虚线表示等差等势面，A错误；
B．b点等差等势面较密集，则场强较大，B正确；
C．乌云带负电，则电场线向上，a点电势低于b点电势，C错误；
D．负电荷在电势高的位置电势能小，则b点的电势能较小，D错误。
故选B。
2. 如图，A、B、C、D是正方形的四个顶点，A点和C点放有电荷量都为q的正点电荷，在B点放一未知电荷后，恰好D点的电场强度等于0。则（ ）

A. 未知电荷带正电
B. A、C两点处的电荷在D点产生的电场强度相同
C. 若拿走A点的点电荷，D点的电场强度方向由D指向A
D. 若拿走B点的点电荷，D点的电场强度方向由D指向B
【答案】C
【解析】
【详解】A．A点和C点放有电荷量都为q的正点电荷，在D点产生的电场沿BD方向，故B点电荷在D点产生的电场应沿DB方向，未知电荷应带负电，A错误；
B．A、C两点处的电荷在D点产生的电场强度大小相等，方向不同，B错误；
C．三个点电荷在D点的场强如图所示

若拿走A点的点电荷，由几何关系可知，D点的合场强方向由D指向A，C正确；
D．若拿走B点的点电荷，D点的电场强度方向由B指向D，D错误。
故选C。
3. 工业生产中有一种叫电子束焊接机的装置，其核心部件由如图所示的高压辐向电场组成。该电场的电场线如图中带箭头的直线所示。一电子在图中H点从静止开始只在电场力的作用下沿着电场线做直线运动。设电子在该电场中的运动时间为t，位移为x，速度为v，受到的电场力为F，电势能为Ep，运动经过的各点电势为φ，则下列四个图像可能合理的是（ ）
A B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】B．电子所受的电场力的方向与电场强度方向相反，指向圆心，所以电子向圆心运动，电场强度逐渐增大，根据 ，电场力逐渐增大，图线向上，B错误；
A．电子的加速度 ，电子向圆心运动，电场强度增大，电子的加速度增大，速度图线的斜率增大，图线向上弯曲，A错误；
C．根据，电子向圆心运动，电场强度增大，电势能图线的斜率增大，图线向上弯曲，C错误；
D．根据
解得

电子向圆心运动，逆电场线运动电势升高；电子向圆心运动，电场强度增大，电势图线的斜率增大，图线向上弯曲，D正确。
故选D。
4. 如图甲所示，M为电动机，当滑动变阻器R的触头P从一端滑到另一端的过程中，两个电压表的示数随电流表示数的变化情况如图乙所示。已知电流表示数小于0.2A时，电动机不发生转动，各电表均视为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A. 滑动变阻器的最大阻值为3ΩB. 电路中电源的内阻为0.2Ω
C. 此过程电动机的最大发热功率为0.90WD. 此过程电动机的最大输出功率为0.54W
【答案】D
【解析】
【详解】B．由题意可知，当通过电动机的电流小于0.2A时，电动机属于纯电阻元件，其U-I图线应为直线，当通过电动机的电流大于0.2A时，电动机属于非纯电阻元件，U-I图线将不再是直线，结合图像可知，当电流为0.1A时，路端电压为3.4V，此时滑动变阻器接入回路的电阻最大；当电流为0.3A时，路端电压为3.0V，此时滑动变阻器接入回路的电阻为零，根据闭合电路欧姆定律可得
代入数据解得
，
故B错误；
A．电动机线圈电阻为
解得滑动变阻器的最大阻值为
故A错误；
C．电动机的最大发热功率为
故C错误；
D．电动机的最大输出功率为
故D正确。
故选D。
二、双项选择题
5. 有两个相同的灵敏电流计,允许通过的电流最大值为Ig = 1mA，表头内阻为Rg = 50Ω,若改装成一个量程为0 -3V的电压表和一个量程为0 -0.6A的电流表,应给它们分别( )
A. 串联一个550Ω的电阻改装成电压表
B. 串联一个2950Ω的电阻改装成电压表
C. 并联一个0.083Ω的电阻改装成电流表
D. 并联一个0.017Ω的电阻改装成电流表
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．把灵敏电流表改装成3V电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值：
，
A错误B正确；
CD．把灵敏电流计改装成0.6A的电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值：
，
C正确D错误；
故选BC。
6. 如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用、、和表示，电流表和电压表的示数变化量分别用、表示，下列判断正确的是（ ）
A. 变大，变大B. 变小，变小C. 不变D. 变大
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．通过分析电路图可知，R2和R3并联后与R1串联，R1为定值电阻，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量R2两端的电压，电压表V3测量R2、R1两端的电压，电流表测量电路的电流，在滑片向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知电流表的示数I变大，则电压表V1的示数U1变大，再根据闭合电路的欧姆定律有
可知电压表V2的示数U2变小，故B错误，A正确；
C．根据闭合电路欧姆定律得
=r
由于r不变，可知不变，故C正确；
D．电流表的示数I变大，r和R1两端的电压增大，则U2变小，所以变小，故D错误。
故选AC。
7. 如图甲所示，水平面上固定一倾角为37°的光滑绝缘斜面，空间存在水平向左的匀强电场。一带电量的小物块从斜面底端以一定初速度沿斜面上滑，图乙是在上滑过程中物块的电势能、动能分别随位移x变化的关系。已知重力加速度，g=10m/s2，则物块质量m和电场强度E的大小分别为（ ）

A. m=0.5kgB. m=0.3kg
C. E=2×105N/CD. E=2.5×105N/C
【答案】AD
【解析】
【详解】物块沿斜面向上运动，动能减小，电势能增加；由图可知当位移为5m时，有
，
所以当位移x=5m时，根据动能定理有
而
联立解得
，
故选AD。
8. 如图所示，在竖直面内，质量，带电量的带电小圆环（可视为质点）套在水平光滑绝缘细杆上，点固定带电量的点电荷，小圆环以一定的初速度从点向左运动，从杆的末端点以速度离开细杆，、在同一竖直线上，两点间距离，整个区域存在方向竖直向下，场强大小的匀强电场。已知静电力常量，重力加速度，是小圆环离开点后运动轨迹上的某点（未画出），取无穷远处电势为零，与点电荷距离为处的电势，则小圆环（ ）
A. 在点的速度大于点的速度
B. 在点的加速度小于点的加速度
C. 在距离点0.2m处的动能为0.126J
D. 将离点最远处附近很小的一段运动视为圆周运动，该圆半径约为0.16m
【答案】B
【解析】
【详解】A．小球运动过程中受到竖直向下的重力，竖直向上的匀强电场的电场力和库仑力，且
当小球运动到M点时，有
由此可知，小球离开M点后做近心运动，库仑力做正功，小球的速度增大，所以小球在N点的速度大于M点的速度，故A错误；
B．由于小球做近心运动，所以小球所受库仑力增大，加速度增大，所以小球在N点的加速度大于M点的加速度，故B正确；
C．当小球由M点运动到距离O点0.2m处的过程中，根据动能定理，有
代入数据解得
故C错误；
D．若将离M点最远处附近很小的一段运动视为圆周运动，则
联立解得
R=0.42m
故D错误。
故选B。
三、填空题
9. 电容器是一种重要的电学元件，在电工、电子技术中应用广泛。使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器与计算机相连，可以显示电路中电流随时间的变化。图甲中直流电源电动势E=8V，实验前电容器不带电。先使S与“1”端相连给电容器充电，充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的i=t曲线如图乙所示。
（1）乙图中阴影部分的面积S1___________S2；（选填“>”、“”、“