湖南省常德市武陵區(qū)第一中學(xué)2024屆物理高二上期中綜合測試模擬試題含解析

湖南省常德市武陵區(qū)第一中學(xué)2024屆物理高二上期中綜合測試模擬試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請按要求用筆。3．請按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，在光滑絕緣水平面上放置3個(gè)電荷量均為q(q>0)的相同小球，小球之間用勁度系數(shù)均為k0的輕質(zhì)彈簧絕緣連接．當(dāng)3個(gè)小球處在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，每根彈簧長度為l，已知靜電力常量為k，若不考慮彈簧的靜電感應(yīng)，則每根彈簧的原長為（）A． B． C． D．2、在登月飛船通過月、地之間的某一位置時(shí)，月球和地球?qū)λ囊Υ笮∠嗟?，該位置到地球中心和月球中心的距離之比為9∶1，則地球質(zhì)量與月球質(zhì)量之比約為()A．9∶1 B．1∶9 C．27∶1 D．81∶13、出租車載小明到車站接人后返回出發(fā)地，司機(jī)打出全程的發(fā)票如圖所示，則在此過程中，出租車運(yùn)動(dòng)的路程和位移分別為（）A．4.3km、4.3km B．4.3km、0C．0、4.3km D．0、04、如圖所示，豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)穿有一帶正電的小球，勻強(qiáng)電場水平向右，小球繞O點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)，那么以下錯(cuò)誤的（）A．在A點(diǎn)小球有最大的電勢能B．在B點(diǎn)小球有最大的重力勢能C．在C點(diǎn)小球有最大的機(jī)械能D．在D點(diǎn)小球有最大的動(dòng)能5、物體處于平衡狀態(tài)，下列說法中正確的是A．物體一定保持靜止B．物體一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)C．物體所受合力不為零D．物體所受合力為零6、對點(diǎn)電荷的理解，下列說法正確的是A．點(diǎn)電荷是指帶電荷量很小的帶電體B．點(diǎn)電荷的帶電荷量可能是2.56×10－20CC．只要是均勻的球形帶電體，不管球的大小，都能被看做點(diǎn)電荷D．當(dāng)兩個(gè)帶電體的形狀對它們的相互作用力的影響可忽略時(shí)，這兩個(gè)帶電體才能視為點(diǎn)電荷二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，在x軸上相距為L的兩點(diǎn)固定兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷+Q、-Q，虛線是以+Q所在點(diǎn)為圓心，L/2為半徑的圓，a、b、c、d是圓上的四個(gè)點(diǎn)，其中a、c兩點(diǎn)在x軸上，b、d兩點(diǎn)關(guān)于x軸對稱．下列判斷正確的是（

