福建省莆田市第二中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题（解析版）

莆田二中2024-2025学年高二（上）期中质量检测物理试题（考试时间：75分钟；满分：100分）一、单项选择题（每小题4分，共16分）1.下列物理量属于矢量的是（）A电势 B.电势差 C.磁通量 D.电场强度【答案】D【解析】A．电势只有大小，没有方向，是标量，A错误；B．电势差只有大小，没有方向，是标量，B错误；C．磁通量只有大小，没有方向，是标量，C错误；D．电场强度既有大小，又有方向，是矢量，D正确。故选D。2.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】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。3.关于电源电动势，下列说法正确的是（）A.常见充电宝标有5000mA.h或10000mA.h等，此物理量越大，则充电电流越大B.同一电源接入不同的电路中，电动势会发生变化C.电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势越大D.1号1.5V干电池比7号1.5V干电池体积大，但电动势相同【答案】D【解析】【分析】A．常见充电宝标有5000mA.h或10000mA.h等，此物理量越大，则充电宝的电量越大，所以A错误；B．同一电源接入不同的电路中，电动势不会发生变化，电动势是由电源本身性质决定，所以B错误；C．电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，但是电源把其他形式的能转化为电能越多，与电动势越大没有直接关系，还与通电时间有关，所以C错误；D．1号1.5V干电池比7号1.5V干电池体积大，但电动势相同，所以D正确；故选D。4.如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地。在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，EP表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（）A.θ增大，E增大 B.θ增大，EP不变C.θ减小，EP增大 D.θ减小，E不变【答案】D【解析】若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离，则根据可知电容变大，电容器带电量不变，则根据可知电容器两端电压减小，则静电计指针偏角θ减小，根据联立可得可知电容器两极板间电场强度不变，P点离下极板的距离不变，根据可知则P点与下极板的电势差不变，P点的电势不变，则EP不变。故选D。【名师点睛】此题是对电容器动态讨论；首先要知道电容器问题的两种情况：电容器带电荷量一定和电容器两板间电势差一定；其次要掌握三个基本公式：，，；同时记住一个特殊的结论：电容器带电荷量一定时，电容器两板间的场强大小与两板间距无关。二、双项选择题（每题6分，全对得6分，选对但不全得3分，选错得0分，共24分）5.在物理学史上，奥斯特首先发现电流周围存在磁场。随后，物理学家提出“磁生电”的设想。很多科学家为证实这种设想进行了大量研究。下列实验中可以产生感应电流的是（）A.甲图，条形磁铁向闭合金属环运动B.乙图，条形磁铁插入接有电流表的线圈的过程C.丙图中，开关闭合后发现金属棒运动D.丁图中，导线缠绕在磁铁上与灵敏电流计连接【答案】AB【解析】A．条形磁铁向闭合金属环运动过程，穿过金属环的磁通量有变化，能产生感应电流，故A正确；B．乙图中，条形磁铁插入线圈的过程中，线圈中的磁通量发生变化，会产生感应电流，故B正确；C．丙图中，金属棒通电后受到安培力，在安培力作用下开始运动，和感应电流无关。故C错误；D．丁图中，既没有导体切割磁感线，也没有磁通量的变化，故不产生感应电流，故D错误。故选AB。6.某地新装了一批节能路灯可通过光控开关实现自动控制，电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。其内部电路简化原理图如图所示，电源电动势为，内阻为，为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）现增加光照强度，灯泡电阻不变，则下列判断正确的是（）A.A灯变暗，B灯变暗 B.电源的总功率变小 C.