2024届湖南省长沙市一中开福中学高二物理第一学期期中考试模拟试题含解析

2024届湖南省长沙市一中开福中学高二物理第一学期期中考试
模拟试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。

3．考生必须保证答题卡的整洁。

考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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、如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、C、D三点电势分别为1.0V、3.0V、5.0V，正六边形所在平面与电场线平行.则()
A．电场强度的大小为403
3
V/m
B．U EF与U BC相同
C．电场强度的大小为203
3
V/m
D．E点的电势与C点的电势相等
2、如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则下列关于穿过平面的磁通量的情况中，不正确的是( )
A．如图所示位置时等于BS
B．若使框架绕OO′转过60°角，磁通量为
3
2
BS
C．若从初始位置转过90°角，磁通量为零
D．若从初始位置转过180°角，磁通量变化为2BS
3、如图所示，正方体真空盒置于水平面上，它的ABCD面与EFGH面为金属板，其他面为绝缘材料．ABCD面带正电，EFGH面带负电．从ABCD面上的小孔P沿水平方向以相同速率射入三个质量相同的带正电液滴，最后分别落在BCGF面上的1、2、3三点，则下列说法正确的是
A．三个液滴在真空盒中都做平抛运动
B．三个液滴落到底板时的速率相同
C．液滴3在真空盒中的运动时间最长
D．三个液滴在真空盒中的运动时间一定相同
4、有一个电流表G，内阻Rg=10Ω满偏电流Ig=3mA．要把它改装成量程0～3V的
电压表，则（）
A．要串联一个阻值为990Ω的电阻
B．要并联一个阻值为990Ω的电阻
C．要串联一个阻值为0.10Ω的电阻
D．要并联一个阻值为0.10Ω的电阻
5、在电磁学的发展历程中，早期许多物理学家通过大量的科学实验寻找电和磁之间的联系和规律，首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是
A．库仑B．奥斯特C．安培D．法拉第
6、下列物理量与其所对应的国际单位符号正确的是
A．功率J B．电势V C．重力势能W D．电场强度V 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、示波管是示波器的核心部件，如图，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的()
A．极板X应带正电B．极板X′应带正电
C．极板Y应带负电D．极板Y应带正电
8、频率为v 的光子，德布罗意波长为λ=h/p ，能量为E ，则光的速度为 A ．Eλ/h B ．pE C ．E/p D ．h 2/Ep
9、如图所示,一个枕形导体AB 原来不带电,将它放在一个负点电荷的电场中,点电荷的电荷量为Q ,与AB 中心O 点的距离为R ，由于静电感应,在导体A,B 两端分别出现感应电荷当达到静电平衡时
A ．导体A 端电势高于
B 端电势 B ．导体A 端电势低于B 端电势
C ．导体中心O 点的场强为0
D ．枕形导体两端的感应电荷在O 点产生感应电场强度2KQ
E R
,方向水平向左 10、某静电场的电场线如图中实线所示，虚线是某个带电粒子仅受电场力作用的运动轨迹，以下说法正确的是（ ）
A ．粒子一定带正电荷
B ．粒子在M 点的加速度小于它在N 点的加速度
C ．粒子在M 点的电势能小于它在N 点的电势能
D ．M 点的电势小于N 点的电势
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）利用如图1所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。

(1)实验室有如下器材可供选用： A ．长约1 m 的细线 B ．长约1 m 的橡皮绳 C ．直径约2 cm 的均匀铁球 D ．直径约5 cm 的均匀木球 E.秒表 F.时钟
G .10分度的游标卡尺 H.最小刻度为毫米的米尺
用了游标卡尺和米尺后，还需要从上述器材中选择__________(填写器材前面的字母)。

(2)用10分度的游标卡尺测量小球的直径d，测量的示数如图2所示，读出小球直径的值为_________ mm。

(3)将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，将其上端固定，下端自由下垂。

用米尺测量摆线长度为l。

小球在竖直平面内小角度平稳摆动后，测得小球完成n次全振动的总时间为t请写出重力加速度的表达式g= ______。

(用l,d,n,t表示)
(4)正确操作后，根据多次测量数据计算出实验所在处的重力加速度值，比较后发现：此值比北京的重力加速度值略小，则实验所在处的地理位置与北京的主要不同点可能是_________________________(写出一条即可)。

