2024届河北雄安新区博奥高级中学物理高二第一学期期中教学质量检测模拟试题含解析

2024届河北雄安新区博奥高级中学物理高二第一学期期中教学
质量检测模拟试题
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、学过逻辑电路知识后，同学们想设计一个夜间教室防盗报警电路．放学后教室的前门、后门都处于关闭状态，只要有其中一扇门被非法打开，报警器就会报警．根据报警装置的要求，他们需要的是以下的何种门电路（）
A．“与”门电路B．“或”门电路C．“非”门电路D．无法判定
2、在电解液导电中，在时间t内有n个二价正离子通过某一横截面，同时有2n个一价负离子通过该横截面，通过该电解液的电流I为（）
A．4ne
t
B．
3ne
t
C．
2ne
t
D．
ne
t
3、在如图所示的电路中，电源电压U恒定不变，当S闭合时电阻R1消耗的电功率为P1，当S断开时R1消耗的电功率为P2，P1：P2＝9：4，则下列判断正确的是
A．电阻R1与R2的比值是2：1
B．电阻R1与R2的比值是1：2
C．电阻R1与R2的比值是3：2
D．电阻R1与R2的比值是2：3
4、一带电粒子射入一正点电荷q的电场中，运动轨迹如图，粒子从M运动到N，则粒子
A．带正电
B．速度一直变大
C．电势能先变大再变小
D．加速度先变大后变小
5、两个半径为1cm的导体球分别带上+Q和-3Q的电量，两球心相距90cm时相互作用力为F，现将它们碰一下后放在球心间相距3cm处，则它们的相互作用力大小（）A．300F（B．1200F C．900F D．无法确定
6、如图，小物块A与圆盘相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动．关于A受力情况,正确的是（）
A．受重力、支持力和向心力
B．受重力、支持力和指向圆心的摩擦力
C．受重力、支持力、沿半径指向外的摩擦力
D．受重力、支持力和与运动方向相反的摩擦力
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、某电场的电场线的分布如图所示．一个带电粒子由M点沿图中虚线所示的途径运动通过N点．则下列判断正确的是（）
A．粒子带负电
B．电场力对粒子做负功
C．粒子在N点的加速度大
D．粒子在N点的速度大
8、如图所示，A、B两点固定两个等量异种点电荷，O为AB中点，M、N为AB中垂线上的两点，且ON＞OM，下列说法不正确的是（）
A．M、N两点的场强大小相等B．M、N两点的场强方向相同
C．M点的电势比N点的电势高D．M点的电势比N点的电势低
9、某同学将一直流电源的总功率P E、输出功率P R和电源内部的发热功率P r随电流I 变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示．以下判断正确的是()
A．在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，这三点的纵坐标一定满足关系P A＝P B＋P C
B．b、c图线的交点与a、b图线的交点的横坐标之比一定为1∶2，纵坐标之比一定为1∶4
C．电源的最大输出功率P m＝9 W
D．电源的电动势E＝3 V，内电阻r＝1 Ω
10、铅蓄电池的电动势为2V，这表示（）
A．不管接怎样的外电路，蓄电池两极间的电压也恒为2 V
B．蓄电池能在1 s内将2 J的化学能转变成电能
C．电路中每通过1 C电量，电源把2 J的化学能转化为电能
D．电路中通过相同的电荷量时，蓄电池比1节干电池非静电力做的功多
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）有一只标值为“2.5 V，x W”的小灯泡，其额定功率的标值已模糊不清。

某同学想通过测绘灯丝伏安特性曲线的方法来测出该灯泡的额定功率。

(1)已知小灯泡的灯丝电阻约为5 Ω，请先在甲图中补全伏安法测量灯丝电阻的电路图______，再选择电流表、电压表的合适量程，并按图甲连接方式将图乙中的实物连成完整的电路______。

