福建省福州市十校2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷(含答案)

这是一份福建省福州市十校2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷(含答案)，共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．对静电场有关知识的理解，下列说法正确的是( )
A.点电荷的电荷量一定很小
B.电场强度较大的地方电场线一定较密集
C.电场中某点的电场强度方向一定与试探电荷在该点受到的电场力方向相同
D.电场中某点的电势为零，则该点的电场强度一定也为零
2．真空中两个点电荷相互作用力为F，若将每个电荷带电量都加倍，同时使它们之间的距离减半，则它们之间的相互作用力变为( )
A.B.FC.D.
3．某粗细均匀的金属导线的电阻率为ρ，电阻为R，现将它均匀拉长到原来长度的2倍，在温度不变的情况下，则该导线的电阻率和电阻分别变为( )
A.ρ和B.ρ和C.和D.和
4．有一个负点电荷只受电场力的作用，从电场中的a点由静止释放，在它沿直线运动到b点的过程中，动能随位移s变化的关系图像如图所示，则电场线分布图是下图中的( )
二、多选题
5．利用图示电路可以检测司机是否酒驾。图中为定值电阻，R是一个“气敏传感器”，它的电阻值会随着其周围酒精气体浓度的增大而减小。若检测时司机喝了酒( )
A.电路的总电阻减小
B.电压表的示数减小
C.电路消耗的总功率变小
D.电压表和电流表示数的比值不变
6．如图所示为一简易的静电除尘器，静电高压电源的负极与矿泉水瓶中的铜丝连接，正极连接铝片，充入烟尘，通电后烟尘在电场中通过某种机制带电，被吸附在了铝片上，达到除尘效果，则烟尘( )
A.在电场中带上的是负电
B.在电场中带上的是正电
C.带电后，向铝片运动的过程中，电势能减小
D.带电后，向铝片运动的过程中，电势能增大
7．电子束焊接机中的电场线如图中虚线所示。K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为d，在两极之间加上高压U，有一电子在K极由静止被加速。不考虑电子重力，元电荷为e，则下列说法正确的是( )
A.电子由K到A做匀加速直线运动
B.M点电势低于N点电势
C.电子到达A极板时的动能大于eU
D.电子由K运动到A，其电势能减小了eU
8．喷墨打印机的简化模型如图所示。重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上。则微滴在极板间电场中( )
A.向负极板偏转
B.电势能逐渐减小
C.运动时间与匀强电场的电场强度大小无关
D.若增大两极板间的电场，微粒仍会到达纸上同一位置
三、实验题
9．如图，A、B、C三个点位于以O为圆心的圆上，直径AB与弦BC间的夹角为。A、B两点分别放有电荷量大小为、的点电荷时，C点的电场强度方向恰好沿圆的切线方向，、为______（选填“同种”或“异种”）电荷，则等于______。
10．如图，在匀强电场中有一虚线圆，ab和cd是圆的两条直径，其中ab与电场方向的夹角为，，cd与电场方向平行，a、b两点的电势差。电子在a点的电势能_____（选填“大于”“小于”或“等于”）小于在c点的电势能；将电子从c点移到d点，电场力做功为______eV。
11．如果把，的灵敏电流计和电阻箱（）改装成量程为的电压表，需要把电阻箱调成______Ω的阻值，并与灵敏电流计______（填“串联”“并联”或“混联”）在电路中。
12．在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图甲所示连接电路。电源电动势为，内阻可以忽略。单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2。实验中使用了传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流I随时间t变化的曲线如图乙所示。
（1）实验选用的电容器外壳上标有“、”，则该电容( )
A.击穿电压为
B.正常工作时电压不应超过
C.只有接在的电压两端时，电容才能正常工作
D.此电容器在电压下工作时，电容为
（2）开关S接1时，电容器的a极板带______电（选填“正”或“负”）。
（3）通过分析可知，图中图像与横轴围成的面积表示的物理量是_________。不改变电路其他参数，只增大电阻R的阻值，则此过程的曲线与横轴围成的面积将_________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
