精品解析：福建省莆田市五校联盟2023-2024学年高二上学期期中考试物理试题（解析版）

这是一份精品解析：福建省莆田市五校联盟2023-2024学年高二上学期期中考试物理试题（解析版），共12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。
高二年级物理科
（总分：100分，考试时间：75分钟）
一、单项选择题（每小题4分，共16分）
1. 下列四幅插图都涉及到电现象，其工作原理不同于其他三幅插图的是（ ）

A. 图甲中，燃气灶中安装有电子点火器
B. 图乙中，优质的话筒线外面包裹着金属外衣
C. 图丙中，野外高压输电线上方有两条与大地相连的导线
D. 图丁中，超高压带电作业的工人穿戴包含金属丝织物的工作服
【答案】A
【解析】
【详解】甲图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电原理；乙图中，优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理；丙图中，野外高压输线上方有两条与大地相连的导线，形成一个稀疏的“网”，把高压线屏蔽起来：丁图中，超高压带电作业的工人穿戴包含金属丝织物的工作服，工作服起屏蔽作用：乙、丙、丁都应用了静电屏蔽的原理，而甲应用了尖端放电的原理。
故选A。
2. 两个放在绝缘架上的相同金属球相距d，球的半径比d小得多，分别带q和的同种电荷，相互斥力为．现将这两个金属球先充分接触然后分开，仍放回原处，则它们的相互斥力将变为（ ）
A. 0B. FC. D.
【答案】D
【解析】
【详解】初始状态下，根据库仑定律有
接触后，两电荷均分总电量，分别带上2q的电量
解得
则ABC错误，D正确。
故选D。
3. 我们可以设想做这样一个实验:把一段电阻是R、粗细均匀导体拉长到原长的2倍，只要此时导体的电阻变为多大，即可验证电阻定律的正确性( )
A. 8R
B. 4R
C. 2R
D.
【答案】B
【解析】
【详解】电阻定律为：，由此把一段电阻是R、粗细均匀的导体，均匀拉长到原长的2倍，由于体积不变，故横截面积变为一半，只要测出此时导体的电阻变为：
即可验证电阻定律的正确性．
A. 8R与分析不符，故A错误．
B. 4R与分析相符，故B正确．
C. 2R与分析不符，故C错误．
D. 与分析不符，故D错误．
4. 已知R1=6Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，AB端的总电压为6V，把它们接成图示电路，求它们的电流:: ( )

A. 1:1:2B. 3:2:1C. 1:2:3D. 2:1:3
【答案】C
【解析】
【详解】R1与R2并联，则电流I1:I2=R2:R1=3:6=1:2；设R1中电流为I，则R2中电流为2I，而流过R3的电流I3=I+2I=3I；故电流之比I1:I2:I3=I:2I:3I=1:2:3．故C正确，ABD错误．故选C．
二、双项选择题（本题共4小题，共24分。每小题给出的四个选项中，全部选对的得6分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
5. 一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示，不计粒子所受的重力，则（ ）
A. 粒子带正电
B. 粒子的加速度逐渐减小
C. 粒子的速度不断增大
D. 粒子在A点的电势能小于在B点的电势能
【答案】BD
【解析】
【详解】A．粒子受电场力指向轨迹凹侧，即大致向左，与电场线方向相反，则粒子带负电，故A错误；
B．电场线的疏密代表电场强度的大小，粒子运动过程中，电场力减小，则加速度逐渐减小，故B正确；
CD．粒子运动过程中，电场力做负功，电势能增大，动能减小，在A点的电势能小于在B点的电势能，速度不断减小，故D正确，C错误；
故选BD。
6. 对电功及焦耳定律公式的理解正确的是（ ）
A. 非纯电阻电路中的电功可能等于焦耳热
B. 焦耳定律适用于一切电路的焦耳热的求解
C. 电功的另一表达式只适用于纯电阻电路
D. 电功公式、焦耳定律公式都适合于任何电路，因此W一定等于Q
【答案】BC
【解析】
【详解】A．非纯电阻电路中的电功大于焦耳热，故A错误；
B．焦耳定律适用于一切电路的焦耳热的求解，故B正确；
C．电功的另一表达式
只适用于纯电阻电路，故C正确；
D．电功公式
焦耳定律公式
都适合于任何电路，但是只有在纯电阻电路中W才等于Q，故D错误。
故选BC。
【点睛】本题考查电功与焦耳定律的理解以及不同的公式形态的使用条件。
7. 某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. 由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断增加
B. 图像上某点切线的斜率的倒数即为该状态的电阻值
C. 电压为5V时，导体的电阻是0.2Ω
D. 电压为12V时，导体电阻的电功率为18W
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】A．由图知，随着电压的增大，图像上的点与原点连线的斜率减小，此斜率等于电阻的倒数，则知导体的电阻不断增加，A正确；
B．图像上的点与某点切线的斜率的倒数等于电阻，B错误；
C．当时，由图知电流为
则导体的电阻
C错误；
D．由图可知，加电压时，电流为，则电功率为
故D正确；
故选AD。
8. 如图所示，正电荷q1固定于半径为R半圆光滑轨道的圆心处，将另一带正电、电荷量为q2、质量为m的小球（大小忽略不计），从轨道的A处无初速度释放，则（ ）

