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2023-2024学年福建省福州市高二上学期期中物理模拟试题（含解析）
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这是一份2023-2024学年福建省福州市高二上学期期中物理模拟试题（含解析），共9页。试卷主要包含了下列说法中正确的是等内容，欢迎下载使用。
单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得4分，选错得0分。
1.下列说法中正确的是（ ）
A．由公式知，某点的场强与检验电荷在该点时受到的电场力成正比，与其电荷量成反比
B．密立根测定元电荷，电子和质子都是元电荷
C．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度一定为零
D．同一电场中，电场强度越大的位置电势越高
2.小张同学在空气干燥的教室里进行一个小实验，将一塑料绳撕成细丝后，一端打结，做成“水母”的造型，用毛巾顺着细丝向下捋几下，同样用毛巾来回摩擦PVC（塑料）管。将“水母”抛向空中，然后把PVC管从下方靠近它，直到“水母”处于悬停状态，则（ ）
A．PVC管带电方式属于感应起电
B．“水母”在空中悬停时，PVC管对它向上的静电力大于它所受重力
C．用毛巾摩擦后，“水母”与PVC管带异种电荷
D．PVC管与“水母”相互靠近过程中，两者间相互作用力变大
3.如图所示，一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右端。不计重力，下列表述错误的是（ ）
A．粒子带正电
B．粒子在M点的速率最小
C．粒子在电场中的加速度不变
D．粒子在电场中的电势能先增加后减小
4.如图所示，两个固定的等量正点电荷相距4L，其连线的中点为O，以O为圆心、L为半径的圆与两正点电荷间的连线及连线的垂直平分线分别交于a、b和c、d，以O为坐标原点、垂直ab向上为正方向建立Oy轴，Ob为x轴的正方向。若带正电的试探电荷从a点由静止出发，沿直线aOb运动到b点，下列各图关于试探电荷速度v、电势能Ep及x轴上各点电场强度E、电势φ的描述正确的是（ ）
B．
C． D．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
5.现代避雷针是美国科学家富兰克林发明的。避雷针，又名防雷针、接闪杆，是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。如图所示为避雷针周围的等势面分布情况，电场中有M、N、P三点，则下列说法正确的是（ ）
A．P、M两点电势差UPM=2kV
B．P点的场强大小比M点的小
C．M、N两点的场强相同
D．电子在P点的电势能大于其在N点的电势能
6.某同学通过实验，描绘出了两个电阻、的伏安特性曲线，如图所示，两条图线交于点P，的图像在P点的切线与纵轴的交点值为0.4。下列说法正确的是（ ）
A．的电阻为1Ω
B．的电阻为10Ω
C．的电阻为2Ω
D．的电阻随电压的增大而增大
7.我国新能源汽车发展迅速，部分新能源汽车使用磷酸铁锂电池供电。某磷酸铁锂电池的电池容量为，平均工作电压3.2V，平均工作电流为2A，则下列说法正确的是（ ）
A．该电池的平均输出功率为6.4W
B．该电池可以正常工作41.6h
C．该电池最多可以储存的电能为93600J
D．该电池最多可以储存的电荷量为93600C
8.一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、12V、18V。下列说法正确的（ ）
A．电场强度的大小为V/cm
B．坐标原点处的电势为6V
C．电子从b点运动到c点，电场力做功为6eV
D．电子在a点的电势能比在b点的低2e
三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。
9.（1）一根粗细均匀的金属丝，当其两端电压为U时，通过的电流是I。若将此金属丝均匀拉长到原来的2倍时，电流仍为I，金属丝两端所加的电压应为 。
（2）如图所示为一双量程电压表的示意图，已知电流表G的量程为0～10mA，内阻为60Ω，图中串联的分压电阻R1=440Ω，则R2= Ω。
10.一台小型电动机在3V电压下工作，用此电动机提升重力为4N的物体时，通过电动机的电流是0.2A，电动机线圈的电阻为5。若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，则电动机的输入功率为 W，电动机的输出功率为 W。
11.如图甲所示是观察电容器的充、放电现象的实验装置。电源输出电压恒为8V。S是单刀双掷开关，G为灵敏电流计，C为平行板电容器，（已知电流）
（1）当开关S接 时（选填“1”或“2”），平行板电容器充电，在充电开始时电路中的电流比较 （选填“大”或“小”）。
（2）电容器放电时流经G表的电流方向与充电时 （选填“相同”或“相反”）
（3）将G表换成电流传感器，电容器充电完毕后再放电，其放电电流随时间变化图像如图乙所示，已知如图所围的面积约为50个方格，可算出电容器带电量为 ，电容器的电容为 。
