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文档简介

湖南省常德市武陵区第一中学2024届物理高二上期中综合测试模拟试题注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q>0)的相同小球,小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接.当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为l,已知静电力常量为k,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为()A. B. C. D.2、在登月飞船通过月、地之间的某一位置时,月球和地球对它的引力大小相等,该位置到地球中心和月球中心的距离之比为9∶1,则地球质量与月球质量之比约为()A.9∶1 B.1∶9 C.27∶1 D.81∶13、出租车载小明到车站接人后返回出发地,司机打出全程的发票如图所示,则在此过程中,出租车运动的路程和位移分别为()A.4.3km、4.3km B.4.3km、0C.0、4.3km D.0、04、如图所示,竖直放置的光滑绝缘圆环穿有一带正电的小球,匀强电场水平向右,小球绕O点作圆周运动,那么以下错误的()A.在A点小球有最大的电势能B.在B点小球有最大的重力势能C.在C点小球有最大的机械能D.在D点小球有最大的动能5、物体处于平衡状态,下列说法中正确的是A.物体一定保持静止B.物体一定做匀速直线运动C.物体所受合力不为零D.物体所受合力为零6、对点电荷的理解,下列说法正确的是A.点电荷是指带电荷量很小的带电体B.点电荷的带电荷量可能是2.56×10-20CC.只要是均匀的球形带电体,不管球的大小,都能被看做点电荷D.当两个带电体的形状对它们的相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体才能视为点电荷二、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,在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q、-Q,虚线是以+Q所在点为圆心,L/2为半径的圆,a、b、c、d是圆上的四个点,其中a、c两点在x轴上,b、d两点关于x轴对称.下列判断正确的是(

)A.b、d两点处的电势相同B.四点中c点处的电势最低C.b、d两点处的电场强度相同D.四点中c点处场强最小且为零8、如图电路中,电源内阻不计,三个小灯泡完全相同且外电路变化时每个灯泡两端的电压都不会超其额定电压,开始时只有S1闭合.当S2也闭合后,下列说法正确的是A.灯泡L1变暗 B.灯泡L2变暗C.电容器C的带电荷量将增大 D.电路中总电流增大9、图甲中直线PQ表示电场中的一条电场线,质量为m、电荷量为q的带负电粒子仅在电场力作用下沿电场线向右运动,经过P点时速度为v0,到达Q点时速度减为零,粒子运动的v-t图象如图乙所示.下列判断正确的是()A.P点电势高于Q点电势B.P点场强大于Q点场强C.P、Q两点的电势差为D.带负电粒子在P点的电势能大于在Q点的电势能10、如图所示,直线a、抛物线b和曲线c分别为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率P、电源内部发热功率Pr、输出功率PR随电流I变化的图象,根据图象可知()A.电源的电动势为9V,内阻为3ΩB.电源的电动势为3V,内阻为1ΩC.图象中任意电流值对应的P、Pr、PR间的关系为P>Pr+PRD.电路中的总电阻为2Ω时,外电阻上消耗的功率最大且为2.25W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)某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素.A是一个带正电的物体,系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离,静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来.他们分别进行了以下操作.步骤一:把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置,比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小.步骤二:使小球处于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,比较小球所受的静电力的大小.(1)该实验采用的方法是_____.(填正确选项前的字母)A.理想实验法B.控制变量法C.等效替代法(2)实验表明,电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大,随着距离的增大而_____.(填“增大”、“减小”或“不变”)(3)若物体A的电荷量用Q表示,小球的电荷量用q表示、质量用m表示,物体与小球间的距离用d表示,静电力常量为k,重力加速度为g,可认为物体A与小球在同一水平线上,则小球偏离竖直方向的角度的正切值为_____.12.(12分)要测绘额定电压为2V的小灯泡的伏安特性曲线,所供选择的器材除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:A.电源E(电动势3.0V,内阻不计)B.电压表V1(量程0~3.0V,内阻约2kΩ)C.电压表V2(量程0~15.0V,内阻约6kΩ)D.电流表A1(量程0~0.6A,内阻约1Ω)E.电流表A2(量程0~100mA,内阻约2Ω)F.滑动变阻器R1(最大阻值10Ω)G.滑动变阻器R2(最大阻值2kΩ)(1)为了减小实验误差,实验中电压表应选择________,电流表应选择_______,滑动变阻器应选择_________________。(填写各器材的序号)(2)为提高实验精度,请你设计实验电路图,并画在下面的虚线框中。(_______)(3)实验中测得一组数据如下表所示,根据表格中的数据在图中坐标系中作出小灯泡的伏安特性曲线。I/A00.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V00.200.400.60.801.001.201.401.601.802.00(_______)(4)该小灯泡的额定功率是_________W。(保留两位小数)(5)由图象可知,小灯泡电阻的变化特点是_________________。四、计算题:本题共2小题,共26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)近百年前英国科学家汤姆逊以及他所带领的一批学者对原子结构的研究奠定了近代物理学的基石,其中他对阴极射线粒子比荷测定实验最为著名,装置如图(1)所示。阜宁中学某班的学生在实验室重做该实验,装置如图(2)所示,在玻璃管内的阴极K发射的射线被加速后,沿直线到达画有正方形方格的荧光屏上。在上下正对的平行金属极板上加上电压,在板间形成电场强度为E的匀强电场,射线向上偏转;再给玻璃管前后的励磁线圈加上适当的电压,在线圈之间形成磁感应强度为B的匀强磁场,射线沿直线运动,不发生偏转。之后再去掉平行板间的电压,射线向下偏转,经过屏上A点,如图(3)所示。(不计射线的重力,匀强电场、匀强磁场范围限定在刻度“1”和“7”所在的竖直直线之间,且射线由刻度“1”所在位置进入该区域)。求:(1)求该射线进入场区域时的初速度v;(2)已知正方形方格边长为d,求该射线粒子的比.(3)带电粒子在磁场中运动到A点的时间?14.(16分)在研究微型电动机的性能时,可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5A和1.0V;重新调节R使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V。求这台电动机正常运转时的输出功率和电动机的线圈电阻。15.(12分)如图所示,A、B是位于竖直平面内、半径R=0.5m的圆弧形的光滑绝缘轨道,其下端点B与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度E=1×104N/C.今有一质量为m=0.1kg、带电荷量+q=7.5×10-5C的小滑块(可视为质点)从A点由静止释放.若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.05,取g=10m/s2,求:(1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时对B点的压力.(2)小滑块在水平轨道上通过的总路程.(3)判定小滑块最终能否停止运动,如能:计算其最终位置予以表述;如不能:定性判定其最终运动状态。(可能用到的三角函数:tan37°=0.75)

