2027届福建省福州市金山中学高二物理第一学期期中考试试题含解析

2027届福建省福州市金山中学高二物理第一学期期中考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、电容器是一种常用的电子元件．对电容器认识正确的是()A．电容器的电容表示其储存电荷的能力B．电容器的电容与它所带的电量成正比C．电容器的电容与它两极板间的电压成正比D．电容的常用单位有μF和pF,1μF＝103pF2、在国际单位制中，电荷量的单位是A．安培 B．库仑 C．瓦特 D．焦耳3、有三个电阻的阻值及额定功率分别为R1＝10Ω、P1＝10W，R2＝20Ω、P2＝80W，R3＝5Ω、P3＝20W，它们组成的电路如图甲、乙、丙所示，关于各图的说法中正确的是()A．图甲两端允许加的最大电压为60VB．图乙电路允许流过的最大电流为3.5AC．图丙两端允许加的最大电压为18VD．图丙电路允许消耗的最大功率为110W4、如图所示，半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方形abcd之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形，当磁感应强度以的变化率均匀增加时，线圈中产生感应电动势的大小为（）A． B． C． D．5、把四个完全相同的电阻串联后接入某恒压电路中，消耗的总功率为P，再把它们并联后又接回该电路中，则消耗的总功率为（）A．P B．4P C．8P D．16P6、压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m，升降机静止时电流表示数为I0.某过程中电流表的示数如图乙所示，则在此过程中（）A．物体的电阻变大B．物体处于失重状态C．升降机一定向上做匀加速运动D．升降机可能向下做匀减速运动二、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，光滑绝缘水平面上两个相同的带电小圆环A、B电荷量均为q，质量均为m，用一根光滑绝缘轻绳穿过两个圆环，并系于结点O．在O处施加一水平恒力F使A、B一起加速运动，轻绳恰好构成一个边长为l的等边三角形，则（）A．小环A的加速度大小为B．小环A的加速度大小为C．恒力F的大小为D．恒力F的大小为8、如图所示，开始静止的带电粒子带电荷量为+q，质量为m（不计重力），从点P经电场加速后，从小孔Q进入右侧的边长为L的正方形匀强磁场区域（PQ的连线经过AD边、BC边的中点），磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，若带电粒子只能从CD边射出，则A．两板间电压的最大值B．两板间电压的最小值C．能够从CD边射出的粒子在磁场中运动的最短时间D．能够从CD边射出的粒子在磁场中运动的最长时间9、在如图所示电路中，电源电动势为12V，电源内阻为1.0Ω，电路中的电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω，闭合开关S后，电动机转动，理想电流表的示数为2.0A。则以下判断中正确的是（）A．电源两端的电压为8V B．电源输出的电功率为20WC．电动机两端的电压为7.0V D．电动机的输出功率为12W10、现有一台老式电视机，其显像管示意图如图所示，发现其电视画面的幅度偏小，请你根据近期所学物理知识分析，引起该故障的原因可能是A．偏转线圈匝间短路，线圈匝数减少B．偏转线圈的电流减小，偏转磁场减弱C．加速电场的电压过高，电子的速率偏大D．电子枪发射能力减弱，打到屏幕上的电子数减少三、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）用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律：(1)某同学通过实验得到如图乙所示的a-F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角________(填“偏大”或“偏小”)。(2)该同学在平衡摩擦力后进行实验，为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足________的条件。(3)某同学得到如图丙所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz。A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。由此可算出小车的加速度a＝________m/s2(保留两位有效数字)。12．（12分）某同学用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻，实验采用的电路如图1所示．（1）下列给出的器材中，应该选用_____（填代号）A、待测干电池（2节串联，电动势约3V）B、电流表（量程0～3A，内阻0.025Ω）C、电流表（0～0.6A，内阻0.125Ω）D、电压表（0～3V，内阻3kΩ）E、电压表（量程0～15V，内阻15kΩ）F、滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）G、滑动变阻器（0～2000Ω，额定电流0.3A）H、开关、导线（2）如图2给出了做实验所需的各种仪器，请你按电路图把它们连成实验电路______．（3）该同学记录了5组数据，并根据这些数据在坐标图中画出U﹣I图线，如图3所示，根据图线求出两节干电池串联的电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．（结果均保留两位小数）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）如图所示，在竖直平面内存在竖直方向的匀强电场。长度为l的轻质绝缘细绳一端固定在O点，另一端连接一质量为m、电荷量为+q的小球（可视为质点），初始时小球静止在电场中的a点，此时细绳拉力为2mg，g为重力加速度。求：（1）电场强度E的大小和a、O两点的电势差UaO；（2）小球在a点获得一水平初速度va=4，则小球在最低点绳子的拉力大小。14．（16分）空间有E=100V/m竖直向下的匀强电场，长L=0.8m不可伸长的轻绳固定于O点．另一端系一质量m=0.5kg，电量q=0.05C的带正电小球．拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放，当小球运动至O点的正下方B点时绳恰好断裂，小球继续运动，最后落至地面上C点，B点离地的高度hB=0.2m．（g=10m/s2）试求：（1）绳子的最大张力为多大？（2）落地点C到B点的水平距离为多大？（3）A、C两点的电势差为多少？15．（12分）如图所示，M、N为中心开有小孔的平行板电容器的两极板，相距为D，其右侧有一边长为2a的正三角形区域，区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，在极板M、N之间加上电压U后，M板电势高于N板电势．现有一带正电的粒子，质量为m、电荷量为q，其重力和初速度均忽略不计，粒子从极板M的中央小孔S1处射入电容器，穿过小孔S2后从距三角形A点a的P处垂直AB方向进入磁场，试求：（1）粒子到达小孔S2时的速度；（2）若粒子从P点进入磁场后经时间t从AP间离开磁场，求粒子的运动半径和磁感应强度的大小；（3）若粒子能从AC间离开磁场，磁感应强度应满足什么条件？

