精品解析：福建省厦门大学附属科技中学2023-2024学年高二上学期期中物理试题

厦门大学附属科技中学 2023-2024 学年上学期期中高二 一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分） 1. 如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=2bc，当将A与B接入电路或将C与D接入电路中时电阻之比RAB：RCD为（　　） A. 1：4 B. 1：2 C. 2：1 D. 4：1 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意设ab=2bc=2L，厚度为d，则根据电阻定律可知： 故RAB：RCD=4:1 A．1：4与分析不符，故A错误 B．1：2与分析不符，故B错误 C．2：1与分析不符，故C错误 D．4：1与分析相符，故D正确 【点睛】关键是找出当采用两种不同解法时电阻的长度和横截面积的值 2. 三个电阻器按照如图所示的电路连接，其阻值之比为，则电路工作时，通过三个电阻器、、上的电流之比为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】与并联，两电阻中电流之比等于电阻的反比，则 电流等于和中电流之和，故电流之比应为。 故选D。 3. a和b是点电荷电场中的两点，如图所示，a点电场强度与ab连线夹角为，b点电场强度与ab连线夹角为，则关于此电场，下列分析正确的是 A. 这是一个正点电荷产生的电场， B. 这是一个正点电荷产生的电场， C. 这是一个负点电荷产生的电场， D. 这是一个负点电荷产生的电场， 【答案】D 【解析】 【详解】试题分析：将延长相交，根据交点可确定点电荷Q的位置，根据电场方向确定场源电荷的正负，由几何知识求出a、b两点到Q的距离之比，由求解场强之比． 设点电荷的电荷量为Q，将延长相交，交点即为点电荷Q的位置，如图所示，从图中可知电场方向指向场源电荷，故这是一个负点电荷产生的电场，AB错误； 设a、b两点到Q的距离分别为和，由几何知识得到，由公式可得场强关系为，即，故C错误D正确． 4. 反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似：已知静电场的方向平行于x轴，其电势φ随x的分布如图所示，一质量m＝1.0×10－20kg，带电荷量大小为q＝1.0×10－9C的带负电的粒子从(－1cm，0)点由静止开始，仅在电场力作用下在x轴上往返运动。忽略粒子的重力等因素，则（　　） A. x轴上O点左侧的电场强度方向与x轴正方向同向 B. x轴上O点左侧电场强度E1和右侧电场强度E2的大小之比E1：E2＝2：1 C. 该粒子运动的周期T＝1.5×10－8s D. 该粒子运动的最大动能Ekm＝2×10－8J 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于沿着电场线的方向，电势降低，因此在x轴上O点左侧的电场强度方向与x轴正方向相反，A错误； B．在图象中，图象的斜率表示电场强度的大小，可得 E1：E2＝1：2 B错误； D．负电荷仅在电场力作用下运动，电势能和动能相互转化，在O点时电势能最小，动能最大，从(－1cm，0)运动到O点时，根据动能定理 可得 Ekm＝2×10－8J D正确； C．到达O点时的速度，根据 解得 因此整个过程中运动的周期 C错误。 故选D。 5. 电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路. 当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法中正确的是（ ） A. 电流表和电流表的读数都增大 B. 电流表和电压表的读数都减小 C. 电压表的读数增大，电流表A1示数减小，A2示数增大 D. 电压表的读数减小，电流表A1示数增大，A2示数减小 【答案】C 【解析】 【详解】当滑片向b滑动时，R接入电阻增大，总电阻增大；由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流减小，即电流表A1示数减小，由 可知路端电压增大，即电压表V示数增大；因路端电压增大，R1两端的电压减小，故并联部分电压增大，对R2，由欧姆定律可知电流表A2示数增大，故选C． 6. 将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示，由此可知(　　) A. 电源最大输出功率可能大于45W B. 电源内阻一定等于5Ω C. 电源电动势为45V D. 电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率大于50% 【答案】B 【解析】 【详解】A．