2024届河北省沧州市七县高二物理第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

2024届河北省沧州市七县高二物理第一学期期中学业水平测试
模拟试题
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。

写在试题卷、草稿纸上均无效。

2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、四盏灯结成如图所示的电路，A、C灯泡的规格为“220V，30W”，B、D灯泡的规格为“220V，100W”，各个灯泡的实际功率都没有超过它的额定功率，这四盏灯泡的实
际消耗功率大小的顺序是( )
A．P A>P B>P C>P D B．P A>P D>P C>P B
C．P A>P D>P B>P C D．P A>P B>P D>P C
2、若正电荷Q周围的电场线如图所示，由图可知，以下说法正确的是（）
A．a点的电场强度小于b点的电场强度
B．把另一个带正电的点电荷放在a点，它所受的电场力向右
C．把另一个带负电的点电荷放在b点，它所受的电场力向右
D．把另一个带正电的点电荷放在b点，它所受的电场力向左
3、下列说法正确的是（）
A．元电荷就是质子
B．带电体所带电荷量一定是元电荷的整数倍
C．点电荷一定是带电量很少的带电体
D．处于静电平衡的导体的内部可能有净电荷
4、如图所示是静电场的一部分电场线分布，下列说法中正确的是( )
A．这个电场可能是负点电荷的电场
B．点电荷q在A点处受到的静电力比在B点处受到的静电力大
C．点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力)
D．负电荷在B点处受到的静电力的方向沿B点切线方向
5、下列说法中正确的是（）
A．电阻率是表征材料导电性能的物理量，电阻率越大，导电的性能越好
B．利用半导体的导电特点可以制成有特殊用途的光敏、热敏电阻
C．超导状态是指某些导体的温度升高到某一数值时，它的电阻突然降为零而所处的状态
D．临界转变温度越低的超导体越有实用价值
6、人和船静止在水面上，当人沿水平船板向船头奔跑时，船会向后退，如图所示。

使船后退的动力是（）
A．人对船的摩擦力
B．船对人的摩擦力
C．水对船的浮力
D．人对船的压力
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、直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的（）
A．总功率一定减小B．效率一定增大
C．内部损耗功率一定减小D．输出功率一定先增大后减小
8、如图所示，在x轴相距为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．将一试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，+q的电势能减小
9、如图所示，真空中有一匀强电场（图中未画出），电场方向与圆周在同一平面内，△ABC 是圆的内接直角三角形，∠BAC=63.5°，O为圆心，半径R=5cm．位于A处的粒子源向平面内各个方向发射初动能均为1eV、电荷量+e的粒子，有些粒子会经过圆周上不同的点，其中到达B点的粒子动能为12eV，达到C点的粒子电势能为﹣4eV（取O点电势为零）．忽略粒子的重力和粒子间的相互作用，sin53°=0.1．下列说法正确的是
A．圆周上A、C两点的电势差为16V
B．圆周上B、C两点的电势差为-4V
C．匀强电场的场强大小为100V/m
D．当某个粒子经过圆周上某一位置时，可以具有6eV的电势能，且同时具有6eV的动能
10、某静电场中的一条电场线与X轴重合，其电势的变化规律如图所示．在O点由静止释放一个负电荷，该负电荷仅受电场力的作用，则在-x0～x0区间内（）
A．该静电场是匀强电场
B．该静电场是非匀强电场
C．负电荷将沿X轴正方向运动，加速度不变
D．负电荷将沿X轴负方向运动，加速度逐渐减小
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）现有一个阻值大约为10Ω 的电阻,为了更精确地测量其电阻,实验室给出了以下器材：
①电流表G1（0～50mA，内阻r1=3Ω）
②电流表G1（0～100mA，内阻r1=1Ω）
③定值电阻R1（R1=150Ω）
④定值电阻R1（R1=15Ω）
⑤滑动变阻器R（0～5Ω）
⑥干电池（1.5V，内阻不计）
⑦开关S及导线若干
（1）某同学设计了如图甲所示的电路图，其中A、B一个为被测电阻、一个为定值电阻，请问图中电阻_______为被测电阻（填“A”或“B”），定值电阻应选________（填“R1”或“R1”）
（1）若某次测得电流表G1、G1的示数分别为I1、I1．则被测电阻的大小为___________（用已知和测量物理量的符号表示）．
（3）若通过调节滑动变阻器，该同学测得多组I1、I1的实验数据，根据实验数据做出I1、I1的图象如图乙所示，并求得图象的斜率k =1.85，则被测电阻的大小为________Ω（保留三位有效数字）．
12．（12分）在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路。