）A．b、d兩點(diǎn)處的電勢相同B．四點(diǎn)中c點(diǎn)處的電勢最低C．b、d兩點(diǎn)處的電場強(qiáng)度相同D．四點(diǎn)中c點(diǎn)處場強(qiáng)最小且為零8、如圖電路中,電源內(nèi)阻不計(jì),三個(gè)小燈泡完全相同且外電路變化時(shí)每個(gè)燈泡兩端的電壓都不會(huì)超其額定電壓,開始時(shí)只有S1閉合.當(dāng)S2也閉合后,下列說法正確的是A．燈泡L1變暗 B．燈泡L2變暗C．電容器C的帶電荷量將增大 D．電路中總電流增大9、圖甲中直線PQ表示電場中的一條電場線，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子僅在電場力作用下沿電場線向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)速度為v0，到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)速度減為零，粒子運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示．下列判斷正確的是（）A．P點(diǎn)電勢高于Q點(diǎn)電勢B．P點(diǎn)場強(qiáng)大于Q點(diǎn)場強(qiáng)C．P、Q兩點(diǎn)的電勢差為D．帶負(fù)電粒子在P點(diǎn)的電勢能大于在Q點(diǎn)的電勢能10、如圖所示，直線a、拋物線b和曲線c分別為某一穩(wěn)恒直流電源在純電阻電路中的總功率P、電源內(nèi)部發(fā)熱功率Pr、輸出功率PR隨電流I變化的圖象，根據(jù)圖象可知()A．電源的電動(dòng)勢為9V，內(nèi)阻為3ΩB．電源的電動(dòng)勢為3V，內(nèi)阻為1ΩC．圖象中任意電流值對應(yīng)的P、Pr、PR間的關(guān)系為P>Pr＋PRD．電路中的總電阻為2Ω時(shí)，外電阻上消耗的功率最大且為2.25W三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某物理興趣小組利用圖示裝置來探究影響電荷間的靜電力的因素．A是一個(gè)帶正電的物體，系在絕緣絲線上的帶正電的小球會(huì)在靜電力的作用下發(fā)生偏離，靜電力的大小可以通過絲線偏離豎直方向的角度顯示出來．他們分別進(jìn)行了以下操作．步驟一：把系在絲線上的帶電小球先后掛在橫桿上的P1、P2、P3等位置，比較小球在不同位置所受帶電物體的靜電力的大小．步驟二：使小球處于同一位置，增大或減小小球所帶的電荷量，比較小球所受的靜電力的大小．(1)該實(shí)驗(yàn)采用的方法是_____．（填正確選項(xiàng)前的字母）A．理想實(shí)驗(yàn)法B．控制變量法C．等效替代法(2)實(shí)驗(yàn)表明，電荷之間的靜電力隨著電荷量的增大而增大，隨著距離的增大而_____．（填“增大”、“減小”或“不變”）(3)若物體A的電荷量用Q表示，小球的電荷量用q表示、質(zhì)量用m表示，物體與小球間的距離用d表示，靜電力常量為k，重力加速度為g，可認(rèn)為物體A與小球在同一水平線上，則小球偏離豎直方向的角度的正切值為_____．12．（12分）要測繪額定電壓為2V的小燈泡的伏安特性曲線，所供選擇的器材除了導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下一些器材可供選擇：A．電源E（電動(dòng)勢3.0V，內(nèi)阻不計(jì)）B．電壓表V1（量程0~3.0V，內(nèi)阻約2kΩ）C．電壓表V2（量程0~15.0V，內(nèi)阻約6kΩ）D．電流表A1（量程0~0.6A，內(nèi)阻約1Ω）E．電流表A2（量程0~100mA，內(nèi)阻約2Ω）F．滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值10Ω）G．滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值2kΩ）（1）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選擇________，電流表應(yīng)選擇_______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇_________________。（填寫各器材的序號(hào)）（2）為提高實(shí)驗(yàn)精度，請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖，并畫在下面的虛線框中。（_______）（3）實(shí)驗(yàn)中測得一組數(shù)據(jù)如下表所示，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在圖中坐標(biāo)系中作出小燈泡的伏安特性曲線。I/A00.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V00.200.400.60.801.001.201.401.601.802.00（_______）（4）該小燈泡的額定功率是_________W。（保留兩位小數(shù)）（5）由圖象可知，小燈泡電阻的變化特點(diǎn)是_________________。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）近百年前英國科學(xué)家湯姆遜以及他所帶領(lǐng)的一批學(xué)者對原子結(jié)構(gòu)的研究奠定了近代物理學(xué)的基石，其中他對陰極射線粒子比荷測定實(shí)驗(yàn)最為著名，裝置如圖（1）所示。阜寧中學(xué)某班的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室重做該實(shí)驗(yàn)，裝置如圖（2）所示，在玻璃管內(nèi)的陰極K發(fā)射的射線被加速后，沿直線到達(dá)畫有正方形方格的熒光屏上。在上下正對的平行金屬極板上加上電壓，在板間形成電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場，射線向上偏轉(zhuǎn)；再給玻璃管前后的勵(lì)磁線圈加上適當(dāng)?shù)碾妷海诰€圈之間形成磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，射線沿直線運(yùn)動(dòng)，不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。之后再去掉平行板間的電壓，射線向下偏轉(zhuǎn)，經(jīng)過屏上A點(diǎn)，如圖（3）所示。（不計(jì)射線的重力，勻強(qiáng)電場、勻強(qiáng)磁場范圍限定在刻度“1”和“7”所在的豎直直線之間，且射線由刻度“1”所在位置進(jìn)入該區(qū)域）。求：（1）求該射線進(jìn)入場區(qū)域時(shí)的初速度v；（2）已知正方形方格邊長為d，求該射線粒子的比.（3）帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的時(shí)間？14．（16分）在研究微型電動(dòng)機(jī)的性能時(shí)，可采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路。當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R使電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.5A和1.0V；重新調(diào)節(jié)R使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和15.0V。求這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸出功率和電動(dòng)機(jī)的線圈電阻。15．（12分）如圖所示，A、B是位于豎直平面內(nèi)、半徑R=0.5m的圓弧形的光滑絕緣軌道，其下端點(diǎn)B與水平絕緣軌道平滑連接，整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度E=1×104N/C．今有一質(zhì)量為m=0.1kg、帶電荷量＋q=7.5×10－5C的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止釋放．若已知滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.05，取g=10m/s2，求：（1）小滑塊第一次經(jīng)過圓弧形軌道最低點(diǎn)B時(shí)對B點(diǎn)的壓力．（2）小滑塊在水平軌道上通過的總路程．（3）判定小滑塊最終能否停止運(yùn)動(dòng)，如能：計(jì)算其最終位置予以表述；如不能：定性判定其最終運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。（可能用到的三角函數(shù)：tan37°=0.75）

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解題分析】

對第三個(gè)小球受力分析，第三個(gè)小球受三個(gè)力的作用，它們的關(guān)系是解得所以彈簧的原長為故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。2、D【解題分析】

設(shè)地球質(zhì)量為M，月球質(zhì)量為m，飛船質(zhì)量為m'，地球到飛船的距離為R，月球到飛船的距離為r，則有：R=9r；由萬有引力定律可得：地球?qū)︼w船的引力月球?qū)︼w船的引力由F=F'可得：M=81m故選D。3、B【解題分析】

出租車發(fā)票上里程即其行駛的路程，即4.3km，因又返回出發(fā)地，位置變化為零，故位移為0，故B正確．4、D【解題分析】試題分析：對于正電荷，電勢越高電勢能越大，沿著電場線電勢降低，由此可知A點(diǎn)電勢最高，小球的電勢能最大，A對；重力勢能的大小根據(jù)重力做功或高度判斷，B點(diǎn)最高重力勢能最大，B對；機(jī)械能的變化根據(jù)除了重力做功以外其它力做功判斷，因此在C點(diǎn)電場力做功最多，機(jī)械能最大，C對；動(dòng)能的變化根據(jù)合外力做功判斷，應(yīng)對電場力與重力取合力，合力做功最多的一點(diǎn)應(yīng)在CD之間的某一點(diǎn)，動(dòng)能最大，D錯(cuò)；故選D考點(diǎn)：考查功能關(guān)系點(diǎn)評：本題難度較小，熟記各力做功與各種能量變化的關(guān)系，重力做功表示重力勢能變化，合外力做功表示動(dòng)能變化，電場力做功表示電勢能變化，除了重力以外其它力做功表示機(jī)械能的變化5、D【解題分析】試題分析：物體處于平衡狀態(tài)，物體可能保持靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體所受合力為零．A、B、平衡狀態(tài)指勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或保持靜止的狀態(tài)，即兩種狀態(tài)都有可能，故A錯(cuò)誤，B也錯(cuò)誤；C、D物體處于平衡狀態(tài)，加速度為零，根據(jù)牛頓第二定律得知，物體所受合力為零．故C錯(cuò)誤，D正確．故選D?？键c(diǎn)：共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．點(diǎn)評：平衡狀態(tài)是日常生活中的一種常見的狀態(tài)，從受力角度講，是物體受到的合力為零的狀態(tài)，從運(yùn)動(dòng)角度講，是加速度為零的狀態(tài)．6、D【解題分析】A、點(diǎn)電荷是將帶電物體簡化為一個(gè)帶電的點(diǎn)，是一種理想化的模型，與其體積的大小無關(guān)，實(shí)際的帶電體（包括電子、質(zhì)子等）都有一定大小，都不一定能看成點(diǎn)電荷．故A錯(cuò)誤．B、點(diǎn)電荷的帶電荷量一定是

1.6×10-19C的整數(shù)倍，故B錯(cuò)誤；C、點(diǎn)電荷是將帶電物體簡化為一個(gè)帶電的點(diǎn)，物體能不能簡化為點(diǎn)，不是看物體的絕對大小，而是看物體的大小對于兩個(gè)電荷的間距能不能忽略不計(jì)，故體積大的帶電體有時(shí)也可以看成點(diǎn)電荷，故C錯(cuò)誤；D、點(diǎn)電荷是將帶電物體簡化為一個(gè)帶電的點(diǎn)，當(dāng)帶電體的大小和形狀對作用力影響可以忽略的帶電體可看做點(diǎn)電荷，故D正確．故選D.【題目點(diǎn)撥】帶電體看作點(diǎn)電荷的條件，當(dāng)一個(gè)帶電體的形狀及大小對它們間相互作用力的影響可忽略時(shí)，這個(gè)帶電體可看作點(diǎn)電荷，是由研究問題的性質(zhì)決定，與自身大小形狀無具體關(guān)系．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AB【解題分析】

A．該電場中的電勢關(guān)于x軸對稱，所以bd兩點(diǎn)的電勢相等，故A正確；B．c點(diǎn)在兩個(gè)電荷連線的中點(diǎn)上，也是在兩個(gè)電荷連線的中垂線上，所以它的電勢和無窮遠(yuǎn)處的電勢相等．而正電荷周圍的電場的電勢都比它高，即c點(diǎn)的電勢在四個(gè)點(diǎn)中是最低的，故B正確；C．該電場中的電場強(qiáng)度關(guān)于x軸對稱，所以bd兩點(diǎn)場強(qiáng)大小相等，方向是對稱的，不相同的，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)場強(qiáng)的疊加可知，c點(diǎn)的場強(qiáng)為故D錯(cuò)誤．故選AB。點(diǎn)晴：該題考查常見電場的特點(diǎn)，解題的關(guān)鍵是c點(diǎn)在兩個(gè)電荷連線的中點(diǎn)上，也是在兩個(gè)電荷連線的中垂線上，所以它的電勢和無窮遠(yuǎn)處的電勢相等．而正電荷周圍的電場的電勢都比它高，負(fù)電荷周圍的電場的電勢都比它低．8、BD【解題分析】

分析清楚電路結(jié)構(gòu)，判斷S2閉合后電路總電阻如何變化，由閉合電路的歐姆定律判斷電路電流如何變化，由功率公式判斷燈泡實(shí)際功率如何變化；由歐姆定律判斷出電容器兩端電壓如何變化，然后判斷電容器電荷量如何變化；【題目詳解】A、S2閉合前，燈泡L3與電容器相串聯(lián)，則不亮，當(dāng)S2也閉合后，L2與L3并聯(lián)，然后與L1串聯(lián)，由于并聯(lián)電阻小于L2的電阻，所以總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，電路電流變I大，燈泡L1的實(shí)際功率變大，燈L1變亮，故A錯(cuò)誤，D正確；B、電路電流變I大，L1兩端的電壓增大，所以L2兩端的電壓減小，則燈泡L2的實(shí)際功率變小，燈泡L2變暗，故B正確；C、S2閉合前電容器兩端電壓等于電源電動(dòng)勢，S2閉合后電容器兩端電壓等于L1兩端電壓，電壓變小，由Q=CU可知電容器所帶電荷量減小，故C錯(cuò)誤；故選BD．9、ABC【解題分析】

A、由圖乙知帶電粒子的速度減小，受到向左的電場力，故電場線方向向右，P點(diǎn)電勢一定高于Q點(diǎn)電勢，故A正確；B、由乙圖可知，P處的加速度大于Q處的加速度，故P處的場強(qiáng)大于Q處的場強(qiáng)，故B正確；C、由動(dòng)能定理知，可求出AB兩點(diǎn)的電勢差為，故C正確；D、負(fù)電荷在電勢低的地方電勢能大，故電荷在P點(diǎn)的電勢能一定小于Q點(diǎn)的電勢能，故D錯(cuò)誤；故選ABC．【題目點(diǎn)撥】速度圖象看出，粒子的速度減小，負(fù)電荷受向左的電場力，故電場線方向向右，負(fù)電荷在電勢低的地方電勢能大，根據(jù)速度圖象的斜率等于加速度，可比較加速度的大小，從而能比較出電場力的大?。?0、BD【解題分析】試題分析：三種功率與電流的關(guān)系是：直流電源的總功率PE=EI，內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr=I2r，輸出功率PR=EI﹣I2r，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)選擇圖線．根據(jù)圖線a斜率求解電源的電動(dòng)勢．由圖讀出電流I=3A時(shí)，發(fā)熱功率Pr=I2r，求出電源的內(nèi)阻．當(dāng)電流為1.5A時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求出總電阻，根據(jù)能量關(guān)系求外電阻上消耗的最大功率．解：A、B：直流電源的總功率PE=EI，故圖線a的斜率等于電源的電動(dòng)勢，由得到E==3V．由圖線b，當(dāng)I=3A時(shí)，Pr=9W，由公式Pr=I2r得，r=1Ω．故A錯(cuò)誤，B正確．C、在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標(biāo)相同的A、B、C三點(diǎn)，這三點(diǎn)的縱坐標(biāo)PA、PB、PC，則這三點(diǎn)的縱坐標(biāo)PA、PB、PC分別是電源的總功率、電源內(nèi)部的發(fā)熱功率和輸出功率，根據(jù)能量關(guān)系可知，PA=PB+PC．即P=Pr+PR，故C錯(cuò)誤．D、由圖線c可知，當(dāng)電流為1.5A時(shí)外電阻消耗的功率最大．此時(shí)電路中的總電阻為，外電阻上消耗的功率最大為PR=EI﹣I2r=3×1.5﹣1.52×1Ω=2.25W．故D正確．故選BD．【點(diǎn)評】本題首先考查讀圖能力，物理上往往根據(jù)解析式來理解圖象的物理意義．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、B減小【解題分析】

解答本題要了解庫侖力的推導(dǎo)過程，由于決定電荷之間作用力大小的因素很多，因此需要采用控制變量的方法進(jìn)行研究；現(xiàn)在都知道庫侖力的決定因素，但是該實(shí)驗(yàn)只是研究了庫侖力和距離之間的關(guān)系；根據(jù)共點(diǎn)力平衡，結(jié)合庫侖定律即可求出．【題目詳解】解：（1）此實(shí)驗(yàn)中比較小球在不同位置所受帶電物體的靜電力的大小，再使小球處于同一位置，增大或減小小球所帶的電荷量，比較小球所受的靜電力的大小，所以是采用了控制變量的方法，故選B；（2）在研究電荷之間作用力大小的決定因素時(shí)，采用控制變量的方法進(jìn)行，如本實(shí)驗(yàn)，根據(jù)小球的擺角可以看出小球所受作用力逐漸減小，當(dāng)Q、q一定，d不同時(shí)，由圖可知，距離越大，作用力越??；（3）小球受到重力、繩子的拉力以及庫侖力的作用，其中A與小球之間的庫侖力：，所以小球偏離豎直方向的角度的正切值：12、BDF1.00燈泡電阻隨電壓（溫度）的增大而增大【解題分析】

(1)[1][2][3]由題意小燈泡額定電壓為2V，實(shí)驗(yàn)測量的數(shù)據(jù)，電壓為2V時(shí)，電流為0.5A，故電壓表應(yīng)選B，電流表應(yīng)選D，又描繪伏安特性曲線要求電流從零調(diào)節(jié)，故變阻器應(yīng)用分壓式接法，應(yīng)選阻值小的變阻器F。(2)[4]由于小電珠電阻較小，為了減小實(shí)驗(yàn)測量誤差，電流表應(yīng)用外接法，同時(shí)本實(shí)驗(yàn)中電壓由零開始變化，故變阻器應(yīng)采用分壓式接法，電路圖如圖所示：(3)[5]據(jù)所給數(shù)據(jù)得伏安特性曲線如圖：(4)[6]電壓為2V時(shí)的電流為0.5A，則額定功率為：P=UI=2×0.50=1.00W(5)[7]I-U圖象中的斜率表示電阻的倒數(shù)，故由圖可知，燈泡電阻隨電壓（溫度）的增大而增大；四、計(jì)算題：本題