(2)开关S闭合之前，将图乙中滑动变阻器的滑片应置于________。

(选填“A端”、“B端”
或“AB正中间”)
(3)该同学通过实验作出了灯丝的伏安特性曲线如图丙所示，则小灯泡的额定功率为
________W。

12．（12分）欲用伏安法测定一段阻值约为5 Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果
尽量准确，现备有以下器材：
A．电池组(3 V，内阻约为1 Ω)
B．电流表(0～3 A，内阻约为0.012 5 Ω)
C．电流表(0～0.6 A，内阻约为0.125 Ω)
D．电压表(0～3 V，内阻约为3 kΩ)
E．电压表(0～15 V，内阻约为15 kΩ)
F．滑动变阻器(0～20 Ω，额定电流1 A)
H．开关、导线
(1)上述器材中，电流表应选用的是______；电压表应选用的是______(填写器材的
字母代号)．
(2)实验电路应采用电流表________接法(填“内”或“外”)．
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）如图所示的电路中，电源电动势为12V，内电阻r=0.5Ω，1R=0.5Ω，电动
R=1Ω，若开关闭合后通过电源的电流为3A，则
机线圈电阻为m
R上消耗的电功率为多少
（1）
1
（2）电动机两端的电压为多少
（3）电动机的输入功率
14．（16分）如图所示，水平放置的平行金属板AB长为l，板间距离为d，通过电键k 与电压为U的电源相连，有一带电量为+q，质量为m的带电粒子，以水平速度v o，紧贴上板射入匀强电场，刚好打在B板中央，试分析在下述两种情况下，欲使粒子刚好从B板边缘飞出．则需将B板下移多少距离？
（1）闭合k；
（2）先闭合k达稳定再断开。

15．（12分）如图所示，粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成翘尾巴的S形轨道．光滑半圆轨道半径为R=0.2m，两个光滑半圆轨道连接处C、D之间留有很小的空隙，刚好能够使小球通过，C、D之间距离可忽略．粗糙弧形轨道最高点A与水平面上B点之间的高度为h=1.5m．从A点静止释放一个可视为质点的小球，小球沿翘尾巴的S形轨道运动后从E点水平飞出，落到水平地面上，落点到与E点在同一竖直线上B点的距离为s=1m．已知小球质量为m=0.8kg，不计空气阻力，g=10m/s2，求：
（1）小球从E点水平飞出时的速度大小；
（2）小球运动到半圆轨道的B点时对轨道的压力；
（3）小球沿翘尾巴S形轨道运动时克服摩擦力做的功．
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】
两个条件同时满足事件才能发生的为“与”逻辑关系，两个条件只要满足一个事件就会发生的为“或”逻辑关系．
【题目详解】
由题意只要有其中一扇门被非法打开，报警器就会报警，即两个条件中只要有一个满足事件就会发生，该逻辑关系为“或”，故需要的是“或”门电路．故选B ．
【题目点拨】
本题是简单的门电路，根据电路工作的需要确定选择是或门电路还是与门电路． 2、A
【解题分析】
在时间t 内有n 个二价正离子通过某一横截面，同时有2n 个一价负离子通过该横截面，可知在时间t 内通过导体某一横截面的总电荷量为
224q n e n e ne =⋅+⋅=
由电流公式可知
4q ne I t t
== 故选A 。

3、A
【解题分析】
当S 闭合时电阻R 1消耗的电功率为P 1，则有
2
11U P R
当S 断开时R 1消耗的电功率为P 2
21212U R P R R
P 1：P 2＝9：4
联立以上三式可得
12:2:1R R
故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

4、D
【解题分析】
A.由曲线运动所受合力指向曲线的内侧可知，带电粒子受到正点电荷q 的引力作用，带负电，故A 错误；
B.由带电粒子的轨迹可知，带电粒子与正电荷q 的距离先减小后增大，正电荷q 对带电粒子先做正功后做负功，带电粒子的速度先增大后减小，故B 错误；
C.由于正电荷q 对带电粒子先做正功后做负功，带电粒子的电势能先减小后增大，故C 错误；
D.由于带电粒子与正电荷q 的距离先减小后增大，带电粒子受力先增大后减小，加速度先变大后变小，故D 正确。