电源的输出功率变大 D.电源的效率变小【答案】AD【解析】A．光照强度增大，光敏电阻阻值减小，则电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知电路总电流I增大；根据可知路端电压减小，A灯两端的电压即为路端电压，故A灯变暗，则通过A灯电流减小；而总电流可知增大，故两端的电压增大，而路端电压可知减小，故B灯变暗，故A正确；B．根据因总电流I增大，故电源的总功率变大，故B错误；C．由于不知道电源内阻与外电路电阻的大小关系，则无法判断输出功率的变化，故C错误；D．电源的效率为因路端电压减小，可知电源的效率变小，故D正确。故选AD。7.在竖直平面内有一方向斜向上且与水平方向成α=30°的匀强电场，电场中有一直立为m，电量为q的带电小球，用长为L的不可伸长的绝缘细线悬挂于O点，如图所示．开始小球静止于M点，这时细线恰好为水平，现用外力将小球拉到最低点P，然后由静止释放，下列判断正确的是（）A.小球到达M点时速度为零B.小球达到M点时速度最大C.小球运动到M点时绳的拉力大小为mgD.如果小球运动到M点时，细线突然断裂，小球将做匀变速曲线运动【答案】BD【解析】当小球静止于M点时，细线恰好水平，说明重力和电场力的合力方向水平向右，小球从P到M过程中，细线的拉力不做功，只有电场力和小球重力做功，它们的合力是恒力，方向水平向右，所以小球到最右边M点时，速度最大，故A错误，B正确；电场力与重力合力为：mgcot30°=mg；从P到M，由动能定理得：mgL=mv2；在M点，由牛顿第二定律得：T-mg=m；解得小球运动到M点时绳的拉力大小为：T=3mg，故C错误．若小球运动到M点时，细线突然断裂，速度方向竖直向上，合外力水平向右，做匀变速曲线运动，故D正确；故选BD．点睛：本题考查了在复合场中的受力分析，关键要确定重力和电场力的合力方向和大小，通过等效思想来分析受力情况，来判断小球的运动情况．8.如图甲所示，一圆心为O的圆形区域处在平行于纸面的匀强电场中，其半径。M为圆弧上一点，θ是半径OM与OC组成的角度，当θ沿逆时针方向增大时M点的电势φ随θ变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（）A.匀强电场电场强度大小为3V/mB.匀强电场方向为垂直于AD连线向上C.将一电子由A点沿圆弧逆时针移至C点，电场力做功为D.将一质子由B点移至D点，电势能减少【答案】AD【解析】AB．由图可知当时，M点电势最小，为1V；当，M点电势最大，为4V；则可知电场方向与AC的夹角为45°，即沿AD连线方向上，大小为故A正确，B错误；C．AC两点之间的电势差为将一电子由A点移至C点，电场力做功故C错误；D．BD两点之间的电势差为将一质子由B点移至D点，电场力做功即电势能减小，故D正确。故选AD。三、填空题（本题共两题，第9题2分，第10题4分，共6分。）9.面积为的单匝矩形线圈放在匀强磁场中，若线圈与磁场平行时，穿过线圈的磁通量是______；当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量是，那么，磁场的磁感应强度是______T。【答案】①.0②.【解析】[1][2]磁通量的定义式为其中为与的夹角。当线圈与磁场平行时，，当线圈平面与磁场方向垂直时，，，可得10.如图所示，灵敏电流计的满偏电流Ig=100μA，内阻Rg=90Ω，O、A的量程是1mA，O、B的量程是1V，则电路图中的R1=______Ω；R2=______Ω。【答案】①.10②.991【解析】[1]根据串并联电路电压、电流规律可得[2]根据串并联电路电压、电流规律可得四、实验题（共15分）11.如图所示为多用电表示意图，其中A、B、C为三个可调节的部件，某同学在实验室中用它测量一阻值约为1~3kΩ的电阻，他测量的操作步骤如下：（1）调节可动部件A，使电表指针指向左边零刻度处；（2）调节可调部件B，使它的尖端指向欧姆挡的×100位置；（3）将红黑表笔分别插入正负插孔中，笔尖相互接触，调节可动部件C，使电表指针指向______（填“左”或“右”）端零位置：（4）将两只表笔分别与待测电阻两端相接，进行测量读数：（5）换成测另一阻值为的电阻时，应调节B，使它的尖端指向______（填“×10”或“×100”或“×1k”）的位置，此时还必须重复步骤3，才能进行测量，若电表读数如图所示，则该待测电阻的阻值是______；【答案】①.右②.