2024届河北省郑口中学高二物理第一学期期中综合测试模拟试题含解析

2024届河北省郑口中学高二物理第一学期期中综合测试模拟试
题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2．答题时请按要求用笔。

3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、在弹性限度内，弹簧的弹力F与弹簧的伸长量x的关系图线是图中的( ) A．B．C．
D．
2、下面关于自由落体运动的说法中正确的是（）
A．初速度为零的运动就是自由落体运动
B．加速度为g的运动就是自由落体运动
C．初速度为零、加速度为g的运动就是自由落体运动
D．速度与时间成正比的运动就是自由落体运动
3、将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等,为电场中的两点,则
A．点的电场强度比点的大
B．点的电势比点的低
C．试探电荷在点的电势能比在点的小
D．将试探电荷从点移到点的过程中,电场力做负功
4、将如图所示的交变电压加在平行板电容器A、B两板上，开始B板电势比A板电势高，这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间，它在电场力作用下开始运动，设A、B两极板间的距离足够大，下列说法正确的是()
A．电子一直向着A板运动
B．电子一直向着B板运动
C．电子先向A板运动，然后返回向B板运动，之后在A、B两板间做周期性往复运动D．电子先向B板运动，然后返回向A板运动，之后在A、B两板间做周期性往复运动5、下列实验现象，属于电磁感应现象的是
A．导线通电后其下方的小磁针发生偏转
B．通电导线AB在磁场中运动
C．通电线圈在磁场中转动
D．金属杆切割磁感线时，电流表指针偏转
6、下列器件，利用电流的热效应工作的是（）
A．变压器B．验钞机C．电容器D．电热水壶
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、如图所示，矩形区域ABCD内存在竖直向下的匀强电场，两个带正电的粒子a和b 以相同的水平速度射入电场，粒子a由顶点A射入，从BC的中点P射出，粒子b由AB的中点O射入，从顶点C射出．若不计重力，则
A．a和b在电场中运动的时间之比是1∶2
B．a和b在电场中运动的时间之比是2∶1
C．a和b的荷质比（即粒子的电荷量与质量之比）是1∶8
D．a和b的荷质比（即粒子的电荷量与质量之比）是8∶1
8、如图所示，两个质量相同的物体A和B，在同一高度处，A物体自由落下，B物体沿光滑斜面下滑，则它们到达地面时(斜面固定，空气阻力不计)
A．速率不同，动能不同
B．B物体的速率大，动能也大
C．A、B两物体在运动过程中机械能都守恒
D．B物体重力所做的功比A物体重力所做的功多
9、如图，O是一固定的点电荷，虚线a、b、c是该点电荷产生的电场中的三条等势线，正点电荷q仅受电场力的作用沿实线所示的轨迹从a处运动到b处，然后又运动到c处，由此可见（）
A．O为负电荷
B．在整个过程中q的速度先变大后变小
C．在整个过程中q的加速度先变大后变小
D．在整个过程中，电场力做功为0
10、一根粗细均匀的金属导线，两端加电压为U时，通过导线的电流强度为I，导线中
自由电子定向移动的平均速率为v；若导线均匀拉长，使其半径变为原来的1
2
，两端电
压仍为U，则（）
A．通过导线的电流强度为1
4
I B．通过导线的电流强度为
1
16
I
C．自由电子定向移动的平均速率为1
4
v D．自由电子定向移动的平均速率为
1
16
v
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）在“测定金属电阻率”的实验中。

①请你在方框中画出实验电路图（用电阻的电路符号代替金属丝）_____________。

②请根据你设计的电路图，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整
_______________。

③该同学用螺旋测微器测量这一金属丝的直径, 螺旋测微器的示数如图所示,该铜丝的直径为_____mm。

④某同学在实验中测得数据如下表：在图坐标纸中画出电阻的I－U曲线___________，根据图中可求得该电阻线的电阻值为_____Ω(结果保留三位有效数)
12．（12分）如图所示，是“研究电磁感应现象”的实验装置.
（1）将实物电路中所缺的导线补充完整.
（______）
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将线圈L1迅速插入线圈L2中，灵敏电流计的指针将________偏转.(选填“向左”“向右”或“不”)
（3）线圈L1插入线圈L2后，将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时，灵敏电流计的指针将________偏转.(选填“向左”“向右”或“不”)
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，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻，一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，金属杆的电阻为r，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下，导轨电阻可忽略，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦.(重力加速度为g) （1）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；
（2）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值.
（3）杆在下滑距离d的时以经达到最大速度，求此过程中通过电阻的电量和热量。