（1）按如图甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来。

（_____）
（2）在图乙的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端（填“A”或“B”）。

（3）如图是根据实验数据作出的U－I图象，由图可知，电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。

所得内阻的测量值与真实值相比________（填“偏大”、“偏小”或“相等”）
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）如图，质量为m，电荷量为q的负离子，以速度V垂直于荧光屏s经过小孔O射入匀强磁场中，磁场方向与离子的运动方向垂直，磁感应强度的大小为B，处于真空中．求:
(1)离子打在荧光屏上的位置离O点的距离是多少？
(2)若离子进入磁场后经过一段时间到达P点，已知OP连线与入射方向的夹角为θ，求离子从O到P所经历的时间？
14．（16分）某兴趣小组设计了一个玩具轨道模型如图所示，将一质量为m玩具汽车（可以视为质点）放在O点，用弹簧装置将其弹出(每次弹出弹簧压缩量均相同)，使其沿着
光滑的半圆形轨道OMA和ANB运动，BC段是一长为L1＝10.0 m的粗糙水平面，CD 是倾角为θ=370的粗糙斜面,长度L2=6.0m,DE段是一长为L3=1.0m的粗糙水平面．圆弧OMA和ANB的的半径分别为r＝1.0 m，R=4.0m．滑块与BC，CD，DE间的动摩擦因数均为μ＝0.5，不考虑在C点的能量损失(g取10 m/s2)
（1）若玩具汽车的质量m=1kg,要使玩具汽车恰好不脱离圆弧轨道，压缩弹簧弹性势能E P为多少？
（2）在满足第(1)问的情况下，玩具汽车最后停在离C点什么位置？
（3）若改变玩具小车质量，小车能不脱离圆轨道并停在DE段(小车不脱离直轨道)，问小车质量要满足什么条件？
15．（12分）如图所示，绝缘的水平面上静止着两个质量均为m，电荷量均为＋Q的物体A和B(A，B均可视为质点)，它们间的距离为r，A，B与平面间的动摩擦因数均为μ.
(1)A受到的摩擦力为多大？
(2)如果将A的电荷量增至＋4Q，两物体开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A，B 各运动了多远的距离？
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、C
【解题分析】根据公式2U P R =，有2
U R P
=，故A C B D R R R R =>=，比较A 灯泡与D 灯泡，由于串联，电流相等， A D R R >，根据2P I R =，故A D P P >；比较B 灯泡
与C 灯泡，由于并联，电压相等， C B R R >，根据2
U P R
=，故C B P P <；比较A 灯泡与C 灯泡，由于干路电流大于支路电流，根据2P I R =，故B D P P <；比较B 灯泡与D 灯泡，由于干路电流大于支路电流，根据2P I R =，故A C P P >，综合可得A D B C P P P P >>>，C 正确．
2、B
【解题分析】
A 、电场线的疏密表示场强的强弱，电场线密的地方电场强，疏的地方电场弱，所以a 点的电场强度大于b 点的电场强度；故A 错误．
B 、把另一个带正电的点电荷放在a 点，它所受的电场力与电场线的方向相同，向右；故B 正确．
C 、把另一个带负电的点电荷放在b 点，它所受的电场力与电场线的方向相反，向左；故C 错误．
D 、把另一个带正电的点电荷放在b 点，它所受的电场力向右；故D 错误．故选B ．
【题目点拨】
该题考查点电荷的电场线和场强的特点，只有熟悉正、负点电荷，等量同种、等量异种电荷周围电场分布情况往往是解题关键．
3、B
【解题分析】
试题分析：元电荷是指1.6×10-19
C 的电量，而质子所带的电量与元电荷相等，选项A 错误；任何带电体所带电荷量一定是元电荷的整数倍，选项B 正确；点电荷是指它所带的电量对所在位置的电场无影响时即可把这个电荷看做点电荷，故带电量很少的带电体不一定是点电荷，选项C 错误；处于静电平衡的导体的内部没有净电荷，选项
D 错误；故选B.
考点：元电荷；点电荷；静电平衡.
4、B
【解题分析】
孤立的负点电荷形成的电场电场线是会聚型的射线，则知这个电场不可能是孤立的负点电荷形成的电场，故A 错误；电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的
强度小，所以A B E E >，根据F qE ma ==知点电荷q 在A 点处受到的静电力比在B 点处受到的静电力大，瞬时加速度也比B 点处的大，故B 正确，C 错误；电场线的切线方向为该点场强的方向，由F qE =知负电荷在B 点处受到的静电力的方向与场强的方向相反，故D 错误．选B.
【题目点拨】电场线是从正电荷或者无穷远发出，到负电荷或无穷远处为止，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小．
5、B
【解题分析】
电阻率是表征材料导电性能的物理量，电阻率越小，导电的性能越好，选项A 错误；半导体电阻随温度的升高而减小；利用半导体的导电特点可以制成有特殊用途的光敏电阻、热敏电阻等；故B 正确；超导体电阻随温度的降低而减小；故是指某些金属的温度降低到某一数值时，它的电阻突然降为零；故C 错误；临界转变温度越高的超导体越有实用价值，选项D 错误；故选B.
【题目点拨】
本题考查电阻定律的应用，要注意明确不同材料的电阻其电阻率随温度的变化而变化规律不同；特别明确半导体材料的应用．
6、A
【解题分析】
当人沿水平船板向船头奔跑时，人受重力、摩擦力，由于物体间力的作用是相互的，所以人也给船一个向后的摩擦力，这个力就是船后退的动力，A 正确。