A. 小球运动到B点时受到四个力
B. 小球运动到B点时的速度大小为
C. 小球在B点对轨道的压力为
D. 小球在B点对轨道的压力为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．小球运动到B点时受重力、支持力、库仑力三个力的作用，故A错误；
B．设小球通过轨道最低点时的速度大小为v，以轨道最低点所在的水平面为参考平面，小球从A到B的过程中只有重力做功，根据机械能守恒定律得
解得
故B正确；
CD．以小球为研究对象，重力、支持力与库仑力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得
解得
所以则小球在B点对轨道的压力为，故C正确，D错误。
故选BC。
三、填空题、实验题（每空2分，共22分）
9. 某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度，由图中的示数可知该金属圆片的直径的测量值为___________cm，厚度的测量值为___________mm。
【答案】 ①. 1.055 ②. 5.702##5.703##5.701
【解析】
【详解】[1]游标卡尺的主尺读数为10mm，游标读数为
11×0.05mm=0.55mm
所以最终读数为
10.55mm=1.055cm
[2]螺旋测微器的固定刻度读数为5.5mm，可动刻度读数为
0.01×20.2mm=0.202mm
所以最终读数为5.702mm。
10. 机场严禁携带能量超过100W·h的充电宝搭乘飞机。100W·h相当于___________kg重物下落1m所具有的动能（重力加速度g取10m/s2）。一标有“10000mA·h，5V”的充电宝___________（选填“是”或“否”）可以携带乘机。
【答案】 ①. 3. 6×104 ②. 是
【解析】
【详解】[1]根据单位换算可知
E＝100W•h＝100×3600J＝3.6×105J
设物体的质量为m，根据机械能守恒定律可知，重物下落1m的动能等于下落1m的重力势能的变化量，即
代入解得
m＝3.6×104kg
[2]同理，根据单位换算，可知10000mA•h，5V的充电宝储存的电能为
＝5V×10000mA•h＝5V×10A•h＝50W•h＜160W•h
所以是能够携带乘机的。
11. 一个带正电的质点，电量，在静电场中由a点移到b点，在运动过程中，除电场力外，其它力做的功为，质点的动能增加了，则a、b两点间的电势差为__________。
【答案】
【解析】
【详解】根据动能定理得
可得a、b两点间的电势差为
12. 如图所示，利用电流传感器可以在计算机上观察电容器充电、放电过程中电流的变化情况。先使开关与1端相连，电源向电容器充电，在充电过程中电容器极板a带__________电（选填“正”或“负”）。充电完毕后，把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，电流传感器将电流信息传入计算机，描绘出电流随时间变化的关系。下面四个选项中描绘电容器放电过程中电流随时间变化的图像可能正确的是________。
【答案】 ①. 正 ②. A
【解析】
【详解】(1).[1] 因电容器极板a与电池正极相连，故极板a带正电；
(2).[2]放电过程中电荷量逐渐减小，由电容公式
可知当电荷量减少时电压逐渐减小，则电流逐渐减小但不是均匀减小，故A正确BCD错误。
故选A。
13. 在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为，实验室备有下列实验器材：
A．电压表V1（量程0～3V，内阻约为）
B．电压表V2（量程0～15V，内阻约为）
C．电流表A1（量程0～3A，内阻约为）
D．电流表A2（量程0～0.6A，内阻约为）
E．变阻器R1（，06A）
F．变阻器R2（，0.1A）
G．电池组E（电动势为3V，内阻约为）
H．开关S，导线若干
（1）减小实验误差，电流表应选用__________，电压表应选用_________ ；（填序号）
（2）为减小实验误差，应选用图中_________（填“a”或“b”）为该实验的电路原理图；
（3）按所选择的电路原理图把图中的实物图用线连接起来。_________
【答案】 ①. D ②. A ③. b ④.
【解析】
【详解】（1）[1] [2]电流表和电压表读数超过量程的时误差较小，但不能超过最大量程，电源电动势为3V，最大电流约为
所以电流表选D，电压表选A；
（2）[3]因为，待测电阻较小，所以选择电流表外接误差较小，故选b。
（3）[4]电路连接如图所示
四、计算题（本题3小题，38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的，答案中必须明确写出数值和单位。）
14. 一台电风扇，内电阻r=20Ω，接上U=220V的电压后，其消耗的电功率P=66W，求：
(1)电风扇正常工作时通过风扇电动机的电流大小；
(2)电风扇工作时，电动机的发热功率和转化为机械能的功率各是多少；
(3)若接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，此时通过电动机的电流多大？
【答案】(1)0.3A；(2)1.8W；64.2W；(3)11A
【解析】
【详解】(1)因为
P=IU
所以