13．某同学在实验室测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，其阻值大约为。
（1）用螺旋测微器测量其横截面直径如图甲所示，由图可知其直径为_______；如图乙所示，用游标卡尺测其长度为_______；
（2）为了减小实验误差，需进一步测量圆柱体的电阻，除待测圆柱体外，实验室还备有的实验器材如下，要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，则滑动变阻器应选_______；（填器材前的字母代号）
A.电压表（量程，内阻约为）
C.电流表（量程，内阻约为）
E.滑动变阻器（阻值范围，）
F.滑动变阻器（阻值范围，）
G.直流电源E（电动势为，内阻不计）
H.开关S，导线若干
（3）请设计合理的实验电路，并将电路图画在虚线框中；
（4）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端的电压为U，圆柱体横截面的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示该圆柱体电阻率的关系式为_______。
四、计算题
14．如图所示，两个带等量负电荷的小球A、B（可视为点电荷），电荷量大小均为。A固定在竖直放置的绝缘支杆上，B静止于光滑绝缘的倾角为的斜面上且恰与A等高，若B的质量为，整个装置处于真空中，重力加速度为g取，；；。求：
（1）B球受到的静电力大小；
（2）带电小球A在图中B球静止位置处产生的电场强度；
（3）A、B两球间的距离。
15．小明同学利用所学知识，设计了一个用电动机提升重物的装置。如图是利用电动机提升重物的示意图。其中D是线圈电阻的直流电动机，P是一个质量为的重物，它用细绳拴在电动机的轴上。电源电动势，闭合开关S，重物P以速度v匀速上升，这时电流表和电压表的示数分别是和，不计电流表、电压表内阻，不计各处的摩擦，g取。求：
（1）电源的内阻r；
（2）电动机对该重物的最大提升速度；
（3）闭合开关S，若电动机因故不能转动，这时电动机实际消耗的电功率。
16．有一种电子仪器叫示波器，它的核心部件是示波管，其内部抽成真空，由电子枪、加速电场、两水平放置的平行金属板形成的偏转电场和竖直放置的荧光屏组成，如图是它内部结构的简化原理图。炽热的灯丝K可以连续发射电子，发出的电子（初速度可忽略不计）经灯丝与金属板A板间的加速电场加速后，从A板中心孔沿极板中心轴线射出后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后恰好从M板边缘飞出电场并打在荧光屏上。已知加速电压为，M、N板长是板间距离的倍，电子质量为m，电荷量为e。不计电子受到的重力和电子之间的相互作用。求：
（1）求电子穿过A板时的速度大小；
（2）M、N金属板间电势差U；
（3）电子束射出偏转场时速度偏转角度的正切值；
（4）在偏转电场中，若单位电压引起的偏转距离（即）称为示波管的灵敏度，该值越大表示示波管的灵敏度越高。在示波管结构确定的情况下，为了提高示波管的灵敏度，请分析说明可采取的措施。
参考答案
1．答案：B
解析：A.点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，物体能不能简化为点，不是看物体的体积大小和电量大小，而是看物体的大小对于两个电荷的间距能不能忽略不计，即两个带电体的形状对它的相互作用力的影响能不能忽略，故A错误；
B.电场线的密集程度代表电场强度的大小，电场线越密集，电场强度越大，故B正确；
C.电场中某点的电场强度方向一定与正试探电荷在该点受到的电场力方向相同，故C错误；
D.在电场中某点的电势为零，该点的电场强度不一定为零，例如等量异种电荷的中间位置，故D错误；故选B。
2．答案：D
解析：设两个点电荷的电荷量分别为，和距离为r，则
若将每个电荷带电量都加倍，同时使它们之间的距离减半，它们之间的相互作用力为故选D。
3．答案：A
解析：由于材料未变，则电阻率不变，将导线均匀拉长一倍，由于体积不变，则横截面积变为原来的二分之一，根据电阻定律
知电阻变为原来的4倍。故选A。
4．答案：C
解析：A.因为电荷为负所以点电荷不可能从静止开始从a点沿直线运动到b点。故A错误；
BCD.由动能定理得，在短距离内
解得
即图像斜率为qE，因为斜率逐渐增大，即点电荷从静止开始从a点沿直线运动到b点运动过程中电场强度逐渐增大。故BD错误，C正确；
故选C。
5．答案：AD