12．（12分）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为mm
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）如图所示，在点电荷+Q电场中的一条电场线上取a、b两点，Oa=1
5 Ob，
当在a处放一电量为q=1.5×10﹣8C带正电的检验电荷时，受到的电场力为F=3×10﹣6N．设无穷远处的电势为零，φa=10 V，φb=2 V．电子的电量为－1.6×10﹣19C．
(1)求b处的电场强度的大小、方向．
(2)将电量q由a点移到b点，电场力做功是多少？若将电量q从a点移到无穷远处，则电场力做功又为多少？
(3)若在b处放一个电子，它受到的电场力多大？方向怎样？
14．（16分）在电场中把2.0×10—9C的正电荷从A点移到B点，静电力做功2.5×10—7J．
再把这个电荷从B 点移到C 点，克服静电力做功3×10—7J ．求： （1）A 、C 两点间的电势差U AC ；
（2）把-3.0×10—9C 的电荷从A 点移到C 点，静电力做了多少功？
15．（12分）如图所示，BC 是位于竖直平面内，半径0.5R m =的圆弧形光滑绝缘轨道，圆心角053θ=，其下端点C 与足够长的水平绝缘轨道平滑连接，在C 点右侧存在水平向左的匀强电场，电场强度8110/E N C =⨯．今有一质量为0.2m kg =、带电荷量
81.510q C -=+⨯的小物块（可视为质点）从A 点以0 1.5/v m s =的初速度水平抛出，
在B 点沿切线进入圆弧轨道．若已知物块与水平轨道间的动摩擦因数0.5μ=，物块在运动过程中电量不变，取2
10/,sin 530.8g m s ==，0cos530.6=．求：
（1）A 、B 两点之间的高度差h ；
（2）带电小物块第一次过C 点时对轨道的压力大小；
（3）通过计算判断小物块能否从B 点离开轨道；若不能，求出整个运动过程中小物块在水平轨道上通过的总路程S ．
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、A 【解题分析】
D. 已知正六边形所在平面与电场线平行,且A . C . D 三点电势分别为1.0V 、3.0V 、5.0V ,延长DC 且使DC =CG ,连接BG ,可知U DC =U CG =2.0V ，故ABG 的电势相等为1.0V ；C 、F 电势相等为3.0V ，D 、 E 电势相等为5.0V ，故D 错误；
B. 电势差U EF =5.0−3.0=2.0V ,电势差U BC =1.0−3.0=−2.0V ，故B 错误；
AC. 根据U =Ed 可知,电场强度E =DC U d = 0
sin 60D C a ϕϕ-=
3
V/m ，故A 正确，C 错误； 故选：A 。

2、B 【解题分析】
图示时刻，线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积．当它绕轴转过θ角时，线圈在磁场垂直方投影面积为Scos θ，磁通量等于磁感应强度与这个投影面积的乘积．线圈从图示转过90°时，磁通量为0，磁通量的变化量大小等于初末位置磁通量之差． 【题目详解】
A 项：线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积．故图示位置的磁通量为φ=BS ，故A 正确；
B 项：使框架绕OO ′转过60°角，则在磁场方向的投影面积为S/2则磁通量为BS/2，故B 错误；
C 项：线圈从图示转过90°的过程中，S 垂直磁场方向上的投影面积逐渐减小，故磁通量逐渐减小，当线圈从图示转过90°时，磁通量为0，故C 正确；
D 项：从初始位置转过180°角，磁通量变化为△∅=BS-（-BS ）=2BS ，故D 正确． 本题选错误的，故选B ． 【题目点拨】
本题要知道对于匀强磁场中磁通量计算的一般公式φ=BScos θ，θ是线圈与磁场垂直方向的夹角．夹角变化，磁通量也会变化，注意磁通量要分清穿过线圈的正反面． 3、D 【解题分析】
由题意知真空盒内有水平向右的电场，正电荷在电场中受到向右的电场力，不可能做平抛运动；根据液滴的受力情况，运用运动的分解法，由牛顿第二定律和运动学公式结合进行分析． 【题目详解】
三液滴在竖直方向做自由落体运动，在水平方向在电场力作用下做匀加速直线运动，在水平方向做的不是匀速直线运动，因此三液滴在真空盒中做的不是平抛运动，故A 错
误；对液滴，由动能定理得：qEx+mgy=1
2
mv2-
1
2
mv02，解得：
()
2
2qEx mgy
v v
m
+
=+，
由图示可知：x3＞x2＞x1，由此可知，三液滴落到底板上时的速度不同，故B错误；三液滴在竖直方向做自由落体运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，选项C错误，D正确；故选D.
【题目点拨】
本题考查带电粒子在电场和重力场中的运动规律分析，要注意明确小球同时参与两个运动，要注意应用运动的合成和分解规律进行分析求解．
4、A
【解题分析】
把电流表改装成3V电压表需要串联的电阻：；故选A.
点睛：把电流表改装成电压表需要串联分压电阻，应用串联电路特点与欧姆定律可以求出定值阻值．
5、B
【解题分析】
本题考查电流磁效应的发现
【题目详解】
首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是奥斯特，故本题选B。

6、B
【解题分析】
A.功率的国际单位是W，故A错误；
B.电势的国际单位是V，故B正确；
C.重力势能的国际单位是J，故C错误；
D.电场强度的国际单位是N/C或V/m，故D错误；
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、AD
【解题分析】
电子受力方向与电场方向相反，因电子向X向偏转则，电场方向为X到X′，则X带正电，同理可知Y带正电。