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【解题分析】

对第三个小球受力分析,第三个小球受三个力的作用,它们的关系是解得所以弹簧的原长为故B正确,ACD错误。故选B。2、D【解题分析】

设地球质量为M,月球质量为m,飞船质量为m',地球到飞船的距离为R,月球到飞船的距离为r,则有:R=9r;由万有引力定律可得:地球对飞船的引力月球对飞船的引力由F=F'可得:M=81m故选D。3、B【解题分析】

出租车发票上里程即其行驶的路程,即4.3km,因又返回出发地,位置变化为零,故位移为0,故B正确.4、D【解题分析】试题分析:对于正电荷,电势越高电势能越大,沿着电场线电势降低,由此可知A点电势最高,小球的电势能最大,A对;重力势能的大小根据重力做功或高度判断,B点最高重力势能最大,B对;机械能的变化根据除了重力做功以外其它力做功判断,因此在C点电场力做功最多,机械能最大,C对;动能的变化根据合外力做功判断,应对电场力与重力取合力,合力做功最多的一点应在CD之间的某一点,动能最大,D错;故选D考点:考查功能关系点评:本题难度较小,熟记各力做功与各种能量变化的关系,重力做功表示重力势能变化,合外力做功表示动能变化,电场力做功表示电势能变化,除了重力以外其它力做功表示机械能的变化5、D【解题分析】试题分析:物体处于平衡状态,物体可能保持静止或做匀速直线运动,物体所受合力为零.A、B、平衡状态指匀速直线运动状态或保持静止的状态,即两种状态都有可能,故A错误,B也错误;C、D物体处于平衡状态,加速度为零,根据牛顿第二定律得知,物体所受合力为零.故C错误,D正确.故选D。考点:共点力平衡的条件及其应用.点评:平衡状态是日常生活中的一种常见的状态,从受力角度讲,是物体受到的合力为零的状态,从运动角度讲,是加速度为零的状态.6、D【解题分析】A、点电荷是将带电物体简化为一个带电的点,是一种理想化的模型,与其体积的大小无关,实际的带电体(包括电子、质子等)都有一定大小,都不一定能看成点电荷.故A错误.B、点电荷的带电荷量一定是

1.6×10-19C的整数倍,故B错误;C、点电荷是将带电物体简化为一个带电的点,物体能不能简化为点,不是看物体的绝对大小,而是看物体的大小对于两个电荷的间距能不能忽略不计,故体积大的带电体有时也可以看成点电荷,故C错误;D、点电荷是将带电物体简化为一个带电的点,当带电体的大小和形状对作用力影响可以忽略的带电体可看做点电荷,故D正确.故选D.【题目点拨】带电体看作点电荷的条件,当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时,这个带电体可看作点电荷,是由研究问题的性质决定,与自身大小形状无具体关系.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、AB【解题分析】

A.该电场中的电势关于x轴对称,所以bd两点的电势相等,故A正确;B.c点在两个电荷连线的中点上,也是在两个电荷连线的中垂线上,所以它的电势和无穷远处的电势相等.而正电荷周围的电场的电势都比它高,即c点的电势在四个点中是最低的,故B正确;C.该电场中的电场强度关于x轴对称,所以bd两点场强大小相等,方向是对称的,不相同的,故C错误;D.根据场强的叠加可知,c点的场强为故D错误.故选AB。点晴:该题考查常见电场的特点,解题的关键是c点在两个电荷连线的中点上,也是在两个电荷连线的中垂线上,所以它的电势和无穷远处的电势相等.而正电荷周围的电场的电势都比它高,负电荷周围的电场的电势都比它低.8、BD【解题分析】