12.要测定一个圆柱体的电阻率，进行了如下操作∶
（1）用10分度的游标卡尺测量圆柱体的长度L，可知其长度为 cm；用螺旋测微器测量其直径D如图，可知其直径为 mm。
（2）圆柱体的电阻大约为5 Ω，先用伏安法测出电阻R，然后根据电阻定律计算出该圆柱体的电阻率。为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材：
A．电压表0～3 V，内阻约10 kΩ B．电压表0～15 V，内阻约50 kΩ
C．电流表0～0.6 A，内阻约0.05 Ω D．电流表0～3 A，内阻约0.01 Ω
E．滑动变阻器，0～10 Ω F．滑动变阻器，0～100 Ω
①要求较准确地测出其阻值，电压表应选 ，滑动变阻器应选 。（填序号）
②在测定阻值较小的金属的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是( )
A． B．C．D．
（3）若金属丝电阻用R表示，则该金属材料的电阻率 。（用所给的字母表示）
13.（10分）如图所示，在方向水平、足够大的匀强电场中，一不可伸长的绝缘细线的一端连着一个质量为m、带电量为q的带电小球，另一端固定于O点，平衡时细线与竖直方向的夹角成30°。求：
（1）带电小球的带电性，电场强度的大小；
（2）若剪断细线，则小球的加速度大小；
（3）剪断细线开始，小球经历2秒电场力做功大小。
14.（13分）如图所示，水平绝缘轨道的B端与处于竖直平面内的四分之一粗糙圆弧形绝缘轨道平滑连接，水平绝缘轨道的动摩擦因数为，圆弧的半径。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度。现有一质量的带电体（可视为质点）放在水平轨道上与B端距离的位置，由于受到电场力的作用，带电体由静止开始运动。已知带电体所带电荷量，取重力加速度大小。
（1）求在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小；
（2）求运动到圆弧轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小；
（3）若经过点的速度大小为，则经过段克服摩擦力做的功。
15.（17分）示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。电子示波器的心脏是示波管，在如图所示的示波管模型中，电荷量为e、质量为m的电子从灯丝K发出（初速度不计），经加速电场加速后，从AB板中心孔S沿中心线SO以速度v射入平行板电容器，穿出偏转电场后，再经过一段匀速直线运动最后打到荧光屏上的C点。已知平行板电容器上极板带负电，下极板带正电，两极板间的电压大小为，板长为2L，两极板间的距离为d，偏转电场两极板右端到荧光屏的距离为L，不计电子重力。求：
（1）加速电场的电压的大小；
（2）电子从水平偏转电场射出时的侧移量y和荧光屏上OC的距离；
（3）若平行板电容器与电源断开，两板上所带电量不变，仅增大两极板间距，该电子仍能打到荧光屏上而显示亮点C吗？请列式并说明理由。
答案及评分标准
单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。
三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。
9. 1000（4分，每空2分）
10. 0.6 0.4（4分，每空2分）
11. （1） 1 （1分） 大 （1分）
（2） 相反 （1分 ）
（3） （1分） （1分）
12. （1） 2.26 （1分） 6.360（其他答案6.359/6.361/6.362 ） （1分）
（2） A （1分） E （1分） D （1分） （3） （2分）
13. （10分）【正确答案】（1）带正电，；（2）；（3）
【详解】（1）根据受力分析可知，小球所受电场力方向与场强方向相同，所以小球带正电，带电小球在重力mg、电场力qE和绳的拉力T作用下处于平衡，则有
（2分）
解得
（1分）
（2）剪断细线时小球在重力mg、电场力qE 的合力作用下，沿细线方向做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得
（2分）
解得
（1分）
（3）2秒钟内小球发生的位移
（2分）
小球沿电场线移动的位移
所以电场力做的正功为
（2分）
14.（13分）【正确答案】（1）4m/s2；4m/s；（2）42N；（3）2.5J
【详解】（1）在水平轨道上运动的加速度大小
（3分）
运动到端时的速度大小
（2分）
（2）在B点时，由牛顿第二定律可得
（2分）
解得
FN=42N （1分）
由牛顿第三定律可知，对圆弧轨道的压力大小42N； （1分）
（3）由B到C由动能定理得
（3分）
解得
Wf=2.5J （1分）
15.（17分）【正确答案】（1）；（2）；（3）能
【详解】（1）粒子在加速电场中加速，由动能定理可得
（2分）
解得
（1分）
（2）粒子在偏转电场中做类平抛运动，如图所示
垂直电场方向有
（2分）
沿电场方向有
（2分）
侧移量
（2分）
解得
（1分）
由几何关系可知
（1分）
得荧光屏上间的距离
（1分）
（3）因两板上所带电量不变，根据
（1分）
（1分）