解析：若检测时司机喝了酒，则R减小，电路总电阻减小，电流变大，即电流表示数变大，两端的电压变大，电压表的示数变大，电路消耗的总功率变大；根据
可知电压表和电流表示数的比值不变。故选AD。
6．答案：AC
解析：AB.由于带电烟尘颗粒被吸附在了铝片上，即高压电源的正极，所以烟尘应受到指向正极的电场力，说明烟尘颗粒带负电，故A正确，B错误；
CD.由于烟尘运动过程中电场力做正功，所以电势能减小，故C正确，D错误。
故选AC。
7．答案：BD
解析：A.电场线越密集电场强度越大，则电子由K到A过程中，电场力变大，则根据牛顿第二定律可得加速度大小变大，不是劬加速直线运动，故A错误；
B.沿电场线方向电势降低，可知M点电势低于N点电势，故B正确；
CD.根据动能定理可得，电子到达A板时动能等于电场力所做的功，则动能等于eU；电子由K运动到A，电场力做正功，电势能减小，电势能减小了eU，故D正确，C错误。故选BD。
8．答案：BC
解析：A.由于墨汁微滴带负电，由左手定则可知受力方向向正极板；故微滴在极板间电场中向正极板偏转，故A错误；
B.由于电场对带负电墨汁微滴做正功，故微商在极板间电场中电势能减少，故B正确；
C.由于墨汁微啇在电场中做类平地运动，水平方向速度保持不变，故墨汁微商在板间的运动时间由水平方向的运动决定，与电场强度无关；故C正确；
D.由侧向位移
若增大两极板间的电场，墨汁微滴的侧向位移变大；墨汁微滴偏转角的正切值
若增大两极板间的电场，墨汁微滴偏转角增大，射出电场后做匀速直线运动，所以若增大两极板间的电场，微粒不会到达纸上同一位置，故D错误。故选BC。
9．答案：异种；
解析：根据题意可知两电荷为异种电荷，假设为正电荷，为负电荷，两电荷在C点的场强如下图
设圆的半径为r，根据几何知识可得
同时有
联立解得
10．答案：大于；
解析：根据沿着电场线方向电势逐渐降低，由题图可知
结合
可知电子在a点的电势能大于c点的电势能;
由题意，可得该匀强电场的电场强度大小为
则
可得将电子从c点移到d点，电场力做功为
11．答案：200；串联
解析：灵敏电流计，内阻100Ω，满偏电流把它改装成量程为的电压表时，需要串联一个分压电阻，阻限为
12．答案：（1）B
（2）正
（3）电荷量；不变
解析：（1）实验选用的电容器外壳上标有""，则该电容正常工作时电压不应超过，电容为。故选B。
（2）开关S接1时，电容器充电，极板带正电。
（3）根据可知，图中图像与横轴围成的面积表示的物理量是电荷量。
只增大电阻R，并不能改变电容器的充好电时的电荷量，故此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将不变。
13．答案：（1）1.850/1.851/1.849；4.250
（2）E
（3）
（4）
解析：（1）螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度读数之和，所以题中圆柱体的直径为
用游标卡尺测其长度为
（2）为了测多组实验数据，滑动变阻器应用分压接法；待测电阻大约，若用滑动变阻器调节非常不方便，且额定电流太小，所以应用滑动变阻器，即滑动变阻器选E。
（3）滑动变阻器应用分压接法，电压表内电阻较大，待测圆柱体的电阻较小，故采用电流表外接法误差较小，设计的电路图如图所示：
（4）根据电阻定律
联立可得
14．答案：（1）0.3N
（2）
（3）
解析：（1）对B进行受力分析如图所示，根据受力平衡可得
（2）带电小球A在图中B球静止位置处产生的电场强度
方向水平向左。
（3）根据可得A、B两球间的距离
（3）另解：
根据可得A、B两球间的距离
15．答案：（1）
（2）
（3）
（1）根据闭合电路的欧姆定律，
电源内阻
（2）电动机的输入功率为
电动机线圈产生的热功率为
输出功率为
当牵引力等于重力时，速度最大，则有
解得
（3）电动机不转时看作纯电阻元件，根据闭合电路的欧姆定律，
通过电动机的电流为
实际消耗的电功率为
（3）另解：根据闭合电路的欧姆定律，通过电动机的电流为
电动机两端的电压为
实际消耗的电功率为
16．答案：（1）
（2）
（3）
（4）减小加速电场电压
解析：（1）电子经过加速电场过程，根据动能定理可得
解得电子穿过A板时的速度大小为
（2）设M、N金属板的板长为L，板间距离为d，则有
电子在偏转电场中做类平抛运动，恰好从M板边缘飞出电场，则有
联立解得M、N金属板间电势差为
（3）电子离开偏转电场时，竖直方向的分速度为
速度偏转角度的正切值
联立解得
（4）电子在偏转电场中做类平抛运动，偏转位移
联立解得
示波管的灵敏度
在示波管结构确定的情况下，则减小加速电场两板间的电势差可以提高示波管的灵敏度。