福建省莆田第一中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题

试卷第 1页，共 7页 莆田一中 2024-2025 学年度上学期期中考试试卷 高二 物理必修三第一章——第五章第一节 考试时间：75分钟；满分：100分； 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第 I卷（选择题） 一、单项选择题(本题共 4 小题，每小题 4分，共 16 分。在每题给出的四个选项中，只有一项符 合题目要求。) 1．下列说法中正确的是（ ） A．由� = � � 可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 B．把一根长导体截成等长的 3段，则每段的电阻都是原来的 1 3 C．只要有可以自由移动的电荷，就可以形成持续稳定电流 D．闭合开关电灯立即亮起，这是因为导体内自由电子定向移动的平均速率很大 2．点电荷是指不考虑其尺寸、形状和电荷分布情况的带电体，是实际带电体的理想化模型。如图 所示，在水平面上放置着光滑接地金属板，在它中点正上方 H高处固定一带正电的点电荷 q，可 视为质点的带正电、表面绝缘的小球（不影响点电荷 q电场）以速度�0在金属板上自左端向右端 运动，则（ ） A．金属板表面的电场线与金属板表面处处垂直 B．运动过程中小球的电势能先减小后增大 C．运动过程中小球对金属板的压力不变 D．小球先做减速运动后做加速运动 3．如图所示，电路中电源电动势为 E，内电阻为 r，定值电阻的阻值为 R0 ，电阻箱接入电路的阻 值设为 R（R足够大），关于各部分的功率，有关说法错误的是（ ） A．当 R = R0＋r，R上消耗的功率达到最大值 B．当 R＋R0 = r，电源效率�最大 C．当 R = 0，R0上消耗的功率达到最大值 D．当 R＋R0 = r，电源的输出功率达到最大值 试卷第 2页，共 7页 4．如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2为可调电阻，用绝缘细 线将质量为 m、带正电的小球悬于电容器内部，闭合电键 S，小球静止时受到悬线的拉力为 F，悬 线与竖直方向的夹角为�，调节 R1、R2，关于 F、�的大小判断正确的是（ ） A．保持 R2不变，使 R1变大，则 F不断变大 B．保持 R1不变，使 R2变大，则 F不断变大 C．保持 R2不变，使 R1变大，则θ不断变小 D．保持 R1不变，使 R2变大，则θ不断变小 二、双项选择题（本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分。在每小题给出的选项中有两项符合要求， 全部选对得 6分，选对但不全得 3分，有错选得 0 分。） 5.中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常 微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料， 下列说法正确的是（ ） A．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 B．地理南、北极与地磁场的南、北极不共轴 C．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近 D．在赤道位置放置一枚小磁针，静止时小磁针 N极指向地理的南极附近 6.如图所示，两片状电极通过滑动变阻器与电源连接，电极间连接一由某种金属材料制成的圆台 工件，工件过 A、B两点的圆形纵截面半径分别为 rA和 rB，P为滑动变阻器的滑片。已知电源的电 动势及内阻均不变，不计温度对该金属材料电阻率的影响。闭合开关后，下列说法正确的是（ ） 试卷第 3页，共 7页 A．滑片 P向下滑动时，单位时间内通过截面 A的自由电荷个数减少 B．滑片 P向下滑动时，单位时间内通过截面 B的自由电荷个数增多 C．滑片 P保持不动时，A、B两截面处自由电荷定向移动的速率之比�A：�B = �B : �A D．