2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理期末模擬卷

考試時(shí)間：90分鐘滿分：100分一、單項(xiàng)選擇題（共8小題，每小題4分，共32分）下列說法正確的是（）

A.點(diǎn)電荷是一種理想化模型，真正的點(diǎn)電荷是不存在的

B.物體帶負(fù)電是因?yàn)樗チ苏姾?/p>

C.電場強(qiáng)度反映了電場的力的性質(zhì)，因此電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度與試探電荷在該點(diǎn)所受的電場力成正比

D.電容器的電容與它所帶的電荷量成正比，與兩極板間的電壓成反比真空中有兩個(gè)完全相同的金屬小球A和B，帶有等量同種電荷，相互之間的斥力為F。讓第三個(gè)完全相同的不帶電金屬小球C先與A接觸，再與B接觸，然后移開C，則此時(shí)A、B之間的相互作用力大小為（）

A.

F44F?

B.

F88F?

C.

3F883F?

D.

F22F?如圖所示，實(shí)線表示電場線，虛線表示一帶電粒子只在電場力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，粒子先后經(jīng)過M、N兩點(diǎn)。下列說法正確的是（）

A.粒子帶負(fù)電

B.M點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于N點(diǎn)的電場強(qiáng)度

C.粒子在M點(diǎn)的電勢能大于在N點(diǎn)的電勢能

D.粒子在M點(diǎn)的動(dòng)能大于在N點(diǎn)的動(dòng)能如圖所示，平行板電容器兩極板M、N水平放置，并與一恒壓直流電源相連。一帶電液滴恰好靜止在電容器中的P點(diǎn)?，F(xiàn)將M板向下移動(dòng)一小段距離，則（）

A.液滴將向下加速運(yùn)動(dòng)

B.P點(diǎn)的電勢將升高

C.電容器的電容將增大

D.帶電液滴的電勢能將減少如圖所示，在光滑絕緣水平面上，有兩個(gè)質(zhì)量分別為m和2m的帶同種電荷的小球A、B?，F(xiàn)給A球一水平向右的初速度v?，同時(shí)由靜止釋放B球。在以后的運(yùn)動(dòng)過程中，兩球之間的庫侖力（）

A.對(duì)兩球都做正功

B.對(duì)兩球都做負(fù)功

C.對(duì)A球做負(fù)功，對(duì)B球做正功

D.對(duì)A球做正功，對(duì)B球做負(fù)功如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，R?為定值電阻，R?為滑動(dòng)變阻器。閉合開關(guān)S后，將滑動(dòng)變阻器R?的滑片P向下移動(dòng)，則（）

A.電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)減小

B.電源的輸出功率一定增大

C.電源的效率一定減小

D.R?消耗的功率一定減小如圖所示的U-I圖像中，直線a表示某電源的路端電壓與電流的關(guān)系，直線b、c分別表示電阻R?、R?的電壓與電流的關(guān)系。若將R?、R?分別單獨(dú)接在該電源兩端，則（）

A.R?接在電源兩端時(shí)，電源的輸出功率較大

B.R?接在電源兩端時(shí)，電源的效率較高

C.R?接在電源兩端時(shí)，電源內(nèi)部消耗的功率較小

D.R?的阻值大于R?的阻值如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的光滑絕緣半圓軌道，圓心為O。軌道處于水平向右的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度大小為E。一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球從軌道上端的A點(diǎn)由靜止釋放，小球沿軌道下滑。已知重力加速度為g，則小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為（）

A.

3mg?qE3mg?qE

B.

3mg+qE3mg+qE

C.

3mg?qE23mg?2qE?

D.