由电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数P变化的曲线可知，电阻箱所消耗功率P最大为45W，所以电源最大输出功率为45W，A错误； B．电源输出功率最大的条件可知，电源输出功率最大时，外电路电阻等于电源内阻，所以电源内阻一定等于5Ω，B正确； C．由电阻箱所消耗功率P最大值为45W可知，此时电阻箱读数为R=5Ω，则有： 解得：E=30V，C错误； D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率为50%，D错误． 二、双选题（本题共3小题，每小题6分，共18分） 7. 如图所示，图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线，OM是固定电阻R两端的电压随电流变化的图线，由图可知 A. 该电源的电动势为6 V，内阻是2 Ω B. 固定电阻R的阻值为1 Ω C. 该电源的最大输出功率为9 W D. 当该电源只向电阻R供电时，其效率约为66.7% 【答案】CD 【解析】 【分析】根据U-I图象AB正确读出电源的电动势和短路电流，根据OM图象正确读出外电路两端的电压和流过电阻的电流，是解决此类问题的出发点． 【详解】电源的U-I图像的纵截距表示电源电动势，故，电源U-I图像的斜率表示电源内阻，故，A错误；线性电阻U-I图像的斜率表示电阻大小，故，B错误；当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，即当外电阻时，电源输出功率为，C正确；当该电源只向电阻R供电时，，D正确． 8. 如图所示，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、17V、26V。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的大小为2.5V/cm B. 坐标原点处的电势为1.5V C. 电子在a点的电势能比在b点的低7eV D. 电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV 【答案】AD 【解析】 【详解】A．如图所示，在ac连线上，确定一点b'，b'处电势为17V，将bb'连线，即为等势线，那么垂直bb'的连线则为电场线，再依据沿着电场线方向电势降低，则电场线方向如图 由比例关系可知 依据几何关系，则有 因此电场强度大小，A正确； B．根据在匀强电场中平行线上等距同向的两点间电势差相等，有 因a、b、c三点电势分别为，， 解得原点处的电势为，B错误； C．电子在a点的电势能 电子在b点的电势能 所以电子在a点的电势能比在b点的高7 eV，C错误； D．b、c间的电势差 电子从b点运动到c点，电场力做功为，D正确。 故选AD。 9. 如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为m、电荷量为＋q的小球，系在一根长为l的绝缘细线一端，可以在竖直平面内绕O点做圆周运动。AB为圆周的水平直径，CD为竖直直径。已知重力加速度为g，电场强度为，下列说法正确的是（ ） A. 若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则它运动的最小速度为 B. 若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则小球运动到B点时的机械能最大 C. 若将小球在A点由静止开始释放，它将在ACBD圆弧上往复运动 D. 若去掉细线，将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出，它将能够到达B点 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由于电场强度 E＝ 故有 mg＝qE 则等效最低点在BC圆弧中点，重力和电场力的合力为mg，根据圆周运动公式 mg＝m 小球在等效最高点的最小速度为 v＝ 故A错误； B．除重力和弹力外其他力做功等于机械能的增加量，若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则小球运动到B点时，电场力做功最多，故到B点时的机械能最大，故B正确； C．小球所受合力方向与电场方向夹角为45°斜向下，故若将小球在A点由静止开始释放，它将沿合力方向做匀加速直线运动，故C错误； D．若去掉细线，将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出，小球在竖直方向做竖直上抛运动，加速度为－g，水平方向做匀加速运动，加速度为g，当竖直方向上的位移为0时，运动的时间为 t＝2＝＝2 水平位移 x＝gt2 解得 x=2l 则小球能运动到B点，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：共 58 分，10-11 题为填空题，12-13 题为实验题，14-16 题为计算题。