滑片 P保持不动时，A、B两截面处自由电荷定向移动的速率之比�A：�B = �B2 : �A2 7.如图所示，是测电源电动势和内阻的两种常用方法，由于电流表和电压表都不是理想电表，所 以测量结果有系统误差。下列分析正确的是（ ） A．采用图 1的方法，引入系统误差的原因是电压表的分流作用 B．图 3是用“图 1”电路处理的结果，其中图线②表示测量图线 C．图 4是用图 2电路处理的结果，其中图线④表示真实图线 D．结合图 3和图 4处理实验数据，不能消除因电表不理想而引起的系统误差 8.如图，倾角� = 37°的固定斜面与半径为 r的四分之三圆弧形轨道 ABC相切于 A点，其中半圆弧 段 AB是硬质细圆管。整个空间存在水平方向的匀强电场，质量为 m、电荷量为 q的带正电小球恰 好静止在斜面上。已知重力加速度大小为 g，取 sin37° = 0.6，小球直径略小于圆管的内径，运动 过程中小球所带电荷量保持不变，并且斜面绝缘，忽略一切摩擦。现给小球一个沿斜面向下的初 速度�0，则（ ） A．匀强电场的场强大小为3�� 4� B．小球能到达 B点的条件为�0 > 2 �� C．小球可能在 BC段某点脱离轨道（不包括 BC两点） D．小球经过 C点的速度大小可能为 2 �� 第 II 卷（非选择题） 试卷第 4页，共 7页 三、填空题（本题共 3小题，共 12 分。请把答案写在答题卡的指定的答题位置处。） 9.（4分）将电动势为 3V的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为 2.4V。当电路 1s中有 6C 的电荷流过时，这 1s 内有 J 其他形式的能转化为电能，外电阻为 。 10．（4分）如图所示，带电荷量为+�的点电荷与均匀带电薄板相距 2d，点电荷到带电薄板的垂线 通过薄板的几何中心，若图中 b点处的电场强度为零，则图中均匀带电薄板带 （选填“正 电”或“负电”），a点处的电场强度大小为 。 11.（4分）如图所示，电源电动势为 E，内电阻为 r。当滑动变阻器的触片从右端滑到左端时，小 灯泡L3 （填“变亮”、“变暗”或“不变”），电压表 V1、V2示数变化分别为Δ�1和Δ�2，则 Δ�1 Δ�2 （填“>”或“=”或“<”） 四、实验题（本题共 2 小题，共 14 分。请把答案写在答题卡的指定的答题位置处。） 12.（8分）某同学要测量由某种新材料制成的粗细均匀的圆柱形导体的电阻率ρ，步骤如下： （1）用游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图甲可知其长度为 mm； （2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图乙可知其直径为 mm； （3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱形导体的电阻，表盘的示数如图丙 所示，则该电阻的阻值约为 Ω。 试卷第 5页，共 7页 （4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻 R，现有的器材及其代号和规格如下： A．待测圆柱形导体（电阻为 R） B．电流表 A1（量程 4mA，内阻约为 50Ω） C．电流表 A2（量程 10mA，内阻约为 30Ω） D．电压表 V1（量程 3V，内阻约为 10kΩ） E．电压表 V2（量程 15V，内阻约为 25kΩ） F．直流电源 E（电动势 4V，内阻不计） G．滑动变阻器 R1（阻值范围 0~15Ω，额定电流 2.0A） H．滑动变阻器 R2（阻值范围 0~2kΩ，额定电流 0.5A） I．开关 S，导线若干 为减小实验误差，要求电表读数从零开始变化并能测得多组数据进行分析，电流表、电压表、滑 动变阻器应该分别选 、 、 （填仪器前字母序号），并在虚线框中画出合理的 测量电路原理图 。 13.（6分）用如图甲所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关 K和两个部件 S、T。请根据下列 步骤完成电阻测量 ①旋动部件机械调零旋钮，使指针对准电流的“0”刻度线。 ②将 K旋转到电阻挡“×100”的位置。 ③将插入插孔的红黑表笔短接，旋动欧姆调零旋钮 （填“S”或“T”），使指针对准电阻 的 刻度线（填”0或“∞”）。 ④将两表笔与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，请从下列 选项中挑出合理的步骤，并按 的顺序进行操作，再完成读数测量。 A．将 K旋转到电阻挡“× 1k”的位置 B．将 K旋转到电阻挡“×10”的位置 C．将两表笔的金属部分与被测电阻的两根引线相接 D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准 试卷第 6页，共 7页 五、解答题（本题共 3小题，共 34 分，其中第 14 题 10 分，第 15 题 12 分，第 16 题 12 分。请把 解答写在指定的答题位置处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，答案中必须明确写 出数值和单位。） 14.（10分）如图所示的电路中，小量程电流表的内阻�� = 200Ω，满偏电流�� = 1mA，�1 = 2800Ω， �2 = 0.2Ω。 (1)当S1和S2均断开时，所改装成的表是什么表？最大量程是多少？ (2)当S1和S2均闭合时，所改装成的表是什么表？最大量程是多少？ (3)当S2闭合，S1断开时，所改装成的表是什么表？最大量程是多少 15.（12分）如图，图甲中 M为一电动机，当滑动变阻器 R的触头向右滑的过程中，两电压表的 读数随电流表读数的变化情况如图乙，（图线Ⅰ表示V2示数，图线Ⅱ表示V1示数。）已知电流表读数 在 0.2A以下时，电动机没有发生转动，不考虑电表对电路的影响，求： (1)电源电动势和内阻； (2)滑动变阻器的最大阻值； (3)电流表示数为 0.3A时电动机的输出功率。 试卷第 7页，共 7页 16.（12分）如图甲所示的装置是由直线加速器改装而成，由 N个长度逐个增大的金属圆筒沿水平 轴线排列成一串，图中代表性地画了几个圆筒，圆筒的两底面中心开有小孔，一根绝缘光滑细管 从中心小孔穿过，各筒相间地连接到频率为�、最大电压值为�0的电源的两端，M、N两点间的电 势差���随时间变化如图乙所示，现有一电量为+q、质量为 m、直径略小于细管内径的小球，沿细 管左端射入，并将在圆筒间的缝隙处受到电场力的作用而加速（设圆筒内部没有电场）．缝隙的宽 度很小，小球穿过缝隙的时间可以不计．已知� = 0时刻小球以�1（已知）速度进入第一个圆筒左 端，小球多次被加速后通过最右侧圆筒，最后从 A点水平向右飞出并以速度�2（已知）垂直于电 场方向射入一个方向竖直向下、场强为 E的匀强电场中，在 B点速度方向与电场线成 120°角。（重 力加速度为 g） 求：（1）小球在匀强电场 E中的加速度大小�及在 B点的速度大小��； (2)小球从 A运动到 B的时间���和 A、B两点间的电势差���； (3)为使小球从 A点射出获得最大能量，各个圆筒的长度应满足什么条件？（用�的形式来表 示） 霍指各鞋：作录出正口国户名程)指定A准考证号 首田一中2024-2025学年度上学期期中考试答题卡 五.解答厘〔本题共3小题.共34分，其中第14题10份，第15题12分，第16厦12分。》 高二物理 ■ 14(10分) 回回 [a] o]fe] 1a) [N] 11 11 t21 [ a la) T11 I) 缺标记口 18 191 [*1 91 一一、单项选群题体题共4小短，棒小4份，其6分。输由的回个选项中，只有一项符命题目要量。) na山：山▣g口1m▣m口 1口▣口口 二，覆进开题〔本题共4小邀。每小题6分，共24份。全进对得6分，全不全得分，有结选得分。) 四回回回回回四回：四四回回四回回回 三：编空题〔本愿只3小题，典2分。请把答家写在答题卡的推定的答题公置处) 9.44分) ◆ 10(4分) L,【4分 召、实验速（本烟共2小短。共引4分。随把容案写在容想卡的相定们培遇位置处。》 