（1分）
解得
（1分）
仅增大两极板间距，板间电场强度不变，带电粒子在电场中的受力情况不变，则运动情况不变，故该电子仍能打到荧光屏上而显示亮点C。 （1分）1
2
3
4
5
6
7
8
C
D
A
D
BD
CD
AD
AC
单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对得4分，选错得0分。
1.下列说法中正确的是（ ）
A．由公式知，某点的场强与检验电荷在该点时受到的电场力成正比，与其电荷量成反比
B．密立根测定元电荷，电子和质子都是元电荷
C．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度一定为零
D．同一电场中，电场强度越大的位置电势越高
2.小张同学在空气干燥的教室里进行一个小实验，将一塑料绳撕成细丝后，一端打结，做成“水母”的造型，用毛巾顺着细丝向下捋几下，同样用毛巾来回摩擦PVC（塑料）管。将“水母”抛向空中，然后把PVC管从下方靠近它，直到“水母”处于悬停状态，则（ ）
A．PVC管带电方式属于感应起电
B．“水母”在空中悬停时，PVC管对它向上的静电力大于它所受重力
C．用毛巾摩擦后，“水母”与PVC管带异种电荷
D．PVC管与“水母”相互靠近过程中，两者间相互作用力变大
3.如图所示，一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右端。不计重力，下列表述错误的是（ ）
A．粒子带正电
B．粒子在M点的速率最小
C．粒子在电场中的加速度不变
D．粒子在电场中的电势能先增加后减小
4.如图所示，两个固定的等量正点电荷相距4L，其连线的中点为O，以O为圆心、L为半径的圆与两正点电荷间的连线及连线的垂直平分线分别交于a、b和c、d，以O为坐标原点、垂直ab向上为正方向建立Oy轴，Ob为x轴的正方向。若带正电的试探电荷从a点由静止出发，沿直线aOb运动到b点，下列各图关于试探电荷速度v、电势能Ep及x轴上各点电场强度E、电势φ的描述正确的是（ ）
B．
C． D．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
5.现代避雷针是美国科学家富兰克林发明的。避雷针，又名防雷针、接闪杆，是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。如图所示为避雷针周围的等势面分布情况，电场中有M、N、P三点，则下列说法正确的是（ ）
A．P、M两点电势差UPM=2kV
B．P点的场强大小比M点的小
C．M、N两点的场强相同
D．电子在P点的电势能大于其在N点的电势能
6.某同学通过实验，描绘出了两个电阻、的伏安特性曲线，如图所示，两条图线交于点P，的图像在P点的切线与纵轴的交点值为0.4。下列说法正确的是（ ）
A．的电阻为1Ω
B．的电阻为10Ω
C．的电阻为2Ω
D．的电阻随电压的增大而增大
7.我国新能源汽车发展迅速，部分新能源汽车使用磷酸铁锂电池供电。某磷酸铁锂电池的电池容量为，平均工作电压3.2V，平均工作电流为2A，则下列说法正确的是（ ）
A．该电池的平均输出功率为6.4W
B．该电池可以正常工作41.6h
C．该电池最多可以储存的电能为93600J
D．该电池最多可以储存的电荷量为93600C
8.一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、12V、18V。下列说法正确的（ ）
A．电场强度的大小为V/cm
B．坐标原点处的电势为6V
C．电子从b点运动到c点，电场力做功为6eV
D．电子在a点的电势能比在b点的低2e
三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。
9.（1）一根粗细均匀的金属丝，当其两端电压为U时，通过的电流是I。若将此金属丝均匀拉长到原来的2倍时，电流仍为I，金属丝两端所加的电压应为 。
（2）如图所示为一双量程电压表的示意图，已知电流表G的量程为0～10mA，内阻为60Ω，图中串联的分压电阻R1=440Ω，则R2= Ω。
10.一台小型电动机在3V电压下工作，用此电动机提升重力为4N的物体时，通过电动机的电流是0.2A，电动机线圈的电阻为5。若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，则电动机的输入功率为 W，电动机的输出功率为 W。
11.如图甲所示是观察电容器的充、放电现象的实验装置。电源输出电压恒为8V。S是单刀双掷开关，G为灵敏电流计，C为平行板电容器，（已知电流）
（1）当开关S接 时（选填“1”或“2”），平行板电容器充电，在充电开始时电路中的电流比较 （选填“大”或“小”）。
（2）电容器放电时流经G表的电流方向与充电时 （选填“相同”或“相反”）
（3）将G表换成电流传感器，电容器充电完毕后再放电，其放电电流随时间变化图像如图乙所示，已知如图所围的面积约为50个方格，可算出电容器带电量为 ，电容器的电容为 。
12.要测定一个圆柱体的电阻率，进行了如下操作∶
（1）用10分度的游标卡尺测量圆柱体的长度L，可知其长度为 cm；用螺旋测微器测量其直径D如图，可知其直径为 mm。