考试根据要求作答。 10. 一只电流表的满偏电流，内阻，把它改装成量程为的电压表，下列说法中正确的是（ ） A. 需串联一个的电阻 B. 需串联一个的电阻 C. 需并联一个的电阻 D. 改装后，电压表的内阻为 【答案】B 【解析】 【详解】把电流表改装成电压表需要串联一个分压电阻，串联电阻阻值为： 故选B. 点睛：把小量程改装成电流表要并联一个分流电阻，把电流表改装成电压表，应串联一个分压电阻，应用串并联电路特点与欧姆定律求出电阻阻值． 11. 一电流表G的满偏电流Ig=2mA，内阻为100Ω．要把它改装成一个量程为0.4A的电流表，则应在电流表G上 A. 并联一个0.5Ω的电阻 B. 并联一个100Ω的电阻 C. 串联一个0.5Ω的电阻 D. 串联一个100Ω的电阻 【答案】A 【解析】 【详解】把电流表改装成0.4A的电流表需要并联一个分流电阻，分流电阻阻值：，故选A. 【点睛】本题考查了电流表的改装，知道电流表改装原理、应用并联电路特点与欧姆定律即可正确解题． 12. （1）一同学用一游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一物体的长度，测得的结果如图甲所示，则该物体的长度L=________mm； （2）用螺旋测微器测量金属丝的直径，从图乙中读出金属丝的直径为________mm； （3）如图丙所示，一电压表接0~15V量程，读数为________V； （4）如图丁所示，一电流表接0~0.6A量程，读数为________A。 【答案】 ①. 20.15 ②. 0.520 ③. 10.8 ④. 0.16 【解析】 【详解】[1]游标卡尺的读数为主尺刻度与游标尺刻度之和，故图中测量得到的物体长度为 [2]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，故图中金属丝的直径为 [3]当电压表量程为0~15V时，每一小格为0.5V，故图示读数为 [4] ]当电流表量程为0~0.6A时，每一小格为0.02A，故图示读数为 13. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内阻r，所给的器材有： A.电压表V：0~3V，0~15V B.电流表A：0~0.6A，0~3A C.滑动变阻器：(20Ω，1A) D.滑动变阻器：(1000Ω，0.1A) E.开关S和导线若干 (1)实验中电压表应选用的量程为________ (选填“0~3V”或“0~15V”)；电流表应选用的量程为________(选填“0~0.6A”或“0~3A”)；滑动变阻器应选用________（选填R1或R2）； (2)根据实验要求完成下图甲中的实物电路图连线________； (3)实验测得的6组数据已在U-I图像中标出，如上图乙所示。请你根据数据点位置完成U—I图线________，并由图线求出该电池的电动势E=_____V，内阻r=_____。（结论保留两位有效数字） 【答案】 ①. 0~3V ②. 0~0.6A ③. R1 ④. ⑤. ⑥. 1.5 ⑦. 0.50 【解析】 【详解】(1)[1]一节干电池电动势约为1.5V，则电压表量程选：0～3V； [2]电路最大电流约为零点几安培，电流表应选用的量程为0～0.6A； [3]为方便实验操作，且外电压明显变化，变阻器应选小电阻，故选R1； (2)[4]伏安法测电源电动势与内阻实验，电压表测路端电压，电流表测电路电流，实验电路图如图所示 (3)[5]根据坐标系内描出的点作出电源U-I图像，要求图细长直大，如图所示 [6]由图示电源U-I图像可知，图像与纵轴交点坐标值为1.5，则电源电动势 E=1.5V [7]电源内阻为 14. 小型直流电动机(其线圈内阻为r＝1 Ω)与规格为“4 V、4 W”的小灯泡并联，再与阻值为R＝5 Ω的电阻串联，然后接至U＝12 V的电源上，如图所示，小灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，求： (1)通过电动机的电流； (2)电动机的输出功率P出； (3)电动机的效率． 【答案】(1)0.6 A　(2)2.04 W　(3)85% 【解析】 【分析】由灯泡的额定功率可求得灯泡的电流；再由串并联电路的规律可求得流过电动机的电流；由P=UI可求得电动机消耗的总功率，由焦耳定律可求得热功率，则可求得输出功率；根据求出电动机的效率． 【详解】解：(1)流经灯泡的电流 流经电阻R的电流 流经电动机的电流 (2)电动机消耗的总功率 电动机产生的热功率 电动机的输出功率 (3)电动机的效率 15. 如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。 (1)电压表的示数随电流表示数的变化图象应分别为图象中的哪一条直线？ (2)定值电阻、变阻器的总电阻R分别为多少？ (3)求出电源的电动势和内阻。 