2(8分》(1) 2] (3) 3(6分)甲 日ㄖ■ ▣▣■ 第有其4司 觉习其共复 ◆ -3 15〔12计】 16(12分) 34 30 010237A 甲 日■ㄖ 回■回 第☑夏4 第4夏共4真 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B A B D BC BD AB AD 1．【答案】B 【详解】A．是导体电阻的比值定义式，因此不能认为导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比，A错误正确； B．是导体电阻的决定式，因此导体的电阻与长度l成正比，导体截成等长的3段，则每段的电阻都是原来的，B正确； C.要获得持续稳定电流，必须形成闭合回路，而且导体两端有稳定电势差C错误 D．闭合开关电灯立即亮起是：在闭合开关瞬间，电场在电路中以光速迅速建立。D错误，。 故选B。 2． 【答案】A 【详解】金属板在点电荷的电场中形成一个等势体，所以金属板表面的电场线与金属板表面处处垂直，A正确，根据如图电场线的分布，可以将金属板等效为距离正点电荷正下方2H处的等量负点电荷。金属板上电势相等，电场力不做功，物体做匀速直线运动。 B.随着小球向右运动，它电场力始终垂直于金属板，但先增后减，小球对金属板压力先增后减，C错误 D.小球运动过程受到竖直向下的重力和电场力、竖直向上的支持力，所以小球做匀速直线运动，电场力不做功，电势能不变，D错误； 3． 【答案】B 【详解】根据闭合电路欧姆定律，当当R = R0＋r，R上消耗的功率达到最大值A选项正确，当R = 0，R0上消耗的功率达到最大值C选项正确，当R＋R0 = r，电源的输出功率达到最大值D选项正确。外电路负载越大，则电源效率越大，B错误 4．【答案】D 【详解】AC．因为R1和电容器串联，所以改变R1，对电路没有影响，所以电容器两端的电压不变，小球的受力没有发生变化。AC错误； BD．保持R1不变，使R2变大，电路的电阻增大，电流减小，R0的电压减小，电容器的电压减小，电容器间的场强减小，电场力减小，对小球，三力平衡，则绳子拉力减小，悬线与竖直方向的夹角变小。B错误，D正确。 故选D。 5．【答案】BC 【详解】A．只有赤道上方附近的地磁场的方向与地面平行，A错误； B．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，存在磁偏角， B正确； C．磁感线是闭合的，由图可推知地球内部存在磁场，地磁南极在地理北极附近， C正确； D．在赤道位置放置一枚小磁针，静止时小磁针N极指向地理的北极附近，D错误。 本题选择错误的，故选BC。 6．【答案】BD 【详解】AB．滑片P向下滑动时，滑动变阻器的电阻减小，根据闭合电路欧姆定律 电路中电流增大，单位时间内通过截面A和截面B的自由电荷个数增大，故A错误，B正确；· CD．根据电流的微观表达式 自由电荷定向移动的速率与横截面积成反比 故C错误D正确。 故BD。 7．【答案】AB 【详解】A．由于电表不是理想电表，则电流表存在电阻，电压表内阻不是无穷大；采用图1的方法，由于电压表的分流使电流表读数偏小，引入系统误差的原因是电压表的分流作用；采用图2的方法，由于电流表的分压使电压表读数偏小，引入系统误差的原因是电流表的分压作用。故A正确； B．采用图1的方法，由于电压表的分流使电流表读数偏小，当外电路短路时，电压表分流为0，即图1方法中测量图线和真实图线与横轴交点相同；则图3是用“图1”电路处理的结果，其中图线②表示测量图线，图线①表示真实图线。故B正确； C．采用图2的方法，由于电流表的分压使电压表读数偏小，当外电路断路时，电流表的分压为0，即图2方法中测量图线和真实图线与纵轴交点相同，则图4是用图2电路处理的结果，其中图线③表示真实图线，图线④表示测量图线。故C错误； D．利用图3中图线与横轴交点、图4中图线与纵轴交点，连接后可得出真实的图线，消除因电表不理想而引起的系统误差，故D错误。 故选AB。 8．【答案】AD 【详解】A．当带电小球恰好静止在斜面上时，受到重力、电场力、斜面的支持力的作用，由受力分析可得 解得匀强电场的场强大小为 故A正确； B．