2024届福建省三明市三地三校高二物理第一学期期末调研试题含解析

2024届福建省三明市三地三校高二物理第一学期期末调研试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、图为描述某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个点，其电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，关于Ea、Eb、Ec的比较，下列说法正确的是（）A. B.C. D.2、真空中有一个点电荷Q，MN是这个点电荷电场中一条直线，A、B、C是直线MN上的三个点，B是A、C的中点，设A、B、C三点场强大小分别为EA、EB、EC，在直线MN上A点的场强最大，EB=EA，由此可知，EC的大小为（）A.EC＝EA B.EC＝EAC.EC＝EA D.EC＝EA3、两只阻值相等的电阻分别通以正弦交流电与方形交流电，它们电流的最大值相等，如图所示，则流过两只电阻的电流之比是()A.1∶4 B.1∶2C.1∶ D.1∶14、三个阻值相同的电阻R，额定功率均为10W．接入如图电路，改变电压U，使各电阻实际功率均不超过额定功率，则三电阻最大总功率为（）A.30W B.20WC.15W D.10W5、如图所示，A、B、O、C为在同一竖直平面内的四点，其中A、B、O沿同一竖直线，B、C同在以O为圆心的圆周(用虚线表示)上，沿AC方向固定有一光滑绝缘细杆L，在O点固定放置一带负电的小球．现有两个质量和电荷量都相同的带正电小球a、b均可视为点电荷，先将a套在细杆上．让其从A点由静止开始沿杆下滑，后使b从A点由静止开始沿竖直方向下落，则下列说法中正确的是（）A.从A点到C点，小球a做匀加速运动B.小球a在C点的动能等于小球b在B点的动能C.从A点到C点，小球a的机械能先增加后减少，但机械能与电势能之和不变D.小球a从A点到C点电场力做的功大于小球b从A点到B点电场力做的功6、发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点（如图所示）。则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B.卫星在轨道3上的角速度等于在轨道1上的角速度C.卫星在轨道1上经过Q点的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，一绝缘轻弹簧的下端固定在斜面底端，上端连接一带正电的光滑滑块P，滑块所处空间存在着沿斜面向上的匀强电场，倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在水平地面上，开始时弹簧处于原长状态，物块处于平衡状态。现给滑块一沿斜面向下的初速度v，滑块到最低点时，弹簧的压缩量为x，若弹簧始终处于弹性限度内，从滑块获得初速度v直至滑到最低点的过程中，下列说法正确的是（）A.滑块电势能的增加量大于滑块重力势能的减少量B.滑块到达最低点的过程中，克服弹簧弹力做功mv2C.滑块动能的变化量等于电场力和重力做功的代数和D.在滑块沿斜面运动的全程中，当滑块的加速度最大时，滑块和弹簧组成的系统机械能可能最小也可能最大8、如图所示，圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图．若带电粒子只受磁场力作用，则下列说法正确的是A.a粒子动能最大B.c粒子速率最大C.c粒子在磁场中运动时间最短D.它们做圆周运动的周期相同9、空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示，x轴正方向为场强的正方向．下列说法中正确的是A.该电场可能是由一对分别位于x2和－x2两点的等量异种电荷形成的电场B.x2和－x2两点的电势相等C.正电荷从x1运动到x3的过程中电势能先增大后减小D.原点O与x2两点之间的电势差大于-x2与x1两点之间的电势差10、如图，指纹传感器半导体基板上阵列了10万金属颗粒，每一颗粒充当电容器的一个板，当手指的指纹与传感器绝缘表面接触时，手指指纹构成电容器的另一个极。由于指纹深浅不同，对应的峪（本义：山谷）和嵴（本义：山脊）与半导体基板上的金属颗粒间形成一个个电容值不同的电容器。其工作过程是通过对电容器感应颗粒预先充电到某一参考电压，然后对每个电容的放电电流进行测量，设备将采集到不同的数值汇总，也就完成了指纹的采集。若金属颗粒与手指指纹间组成的每个电容电压保持不变，则（）A.对比峪，指纹的嵴处形成的电容器的电容小B.对比峪，指纹的嵴处形成的电容器的电容大C.在手指挤压绝缘表面时，电容器电极间的距离减小，金属颗粒电极电量增大D.在手指挤压绝缘表面时，电容器电极间的距离减小，金属颗粒电极电量减小三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）一多用电表的欧姆档有4档，分别为×1Ω、×10Ω、×100Ω、×1kΩ，现用它来测量一未知电阻的阻值．当用×100Ω档测量时，发现指针偏转的角度很大，为了使测量结果更准确，测量前就进行如下两项操作，先__________，接着____________，然后再测量并读数．若要欧姆表测某个二极管的的正向电阻，则要将红笔接在二极管的_______（选填“正极”或“负极”）12．（12分）用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系．两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值．如图是探究过程中某次实验时装置的状态（1）在研究向心力的大小F与质量m关系时，要保持_____相同A．ω和rB．ω和mC．m和rD．m和F（2）图中所示，两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小F与______的关系A．质量mB．半径rC．角速度ω（3）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:9，与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为______A．1:3B．