2024届天一大联考皖豫联盟物理高二第一学期期中综合测试试题含解析

2024届天一大联考皖豫联盟物理高二第一学期期中综合测试试题注意事项: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、在地面附近存在一个有界电场，边界将空间分成上、下两个区域I、II,在区域II中有竖直向上的匀强电场，在区域I中离边界某一高度处由静止释放一个质量为的带电小球A如图甲所示，小球运动的图像如图乙所示，不计空气阻力，则（）A．小球受到的重力与电场力大小之比为4:5B．t=5s时，小球经过边界MNC．在小球向下运动的整个过程中，重力做的功大于克服电场力做的功D．在1~4s过程中小球机械能先减小后增大2、关于分子动理论，下列说法正确的是A．相邻的两个分子之间的距离减小时，分子间的引力变小，斥力变大B．给自行车打气时，气筒压下后反弹是由分子斥力造成的C．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大.D．当分子间的距离为r0时合力为0，此时，分子势能最大。3、如图所示，质量为m的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，处于静止状态。现施加一水平向右的匀强电场后，A能在α=60°处保持静止，则A受到的电场力大小为A．3mgB．33mgC．mgD．34、把质量为m的点电荷q在电场中释放,在它运动过程中，如果不计重力,下列说法中正确（）A．点电荷运动轨迹必和电场线重合B．若电场线是直线，则点电荷运动轨迹必和电场线重合C．点电荷的速度方向必定和它所在的电场线的切线方向一致D．点电荷的加速度方向必定和它所在的电场线的切线方向在一直线上5、十九世纪末发现电子以后，物理学家密立根通过实验比较准确地测定了电子的电荷量。如图所示为密立根实验的示意图，两块金属板水平放置，板间存在匀强电场，方向竖直向下。用一个喷雾器把许多油滴从上极板中间的小孔喷入电场，油滴由于摩擦而带电，当一些微小的带电油滴受到的电场力和重力恰好平衡时，油滴处于悬浮状态。当极板间的电压为U、距离为d时，一质量为m的油滴恰好悬浮于电场中，重力加速度为g，则该油滴（）A．带负电，电荷量为B．带正电，电荷量为C．带正电，电荷量为D．带负电，电荷量为6、用比值定义法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法,下列表达式中属于用比值法定义的物理量是()A．电场强度E=F/qB．点电荷电场的电场强度E=kC．金属导体的电阻R=ρD．平行板电容器的电容C=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、图甲为A、B两电学元件的伏安特性曲线，若把两元件串联并在两端加上电压U0，如图乙，则有（）A．电路中电流I<I0/2B．电路中电流I>I0/2C．元件B分得电压UB>U0/2D．元件B分得电压UB<U0/28、如图所示，一电子沿Ox轴射入电场，在电场中的运动轨迹为OCD，已知，电子过C、D两点时竖直方向的分速度为vCy和vDy；电子在OC段和OD动能变化量分别为△Ek1和△Ek2，则A． B．C． D．9、如图所示，为A、B两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是()A．在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻BB．在两图线交点处，电阻A的阻值等于电阻BC．在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻BD．电阻A的电阻随电流的增大而增大，电阻B阻值不变10、如图所示，已知一质量为m的带电液滴，经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中，液滴在此空间的竖直平面内做匀速圆周运动，则（）A．液滴在空间受四个力作用B．液滴一定带负电C．沿垂直纸面向里看，液滴做顺时针的圆周运动D．液滴在做匀速圆周运动时机械能守恒三、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）硅光电池在无光照射时不产生电能，可视为一电子元件．某实验小组设计如图甲电路，给硅光电池加反向电压(硅光电池负极接高电势点，正极接低电势点)，探究其在无光照时的反向伏安特性．图中电压表V1量程选用3V，内阻为6.0kΩ；电压表V2量程选用15V，内阻约为30kΩ；R0为保护电阻；直流电源电动势约为12V，内阻不计．用遮光罩罩住硅光电池，闭合开关S，调节变阻器R，读出电压表V1、V2的示数U1、U2.(1)某次测量时，电压表V1示数如图乙，则U1＝____V，可算出通过硅光电池的反向电流大小为____mA(保留两位小数)．(2)该小组测出大量数据，筛选出下表所示的9组U1、U2数据，算出相应的硅光电池两端反向电压Ux和通过的反向电流Ix(图中“－”表示反向)，并在坐标纸上建立Ix－Ux坐标系，请你标出坐标点，并绘出Ix－Ux图线．(3)由Ix－Ux图线知，硅光电池无光照下加反向电压时，Ix与Ux成______(填“线性”或“非线性”)关系．12．（12分）某同学要测量一节干电池的电动势和内阻。实验室除提供开关S和导线外,还有以下器材可供选择电压表:V(量程3V,内阻)电流表:G(量程3mA,内阻);电流表:A(量程3A,内阻约为0.5);滑动变阻器:(阻值范围0-10,额定电流2A)滑动变阻器:(阻值范围0~1000,额定电流1A)定值电阻:(1)该同学依据器材画出了如图甲所示的原理图,他没有选用电流表A,而是将电流表G与定值电阻并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是______A。(结果保留三位有效数字)(2)为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是______(填写或)(3)该同学利用上述实验原理图测得数据,以电流表G读数为横坐标,以电压表V读数为纵坐标绘出了如图乙所示的图线,根据图线可求出电源的电动势E=______V(结果保留三位有效数字),电源的内阻r=______(结果保留三位有效数字)。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，已知一带电量为q的小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场和匀强磁场的复合场中，E和B均已知，小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动，（已知重力加速度为g)。则：（1）试判断小球的电性；（2）小球做匀速圆周运动的半径为多少？（3）进入复合场后小球做匀速圆周运动的周期为多少？14．（16分）如图所示，光滑的水平地面上有一木板，其左端放有一重物，右方有一竖直的墙。木板质量为m，重物质量为的3m，重物与木板间的动摩擦因数为。使木板与重物以共同的速度向右运动，某时刻木板与墙发生弹性碰撞，碰撞时间极短。设木板足够长，重物始终在木板上，重力加速度为g。求：（1）木板第一次和墙碰撞时受到墙的弹力冲量I；（2）木板和墙第一次碰后向左运动的最大距离x1；（3）木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间t；（4）要使重物始终在木板上，求木板的最小长度L。15．（12分）如图所示，一颗卫星在近地轨道1上绕地球做匀速圆周运动，轨道1的半径可近似等于地球半径，卫星运动到轨道1上A点时进行变轨，进入椭圆轨道2，其远地点B离地面的距离为地球半径的2倍，已知地球的密度为ρ，引力常量为G，求：（1）卫星在轨道1上做圆周运动的周期；（2）卫星在轨道2上从A点运动到B点所用的时间．