故选A 。

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、ABC
【解题分析】
当滑动变阻器的滑片P 向右移动时，接入电路的电阻变大，整个回路的电流变小，内部消耗的功率P=2I r 一定减小，C 正确；总功率P=EI 一定减小，A 正确；而内电压降低，外电压升高，电源的效率UI U EI E
η==增大，B 正确；当内电阻等于外电阻时，输出功率最大，此题中无法知道内外电阻的关系，因此D 不对
8、ABD
【解题分析】
A、该电场为等量异种点电荷的电场，将等量异种点电荷的电场线与等势面的图画出如图，与该题的图比较可得：
该电场中的电势关于x轴上下对称，所以b、d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、c点的电势低于a点的电势，试探电荷+q沿圆周由a点移至c点，电场力做正功，+q的电势能减小，故D正确．
故选ABD．
点睛：
该电场中的电势、电场强度都关于x轴对称，所以bd两点的电势相等，场强大小相等，方向是对称的；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，最低．
9、CD
【解题分析】
C点的电势：
4
4
PC
C
E eV
V
q e
ϕ
-
=-
＝＝
则U OC=φO-φC=0-（-4）=4V
根据匀强电场的特点可知：U AO=U OC=4V
则：φA=O+U AC=4V
粒子在A点的动能是1eV，在B点的动能是12eV，根据动能定理得：W AB=E KB-E KA=12-1=4eV
所以：
4
4
AB
AB
W eV
U V
q e
＝＝＝，选项A错误；φ
B
=φA-U AB=4-4=0V，则
U BC=φB-φC=0-（-4）=4V．故B正确；由于B点的电势等于O点的电势等于0，所以O 与B是等势点，连接OB，则OB为匀强电场的等势面，过A点做OB的垂线交OB与D点，则AD的方向就是该电场的场强方向，如图：
O点是圆心，由几何关系可知：∠ABO=∠BAC=63.5°
所以：∠AOB=110°-∠ABO-∠BAC=110°-63.5°-63.5°=53°
所以：AD＝R sin53°＝0.05×0.1＝0.04m
由于OBD是等势面，所以：
4
100/
0.04
AB
U
E V m
AD
＝＝＝．故C正确．A点的电势为
4V，所以粒子在A点的电势能：E PA=e•φA=4eV，粒子的总能量：E=E KA+E PA=1+4=12eV，所以当某个粒子经过圆周上某一位置时，若具有6eV的电势能，则同时具有6eV的动能．故D正确；故选BCD.
点睛：该题考查粒子在匀强电场中的运动问题，解答本题关键是先求出C点的电势，然后正确判断出AB的电势，判断出B点的电势与O点的电势相等．然后从电场力做功公式W=qEd，判断出电场线的方向，并运用这个公式求解电场力做功，要理解这个公式中d是两点沿电场线方向的距离．
10、AC
【解题分析】
试题分析：电势φ-x图线的斜率等于电场强度大小，由于图线的斜率不变，所以该电场是匀强电场；沿着电场线方向，电势是降低的，则图中的电场线方向指向沿x轴负方向，负电荷受到的电场力方向与场强方向相反，因此，负电荷将沿x轴正方向运动，加速度不变，所以正确选项为A、C．
考点：本题考查了对φ-x图线的斜率的理解．
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 R1
()
112
21
I r R
I I
+
-
11.1
【解题分析】
(1)[1][1] 电流表G 1的量程是电流表G 1的一半，但电阻值约为待测电阻的17，所以需要给电流表G 1串联一个定值电阻，将待测电阻与电流表G 1并联即可，所以B 为待测电阻。