分析清楚电路结构,判断S2闭合后电路总电阻如何变化,由闭合电路的欧姆定律判断电路电流如何变化,由功率公式判断灯泡实际功率如何变化;由欧姆定律判断出电容器两端电压如何变化,然后判断电容器电荷量如何变化;【题目详解】A、S2闭合前,灯泡L3与电容器相串联,则不亮,当S2也闭合后,L2与L3并联,然后与L1串联,由于并联电阻小于L2的电阻,所以总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知,电路电流变I大,灯泡L1的实际功率变大,灯L1变亮,故A错误,D正确;B、电路电流变I大,L1两端的电压增大,所以L2两端的电压减小,则灯泡L2的实际功率变小,灯泡L2变暗,故B正确;C、S2闭合前电容器两端电压等于电源电动势,S2闭合后电容器两端电压等于L1两端电压,电压变小,由Q=CU可知电容器所带电荷量减小,故C错误;故选BD.9、ABC【解题分析】

A、由图乙知带电粒子的速度减小,受到向左的电场力,故电场线方向向右,P点电势一定高于Q点电势,故A正确;B、由乙图可知,P处的加速度大于Q处的加速度,故P处的场强大于Q处的场强,故B正确;C、由动能定理知,可求出AB两点的电势差为,故C正确;D、负电荷在电势低的地方电势能大,故电荷在P点的电势能一定小于Q点的电势能,故D错误;故选ABC.【题目点拨】速度图象看出,粒子的速度减小,负电荷受向左的电场力,故电场线方向向右,负电荷在电势低的地方电势能大,根据速度图象的斜率等于加速度,可比较加速度的大小,从而能比较出电场力的大小.10、BD【解题分析】试题分析:三种功率与电流的关系是:直流电源的总功率PE=EI,内部的发热功率Pr=I2r,输出功率PR=EI﹣I2r,根据数学知识选择图线.根据图线a斜率求解电源的电动势.由图读出电流I=3A时,发热功率Pr=I2r,求出电源的内阻.当电流为1.5A时,根据闭合电路的欧姆定律求出总电阻,根据能量关系求外电阻上消耗的最大功率.解:A、B:直流电源的总功率PE=EI,故图线a的斜率等于电源的电动势,由得到E==3V.由图线b,当I=3A时,Pr=9W,由公式Pr=I2r得,r=1Ω.故A错误,B正确.C、在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点,这三点的纵坐标PA、PB、PC,则这三点的纵坐标PA、PB、PC分别是电源的总功率、电源内部的发热功率和输出功率,根据能量关系可知,PA=PB+PC.即P=Pr+PR,故C错误.D、由图线c可知,当电流为1.5A时外电阻消耗的功率最大.此时电路中的总电阻为,外电阻上消耗的功率最大为PR=EI﹣I2r=3×1.5﹣1.52×1Ω=2.25W.故D正确.故选BD.【点评】本题首先考查读图能力,物理上往往根据解析式来理解图象的物理意义.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、B减小【解题分析】

解答本题要了解库仑力的推导过程,由于决定电荷之间作用力大小的因素很多,因此需要采用控制变量的方法进行研究;现在都知道库仑力的决定因素,但是该实验只是研究了库仑力和距离之间的关系;根据共点力平衡,结合库仑定律即可求出.【题目详解】解:(1)此实验中比较小球在不同位置所受带电物体的静电力的大小,再使小球处于同一位置,增大或减小小球所带的电荷量,比较小球所受的静电力的大小,所以是采用了控制变量的方法,故选B;(2)在研究电荷之间作用力大小的决定因素时,采用控制变量的方法进行,如本实验,根据小球的摆角可以看出小球所受作用力逐渐减小,当Q、q一定,d不同时,由图可知,距离越大,作用力越小;(3)小球受到重力、绳子的拉力以及库仑力的作用,其中A与小球之间的库仑力:,所以小球偏离竖直方向的角度的正切值:12、BDF1.00灯泡电阻随电压(温度)的增大而增大【解题分析】

(1)[1][2][3]由题意小灯泡额定电压为2V,实验测量的数据,电压为2V时,电流为0.5A,故电压表应选B,电流表应选D,又描绘伏安特性曲线要求电流从零调节,故变阻器应用分压式接法,应选阻值小的变阻器F。(2)[4]由于小电珠电阻较小,为了减小实验测量误差,电流表应用外接法,同时本实验中电压由零开始变化,故变阻器应采用分压式接法,电路图如图所示:(3)[5]据所给数据得伏安特性曲线如图:(4)[6]电压为2V时的电流为0.5A,则额定功率为:P=UI=2×0.50=1.00W(5)[7]I-U图象中的斜率表示电阻的倒数,故由图可知,灯泡电阻随电压(温度)的增大而增大;四、计算题:本题

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