四川省剑门关高级中学2023-2024学年高二上学期半期模拟考试物理试卷(含答案)

这是一份四川省剑门关高级中学2023-2024学年高二上学期半期模拟考试物理试卷(含答案)，共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．电闪雷鸣是自然界常见的现象，古人认为那是“天神之火”，是天神对罪恶的惩罚，有一位科学家冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验，把天电引了下来，才使人类摆脱了对雷电现象的迷信．这位科学家是( )
A.库仑B.安培C.富兰克林D.伏打
2．冬天当我们脱毛线衫时，静电经常会跟你开个小玩笑．下列一些相关的说法中正确的是( )
A.在脱衣过程中，内外衣间摩擦起电，内衣和外衣所带的电荷是同种电荷
B.在脱衣过程中，有时会听到“啪”的声音，这是由于内外衣服上电荷放电引起的
C.如果内外两件衣服可看做电容器的两极，并且在将外衣脱下的某个过程中两衣间电量一定，随着两衣间距离的增大，两衣间电容变小，则两衣间的电势差也将变小
D.脱衣时如果人体带上了电，当手触摸金属门把时，一定会有电流通过金属门把流入大地，从而造成对人体轻微的电击
3．如图是一簇未标明方向、由单一点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图不可以判断出该带电粒子( )
A.在a、b两点加速度的大小B.电性与场源电荷的电性相同
C.在a、b两点时速度大小D.在a、b两点的电势能大小
4．三个阻值都为12Ω的电阻，它们任意连接、组合，总电阻不可能为( )
A.4ΩB.24ΩC.8ΩD.36Ω
5．如图所示为某收音机内一部分电路元件的电路图，各个电阻的阻值都是1Ω，AC间接一只内阻忽略不计的电流表，若将该部分与收音机的其他电路剥离出来，并在两点间加6V的恒定电压，则电流表的示数是( )
A.3AB.2AC.1AD.0
6．如图所示，在点电荷形成的电场中有a、b、c三点，它们到点电荷的距离分别为和，用表示a、b之间的电势差，用表示b、c之间的电势差，且，则下列说法中正确的是( )
A.
B.
C.
D.根据已知条件，无法判断和之间的大小关系
7．如图，电场中一正离子只受电场力作用从A点运动到B点。离子在A点的速度大小为，速度方向与电场方向相同．能定性反映该离子从A点到B点运动情况的速度—时间（）图象是( )
A.B.C.D.
8．如图所示的电路中，电源的电动势为6V，当开关S接通后，灯泡都不亮，用电压表测得各部分的电压是，由此可判定( )
A.和的灯丝都烧断了B.的灯丝烧断了
C.的灯丝烧断了D.变阻器R断路
9．静止在水面上的船，长度为L，船的质量为M，一个质量为m的人站在船头，当此人由船头走到船尾时，不计水的阻力，船移动的距离为( )
A.B.C.D.
二、多选题
10．如图所示，电源电动势为E、内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当开关闭合后，两小灯泡均能发光。在将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是( )
A.小灯泡、均变暗
B.小灯泡变暗，小灯泡变亮
C.电流表A的读数变小，电压表V的读数变大
D.电流表A的读数变大，电压表V的读数变小
11．平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一个带正电小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向夹角为θ，如图所示。那么( )
A.保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ增大
B.保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ恒不变
C.开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ增大
D.开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ不变
12．空间中存在沿x轴正方向的电场，x轴上各点的电场强度随x的变化情况如图所示，下列说法正确的是( )
A.两处电势相同
B.电子在处电势能小于在处的电势能
C.处于处两点之间的电势差为
D.电子沿x轴从处运动到处，电场力一直做负功
三、实验题
13．某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：
小灯泡L，规格“3.0V，0.7A”；
电流表，量程3A，内阻为0.1Ω；
电流表，量程0.6A，内阻；
电压表，量程3V，内阻
电压表，量程15V，内阻
标准电阻，阻值1Ω；
标准电阻，阻值3kΩ；
滑动变阻器R，阻值范围0～10Ω；
学生电源E，电动势6V，内阻不计；
开关S及导线若干。
（1）同学设计电路来进行测量，当通过L的电流为0.46A时，电压表的示数如图所示，此时L的电压为_____V。
（2）学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线。请你在学习的基础上利用所供器材，在框内补画出实验电路图。并在图上标明所选器材代号_____。