电流表G 1的量程是电流表G 1的一半，电流表G 1的内电阻与R 1的和与待测电阻接近，所以定值电阻应选择R 1。

(1)[3] 根据实验原理图可知，并联部分两侧的电压是相等的，即：
（I 1-I 1）R x =I 1（r 1+R 1）
所以：
()
11221
x I r R R I I +=-
(3)[4] 将上式变形：
()()1122121
212111
1
x I r R I I R r R R r I I I k +-+==+=--
代入数据可得：
R x =11.1Ω
12、
B 端 1.5V 1.0Ω 偏小
【解题分析】
（1）[1]．电路连接如图；
（2）[2]．在图乙的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于B 端。

（3）[3][4]．由图示电源U-I 图象可知，图象与纵轴交点坐标值为1.5，则电源电动势E =1.5V ，
电源内阻： 1.5 1.0=1.00.5U r I -==Ω [5]．由图示电路图可知，由于电压表的分流作用，电流表所测电流小于干路电流，电源内阻的测量值小于真实值。

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、 (1)2mv qB
(2)2m t qB θ= 【解题分析】
试题分析：（1）画出离子运动的轨迹，根据几何知识求出离子进入磁场后到达屏S 上时的位置与O 点的距离．（2）离子轨迹对应的圆心角α，则离子运动的时间为2t T απ=，而周期2m T qB
π=，联立即可求出时间t ． （1）离子的初速度与匀强磁场的方向垂直，在洛仑兹力作用下，做匀速圆周运动．设圆半径为r ，作出其运动轨迹，如图
由牛顿第二定律可得：2
v Bqv m r
= 解得：mv r qB
= 如图所示，离了回到屏S 上的位置与O 点的距离为：22mv d r qB ==
（2）当离子到位置P 时，圆心角：2αθ= 离子运动的时间为2t T απ
=，而周期2m T qB π= 所以联立以上三式得：粒子运动时间2m t qB θ=
． 【题目点拨】对于带电粒子在磁场中运动的轨迹类型，画出轨迹是解题的基础，要充分运用几何知识求解轨迹的圆心角，即可研究运动的时间．
14、（1） 40J （2） 2m （3）
48511
kg m kg << 【解题分析】 （1）以玩具小车为研究对象，小车不脱离轨道，则有：2
v mg m R
= 以OA 为研究过程，根据动能定理得：
21022P mv mg r E -=-⨯+ 联立解得：12402
P E mgr mgR J =+= （2）假设玩具小车运动到斜面某点速度为0，根据动能定理得：21111022
mv mg R mgL mgcos x mgsin x μμθθ-=--- 解得：156x m m =< 故假设正确 根据动能定理得：211210222
mv mg R mgL mgcos x mgx μμθμ-
=--- 解得：22x m =
（3）若停在D 点，根据动能定理得：()()2120022P E mg R r mgL sin mg L L cos θμθ-=+---+
若停在E 点，根据动能定理得：
()()21230022P E mg R r mgL sin mg L L cos L θμθ-=+---++
联立解得：48 511 kg m kg
<<
15、（1）
2
2
Q
k
r
(2)
2
A B
k r
s s Q
mg
μ
==-
【解题分析】
试题分析：（1）对A，由平衡条件可知，摩擦力方向水平向右．（2）当加速度a＝0时
得到二者相距
所以
【题目点拨】
解决本题的关键掌握库仑定律的公式，以及知道电荷所受的库仑力与摩擦力相等时，加速度为零．。