AD.由上分析可知，AD正确；
BC.由上分析可知，BC 错误。

8、AC 【解题分析】 根据
，
可得
，又因为
，代入
可得
，AC 正确．
9、CD 【解题分析】
AB.当达到静电平衡时整个导体是一个等势体，则导体A 端电势等于B 端电势．故AB 错误．
CD.当达到静电平衡时导体中心O 点的场强为0；枕形导体两端的感应电荷在导体中心O 点的场强大小与点电荷-Q 产生的场强大小相等，为2kQ
R
；方向相反，为水平向左；故CD 正确． 10、AB
【解题分析】试题分析：通过合力指向轨迹内侧判断电场力方向，从而判断粒子正负；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，电场力做正功，电势能减小，
粒子仅受电场力作用，所以电场力指向轨迹的内侧，故电荷的受力沿着电场线的切线方向，所以电荷为正电荷，A 正确；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，由图可知，N 点的场强大于M 点的场强的大小，在N 点的受力大于在M 的受力，所以粒子在M 点的加速度小于它在N 点的加速度，B 正确；电场力方向与速度方向夹角为锐角，电场力做正功，电势能减小，所以粒子在M 点的电势能大于它在N 点的电势能，C 错误；沿着电场线方向电势降低，故M 点的电势大于N 点的电势，D 错误．
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、ACE 17.6 222
42t d n l π⎛⎫+ ⎪
⎝⎭ 实验所在处比北京纬度低或海拔高(其他答案
合理也可) 【解题分析】
(1)[1].摆线的长度不能伸长，所以摆线选择长约1m 的细丝，摆球选择质量大体积小的
球，所以选择直径约2cm 的均匀铁球，实验中需要用秒表测量单摆摆动的时间，从而得出周期，故选ACE 。

(2)[2].游标卡尺的主尺读数为17mm ，游标读数为0.1×6mm=0.6mm ，则小球直径为17.6mm 。

(3)[3].单摆的摆长
2
d
L l =+
， 单摆的周期
t T n
=
，
根据2T =得： 222
22
4()
42d
n l L g T t ππ+== (4)[4].多次测量数据计算出实验所在处的重力加速度值比北京的重力加速度值略小，可能实验所在处纬度低或海拔比较高。

12、50.15 【解题分析】
游标卡尺主尺读数为50mm ，游标读数为0.0530.15mm mm ⨯=，所以最终读数为：
50.15 5.015mm cm =，即为物体的长度．
【题目点拨】
解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．
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)E b =8 N/C,方向水平向右 (2) Wab =1.2×10﹣7J, Wa ∞=1.5×10﹣7J (3)F =1.28×10﹣18N,其方向水平向左 【解题分析】
（1）a 处的电场强度大小6
8
310/200/1.510a F E N C N C q --⨯=
==⨯ 根据点电荷的场强公式E=k
2
Q
r ，以及oa=15ob 得： b 处的电场强度大小 E b =125E a =1
25
×200N/C=8N/C 其方向为水平向右．
（2）将电量q 由a 点移到b 点，电场力做功
W ab =q （φa -φb ）=1.5×10-8×（10-2）J=1.2×10-7J
将电量q 从a 点移到无穷远处，则电场力做功 W a∞=qφa =1.5×
10-8×10J=1.5×10-7J （3）电子在b 处受到的电场力大小 F=eE b =1.6×10-19×8N=1.28×10-18N ，其方向水平向左
【题目详解】
14、（1）-25V （2）7.5×10-8J 【解题分析】
（1）由电功表达式可得：790.510252.010AC AB BC AC
W W W J
U V q q C
--+-⨯====-⨯
（2）从A 到C 由电功表达式可得：W AC =qU AC =﹣3×10﹣9C
×（﹣25V ）=7.5×
10﹣8J 15、 (1)0.2m ；(2)6.1N ；(3) 1.0m 【解题分析】
(1)从A 到B 做平抛运动，则有：0cos B v v θ= 解得： 2.5m /s B v = 根据动能定理可得：22
01122
B mgh mv mv =
- 解得A 、B 两点之间的高度差：0.2m h = (2)从B 到C 根据动能定理可得：()22
111cos 22
C B mgR mv mv θ-=
- 在C 点则有：2
C N mv F mg R
-=
解得：m /s 2
C v =
， 6.1N N F = 根据牛顿第三定律可得带电小物块第一次过C 点时对轨道的压力大小：'
6.1N N F =
(3) 小物块向右运动，根据动能定理可得：()21102
C qE umg S mv -+=-
小物块向左运动，设回到B 点速度为B
v '，根据动能定理可得：()()211
1cos 02
B
qE umg S mgR mv θ'---=
- B
v '无解，所以不能从B 点离开轨道，最终停在C 点； 根据动能定理可得：2
102
C umgS mv 总-=-
整个运动过程中小物块在水平轨道上通过的总路程：41
1.040
S m m =
≈总。