14．某同学为了测量某电池的电动势E和内阻r，设计了如图甲所示的电路。已知定值电阻，电压表的内阻很大，可视为理想电压表。
(1)根据图甲所示电路，请在乙图中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接___________。
(2)实验中，该同学移动滑动变阻器滑片，读出电压表和的示数，数据如下表所示。请根据表格中的数据在图丙所示的坐标纸中画出的图线___________。
(3)由图象可得该电源的电动势___________V，内阻___________Ω。
(4)实验电路测得的电源内阻的阻值___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。
四、填空题
15．某同学在测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ时：
（1）用游标卡尺测量其长度如图所示，由图可知其长度为_____cm。
（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径为_____mm。
（3）若用米尺测得金属丝的长度为L，用螺旋测微器测得金属丝直径为d，此时测得电流为I、电压为U，则该金属丝的电阻率_____（用π、d、L、U、I、表示）。
五、计算题
16．如图所示，P、Q两金属板间的电势差为50V，板间存在匀强电场，方向水平向右，板间的距离，其中Q板接地，两板间的A点距P板4cm，求：
（1）A点的电势；
（2）用一个绝缘物体将Q板向右平移10cm，此时把一个电子从A移到Q板电场力做多少功？
17．带电的小物体A放在倾角θ为53度（）的绝缘斜面上。整个斜面处于范围足够大、方向水平向右的匀强电场中且，如图所示，物体A的质量为，与斜面的动摩擦因数为，物体A在斜面上刚好可以匀速下滑。
（1）物体A带何种电荷，电荷量为多少？说明理由。
（2）现在先使A静止在斜面上某处，当电场强度突然变为原来的一半，问A运动10m后的速度变为多大？
18．一不计重力的带正电的粒子电荷量，质量从静止开始经加速电压加速后，以水平速度射入水平放置的两平行金属板中间，粒子飞出平行板电场后可进入无电场区域，如图所示，金属板长，两板间距离，竖直放置的荧光屏距金属板右端为。若在两金属板间加直流电压时，粒子偏离中线与荧光屏交点O，打在荧光屏上的P点，已知OP为12cm，粒子出偏转电场在右边无电场区域运动时间为求：
（1）的大小；
（2）的大小；
（3）粒子打到P点的速度
19．如图所示，平面直角坐标系xOy位于竖直平面内，x轴水平，该空间存在沿x轴正方向的匀强电场，电场强度为E．从坐标原点O以动能竖直向上抛出一带正电的小球，一段时间后小球通过x轴上的P(L，0)点，过P点时小球的动能为，重力加速度为g。求：
（1）小球的电荷量；
（2）小球的质量；
（3）小球运动过程中的最小动能。
参考答案
1．答案：C
解析：年月，富兰克林在利用风筝把雷电释放的电荷电引入莱顾瓶中，富兰克林用雷电进行了各种电学实验，证明了天上的雷电与人工摩擦产生的电具有完全相同的性质，富兰克林对“天电”的研究完全出于对电现象的兴趣。
2．答案：B
解析：A.电场线的疏密表示场强，由图知a点的电场强度大，根据可知
根据牛顿第二定律可得
故A错误；
B.电荷受电场力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧，由图可知，若是正电荷受到的电场力的方向是向左的，所以产生电场的电荷应该是负电荷，若是负电荷受到的电场力的方向是向左的，所以产生电场的电荷应该是正电荷，所以电性与场源电荷的电性相反，故B正确；
CD.若是正电荷，从a到b的过程中，电场力做负功，所以电荷的电势能增加，动能减小；若是负电荷，从a到b的过程中，电场力也做负功，所以电荷的电势能增加，动能减小，即在a、b两点时速度大小为
在a、b两点时电势能为
故CD错误。
故选B。
3．答案：B
解析：A、当将外衣脱下的过程中，内外衣间摩擦起电，内衣和外衣所带的电荷是异种电荷，故A错误；
B、如果内外两件衣服可看作电容器的两极，在脱衣的过程中，内外衣服上的异种电荷放电会发出“啪”的声音，故B正确；
C、若将内外衣服看作电容器的两极，则由可知，两衣间距离增大时，电容减小，则由可知，电势差将增大，故C错误；
D、脱衣时，如果人体带上了电，当手接近金属门把时，会造成对人体轻微的电击，这是放电现象，故D错误。
故选B。
4．答案：B
解析：当三个电阻串联时，总电阻为：；
当三个电阻并联时，总电阻为：；
当两个电阻串联后与第三个电阻并联，总电阻为；
当两个电阻并联后与第三个电阻串联，总电阻为：，故24Ω不可能，故选项B正确。
5．答案：B
解析：由题图可知这三个电阻连接方式为下面两个电阻并联后与上面一个电阻串联，故电路中的总电阻为，电路中的总电流为4A，而电流表测量的是并联电路中一个支路的电流，故电流表的示数为2A，选项B正确。
6．答案：B
解析：可定性的分析在非匀强电场中
根据点电荷产生的电场中距点电荷相等距离处的电势相等，结合电势与电势差的关系可知
电场线的疏密表示电场的强弱，电场线越密电场越强，所以