③.22k##22000【解析】[1]将红黑表笔分别插入正负插孔中，笔尖相互接触，调节欧姆调控旋钮，使指针指向右端零位置，即零欧姆的位置。[2]换成测另一阻值为的电阻时，应调节选择开关，使它的尖端指向“×1k”的位置。[3]该待测电阻的阻值为12.在测量电源电动势和内电阻的实验中，实验室备有下列实验器材：A.电压表V1（量程0~3V，内阻约6kΩ）B.电压表V2（量程0~6V，内阻约20kΩ）C.电流表A1（量程0~0.6A，内阻0.5Ω）D.电流表A2（量程0~200mA，内阻约20Ω）E.滑动变阻器R1（最大电阻10Ω，允许通过的最大电流2A）F.滑动变阻器R2（最大电阻200Ω，允许通过的最大电流150mA）G.一节干电池E（电动势约为1.5V）H.开关S、导线若干（1）为提高实验的精确程度，电压表应选用___________；电流表应选用___________；滑动变阻器应选用___________；（以上均填器材前的序号）（2）为了较为精确的测定干电池的电动势和内阻，该同学用伏安法测量，请在图甲的虚线框内画出实验所需的电路图，并标注元件符号；___________（3）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图乙所示的U-I图像，由图像可得该电源电动势___________V，内阻___________Ω；（结果均保留两位有效数字）（4）一位同学对以上实验进行了误差分析，其中正确的是___________。A.实验产生系统误差，主要是由于电压表的分流作用B.实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用C.实验得出的电动势等于真实值D.实验得出的内阻大于真实值【答案】①.A②.C③.E④.⑤.1.5⑥.0.50⑦.C【解析】(1)[1][2][3]由于一节干电池电动势约为1.5V，为提高实验的精确程度，电压表应选用量程0～3V，即选A；为了便于调节，滑动变阻器应选最大电阻10Ω，即选E；根据电流表量程0～0.6A，即选C(2)[4]由于电流表A1的内阻已知，为了较为精确的测定干电池的电动势和内阻，实验所需要的电路图为(3)[5][6]根据闭合电路的欧姆定律得所以U-I图像的纵截距表示电动势，则图像斜率的绝对值表示内阻和电流表内阻之和，则(4)[7]由于电流表内阻RA1已知，电源等效内压等于电源内压加IRA1，这样路端电压与电路电流的测量均无误差，故电动势和内阻的测量值均等于真实值，即E测=E真，r测=r真故C正确，ABD错误。故选C。五、计算题（共39分）解答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得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13.如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B点为AC的中点，C点位于圆周的最低点。现有一质量为m、电荷量为-q、套在杆上的带负电小球（可视为质点）从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g，A点距过C点的水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为。求：（1）小球滑到C点时的速度大小；（2）若以C点作为参考点（零电势点），试确定A点的电势。【答案】（1）；（2）【解析】（1）根据点电荷的电场特征可知，BC所在的圆是一个等势面，所以小球从B到C电场力做的总功为零，由几何关系可得BC的竖直高度为根据动能定理有

解得（2）小球从A到C，重力和电场力均做正功，所以由动能定理有

得

又因为

且点为零电势点，则

14.如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm。电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω。闭合S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1×10－2C，质量为m=2×10－2kg，不考虑空气阻力。那么，滑动变阻器滑片P在某位置时，小球恰能到达A板。（g取10m/s2），求：（1）两极板间的电场强度大小；（2）滑动变阻器接入电路的阻值；（3）重新调节滑片P的位置，使滑动变阻器上消耗的功率达到最大值，同时改变AB的板间距离，使得小球依然能以