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、A【解析】

A．电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量，电容器的电容表示其储存电荷能力，故A正确；BC．电容器的电容由电容器本身决定，与所带电荷量和板间的电压无关，故BC均错误；D．电容的常用单位有μF和pF，1F=106μF=1012PF，故D错误；2、B【解析】

在国际单位制中，电荷量的单位是库仑.A．安培，与结论不相符，选项A错误；B．库仑，与结论相符，选项B正确；C．瓦特，与结论不相符，选项C错误；D．焦耳，与结论不相符，选项D错误；故选B.3、B【解析】

由题中“它们组成的电路如图甲、乙、丙所示”可知，本题考查串并联电路电流电压，根据每个电阻的额定电流和额定电压可进行分析。【详解】由R1＝10Ω、P1＝10W，得，；由R2＝20Ω、P2＝80W，得，由R3＝5Ω、P3＝20W，得，A．图甲中三个电阻串联，取最小额定电流，故最大电流为1A，最大电压为故A错误；B．图乙中三个电阻并联，取最小额定电压，最大为10V，故最大电流为C．图丙中R1和R2并联，取最小额定电压，故最大电压为10V，最大电流为并联部分与电阻R3串联，取最小额定电流，故最大电流为1.5A，故电阻R3的电压为故丙图的最大电压为故C错误；D．并联部分功率电阻R3的功率为故总功率为故D错误。4、D【解析】

ABCD．根据法拉第电磁感应定律，线圈中产生的感应电动势的大小公式中的S为有效面积，即回路中存在磁场的那部分面积，所以有故D正确，ABC错误。故选D。5、D【解析】

设每个电阻的阻值为R，电路的电压为U，则四个电阻串联时，则有

P=；四个电阻并联时，则有，解得P′=16P，故选D．6、D【解析】

AB．据题，升降机静止时电流表示数为I0，而此过程中电流表示数为2I0，由欧姆定律分析压敏电阻的阻值变小，说明压敏电阻所受压力增大，则物体处于超重状态，故AB错误；CD．物体处于超重状态时，速度方向可能向下，也可能向上，则升降机可能向下做匀减速运动，也可能向上做匀加速运动，故C错误D正确。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、BC【解析】