14．（16分）在如图所示的竖直平面内,水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径r=9
44
m的
光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点,GH与水平面的夹角θ=37°．过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B=1.25T;过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场,电场方向水平向右,电场强度E=1×104N/C．小物体P1质量m=2×10-3kg、电荷量q=+8×10-6C,受到水平向右的推力F=9.98×10-3N的作用,沿CD向右做匀速直线运动,到达D点后撤去推力．当P1到达倾斜轨道底端G点时,不带电的小物体P2在GH顶端静止释放,经过时间t=0.1s与P1相遇．P1和P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为μ=0.5,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,物体电荷量保持不变,不计空气阻力．求:
(1)小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小;
(2)倾斜轨道GH的长度s．
15．（12分）如图所示,BC是半径为R的1
4
圆弧形的光滑且绝缘的轨道,位于竖直平面
内,其下端与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度为E.今有一质量为m、电荷量为q带正电的小滑块(可视为质点),从C点由静止释放,滑到水平轨道上的A点时速度减为零.若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为 ,重力加速度为g.忽略因摩擦而造成的电荷量的损失.求:
(1)滑块通过圆弧最低点B时对轨道的压力大小;
(2)水平轨道上A、B两点之间的距离.
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、B
【解题分析】
根据胡克定律公式有：F=kx，故F∝x，故B正确，ACD错误．
2、C
【解题分析】初速度为零，加速度为重力加速度的直线运动即为自由落体运动，故C
正确。

点晴：解决本题关键理解自由落体运动为初速度为零，加速度为重力加速度的直线运动。

3、A
【解题分析】
电场线的疏密表示场强的大小；a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止，所以a点的电势高于金属球的电势，而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远，所以金属球的电势高于b点的电势；电势越高的地方，负电荷具有的电势能越小。

【题目详解】
A项：电场线的疏密表示场强的大小，由图象知a点的电场强度比b点大，故A正确；
B 项：a 点所在的电场线从Q 出发到不带电的金属球终止，所以a 点的电势高于金属球的电势，而b 点所在处的电场线从金属球发出到无穷远，所以金属球的电势高于b 点的电势，即a 点的电势比b 点的高，故B 错误；
C 项：电势越高的地方，正电荷具有的电势能越大，即正电荷在a 点的电势能较b 点大，故C 错误；
D 项：由上知，+q 在a 点的电势能较b 点大，则把+q 电荷从电势能大的a 点移动到电势能小的b 点，电势能减，电场力做正功，故D 错误。

故应选：A 。

【题目点拨】
该题考查电场线的特点与电场力做功的特点，解题的关键是电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加。

4、D
【解题分析】
根据交变电压的变化规律，可确定电子所受电场力的变化规律，从而作出电子的加速度a 、速度v 随时间变化的图线，如图所示，从图中可知，电子在第一个4T 内做匀加速运动，第二个4
T 内做匀减速运动，在这半个周期内，因初始B 板电势高于A 板电势，所以电子向B 板运动，加速度大小为eU md
．在第三个4T 内做匀加速运动，第四个4T 内做匀减速运动，但在这半个周期内运动方向与前半个周期相反，向A 板运动，加速度大小为eU md
，所以，电子做往复运动，综上分析正确选项为D ．
5、D
【解题分析】
电磁感应现象的是指穿过电路的磁通量变化时，产生感应电动势或感应电流的现象．
【题目详解】
A 图中导线通电后，其下方的小磁针受到磁场的作用力而发生偏转，说明电流能产生磁
场，是电流的磁效应现象，不是电磁感应现象。