【答案】(1)、；(2)，；(3)， 【解析】 【详解】(1)当变阻器的滑动片向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，定值电阻的电压增大，路端电压减小，由图分析可得对应、对应。 (2)由题意得 当滑动变阻器取最大值时，电流最小，而 所以 (3)因为，则内阻 所以 16. 在如图所示的平面直角坐标系xOy中，第I象限区域内有沿y轴正方向（竖直向上）的匀强电场，电场强度大小E0=50N/C。第IV象限区域内有一宽度d=0.2m、方向沿x轴正方向（水平向右）的匀强电场。质量m=0.1kg带电荷量的小球从y轴上P点以一定的初速度垂直y轴方向进入电场，通过第I象限后，从x轴上的A点进入第IV象限，并恰好沿直线通过该区域后从B点离开，已知P、A的坐标分别为（0，0.4m）、（0.4m，0），取重力加速度g=10m/s2。求： （1）初速度v0的大小； （2）A、B两点间的电势差UAB； （3）小球经过B点时的速度大小。 【答案】（1）1m/s；（2）5V；（3）m/s 【解析】 【详解】（1）小球进入竖直方向的匀强电场后做类平抛运劝，小球带正电，受到的静电力竖直向上，根据牛顿第二定律得 解得 根据平抛运动规律，小球沿水平方向做匀速运动，有 沿竖直方向有 解得 （2）设水平电场的电场强度大小为E，因未进入水平电场前，带电小球做类平抛运动，所以进入电场时竖直方向的速度 因为小球在水平电场区域恰好做直线运动，所以合外力的方向与速度方向在一条直线上，即速度方向与合外力的方向相同，有 代入数据解得 E= 50N/C 设小球在水平电场中运动的水平距离为l， 根据电势差与电场强度的关系有 UAB = El 解得 UAB = 5V （3）设小球在B点的速度大小为v，对小球运动的全过程，由动能定理，有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 厦门大学附属科技中学 2023-2024 学年上学期期中高二 一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分） 1. 如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=2bc，当将A与B接入电路或将C与D接入电路中时电阻之比RAB：RCD为（　　） A. 1：4 B. 1：2 C. 2：1 D. 4：1 2. 三个电阻器按照如图所示的电路连接，其阻值之比为，则电路工作时，通过三个电阻器、、上的电流之比为（ ） A. B. C. D. 3. a和b是点电荷电场中的两点，如图所示，a点电场强度与ab连线夹角为，b点电场强度与ab连线夹角为，则关于此电场，下列分析正确的是 A. 这是一个正点电荷产生的电场， B. 这是一个正点电荷产生的电场， C. 这是一个负点电荷产生的电场， D. 这是一个负点电荷产生的电场， 4. 反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似：已知静电场的方向平行于x轴，其电势φ随x的分布如图所示，一质量m＝1.0×10－20kg，带电荷量大小为q＝1.0×10－9C的带负电的粒子从(－1cm，0)点由静止开始，仅在电场力作用下在x轴上往返运动。忽略粒子的重力等因素，则（　　） A. x轴上O点左侧的电场强度方向与x轴正方向同向 B. x轴上O点左侧电场强度E1和右侧电场强度E2的大小之比E1：E2＝2：1 C. 该粒子运动的周期T＝1.5×10－8s D. 该粒子运动的最大动能Ekm＝2×10－8J 5. 电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路. 当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法中正确的是（ ） A. 电流表和电流表的读数都增大 B. 电流表和电压表的读数都减小 C. 电压表的读数增大，电流表A1示数减小，A2示数增大 D. 电压表的读数减小，电流表A1示数增大，A2示数减小 6. 将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示，由此可知(　　) A. 电源最大输出功率可能大于45W B. 电源内阻一定等于5Ω C. 电源电动势为45V D. 电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率大于50% 二、双选题（本题共3小题，每小题6分，共18分） 7. 如图所示，图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线，OM是固定电阻R两端的电压随电流变化的图线，由图可知 A. 该电源的电动势为6 V，内阻是2 Ω B. 固定电阻R的阻值为1 Ω C. 该电源的最大输出功率为9 W D. 当该电源只向电阻R供电时，其效率约为66.7% 8. 