5、D
【解题分析】
试题分析：改变两小球的距离前，半径远远小于两者的距离，可用库仑定律计算它们之间的相互作用力，但是改变距离后两者相距3cm ，两小球不能看做点电荷，所以库仑定律不再适用，故D 正确
考点：考查了库仑定律
6、B
【解题分析】
物块A 随圆盘一起做匀速圆周运动，受重力、支持力和指向圆心的静摩擦力，重力和支持力平衡，靠静摩擦力提供向心力，故B 正确，ACD 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、CD
【解题分析】
A ．由粒子运动的轨迹可知，粒子带正电，选项A 错误；
B ．电场力的方向斜向上，故电场力对粒子做正功，选项B 错误；
C ．N 点的电场线比M 点密集，则粒子在N 点受到的电场力较大，则粒子的加速度大，选项C 正确；
D ．因为电场力对粒子做正功，根据动能定理可知，粒子动能增加，故粒子在N 点的速度大，选项D 正确．
【题目点拨】
此题是带电粒子在电场中的运动问题；解题的关键是根据粒子的运动轨迹，判断电场力的方向，从而即可判断电性，电场力做功的情况等等；电场线的疏密是反应电场强弱的，密集的地方场强较大，则电场力较大，粒子的加速度较大.
8、ACD
【解题分析】
AB ．根据等量异种电荷的电场线分布特点可知：
M 、O 、N 三点的场强方向都水平向右，O 点的场强最大，N 点的场强最小，故A 错误，符合题意，B 正确,不符合题意； CD ．中垂线MN 是一条等势线，故M 、O 、N 三点的电势相等，故CD 错误，符合题意。

故选ACD 。

【题目点拨】
该题考查常见电场的电场线特点，等量异种电荷的电场线具有对称性，上下对称，左右对称，中垂线MN 是一条等势线，结合其电场线的图即可作答。

9、ABD
【解题分析】
A ．在a 、b 、c 三条图线上分别取横坐标相同的A 、
B 、
C 三点，因为直流电源的总功率P E 等于输出功率P R 和电源内部的发热功率P r 的和，所以这三点的纵坐标一定满足关系：
P A ＝P B ＋P C ，
故A 正确；
B ．当内电阻和外电阻相等时，电源输出的功率最大，此时即为b 、c 图线的交点处的电流，此时电流的大小为2E E R r r =+，功率的大小为2
4E r
，a 、b 图线的交点表示电源的总功率P E 和电源内部的发热功率P r 相等，此时只有电源的内电阻，所以此时电流的
大小为E
r
，功率的大小为
2
E
r
，所以横坐标之比为1∶2，纵坐标之比为1∶4，故B正
确；
C．图线c表示电源的输出功率与电流的关系图象，很显然，最大输出功率小于3 W，故C错误；
D．当I＝3 A时，P R＝0，说明外电路短路，根据P E＝EI知电源的电动势：E＝3V，内电阻：
r＝E
I
＝1 Ω，
故D正确。

故选ABD。

10、CD
【解题分析】
A．当电池不接入外电路，蓄电池两极间的电压为2V；当电池接入电路时，两极间的电压小于2V。

故A错误。

B．铅蓄电池的电动势为2V，表示非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功为2J，即电能增加2J，与时间无关，故B错误。

C．电路中每通过1 C电荷量，铅蓄电池将1C的正电荷从负极移至正极的过程中，克服静电力做功
W=qU=1C×2V=2J
故电势能增加2J，即2J化学能转化为电能。

故C正确。

D．1节干电池电动势为1.5V，因此通过相同的电荷量时，蓄电池比1节干电池非静电力做的功多。

故D正确。

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 1.1
【解题分析】（1）测定伏安特性电压电流需从0开始测起，滑动变阻器采用分压式接法，灯泡的电阻约为5Ω，属于小电阻，电流表采取外接法．灯泡的额定电压为2.5V ，所以电压表选择3V 量程的，灯泡的额定电流在0..44A ，则电流表量程选择0.6A 的，电路图和实物连线图如下图：
（2）开关S 闭合之前，将图乙中滑动变阻器的滑片应置于B 端，使测量电路部分处于短路状态，闭合电键时，电压表、电流表示数为零，起到保护作用。