故A错误。

B图中通电导线AB在磁场中受到安培力作用而运动，不是电磁感应现象。

故B错误。

C图中通电线圈在磁场中受到安培力作用而发生转动，不是电磁感应现象。

故C错误。

D图中金属杆切割磁感线时，电路中产生感应电流，是电磁感应现象。

故D正确。

故选D。

6、D
【解题分析】
利用电流的热效应工作的是纯电阻电路；
ABC．变压器、验钞机、电容器都不是电阻，不发热，则都不是利用电流的热效应工作，选项ABC错误；
D．电热水壶是纯电阻电路，利用电流的热效应工作，选项D正确；
故选D.
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】
试题分析：粒子水平方向上做匀速直线运动，a、b两粒子的水平位移之比为2：2，根据x=v0t，知时间比为2：2．选项A正确，B错误；粒子在竖直方向上做匀加速直线运
动，根据y=1
2
at2知，y之比为2：2，则a、b的加速度之比为8：2．根据牛顿第二定
律知，加速度
qE
a
m
，加速度之比等于电荷量与质量的比值之比，则两电荷的比荷之
比为8：2．故D正确，C错误．故选AD．
考点：带电粒子在电场中的运动
【名师点睛】解决本题的关键知道粒子在垂直于电场方向和沿电场方向上的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．
8、AC
【解题分析】
试题分析：由于斜面光滑，B运动的过程中只有重力做功，所以AB的机械能都守恒，由机械能守恒可以判断落地的速度和动能．
解：斜面光滑，B运动的过程中只有重力做功，所以AB的机械能都守恒，由于AB的初速度都是零，高度也相同，所以到达地面时，它们的动能相同，由于它们运动的方向不一样，所以只是速度的大小相同，即速率相同，由以上分析可知，故A、C正确，
BD错误．
故选AC．
【点评】此题是一道基础性的题，考察了机械能守恒定律．
判断机械能是否守恒，可从以下两点来判断：一是只有重力（或系统内弹力0做功，其它外力和内力都不做功（或其它力做功的代数和为零）；二是物体间只有动能和势能的相互转化，系统和外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转化为其它形式的能．9、CD
【解题分析】
A．粒子的所受合力的方向大致指向轨迹的弯曲的方向，知正电荷所受的电场力背离点电荷向外，知O为正电荷．故A错误．
B．从从a处运动b处，然后又运动到c处电场力先做负功，再做正功，则动能先减小再增大，所以速度先减小再增大．故B错误．
C．越靠近点电荷，电场线越密，则电荷所受电场力越大，加速度越大，则加速度先增大后减小，故C正确．
D．a与c在同一个等势面上，两点间的电势差为零，根据W=qU，知电场力做功为零，故D正确．
10、BC
【解题分析】
将导线均匀拉长，使其半径变为原来的1/2，横截面积变为原来的1/4倍，导线长度要
变为原来的4倍，金属丝电阻率不变，由电阻定律R=ρL
S
可知，导线电阻变为原来的
16倍；电压U不变，由欧姆定律I=U/R可知，电流变为原来的1/16；故A错误，B正确；电流I变为原来的1/16，横截面积变为原来的1//4，单位体积中自由移动的电子数n不变，每个电子粒所带的电荷量e不变，由电流的微观表达式I=nevS可知，电子定向移动的速率变为原来的1/4，故C正确，D错误；故选BC．
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、如图所示：
如图所示：
8.560-8.563mm 如图所示：
3.80-
4.20Ω
【解题分析】(1) 在测定金属电阻率的实验中，用伏安法测量电阻，实验电路图为
(2) 根据设计的电路图，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整为
(3) 螺旋测微器固定刻度读数为8.5mm，可动刻度读数为0.01mm×6.2，最终读数为8.562mm；
(4) 根据表格数据取标度、描点，并用直线画出的图象如图所示
根据图中由欧姆定律U R I =得该电阻线的电阻值为U 2.4-0R===4.00I 6.0-0
∆ΩΩ∆; 12、 向右 向左
【解题分析】
(1)[1]补充的实物电路如图所示．
