甘肃省天水地区2024届物理高二上期中联考模拟试题含解析

甘肃省天水地区2024届物理高二上期中联考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、把两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中，A电阻丝长为L，直径为d，B电阻丝长为3L，直径为3d，要使两电阻丝在相同时间内产生的热量相等，加在两电阻丝上的电压应当满足A．UA:UB=1:1B．UA:UB=3:3C．UA:UB=3:1D．UA:UB=3:42、一根粗细均匀的电阻丝，电阻为R，若将其均匀拉长为原来的2倍，则其电阻为A．8R B．R C．2R D．4R3、在下图中，标出了磁场的方向、通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受安培力F的方向，其中正确的是()A． B． C． D．4、如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地，G为一灵敏电流表．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离（）A．带电油滴将沿竖直方向向下运动B．P点的电势将降低C．带电油滴的电势能将减小D．上板移动过程中，有电流向右通过G表5、理想变压器的原、副线圈的匝数比10︰1，当这台变压器的原线圈接入电压为220V的交流电时，副线圈的电压为（）A．0 B．22V C．220V D．2200V6、一个汽车在平直的公路上刹车做匀减速直线运动，经过6秒停下来，那么这辆汽车在前2s，中间2s，后2s内的位移之比是()A．5∶3∶1 B．1∶3∶5 C．1∶2∶3 D．3∶2∶1二、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、在电场中的某点A放一检验电荷+q，它所受到的电场力大小为F，方向水平向右则A点的场强大小为,方向水平向右．下列说法正确的是A．在A点放-个负检验电荷，A点的场强方向变为水平向左B．在A点放一个负检验电荷，它所受的电场力方向水平向左C．在A点放一个电荷量为叫的检验电荷，则A点的场强变为D．在A点放一个电荷量为2q的检验电荷，则它所受的电场力变为2F8、如图所示,边长为L，匝数为N，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO′以恒定角速度ω转动，轴OO′垂直于磁感线，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n1．下列判断正确的有()A．在图示位置时线框中磁通量为零，感应电动势为NBωL1B．电压表V1示数为NBωL1C．穿过变压器原、副线圈的磁通量的变化率相等D．当可变电阻R的滑片P向下滑动时，变压器的输入功率变大9、如图所示，甲图中电容器的两个极板和电源的两极相连，乙图中电容器充电后断开电源。在电容器的两个极板间用相同的悬线分别吊起完全相同的小球，小球静止时悬线和竖直方向的夹角均为，下列说法正确的是（）A．甲图中将左极板向下平移时，夹角不变B．甲图中将左极板向左平移时，电容器的电容增加C．乙图中将左极板向下平移时，极板上的电势差增大D．乙图中将左极板向左平移时，夹角将不变10、在真空中有两个点电荷，要使它们间的库仑力增大到原来的４倍，下面方法中可行的是：A．保持距离不变，两个点电荷的电量都加倍； B．只增大距离到原来的两倍；C．只减小距离到原来的一半； D．电量和距离都增大到原来的两倍．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）利用两个小球的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示。两个小球大小相同，质量不相等。主要实验步骤如下：①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2（）；②将斜槽靠近桌子边缘置于桌面上固定，使斜槽末端切线水平，在末端点挂上重垂线，在地面已经铺好的纸上记录重垂线所指位置O点；③不放置被碰小球b，让小球a从某固定点自由滚下，重复多次后记录落地点平均位置P；④在斜槽末端放置小球b，让小球a从同一点自由滚下，重复多次后记录两小球落地点平均位置M和N；⑤用米尺测量OP、OM、ON的距离。（1）a、b两小球中质量较大的是小球_________（填“a”或b”）。（2）因为两小球做平拋运动的时间相同，平拋运动的水平位移与初速度_________，所以在计算式中可以用水平位移取代初速度。（3）用测得的物理量来表示，只要满足关系式___________________________，则说明碰撞中动量是守恒的。12．（12分）某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验．气垫导轨装置如图甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入的压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．（1）下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；⑥先__________________（选填“接通电源再释放滑块1”或“释放滑块1再接通电源”），让滑块带动纸带一起运动；⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图乙所示；⑧测得滑块1（包括撞针）的质量310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为210g．（2）纸带的________（选填“左”或“右”）侧和滑块1相连．（3）已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为_________kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为_________kg·m/s（结果均保留三位有效数字）．（4）试说明（3）中两结果不完全相等的主要原因可能是____________________．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，内表面光滑绝缘的半径为的圆形轨道处于竖直平面内，有竖直向下的匀强电场，场强大小为有一质量为、带负电的小球，电荷量大小为，小球在圆轨道内壁做圆周运动，当运动到最低点A时，小球与轨道压力恰好为零，g取，求：小球在A点处的速度大小；小球运动到最高点B时对轨道的压力．14．（16分）如图甲所示，A、B两块金属板水平放置，相距为d=0.6cm，两板间加有一周期性变化的电压，当B板接地时，A板电势φA随时间变化的情况如图乙所示．现有一带负电的微粒在t=0时刻从B板中央小孔射入电场，若该带电微粒受到的电场力为重力的两倍，且射入电场时初速度可忽略不计．求：（1）在0~和~T和这两段时间内微粒的加速度大小和方向；（2）要使该微粒不与A板相碰，所加电压的周期最长为多少（g=10m/s2）．15．（12分）如图所示，两根间距为L的金属导轨MN和PQ，电阻不计，左端向上弯曲，其余水平，水平导轨左端有宽度为d、方向竖直向上的匀强磁场I，右端有另一磁场II，其宽度也为d，磁场的磁感应强度大小均为B。有两根质量均为m、电阻均为R的金属棒a与b与导轨垂直放置，b棒置于磁场II中点C、D处，导轨除C、D两处（对应的距离极短）外其余均光滑，两处对棒可产生总的最大静摩擦力为棒重力的K倍，a棒从弯曲导轨某处由静止释放。（1）若a棒释放的高度大于h0，则a棒进入磁场I时才会使b棒运动，请求出h0。（2）若将a棒从高度小于h0的某处释放，使其以速度v0进入磁场I，结果a棒以的速度从磁场I中穿出，求两棒即将相碰时a棒的速度。（3）在（2）问中，求两棒即将相碰时b棒上的电功率Pb。（4）若将a棒从高度大于h0的某处释放，使其以速度v1进入磁场I，从磁场I穿出时的速度大小为，试求此时b棒的速度，并分析说明b棒此时是否已穿出磁场II。