3mg+qE23mg+2qE?二、多項(xiàng)選擇題（共4小題，每小題5分，共20分。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）下列關(guān)于靜電場的說法正確的是（）

A.電勢為零的點(diǎn)，電場強(qiáng)度一定為零

B.在電勢逐漸降低的方向上，電場強(qiáng)度方向可能電勢升高

C.電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢不一定為零

D.正電荷在電勢越高的地方電勢能越大，負(fù)電荷在電勢越高的地方電勢能越小如圖所示，平行板電容器的兩個(gè)極板與水平地面成一定角度，兩極板與一直流電源相連。一帶電微粒恰能在圖示位置靜止。現(xiàn)保持極板所帶電荷量不變，將兩極板繞O點(diǎn)沿順時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度θ，則（）

A.帶電微粒將向下運(yùn)動(dòng)

B.帶電微粒仍將靜止

C.電容器兩極板間的電場強(qiáng)度將增大

D.電容器兩極板間的電場強(qiáng)度將減小如圖所示，直線A為某電源的U-I圖線，曲線B為某小燈泡的U-I圖線。用該電源和小燈泡組成閉合電路時(shí)，下列說法正確的是（）

A.電源的總功率為6W

B.電源的輸出功率為4W

C.電源的效率約為66.7%

D.小燈泡的電阻隨電流的增大而減小如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場中，一不可伸長的絕緣細(xì)線一端固定于O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球。將小球拉至A點(diǎn)，使細(xì)線水平伸直，由靜止釋放。小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角為θ=60°。已知重力加速度為g，則小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中（）

A.電場力做功為12mgL21?mgL

B.小球在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為32mgL23??mgL

C.小球在B點(diǎn)時(shí)細(xì)線的拉力大小為2mg2mg

D.小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線突然斷裂，則小球?qū)⒆鰟蜃兯偾€運(yùn)動(dòng)三、實(shí)驗(yàn)題（共2小題，共18分）（8分）在“測定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中：

（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其示數(shù)如圖甲所示，則該金屬絲的直徑為________mm。

（2）用多用電表粗測金屬絲的電阻約為5Ω。為較精確地測量其電阻，實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材：

A.電源E（電動(dòng)勢3V，內(nèi)阻不計(jì)）

B.電流表A?（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）

C.電流表A?（量程0~3A，內(nèi)阻約0.02Ω）

D.電壓表V?（量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）

E.電壓表V?（量程0~15V，內(nèi)阻約15kΩ）

F.滑動(dòng)變阻器R?（0~10Ω，額定電流2A）

G.滑動(dòng)變阻器R?（0~1000Ω，額定電流1A）

H.開關(guān)、導(dǎo)線若干

①為減小測量誤差，電流表應(yīng)選________，電壓表應(yīng)選________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________。（填器材前的字母）

②請(qǐng)?jiān)趫D乙方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。（10分）某同學(xué)利用如圖甲所示的電路測量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。除待測電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，實(shí)驗(yàn)室還提供以下器材：

A.電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω）

B.電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）

C.滑動(dòng)變阻器（最大阻值20Ω，額定電流2A）

（1）根據(jù)電路圖甲，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的實(shí)物圖連接完整。

（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于________（填“a”或“b”）端。

（3）該同學(xué)測得的數(shù)據(jù)如下表所示：U/V1.451.401.351.301.251.20I/A0.060.120.180.240.300.36請(qǐng)根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)，在圖丙所示的坐標(biāo)紙中畫出U-I圖線。

（4）根據(jù)圖線可得，該干電池的電動(dòng)勢E=________V，內(nèi)阻r=________Ω。（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）四、計(jì)算題（共3小題，共30分）（8分）如圖所示，一質(zhì)量為m=1.0×10?2kg、帶電荷量為q=+1.0×10??C的小球，用長為L=0.5m的絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)。整個(gè)裝置處于水平向右的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度大小E=3.0×103N/C。將小球拉至A點(diǎn)，使細(xì)線水平伸直，由靜止釋放。已知重力加速度g取10m/s2。求：

（1）小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B時(shí)的速度大??；

（2）小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B時(shí)細(xì)線的拉力大小。（10分）如圖所示，電源電動(dòng)勢E=12V，內(nèi)阻r=1Ω，電阻R?=3Ω，R?=2Ω，R?=4Ω，電容器的電容C=20μF。求：