（3）当电压U =2.5V 时，I =0.44A ，根据P =UI =2.5×
0.44W=1.1W 。

12、CD 外
【解题分析】（1）电池组3V ，则选取电压表D ；根据欧姆定律:30.65U I A A R =
==，故电流表选取C ；故选取的器材为：C 、D.
（2）被测电阻约50.125300020V A R R Ω<⋅⨯≈Ω，故选择电流表外接。

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）4.5（2）9V （3）27W
【解题分析】
（1）1R 消耗的功率为：211P 4.5W I R ==
（2）电动机两端电压为 1()m U E I r R =-+，则： 9m U V =
（3）电动机的输入功率：27W M M P U I ==
点睛：电动机正常工作时的电路为非纯电阻电路，机械功率由电功率减去电动机发热功率求解．
14、（1）d ；（2）3d 。

【解题分析】
（1）刚开始时，粒子在电场中做类平抛运动，设运动时间为1t ，
水平方向做匀速运动，则有
012
l v t =， 竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为a 1，由牛顿第二定律可得 11=E q Uq a m md
= ， 由运动学公式可得
2111=2
d a t ， 联立可得
20122qU l d md v ⎛⎫=⋅⋅ ⎪⎝⎭
，
设AB 板距离变为nd ，刚好打在B 板边缘，时间为2t ，
水平方向做匀速运动
02l v t =
竖直方向做匀加速运动，设加速度为a 2，由牛顿第二定律可得
22=E q Uq a m mnd
= 由运动学公式可得
2221=2
nd a t 联立解得：
201=2qU l nd nmd v ⎛⎫=⋅⋅ ⎪⎝⎭
解得2n =，
所以B 板向下移动距离：
12=d d d d ∆=-
即B 板向下移动距离d ；
（2）粒子两次都做类平抛运动
设粒子刚好打在B 板中央时间为t ，则有
2
l vt = 刚好打在打在B 板边缘时间为/t ，则有
/l vt =
联立可得/2t t =，
先闭合k 达稳定再断开后Q 不变，
44r r S Q
U Q Q kQ C E d d d d C S kd
εεππ=====， 电场强度E 与距离无关，也就是粒子受到的电场力不变，加速度不变，
第一次打在B 板中央时竖直方向下落的距离为d ，则有
212
d at =， 设第二次打在B 板边缘时AB 板的距离为h ，则有
/212
h at =， 联立可得4h d =，
所以B 板移动距离：
24=3d d d d ∆=-。

即B 板向下移动距离为3d 。

15、（1） 2.5m/s E v = (2) F =97N ，方向竖直向下（3）W =3.1J
【解题分析】
(1)小球从E 点飞出做平抛运动，根据高度求出运动的时间，再根据水平位移和时间求出平抛运动的初速度；
(2)小球从B 点运动到E 点的过程，机械能守恒，根据机械能守恒定律得求出B 点速度，在B 点，沿半径方向上的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出轨道对球的弹力，从而根据牛顿第三定律求出小球对轨道的压力；
(3)根据动能定理求出小球沿轨道运动过程中克服摩擦力所做的功．
【题目详解】
(1) 小球从E 点水平飞出做平抛运动，设小球从E 点水平飞出时的速度大小为v E ，由平抛运动规律得：
s=v E t
2142
R gt =
联立解得：1 2.54E m m v s s ===； (2) 小球从B 点运动到E 点的过程，机械能守恒，根据机械能守恒定律得： 2211·422
B E mv mg R mv =+
解得：22
88B
s g v gR R =+ 在B 点，根据牛顿第二定律得：
2
29978mgs F mg N R
=+= 由牛顿第三定律可知小球运动到B 点时对轨道的压力为97N ，方向竖直向下；
(3) 设小球沿翘尾巴的S 形轨道运动时克服摩擦力做的功为W ，则
21(4)2
E mg h R W mv --= 解得：2
(4) 3.116mgs W mg h R J R
=--=． 【题目点拨】
解决本题的关键理清运动的过程，把握每个过程和状态的规律，知道竖直平面内的圆周运动在最高点和最低点由合外力提供向心力，综合运用牛顿定律和动能定理进行解题．。