设轻绳的拉力为T，则对A有：，，联立解得：，故B正确，A错误；把AB看成一个整体有：，故C正确，D错误．所以BC错误，AD正确．8、AC【解析】粒子在加速电场中，由动能定理可得：qU＝mv2，粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力：qvB＝，解得U＝，可见若加速电压大，轨迹半径也大，所以两板间电压最大时，粒子恰好从C点离开磁场，在磁场中运动轨迹如图所示，由几何关系得：R2＝L2＋，解得：R＝L，所以最大电压Umax＝，故A正确，B错误；由图可知，能够从CD边射出的粒子在磁场中运动时间最长的是恰好从D点离开磁场的，运动时间，故C正确，D错误;故选AC.点睛：带电粒子经电场加速进入正方形磁场做匀速圆周运动，由半径公式知道电压越大，进入磁场的速度越大，则打在下边的距离越远，而偏转角越小，时间越短．由题设条件，显然打在C点的带电粒子半径最大，运动时间最短，而打在D点的半径最小，时间最短．9、BCD【解析】

A．电路中电流表的示数为2.0A，电源两端的电压为A错误；B．电源的输出功率为B正确；C．电路中电流表的示数为2.0A，所以电动机两端的电压为C正确；D．电动机的总功率为P总=UI=7×2W=14W电动机的发热功率为P热=I2R=22×0.5W=2W所以电动机的输出功率为P出=14W−2W=12WD正确。故选BCD。10、ABC【解析】

电视画面幅度比正常时偏小，是由于电子束的偏转角减小，即轨道半径增大所致。

A．当偏转线圈匝间短路，线圈匝数减小时，导致偏转磁场减弱，由，知电子的轨道运动半径增大，所以导致画面比正常偏小，故A正确；B．当偏转线圈电流减小时，偏转磁场减弱，由，知电子的轨道运动半径变大，所以导致画面比正常偏小，故B正确；C．当加速电场电压过高，电子速率偏大，则会导致电子的轨道运动半径增大，从而使偏转角度减小，导致画面比正常偏小，故C正确；D．电子枪发射能力减弱，单位时间内发射的电子数减少，但电子的速率及偏转磁场不变，电子的轨道运动半径不变，因此不会影响电视画面偏大或偏小，故D错误；故选ABC。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、偏大M≫m5.0【解析】

由题中“用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二定律”可知，本题考查牛顿第二定律实验，根据实验要求和数据处理可分析本题。【详解】（1）[1]根据所示的a-F图象，在没加外力的时候已经有了加速度，说明在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角偏大；（2）[2]为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足M≫m的关系；（3）[3]根据公式解得12、ACDFH；；2.8；1.9【解析】

(1)估算出电路中最大电流：当变阻器的电阻为零时，由闭合电路欧姆定律可求电路中最大电流，根据额定电流与最大电流的关系，分析并选择变阻器．

(2)对照电路图，按顺序连接电路．

(3)由闭合电路欧姆定律分析U-I图象的纵轴截距和斜率的意义，可求出电动势和内阻．【详解】(1)滑动变阻器允许的最大电流为1A，量程为3A的电流表读数误差会比较大，所以应选择量程为0.6A的电流表（C）；电源的电动势是3V，所以适合选择量程为3V的电压表（D）；滑动变阻器要选择额定电流较大的（F）；另外，要选择电源A和导线与电键（H）．所以要选择的项目共有：ACDFH；(2)对照电路图，按顺序连接电路如图：(3)由闭合电路的欧姆定律：E=U+Ir；当电路中的电流接近0时，路端电压接近电源的电动势，所以在U-I图象中，图线与纵坐标的交点表示电源的电动势，根据图3可以读出电源的电动势为2.8V；又因为图象的斜率表示电源的内电阻，所以：．本实验的原理是闭合电路欧姆定律，根据原理由图象的斜率和截距分别求出内阻和电动势．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、(1)，(2)6mg【解析】

(1)小球静止在a点时，由共点力平衡得解得。在匀强电场中，有，则a、O两点电势差。(2)小球从a点运动到b点，设到b点速度