如图所示，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、17V、26V。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的大小为2.5V/cm B. 坐标原点处的电势为1.5V C. 电子在a点的电势能比在b点的低7eV D. 电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV 9. 如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为m、电荷量为＋q的小球，系在一根长为l的绝缘细线一端，可以在竖直平面内绕O点做圆周运动。AB为圆周的水平直径，CD为竖直直径。已知重力加速度为g，电场强度为，下列说法正确的是（ ） A. 若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则它运动的最小速度为 B. 若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则小球运动到B点时的机械能最大 C. 若将小球在A点由静止开始释放，它将在ACBD圆弧上往复运动 D. 若去掉细线，将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出，它将能够到达B点 三、非选择题：共 58 分，10-11 题为填空题，12-13 题为实验题，14-16 题为计算题。考试根据要求作答。 10. 一只电流表的满偏电流，内阻，把它改装成量程为的电压表，下列说法中正确的是（ ） A. 需串联一个的电阻 B. 需串联一个的电阻 C. 需并联一个的电阻 D. 改装后，电压表的内阻为 11. 一电流表G的满偏电流Ig=2mA，内阻为100Ω．要把它改装成一个量程为0.4A的电流表，则应在电流表G上 A. 并联一个0.5Ω的电阻 B. 并联一个100Ω的电阻 C. 串联一个0.5Ω的电阻 D. 串联一个100Ω的电阻 12. （1）一同学用一游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一物体的长度，测得的结果如图甲所示，则该物体的长度L=________mm； （2）用螺旋测微器测量金属丝的直径，从图乙中读出金属丝的直径为________mm； （3）如图丙所示，一电压表接0~15V量程，读数为________V； （4）如图丁所示，一电流表接0~0.6A量程，读数为________A。 13. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内阻r，所给的器材有： A.电压表V：0~3V，0~15V B.电流表A：0~0.6A，0~3A C.滑动变阻器：(20Ω，1A) D.滑动变阻器：(1000Ω，0.1A) E.开关S和导线若干 (1)实验中电压表应选用的量程为________ (选填“0~3V”或“0~15V”)；电流表应选用的量程为________(选填“0~0.6A”或“0~3A”)；滑动变阻器应选用________（选填R1或R2）； (2)根据实验要求完成下图甲中的实物电路图连线________； (3)实验测得的6组数据已在U-I图像中标出，如上图乙所示。请你根据数据点位置完成U—I图线________，并由图线求出该电池的电动势E=_____V，内阻r=_____。（结论保留两位有效数字） 14. 小型直流电动机(其线圈内阻为r＝1 Ω)与规格为“4 V、4 W”的小灯泡并联，再与阻值为R＝5 Ω的电阻串联，然后接至U＝12 V的电源上，如图所示，小灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，求： (1)通过电动机的电流； (2)电动机的输出功率P出； (3)电动机的效率． 15. 如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。 (1)电压表的示数随电流表示数的变化图象应分别为图象中的哪一条直线？ (2)定值电阻、变阻器的总电阻R分别为多少？ (3)求出电源的电动势和内阻。 16. 在如图所示的平面直角坐标系xOy中，第I象限区域内有沿y轴正方向（竖直向上）的匀强电场，电场强度大小E0=50N/C。第IV象限区域内有一宽度d=0.2m、方向沿x轴正方向（水平向右）的匀强电场。质量m=0.1kg带电荷量的小球从y轴上P点以一定的初速度垂直y轴方向进入电场，通过第I象限后，从x轴上的A点进入第IV象限，并恰好沿直线通过该区域后从B点离开，已知P、A的坐标分别为（0，0.4m）、（0.4m，0），取重力加速度g=10m/s2。求： （1）初速度v0的大小； （2）A、B两点间的电势差UAB； （3）小球经过B点时的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $