2024屆河北省石家莊市物理高二第一學期期中考試模擬試題含解析

2024屆河北省石家莊市物理高二第一學期期中考試模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，電源電動勢E=36V，內(nèi)阻r=1Ω，電燈上標有“6V，12W”的字樣，直流電動機線圈電阻R=2Ω．接通電源后，電燈恰能正常發(fā)光，下列說法正確的是（）A．電路中的電流大小6AB．電動機產(chǎn)生的熱功率56WC．電動機的機械效率85.7%D．電源的輸出功率為72W2、如圖所示，在平行金屬板A、B間分布著正交的勻強電場和勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里。一個質(zhì)子以初速度v0垂直于電場和磁場沿OO′從左端入射，恰能沿OO′做直線運動。則（）A．A板的電勢低于B板的電勢B．氦原子核以初速度v0垂直于電場和磁場沿OO′從左端入射，仍沿OO′做直線運動C．氦原子核以初速度v0垂直于電場和磁場沿OO′從右端入射，仍沿OO′做直線運動D．電子以初速度v0垂直于電場和磁場沿OO′從左端入射，運動軌跡將向A板偏轉(zhuǎn)3、如圖所示，實線為電場線，虛線為等勢線，且相鄰兩條等勢線間的電勢差相等．一正電荷（只在電場力的作用下）在φ3上時，具有的動能是21eV，它運動到等勢線φ1上時，速度為零．令φ2的電勢為1．那么該電荷的電勢能為4eV時，其動能大小為（）A．16eV B．6eV C．11eV D．4eV4、如圖所示，平行板電容器充電完畢后與電源斷開．設平行板電容器的電容為C，兩極板正對面積為S，兩極板間的距離為d，兩極板間場強為E.下列說法正確的是()A．若保持S不變，增大d，則C變小，E變大B．若保持S不變，減小d，則C變大，E不變C．若保持d不變，減小S，則C變大，E不變D．若保持d不變，減小S，則C變小，E變小5、關(guān)于下列電阻和電阻率的說法正確的是（）A．把一根均勻?qū)Ь€分成等長的兩段，則每部分的電阻、電阻率均變?yōu)樵瓉淼囊话耄瓸．由可知，ρ∝R，C．所有材料的電阻率隨溫度的升高而增大D．對某一確定的導體當溫度升高時，若不計導體的體積和形狀變化，發(fā)現(xiàn)它電阻增大，說明該導體材料的電阻率隨溫度的升高而增大．6、如圖所示，在點電荷Q產(chǎn)生的電場中，實線MN是一條方向未標出的電場線，虛線AB是一個電子只在靜電力作用下的運動軌跡。下列說法中正確的是A．電子一定從A向B運動B．點電荷Q一定靠近M端且為正電荷C．電場線方向一定從M指向ND．B點電勢可能高于A點電勢二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、A、B兩物體質(zhì)量均為m，其中A帶電量為q（不考慮電量的變化）的負電荷，B不帶電，通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連放在水平面上，如圖所示，開始時兩者都處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)在施加一豎直向下的勻強電場，電場強度E=2mgq（g為重力加速度），若不計空氣阻力，則以下說法正確的是A．剛施加電場的瞬間，A的加速度大小為g，方向豎直向上B．B剛離開地面時，A的速度大小為2gmC．B剛離開地面時，A的速度大小為gmD．B剛離開地面時，A的加速度為零8、絕緣金屬平行板電容器充電后，靜電計的指針偏轉(zhuǎn)一定角度，若減小兩極板a、b間的距離，同時在兩極板間插入電介質(zhì)，如圖所示，則()A．電容器的電勢差會減小B．電容器的電勢差會增大C．靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角度會減小D．靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角度會增大9、如圖所示電路，在平行金屬板M、N內(nèi)部左側(cè)中央P有一質(zhì)量為m的帶電粒子（重力不計）以水平速度v0射入電場并打在N板的O點，改變R1或R2的阻值，粒子仍以v0射入電場，則下列說法正確的是A．該粒子帶正電B．減小R1，粒子將打在O點左側(cè)C．增大R1，粒子在板間運動時間不變D．減小R2，粒子還能打在O點10、關(guān)于電場中電荷的電勢能的大小，下列說法正確的是（）A．在電場強度越大的地方，電荷的電勢能也越大B．正電荷沿電場線方向移動，電勢能一定增大C．負電荷沿電場線方向移動，電勢能一定增大D．正電荷沿電場線方向移動，電勢能一定減小三、實驗題：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）“研究勻變速直線運動”實驗獲得的一條紙帶如圖1所示，已知a、b兩個相鄰計數(shù)點時間間隔為0.10s，則從a至b這段時間內(nèi)物體的平均速度約為_____小明用打點計時器研究小車的運動，在實驗過程中：①打點計時器應使用_____（填“直流”或“交流”）電源．②他打出一條紙帶，按打點先后順序每5個點取1個計數(shù)點，并計算出相應時刻的瞬時速度，如下表所示．請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在坐標系中作出小車運動的v﹣t圖象_________．③由作出的v﹣t圖象可以判斷，小車做_____（填“勻速”、“勻加速”或“變加速”）直線運動．12．（12分）某物理興趣小組研究小燈泡的伏安特性,所用的器材有:電壓表、電流表、滑動變阻器(0~10)、電源、小燈泡、開關(guān)和導線若干.按照自己設計的實驗電路圖測量多組小燈泡的電流I和電壓U,并在坐標紙中畫出小燈泡的伏安特性曲線如下:(1)請你根據(jù)所畫出的伏安特性曲線,在虛線框中畫出符合實驗要求的電路圖__________;(2)由小燈泡的伏安特性曲線可知,隨著電壓的增大,小燈泡的電阻________(填“增大”“減小”或“不變”);(3)如果將上面實驗中使用的小燈泡接在電動勢為1.5V、內(nèi)阻為3.0的電源兩端,利用上面的伏安特性曲線可求出小燈泡的實際功率約為_______W,此時電源效率約為________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)四、計算題：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）如圖所示是一個示波管工作原理圖，電子經(jīng)電壓U1=4.5×103V加速后以速度v0垂直等間距的進入電壓U2=180V，間距為d=1.0cm，板長?=5.0cm的平行金屬板組成的偏轉(zhuǎn)電場，離開電場后打在距離偏轉(zhuǎn)電場s=10.0cm的屏幕上的P點，（e=1.6×10-19C，m=9.0×10-31kg）求：（1）射出偏轉(zhuǎn)電場時速度的偏角tanθ=？（2）打在屏幕上的側(cè)移位移OP=？14．（16分）如圖甲所示，熱電子由陰極飛出時的初速度忽略不計，電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0，電容器板長和板間距離均為l＝10cm，下極板接地，電容器右端到熒光屏的距離L＝15cm，在電容器兩極板間接一交變電壓，上極板的電勢隨時間變化的圖象如圖乙所示．(每個電子穿過平行板的時間都極短，可以認為電壓是不變的)求：(1)在t＝0.06s時刻，電子打在熒光屏上的何處；(2)熒光屏(足夠大)上有電子打到的區(qū)間有多長，一個周期內(nèi)屏幕發(fā)光時間多長？15．（12分）如圖所示，在無限長的豎直邊界AC和DE間，上、下部分分別充滿方向垂直于平面ADEC向外的勻強磁場，上部分區(qū)域的磁感應強度大小為B0，OF為上、下磁場的水平分界線，質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的粒子從AC邊界上與O點相距為a的P點垂直于AC邊界射入上方磁場區(qū)域，經(jīng)OF上的Q點第一次進入下方磁場區(qū)域，Q與O點的距離為3a，不考慮粒子重力．（1）求粒子射入時的速度大??；（2）要使粒子不從AC邊界飛出，求下方磁場區(qū)域的磁感應強度B1應滿足的條件；（3）若下方區(qū)域的磁感應強度B=3B0，粒子最終垂直DE邊界飛出，求邊界DE與AC間距離的可能值．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解題分析】試題分析：因為燈泡恰好能正常發(fā)光，所以根據(jù)公式可得，電燈和電動機串聯(lián)在電路中，所以電路中的電流大小為2A，A錯誤；根據(jù)公式可得電動機產(chǎn)生的熱功率為，B錯誤；電動機消耗的總功率為，故電動機的機械效率大小為，C正確；電源的輸出功率為，D錯誤考點：考查了非純電阻電路電功率的計算2、B【解題分析】

A.

由左手定則判斷得知質(zhì)子所受的洛倫茲力方向向上，質(zhì)子做直線運動，所受的電場力方向應向下，所以的電勢高于板的電勢，故選項A不符合題意；BD.

對于質(zhì)子，由平衡條件得：解得，可見此式與帶電粒子的質(zhì)量、電荷量、電性無關(guān)，所以當電子和也以初速度垂直于電磁場沿從左端入射，洛倫茲力與電場力也平衡，也沿作直線運動，故選項B符合題意，D不符合題意；C.由上分析可知，當以初速度垂直于電磁場沿從右端入射，洛倫茲力方向向下，電場力方向也向下，它將向下偏轉(zhuǎn)，不可能沿作直線運動，故選項C不符合題意。3、B【解題分析】試題分析：因為只有電場力做功，所以動能和電勢能之和不變，又因為正電荷從等勢線φ3運動到等勢線φ1時，動能減小，所以電場線方向向右，正電荷在等勢線φ1的電勢能為，動能；又因為是勻強電場，且相鄰的等勢線間的電勢差相等，電場力做功相同，動能變化相同，所以電荷位于等勢線φ2上時，動能；同理可得：，．當令φ2=1時，，所以，即當該電荷的電勢能為4eV時，其動能大小為6eV，故選項B正確．考點：本題考查電場力做功和動能及電勢能之間的關(guān)系，只有電場力做功時動能和電勢能之和不變，但電勢能的大小與選取的零勢面有關(guān)．4、B【解題分析】

平行板電容器充電后與電源斷開，其電量保持不變．將兩極板間距離減小，由電容的決定式分析電容如何變化，由電容的定義式確定電量的變化．根據(jù)E=Ud分析電場強度【題目詳解】平行板電容器充電后與電源斷開，電量Q保持不變。AB、若保持S不變，將兩極板間距離增大，由電容的決定式C=εS4πkd分析得知，電容C變小，由根據(jù)E=Ud、C=εS4πkd和C=QU得：E=4πkQεS，可知E與d無關(guān)，則E不變，故A錯誤，B正確；CD、若保持d不變，將兩極板間正對面積減小，由電容的決定式C=εS4πkd分析得知，電容C變小，由根據(jù)E=Ud、C=εS【題目點撥】本題是電容動態(tài)變化分析問題，關(guān)鍵抓住兩點：一是電容器的電量不變；二是關(guān)于電容的兩個公式．5、D【解題分析】電阻決定式為：R＝ρ，可知把一根均勻?qū)Ь€分成等長的兩段，則每部分的電阻變?yōu)樵瓉淼囊话耄娮杪逝c溫度和材料有關(guān)，與其他因素無關(guān)，故電阻率不變，故A錯誤．電阻率與材料和溫度有關(guān)，與導體電阻，長度，橫截面積都無關(guān)，故B錯誤．電阻率與溫度的關(guān)系:①金屬的電阻率隨溫度升高而增大；②半導體的電阻率隨溫度升高而減小；③超導體：當溫度降低到絕對零度附近時，某些材料的電阻率突然減小為零，成為超導體．故C錯誤．由電阻決定式為：R＝ρ，對某一確定的導體當溫度升高時，若不計導體的體積和形狀變化，發(fā)現(xiàn)它電阻增大，說明該導體材料的電阻率隨溫度的升高而增大，故D正確．故選D.6、C【解題分析】

由運動軌跡只能得到電子受力指向凹的一側(cè)，不能得到運動走向，故A錯誤；由電場場源為點電荷，又有電子受力指向凹的一側(cè)可得：MN上電場線方向向右，故點電荷Q可能是放在M端附近的正電荷，也可能是放在N端附近的負電荷，故B錯誤，C正確；MN上電場線方向向右；根據(jù)沿著電場線電勢降低可得：B點電勢可能低于A點電勢，故D錯誤；故選C?！绢}目點撥】沿著電場線電勢降低，但是電勢能和電荷電性相關(guān)，故我們一般根據(jù)電場力做功情況來判斷電勢能變化，以避免電性不同，電勢能變化趨勢不同的問題。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解題分析】

在未施加電場時，A物體處于平衡狀態(tài)，當施加上電場的瞬間，A物體受到的合力為施加的電場力，故F=2mg=ma，解得a=2g，方向向上，故A錯誤；當B離開地面時，此時B受到彈簧的彈力等于B的重力，從施加外力到B離開地面，彈簧的彈力做功為零，A上升的距離為x=2mgk，故合力做功全部轉(zhuǎn)化為A的動能，根據(jù)動能定理可知(qE-mg)x＝12mv2，解得v=2gmk，故B正確，C錯誤；當B離開地面時，此時B受到彈簧的彈力等于B的重力，此時彈簧的彈力F=mg，對A物體，受到向上的電場力、重力以及彈簧的拉力，根據(jù)牛頓第二定律可知qE-F-mg=ma，解得a=0，故D【題目點撥】本題關(guān)鍵根據(jù)平衡條件和胡克定律求解出彈簧的形變量，最后結(jié)合幾何關(guān)系得到物體A上升的距離，注意明確彈性勢能的變化與形變量之間關(guān)系，利用動能定理可判斷。8、AC【解題分析】根據(jù)公式可知d減小，增大時，電容器電容增大，由于兩極板上的電荷量恒定，所以根據(jù)可知兩極板間的電勢差U減小，靜電計測量的是電容器兩端的電勢差，故靜電計指針的偏轉(zhuǎn)角度會減小，AC正確．9、BD【解題分析】A、由電路可知，N板帶正電，所以帶電粒子帶負電，A錯誤；BC、由電路可知，RO、R1串聯(lián)接在電源兩端，MN兩板間的電壓等于R0兩端電壓．帶電粒子在兩板間做類平拋運動，平行兩板方向做勻速運動，垂直兩板方向做勻加速運動．減小R1，兩板間電壓增大，加速度增大，粒子將打在O點左側(cè)，時間變短，B正確，C錯誤；D、減小R2，兩板間電壓不變，粒子在板間運動時間不變，還能打在O點，D正確．故選BD．10、CD【解題分析】

在電場強度越大的地方，同一電荷受到的電場力越大，但電勢能不一定大，電勢能與電場強度沒有直接關(guān)系。故A錯誤；正電荷沿電場線移動，電場力做正功，電勢能一定減小，故B錯誤，D正確；負電荷沿電場線移動，電場力做負功，電勢能一定增大，故C正確；故選CD。三、實驗題：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、0.27m/s交流答案見解析勻加速【解題分析】（1）根據(jù)平均速度公式v=xt，則從a至b這段時間內(nèi)物體的平均速度v③v﹣t圖象為一條傾斜的直線，由作出的v﹣t圖象可以判斷，小車做勻加速直線運動．12、（1）如圖所示：(2)增大(3)0.1840%【解題分析】(1)描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法，燈泡電阻約為幾歐姆，電壓表內(nèi)阻約為幾千歐姆甚至幾萬歐姆，電流表內(nèi)阻約為零點幾歐姆，電壓表內(nèi)阻遠大于燈泡電阻，電流表應采用外接法，實驗電路圖如圖所示：(2)由圖象可知，隨燈泡電壓增大，燈泡電流增大，燈泡實際功率增大，燈泡變亮，燈泡電壓與電流比值變大，燈絲電阻增大．(3)在同一坐標系內(nèi)作出電源的U-I圖象如圖所示:由圖象可知，燈泡兩端電壓U=0.8V，電流I=0.349，燈泡實際功率P=UI=0.8×0.349≈0.28W，效率.【題目點撥】本題考查了實驗電路設計、作圖象等問題，應用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)是常用的實驗數(shù)據(jù)處理方法，要掌握描點法作圖的方法；同時明確本實驗采用滑動變阻器分壓接法和電流表外接法．四、計算題：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、(1)0.1(2)1.25cm【解題分析】

(1)設電子經(jīng)加速電場U1加速后以速度v0進入偏轉(zhuǎn)電場，由動能定理有：代入數(shù)據(jù)解得：；進入偏轉(zhuǎn)電場后做類平拋運動，在電場線方向有：經(jīng)時間t1飛出電場有：沿電場方向的速度：設射出偏轉(zhuǎn)電場時速度的偏角為，則：(2)飛出電場時偏轉(zhuǎn)量為：由以上各式代入數(shù)據(jù)得：設電子從偏轉(zhuǎn)場穿出時，沿y方向的速度為vy，穿出后到達屏S所經(jīng)歷的時間為t2，在此時間內(nèi)電子在y方向移動的距離為y2,有：由以上各式得：故電子到達屏S上時,它離O點的距離：答：(1)射出偏轉(zhuǎn)電場時速度的偏角;

(2)打在屏幕