3:1C．1:9D．9:1.四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度14．（16分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L15．（12分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解析】电场线越密集则场强越大，a点最稀疏，c点最密集，可知故选B2、C【解析】根据点电荷的电场强度公式：，结合各点到点电荷的间距即可求解【详解】在直线MN上A点的场强最大，说明点电荷Q靠近A，而MN是这个点电荷电场中的一条直线，故点电荷Q在A点的左侧，设距离A点x，AB和BC的间距为L；根据点电荷电场强度的计算公式可得：，，，EB＝EA，解得L＝x，则：，故C正确，ABD错误【点睛】本题主要是考查了库仑定律的计算公式；知道真空中静止的两个点电荷之间的作用力与它们的电荷量乘积成正比、与它们之间的距离平方成反比.3、C【解析】正弦式交变电流的有效值：方形交变电流有效值：解得：，则流过两只电阻的电流之比：故C正确，ABD错误。故选C4、C【解析】当两电阻并联后与第三个电阻串联，假设额定电流为I，则电路中的电流最大值为I，根据功率公式有：P额=I2R=10W，根据串并联电路的特点可知，通过两并联电阻的电流均为：，则AB间允许消耗的最大功率：，故C正确，ABD错误5、C【解析】小球A在运动过程中库仑力得大小一直发生变化，因此小球得合力发生变化，因此不是匀变速运动，A错误；AB过程和AC过程中电场力做功相同，但是AC过程重力做功更多，因此小球C点动能更大，因此B错误D错误；从A到C电场力现做负功后正功，因此机械能先减小后增大，由能量守恒可知机械能和电势能总和不变，C正确；6、D【解析】AB．卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，则有可得，则知，卫星的轨道半径越大，角速度和线速度越小，所以卫星在轨道3上的角速度和线速度均比在轨道1上的小，故AB错误；CD．根据牛顿第二定律得得则知卫星经过同一点时加速度一定，则卫星在轨道1上经过点时的加速度等于它在轨道2上经过点时的加速度，卫星在轨道2上经过点时的加速度等于它在轨道3上经过点时的加速度，故D正确，C错误。故选D。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BD【解析】A．因为开始滑块受重力和电场力和支持力处于平衡，则有：在运动到最低点过程中，电场力做功与重力做功相等，则滑块电势能增量等于滑块重力势能的减小量，故A错误；B．根据能量守恒得，动能减小，重力势能减小，电势能增加，弹性势能增加，因为电势能增量等于重力势能减小量，所以弹性势能增加量等于滑块动能减小量，可知滑块克服弹簧弹力做功，故B正确；C．根据动能定理知，电场力、重力、弹簧弹力做功的代数和等于滑块动能的变化量，故C错误；D．由于可知当滑块的加速度最大时，弹簧最长或最短。弹簧最长时，滑块的电势能最小，滑块和弹簧组成的系统机械能最大；弹簧最短时，滑块的电势能最大，滑块和弹簧组成的系统机械能最小，故D正确。故选BD。8、BCD【解析】AB．粒子在磁场中洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动。则有，得：，可知当三个带电粒子的质量、电荷量相同，在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，则由图知，a粒子的轨迹半径最小，则其速率最小，动能最小，c粒子的轨迹半径最大，速率最大，则c粒子动能最大；故A错误，B正确；D．粒子圆周运动的周期为，m、q相同，则三个带电粒子做圆周运动的周期T相同，故D正确；C．粒子在磁场中运动的时间，θ是轨迹所对应的圆心角，而轨迹对应的圆心角等于粒子速度的偏向角，由图知a在磁场中运动的偏转角最大，轨迹对应的圆心角最大，运动的时间最长，c在磁场中运动的偏转角最小，轨迹对应的圆心角最小，运动的时间最短，故D正确。故选BCD。9、BD【解析】根据等量异种电荷形成的电场的特点可知，在等量异种电荷的连线上，各点的电场强度的方向是相同的，而该图中电场强度的大小和方向都沿x轴对称分布，所以该电场一定不是由一对分别位于和两点的等量异种电荷形成的电场，A错误；由于和两点关于y轴对称，且电场强度的大小也相等，故从O点到和从O点到电势降落相等，故和两点的电势相等，B正确；由图可知，从到x3电场强度始终为正，则正电荷运动的方向始终与电场的方向相同，所以电场力做正功，电势能逐渐减小，C错误；和两点的电势相等，原点O与两点之间的电势差等于原点O与两点之间的电势差，与两点之间的电势差等于与两点之间的电势差，所以原点O与两点之间的电势差大于-x2与两点之间的电势差，D正确10、BC【解析】AB．对比峪，指纹的嵴处与半导体基板上对应的金属颗粒距离近，根据电容的决定式得知其电容大，，A错误B正确；CD、在手指挤压绝缘表面时，手指与对应的金属颗粒距离靠近，电容增大，而电压一定，则由Q=CU可知，各金属颗粒电极电量增大，故C正确D错误。故选BC。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、(1).把选择开关拨到×10Ω挡(2).进行欧姆调零(3).负极【解析】[1][2]用×100Ω挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现指针的偏转角度很大，说明在此倍率下是小电阻，所选档位太大，为了较准确地进行测量，需将测量数字变大，则倍率档换低档，应换到×10Ω挡，换挡后要重新进行欧姆调零，然后再测电阻；[3]二极管测正向电阻时电流需从二极管正极流经负极，而万用表上的电流满足红线进黑线出向右偏，故要将红笔接在二极管的负极。12、①.A②.C③.B【解析】（1）[1]．在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法．故选A（2）[2]．两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小F与角速度的关系，故选C（3）[3]．根据F=mω2r，两球的向心力之比为1：9，半径和质量相等，