(2)电风扇正常工作时转化为内能的功率为
P内=I2R=0.32×20 W=1.8 W
电风扇正常工作时转化为机械能的功率为
P机=P-P内=66 W-1.8 W=64.2 W
(3)当叶片不转动时，作纯电阻，根据欧姆定律，有
15. 如图平行金属板长为L，一个带电为+q，质量为m的粒子以初速度v0紧贴上板垂直射入电场，刚好从下板边缘射出，末速度恰与下板成60角，粒子重力不计。求：
（1）粒子末速度大小；
（2）电场强度；
（3）两极间距离d。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【详解】（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，由运动的合成与分解，可知粒子在电场中的运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动，则有带电粒子离开电场时的速度如图所示，由图示可知
（2）带电粒子在电场中做类平抛运动，在水平方向上有
L=v0t
带电粒子离开电场时，粒子在竖直方向的分速度则有
联立解得电场强度
（3）带电粒子在电场中竖直方向做匀加速直线运动，可得
解得两板间的距离
16. 如图，ABCD为竖直放在场强为的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆形轨道，轨道的水平部分与其半圆相切，A为水平轨道上的一点，而且AB＝R＝0.2m，把一质量m＝0.1kg、带电荷量的小球放在水平轨道的A点由静止开始释放，小球在轨道的内侧运动．(g取)求：
(1)小球到达C点时的速度是多大？
(2)小球到达C点时对轨道压力是多大？
(3)若让小球安全通过D点，开始释放点离B点至少多远？
【答案】（1）2 m/s （2）3 N （3）0.5 m
【解析】
【详解】(1)由A点到C点应用动能定理有：
Eq(AB＋R)－mgR＝mvC2
解得：vC＝2 m/s
(2)在C点应用牛顿第二定律得：
FN－Eq＝m
得FN＝3 N
由牛顿第三定律知，小球在C点对轨道的压力为3 N.
(3)小球要安全通过D点，必有mg≤m.
设释放点距B点的距离为x，由动能定理得：
Eqx－mg·2R＝mvD2
以上两式联立可得：x≥0.5 m.