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】根据电阻定律R=ρLS，得RA：RB=ρL14πd2：ρ3L14π(3d)2=3：1；由于是纯电阻，则由Q=U2、D【解题分析】由，可知拉长2倍后，体积V不变，故电阻变为原来4倍，故D正确．3、C【解题分析】

A.根据左手定则可得，图中安培力的方向是向下的，故A错误；B.图中电流的方向和磁场方向平行，不受安培力的作用。故B错误；C.根据左手定则可得，图中安培力的方向是竖直向下的，故C正确；D.根据左手定则可得，图中安培力的方向是垂直向外的，故D错误。4、C【解题分析】

AC．一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态，知液滴的电场力和重力平衡，现将平行板电容器的上极板竖直向下移动，d减小，则电场强度增加，电场力增大，液滴沿竖直方向向上运动，电场力做正功，电势能减小．故A错误，C正确．B．因为U不变，d减小，根据知，电场强度增大，P与下极板间的电势差增大，下极板的电势为0，则P点的电势升高．故B错误．D．因为U不变，d减小，根据知，电容增大，结合Q=CU知，电荷量增加，电容器充电，因上极板带正电，电流表中将有从向左的电流．故D错误．故选C．5、B【解题分析】

根据理想变压器原副线圈匝数比等于电压比得得故ACD错误，B正确。故选B。6、A【解题分析】

将末速度为零的匀减速运动逆向看作初速度为零的匀加速直线运动，可知三段相临相等的时间内的位移之比为1：3：5，所以这辆汽车在前2s，中间2s，后2s内的位移之比是5：3：1，故A正确，BCD错误。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、BD【解题分析】A、点A放一检验电荷，它所受到的电场力大小为F，方向水平向右，则A点的电场强度方向是水平向右，若在A点放一个负检验电荷，A点的场强方向仍然不变，是水平向右，故A错误；

B、负检验电荷受到的电场力方向与电场强度方向相反，则在A点放一个负检验电荷，它所受的电场力方向水平向左，故B正确；

C、在A点放一个电荷量为的检验电荷，则A点的场强大小仍然不变，故C错误；

D、在A点放一个电荷量为的检验电荷，由于A点的场强大小仍然不变，所以电场力变为，故D正确．点睛：电场强度是通过比值定义的，比值与其电场力及电量均没有关系．例如：质量与体积的比值定义为密度．当质量变大时，体积变大，而比值却不变．电场线虽不实际存在，但却能形象描绘电场的强度与方向．8、ACD【解题分析】