(2)[2]已知闭合开关瞬间，线圈L 2中的磁通量增加，产生的感应电流使灵敏电流计的指针向右偏转．当开关闭合后，将线圈L 1迅速插入线圈L 2中时，线圈L 2中的磁通量增加，由已知条件可知产生的感应电流也应使灵敏电流计的指针向右偏转．
(3)[3]滑动变阻器的滑片迅速向右移动，线圈L 1中的电流变小，线圈L 2中的磁场方向不变，磁通量减少，则灵敏电流计的指针向左偏转．
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) I r
BLv R =+，22sin ()B L v a g R r m θ=-+(2) 22()sin m mg R r v B L θ+=(3) BLd q r R =+,32244sin ()sin 2R mgdR m g R r R Q R r B L
θθ+=-+ 【解题分析】
(1)杆受力图如图所示：
重力mg ，竖直向下，支撑力N ，垂直斜面向上，安培力F ，沿斜面向上，故ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意如图所示，当ab 杆速度为v 时，感应电动势E =BLv ，此时电路中电流
E BLv I R r R r
==++ ab 杆受到安培力：
22B L v F BIL r R
==+ 由牛顿运动定律得：
mg sin θ-F =ma
解得加速度为
22sin ()B L v a g R r m
θ=-+ (2)当金属杆匀速运动时，杆的速度最大，由平衡条件得
22sin B L v mg R r
θ=+ 解得最大速度
22
()sin m mg R r v B L θ+= (3)杆在下滑距离d 时，根据电荷量的计算公式，可得
E BLd q It t R r r R
===++ 由能量守恒定律得
21sin 2
m mgd Q mv θ=+ 解得
322244()sin sin 2m g R r Q mgd B L
θθ+=- 电阻R 产生的热量
32223224444()sin sin ()sin (sin )22R R m g R r mgdR m g R r R Q mgd R r B L R r B L θθθθ++=-=-++ 14、（1）4m/s （2）0.56m
【解题分析】
（1）设小物体P 1在匀强磁场中运动的速度为v ，受到水平外力F ，重力mg ，支持力N ，竖直向上的洛伦兹力F 1，滑动摩擦力f
则F 1=qvB ①
N mg qvB =-，f N μ=②
匀速直线运动，物体处于平衡状态；0F f -=③
解得4v =m/s ④
说明：①③各1分，②④各2分
(2)设物体P 1在G 点的速度为1v ，由于洛伦兹力不做功
由动能定理知22111sin 37(1cos37)22
qEr mgr mv mv ︒--︒=
-⑤ 解得速度15v =m/s
小物体P 1在GH 上运动受到水平向右的电场力qE ，重力mg ，垂直斜面支持力N 1，沿斜面向下的滑动摩擦力f 1设加速度为1a
由牛顿第二定律有1cos37cos37N mg qE =︒+︒，11f N μ= 11sin 37qE mg f ma -︒-=，⑥
解得110a =m/s 2
小物体P 1在GH 上匀加速向上运动=0.55m ⑦
小物体P 2在GH 上运动受到重力m 2g ，垂直斜面支持力N 2，沿斜面向上的滑动摩擦力f 2，加速度为2a
则2222sin 37cos37m g m g m a μ︒-︒=⑧
解得22a =m/s 2
小物体P 2在GH 上匀加速向下运动22212
s a t =
=0.01m ⑨ 故轨道长12s s s =+⑩
所以s=0.56m ⑾
15、（1） （2）mgR qER qE mg μ-+． 【解题分析】
(1) 小滑块从C 到B 的过程中，只有重力和电场力对它做功，设滑块通过B 点时的速度为
v B ，根据动能定理有：
212B mgR qER mv -=
解得：B v =； (2) 小滑块在AB 轨道上运动时，所受摩擦力为f=μmg
小滑块从C 经B 到A 的整个过程中，重力做正功，电场力和摩擦力做负功．设小滑块在水平轨道上运动的距离（即A 、B 两点间的距离）为L ，则根椐动能定理有： ()0mgR qE R L mgL μ-+-= 解得：mg qE L R qE mg μ-=
+．。