小球在斜面上做匀速直线运动，则 由受力分析可知，重力和电场力等效合力沿BA方向，大小为 B点为小球在圆轨道的等效最高点，若小球到达等效最高点B点时的临界速度为0，从A到B，由动能定理可得 解得 小球能到达B点的条件为，故B错误； C．小球不脱离BC轨道，在B点要求 解得 则当小球通过B点的速度小于时，会立刻在B点脱离，而不是在BC段某点脱离轨道，当小球通过B点的速度大于等于时，由于B点为小球在圆轨道的等效最高点，小球不可能在BC段某点脱离轨道，故C错误； D．若小球沿着圆轨道从B点到C点，小球在C点的速度为，根据动能定理 解得此时小球在B点的速度为 故小球经过C点的速度大小可能为，故D正确。 故选AD。 9． 18 0.4 【详解】[1]根据电动势定义可知，在电源内部，非静电力做了多少功就有多少其他形式能量转化为电能，所以转化为电能的能量 即电源中共有18J其他形式的能转化为电能。 [2]电路中的电流为 则外电阻为 10. 【答案】 负电 【详解】[1]若图中b点处的电场强度为零，则带电薄板在b点处的场强与点电荷在b点的场强等大反向，可知带电薄板带负电。 [2]点电荷在b点处的场强大小 则带电薄板在b点处的场强大小为 由对称性可知，带电薄板在a点处的场强与在b点处的场强大小相等，方向相反。即 方向水平向左。 点电荷在a点处的场强大小 方向水平向左。由场强的叠加原理可知a点处的电场强度大小为 11．【答案】变暗 >【详解】当滑动变阻器的触片从右端滑到左端时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流I增大，则灯L2变亮。电压表V1的示数 ，I增大，则U1减小，灯L3变暗。通过灯L1的电流 由于I增大，减小，则增大，灯L1变亮。 BC．由 又减小，增大，而减小，所以 12．【答案】 2.150 4.700 220 C D G 【详解】（1）[1]用20分度的游标卡尺测量其长度为 （2）[2]用螺旋测微器测量其直径为 （3）[3]该电阻的阻值约为 （4）电表读数从零开始变化并能测得多组数据进行分析，所以滑动变阻器要用分压电路；因电源电动势为4V，则电压表选择D；电路中可能的最大电流 故电流表选择C；因滑动变阻器用分压电路，则选择阻值较小的G。电路如图： 13．答案】(1) ③短接 0 (2) ADC 【详解】 (1)欧姆调零需要把红黑表笔短接，调节指针指向对准电阻的0刻度线（电流表表头满偏）(2)指针偏转角度小，说明待测电阻大，所选倍率小，应改选更大的倍率，重新进行欧姆调零，所以应按ADC顺序操作。 14．(8分)【答案】(1)所改装的表为电压表，量程；(2)所改装的表为电流表，量程为；(3)所改装的表为电流表 【详解】(1)（3分）当和均断开时，改装成了电压表，量程设为，则有 代入数据得 (2)（3分）当和均闭合时，改装成了电流表，其量程设为，则有 代入数据得 (3)（2分）当闭合断开时，相当于将(1)问中的电压表再改装成电流表 15．（12分）【答案】(1) (2) (3) 【详解】（4分）（4）由图可知电压表V2表示路端电压，根据闭合电路欧姆定律 所以其斜率绝对值表示电源内阻，则由图得电源内阻 由图可得，电流时，则由闭合电路欧姆定律得，电动势 （4分）（2）当时，电路中电流最小，此时变阻器的电阻为最大值，由图像得 （4分）（3）电动机不转时相当于纯电阻，根据图像可得，电动机的电阻为 由图像可得，电路中电流为时，电动机电压为3 V，此时电动机输出功率为 16．【答案】(1)a= ，；(2) ； ；(3) ，(n=1 ,2.3……)． 【详解】（4分）(1)小球在电场中受电场力和重力作用 根据牛顿第二定律可得a＝ 将小球在B点的速度分解可知 ； （6分）(2) 在B点设小球沿电场方向的速度大小为vy， 则有：vy＝v2tan30° vy＝atAB 联立解得： 小球竖直位移: 解得： A、B两点间的电势差UAB=Ey 解得：； （4分）(3) 为了使小球获得最大能量，要求小球每次穿过缝隙时，前一个圆筒的电势比后一个的电势高，这就要求小球穿过每个圆筒的时间恰好等于交变电流的半个周期设第N个圆筒长为Ln，则有：   (n=1 ,2.3……) 解得： 所以 (n=1 ,2.3……)． 答案第2页 学科网（北京）股份有限公司 $$