（2）圆柱体的电阻大约为5 Ω，先用伏安法测出电阻R，然后根据电阻定律计算出该圆柱体的电阻率。为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材：
A．电压表0～3 V，内阻约10 kΩ B．电压表0～15 V，内阻约50 kΩ
C．电流表0～0.6 A，内阻约0.05 Ω D．电流表0～3 A，内阻约0.01 Ω
E．滑动变阻器，0～10 Ω F．滑动变阻器，0～100 Ω
①要求较准确地测出其阻值，电压表应选 ，滑动变阻器应选 。（填序号）
②在测定阻值较小的金属的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是( )
A． B．C．D．
（3）若金属丝电阻用R表示，则该金属材料的电阻率 。（用所给的字母表示）
13.（10分）如图所示，在方向水平、足够大的匀强电场中，一不可伸长的绝缘细线的一端连着一个质量为m、带电量为q的带电小球，另一端固定于O点，平衡时细线与竖直方向的夹角成30°。求：
（1）带电小球的带电性，电场强度的大小；
（2）若剪断细线，则小球的加速度大小；
（3）剪断细线开始，小球经历2秒电场力做功大小。
14.（13分）如图所示，水平绝缘轨道的B端与处于竖直平面内的四分之一粗糙圆弧形绝缘轨道平滑连接，水平绝缘轨道的动摩擦因数为，圆弧的半径。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度。现有一质量的带电体（可视为质点）放在水平轨道上与B端距离的位置，由于受到电场力的作用，带电体由静止开始运动。已知带电体所带电荷量，取重力加速度大小。
（1）求在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B端时的速度大小；
（2）求运动到圆弧轨道的B端时对圆弧轨道的压力大小；
（3）若经过点的速度大小为，则经过段克服摩擦力做的功。
15.（17分）示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。电子示波器的心脏是示波管，在如图所示的示波管模型中，电荷量为e、质量为m的电子从灯丝K发出（初速度不计），经加速电场加速后，从AB板中心孔S沿中心线SO以速度v射入平行板电容器，穿出偏转电场后，再经过一段匀速直线运动最后打到荧光屏上的C点。已知平行板电容器上极板带负电，下极板带正电，两极板间的电压大小为，板长为2L，两极板间的距离为d，偏转电场两极板右端到荧光屏的距离为L，不计电子重力。求：
（1）加速电场的电压的大小；
（2）电子从水平偏转电场射出时的侧移量y和荧光屏上OC的距离；
（3）若平行板电容器与电源断开，两板上所带电量不变，仅增大两极板间距，该电子仍能打到荧光屏上而显示亮点C吗？请列式并说明理由。
答案及评分标准
单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。
三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。
9. 1000（4分，每空2分）
10. 0.6 0.4（4分，每空2分）
11. （1） 1 （1分） 大 （1分）
（2） 相反 （1分 ）
（3） （1分） （1分）
12. （1） 2.26 （1分） 6.360（其他答案6.359/6.361/6.362 ） （1分）
（2） A （1分） E （1分） D （1分） （3） （2分）
13. （10分）【正确答案】（1）带正电，；（2）；（3）
【详解】（1）根据受力分析可知，小球所受电场力方向与场强方向相同，所以小球带正电，带电小球在重力mg、电场力qE和绳的拉力T作用下处于平衡，则有
（2分）
解得
（1分）
（2）剪断细线时小球在重力mg、电场力qE 的合力作用下，沿细线方向做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得
（2分）
解得
（1分）
（3）2秒钟内小球发生的位移
（2分）
小球沿电场线移动的位移
所以电场力做的正功为
（2分）
14.（13分）【正确答案】（1）4m/s2；4m/s；（2）42N；（3）2.5J
【详解】（1）在水平轨道上运动的加速度大小
（3分）
运动到端时的速度大小
（2分）
（2）在B点时，由牛顿第二定律可得
（2分）
解得
FN=42N （1分）
由牛顿第三定律可知，对圆弧轨道的压力大小42N； （1分）
（3）由B到C由动能定理得
（3分）
解得
Wf=2.5J （1分）
15.（17分）【正确答案】（1）；（2）；（3）能
【详解】（1）粒子在加速电场中加速，由动能定理可得
（2分）
解得
（1分）
（2）粒子在偏转电场中做类平抛运动，如图所示
垂直电场方向有
（2分）
沿电场方向有
（2分）
侧移量
（2分）
解得
（1分）
由几何关系可知
（1分）
得荧光屏上间的距离
（1分）
（3）因两板上所带电量不变，根据
（1分）
（1分）
（1分）
解得
（1分）
仅增大两极板间距，板间电场强度不变，带电粒子在电场中的受力情况不变，则运动情况不变，故该电子仍能打到荧光屏上而显示亮点C。 （1分）1
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