（1）閉合開關(guān)S后，電路穩(wěn)定時(shí)通過R?的電流；

（2）閉合開關(guān)S后，電路穩(wěn)定時(shí)電容器所帶的電荷量；

（3）斷開開關(guān)S后，通過R?的電荷量。（12分）如圖所示，虛線MN左側(cè)有一場強(qiáng)為E?=E的勻強(qiáng)電場，方向水平向右。在MN右側(cè)有一勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場方向豎直向上，場強(qiáng)大小E?=E，磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。在MN左側(cè)有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子，從A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場加速后，從P點(diǎn)垂直MN進(jìn)入右側(cè)區(qū)域。粒子在右側(cè)區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，垂直打在水平放置的擋板上的Q點(diǎn)。已知MN與擋板平行，間距為L，不計(jì)粒子重力。求：

（1）粒子進(jìn)入右側(cè)區(qū)域時(shí)的速度大??；

（2）粒子在右側(cè)區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；

（3）A點(diǎn)與MN之間的距離。參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、單項(xiàng)選擇題（每題4分，共32分）A2.C3.B4.D5.CC7.B8.B二、多項(xiàng)選擇題（每題5分，共20分）

9.BCD10.BD11.BC12.AD三、實(shí)驗(yàn)題（共18分）

13.（8分）

（1）0.398（0.396~0.399均給分）（2分）

（2）①B，D，F(xiàn)（各1分，共3分）

②如圖所示（外接法、分壓式）（3分）（10分）

（1）實(shí)物圖連接如圖（3分）

（2）a（1分）

（3）U-I圖線如圖所示（2分）

（4）1.50（1.48~1.52），0.83（0.80~0.86）（各2分，共4分）四、計(jì)算題（共30分）

15.（8分）

解：（1）小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程，由動(dòng)能定理得：

mgL+qEL=12mvB2mgL+qEL=21?mvB2?

（2分）

代入數(shù)據(jù)解得：vB=2gL+2qELm=2×10×0.5+2×1×10?5×3×103×0.51×10?2vB?=2gL+m2qEL??=2×10×0.5+1×10?22×1×10?5×3×103×0.5??

m/s=

10+310+3?

m/s=

1313?

m/s（2分）

（2）在B點(diǎn)，對(duì)小球受力分析，由牛頓第二定律得：

T?mg=mvB2LT?mg=mLvB2??

（2分）

代入數(shù)據(jù)解得：T=mg+mvB2L=0.1+0.01×130.5T=mg+mLvB2??=0.1+0.01×0.513?

N=0.1+0.26N=0.36N（2分）（10分）

解：（1）閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后，R?與R?串聯(lián)，再與R?并聯(lián)。

外電路總電阻：R外=(R1+R2)R3R1+R2+R3=(3+2)×43+2+4Ω=209ΩR外?=R1?+R2?+R3?(R1?+R2?)R3??=3+2+4(3+2)×4?Ω=920?Ω

（1分）

總電流：I=ER外+r=12209+1A=12299A=10829AI=R外?+rE?=920?+112?A=929?12?A=29108?A

（1分）

路端電壓：U=E?Ir=12?10829×1=24029VU=E?Ir=12?29108?×1=29240?V

（1分）

通過R?的電流：I1=UR1+R2=240293+2A=4829AI1?=R1?+R2?U?=3+229240??A=2948?A

（1分）

（2）電容器兩端的電壓等于R?兩端的電壓：UC=U3=U=24029VUC?=U3?=U=29240?V

（1分）

電容器所帶電荷量：Q=CUC=20×10?6×24029C=4.8×10?329C≈1.66×10?4CQ=CUC?=20×10?6×29240?C=294.8×10?3?C≈1.66×10?4C

（2分）

（3）斷開開關(guān)S后，電容器通過R?和R?放電，放電的總電荷量即為Q。

由于R?和R?串聯(lián)，通過它們的電流相等，所以通過R?的電荷量等于總放電電荷量：Q2=Q=1.66×10?4CQ2?=Q=1.66×10?4C

（3分）（12分）

解：（1）粒子在MN左側(cè)電場中加速，由動(dòng)能定理：

qE1d=12mv2qE1?d=21?mv2

（1分）

得：v=2qEdmv=m2qEd??

（1分）

（2）粒子在右側(cè)區(qū)域受電場力和洛倫茲力，且電場力豎直向上，洛倫茲力提供向心力使粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

由平衡條件：qE2=qvBqE2?=qvB

（2分）

得：v=E2B=EBv=BE2??=B