正弦式交流发电机从线圈所处平面与磁场方向平行开始计时，其电动势表达式为：；在图示位置时穿过正方形线圈中的磁通量为零，磁通量变化率最大，感应电动势最大，电压表和电流表读数为有效值．【题目详解】从线圈所处平面与磁场方向平行时开始计时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为，在图示位置时穿过正方形线圈中的磁通量为零，磁通量变化率最大，感应电动势最大，感应电动势为，故A正确；交流电压的最大值等于，电压表示数为有效值，故B错误；根据理想变压器的工作原理得出：穿过变压器原、副线圈的磁通量的变化率相等，故C正确；当P位置向下移动，R减小，根据理想变压器的变压原理知输出电压即电压表的示数不变，输出功率为：，故输出功率变大，变压器的输入与输出功率相等，故当可变电阻R的滑片P向下滑动时，变压器的输入功率变大，故D正确；故选ACD．【题目点拨】本题关键明确交流四值、理想变压器的变压比公式、功率关系，要注意明确输出电压由输入电压决定．9、ACD【解题分析】

小球受力如图所示小球静止处于平衡状态，由平衡条件得qE=mgtanθ，A.甲图中将左极板向下平移时，根据，电容器两极板间的电场强度不变，夹角θ不变，故A正确；B.甲图中将左极板向左平移，距离d增大，电容器变小，故B错误；C.乙图中将左极板向下平移，正对面积减小，电容减小，而电容器的电荷量不变，根据，两极板间的电势差增大，故C正确；D.乙图中将左极板向左平移时，两极板间的距离d增大，而电容器的电荷量不变，极板间的电场强度可见场强E与两极板间的距离无关，极板间的场强不变，小球所受的电场力不变，夹角θ不变，所以D正确。故选ACD。10、AC【解题分析】

设两个点电荷的电荷量分别为Q1、Q2，它们之间的距离为r，根据库仑定律得：它们之间的库仑力为，保持电荷间的距离不变，使每个点电荷的带电荷量都增大到原来的2倍，则．故A正确；点电荷的带电荷量不变，使两点电荷间的距离增大到原来的2倍，它们之间的库仑力，故B错误．保持点电荷的带电荷量不变，将两点电荷间的距离减小为原来倍，它们之间的库仑力，故C正确．使两点电荷的带电荷量和两点电荷间的距离同时增大到原来的2倍，它们之间的库仑力，故D错误．故选AC．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、a成正比【解题分析】

（1）[1]．为防止两小球碰撞后，入射小球反弹，入射小球的质量应大于被碰小球的质量，即小球a的量m1。（2）[2]．因为两小球做平拋运动的时间t相同，水平位移x=vt所以即平抛运动的水平位移与初速度成正比，在计算式中可以用水平位移取代初速度。（3）[3]．要验证动量守恒定律，即验证，小球离开轨道后做平拋运动，它们拋出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得12、按通电源再释放滑块1右0.6200.614纸带与打点计时器限位孔之间有摩擦力的作用【解题分析】

(1)⑥[1]使用打点计时器时，为了减小误差尽量多的利用纸带，要接通电源再释放滑块1；(2)[2]放开滑块1后，滑块1做匀速运动，跟滑块2发生碰撞后跟2一起做匀速运动，碰撞前的速度大于碰撞后的速度，故纸带的右侧与滑块相连；(3)[3][4]放开滑块1后，滑块1做匀速运动，跟滑块2发生碰撞后跟2一起做匀速运动，根据纸带的数据得：碰撞前滑块1的动量为：滑块2的动量为零，所以碰撞前的总动量为0.620kg•m/s，碰撞后滑块1、2速度相等，所以碰撞后总动量为：(4)[5]结果不完全相等是因为纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用．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、；【解题分析】

（1）重力：G=mg=0.12kg×10N/kg=1.2N电场力：F=qE=1.6×10﹣6C×3×106V/m=4.8N在A点，有：qE﹣mg=m代入数据解得：v1=6m/s（2）设球在B点的速度大小为v2，从A到B，由动能定理有：（qE﹣mg）×（2R）=mv22﹣mv12在B点，设轨道对小球弹力为FN，则有：FN+mg﹣qE=mv22由牛顿第三定律有：FN′=FN代入数据解得：FN′=21.6N【题目点拨】本题关键是明确小球的受力情况和运动情况，结合动能定理和向心力公式列式分析，可以将重力和电场力合成为“等效重力”，然后就能够结合竖直平面内的圆周运动模型进行分析．14、(1)方向向上，方向向下（2）【解题分析】

（1）设电场力大小为F，则F=2mg，对于t=0时刻射入的微粒，在前半个周期内，有F-mg=ma1又由题意F=2mg解得a1=g，方向向上．后半个周期的加速度a2满足F+mg=ma2得a2=3g方