根据题意
得
即
故选B。
7．答案：C
解析：电场中正离子只受电场力作用从A点运动到B点的过程中，电场力对离子做正功，速度增大，电场力提供加速度，场强减小，加速度减小，速度时间图像中斜率表示加速度的大小，C对。
8．答案：C
解析：由可知，电源完好，灯泡都不亮，说明电路中出现断路故障，且在之间。由可知，灯泡与滑动变阻器R是接通的，断路故障出现在之间，故灯断路，所以选项C正确。
9．答案：B
解析：船和人组成的系统，在水平方向上动量守恒，人在船上行进，船向后退.规定人的速度方向为正方向，有，人从船头走到船尾，设船相对地面移动的距离为x，则人相对于地面移动的距离为，则，解得，故B正确。
10．答案：BC
解析：滑动触片向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路部分的阻值变大，电路中的总电阻变大，总电流变小，路端电压变大，故电流表A的读数变小，电压表V的读数变大，小灯泡变暗，两端电压变大，小灯泡变亮，B、C正确。
11．答案：AD
解析：AB.保持开关S闭合，电容器两端间的电势差不变，而
带正电的A板向B板靠近，极板间距离d减小，电场强度E增大，小球所受的电场力变大，θ增大。故A正确，B错误；
CD.断开开关S，电容器所带的电量不变，由
得
知d变化，E不变，电场力不变，θ不变。故C错误，D正确。
故选AD。
12．答案：BCD
解析：A.沿电场方向电势降低，因为电场方向指向x轴正方向，故x轴相当于一条电场线，故，A错误；
BD.电子受到的电场力方向和电场方向相反，故从到电场力做负功，电势能增大，电子在处的电势能小于在处的电势能，BD正确；
C.因为从0到处的电场强度是均匀增大的，所以从0到处的电场强度平均值为，根据公式可得从0到处的电势差为，C正确；
故选BCD。
13．答案：（1）2.30
（2）
解析：（1）电压表量程为3V，由图可知，其最小分度为0.1V，则电压表的读数为2.30V；
（2）电流表量程太大，读数误差太大，为减小误差，应该选用电流表，给电流表并联一个分流电阻，电压表选择，描绘小灯泡的伏安特性曲线，要从0开始取，要使用分压式，实验电路图如图所示
14．答案：（1）
（2）
（3）17.8～18.3；29.0～32.0
（4）大于
解析：（1）根据图甲所示电路，请在乙图中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接如图：
（2）根据表格中的数据在图丙所示的坐标纸中画出的图线如图：
（3）由欧姆定律可知
即
由图线可知
则
（4）根据，由于测量通过电源电流变化量偏小，则测量的电源内阻偏大。
15．答案：（1）5.015（2）4.700（3）
解析：（1）由题图甲可知，其游标卡尺主尺读数为5cm，游标尺上第3条刻度线和主尺的刻度对齐，所以读数为
（2）由题图乙可知，螺旋测微器的固定刻度4.5mm，所以其读数为
（3）金属丝的电阻为
由电阻定律有
金属丝的横截面积为
整理有
16．答案：（1）30V（2）
解析：（1）P、Q两金属板间的电场强度为
A点与Q板的电势差
且
则A点的电势为
（2）P、Q两金属板间的带电量不变，根据
，，
联立解得
可知用一个绝缘物体将Q板向右平移10cm，P、Q两金属板间的电场强度不变，A点与Q板的电势差为
把一个电子从A移到Q板电场力做功为
17．答案：（1）正电，，理由见解析（2）
解析：（1）若在不考虑电场力的情况下，可得
，
可知重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，对电场力分解为沿斜面方向和垂直于斜面方向，若物体A带负电，受到的电场力水平向左，分解后获得分力分别沿斜面向下和垂直于斜面向上，可得沿斜面向下的分力增大，同时对斜面的压力减小，摩擦力减小，物体A做沿斜面向下的匀加速直线运动，反之若物体A带正电，受到水平向右的电场力，分解后获得沿斜面向上的分力和垂直于斜面向下的分力，此时沿斜面向下的分力减少，垂直于斜面的压力增大，沿斜面向上的摩擦力增大，可使物体A在斜面上刚好可以匀速下滑成立，故可知物体A带正电，可得
解得
（2）当电场强度突然变为原来的一半，即
则根据牛顿第二定律可得
解得
根据速度与位移的关系可得
解得
18．答案：（1）200V（2）300V（3）
解析：（1）粒子出偏转电场在右边无电场区域运动时间为，水平方向可得
解得
根据动能定理可得
解得
（2）根据电场场强与电势差的关系
牛顿第二定律可知
根据几何关系可得
解得侧移量为
在偏转电场运动的时间为
联立解得
（3）离开偏转电场时竖直方向速度为
解得
粒子打到P点的速度
19．答案：（1）（2）（3）
解析：(1)从O到P，据动能定理可得：
解得：
(2)设小球在O点时速度大小为，则：
在P点：
从O到P过程中，小球在水平方向做匀加速直线运动：
小球在竖直方向做竖直上抛运动，由对称性知：
联立以上各式解得：
(3)设小球所受合外力方向与竖直方向的夹角为θ：
速度最小时，合外力方向与速度方向垂直，如图所示；从抛出到速度最小的过程：
又因为：
所以最小动能：
代入数据解得：
次数
1
2
3
4
5
6
1.0
2.0
3.0
4.0
4.5
5.0
16.5
15.2
15.0
12.0
11.1
10.3