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、D【解题分析】

B．小球进入电场前做自由落体运动，进入电场后受到电场力作用而做减速运动，由图可以看出，小球经过边界MN的时刻是t=1s或者4s时，故B错误。A．由图象的斜率等于加速度得小球进入电场前的加速度为：进入电场后的加速度大小为：由牛顿第二定律得：mg=ma1…①

F-mg=ma2得电场力：…②由①②得重力mg与电场力F之比为3：1．故A错误。C．整个过程中，动能变化量为零，根据动能定理，整个过程中重力做的功与克服电场力做的功大小相等，故C错误。D．整个过程中，由图可得，小球在0-2.1s内向下运动，在2.1s-1s内向上运动，在1s～4s过程中，电场力先做负功，后做正功。电势能先增大，后减小；由于整个的过程中动能、重力势能和电势能的总和不变，所以小球的机械能先减小后增大。故D正确。2、C【解题分析】

A.相邻的两个分子之间的距离减小时，分子间的引力和斥力都增大，斥力增大的更快，故A项错误；B.用气筒给自行车打气，越打越费劲，是由于轮胎的内外的压强差越来越大，与分子斥力无关。故B项错误；C.当分子力表现为引力时，随分子间距离的增大分子力做负功，分子势能越来越大。故C项正确；D.从分子间的距离为r0增大分子间距离，分子力表现为引力，分子力做负功，分子势能越来越大。所以分子间的距离为r0时，分子势能最小。故D项错误。3、A【解题分析】

根据题意，A能在α=60°处保持静止，对小球受力分析如图所示：根据平衡可知：tan60解得电场力大小为F=3mg，故A对故选A【题目点拨】根据题意知道小球在α=60°处保持静止，建立平衡公式即可求解。4、D【解题分析】

点电荷运动的轨迹不一定与电场线重合，只有当电场线是直线，而且点电荷没有初速度或初速度方向与电场线在同一直线上时，点电荷的运动轨迹才与电场线重合，A错误；题中初速度不一定为零，若点电荷受到的电场力和初速度方向不共线，则电荷运动轨迹和电场线不重合，由于轨迹不一定与电场线重合，所以其速度方向不一定终与所在点的电场线的切线方向相同，BC错误；电场方向沿电场线的切线方向，所以电荷的受到的电场力方向一定和电场线切线共线，根据牛顿第二定律可得点电荷的加速度方向必定和它所在的电场线的切线方向在一直线上，D正确．5、D【解题分析】

带电荷量为q的油滴静止不动，所受的电场力与重力平衡，由平衡条件分析微粒的电性和带电量即可．【题目详解】带电荷量为q的油滴静止不动，则油滴受到向上的电场力；题图中平行板电容器上极板带正电，下极板带负电，故板间场强方向竖直向下，则油滴带负电；根据平衡条件，有：mg=q，故；故ABC错误，D正确；故选D。【题目点拨】本题关键是明确密立根油滴实验的实验原理，要注意运用电场力与重力平衡，同时注意元电荷的意义，知道带电体的电荷量总是元电荷的整数倍．6、A【解题分析】电场强度与放入电场中的试探电荷以及所受的电场力无关，属于比值定义法．故A正确．点电荷电场的电场强度与场源电荷量成正比，与距离的平方成反比，所以该式不属于比值定义法，故B错误．电阻R与导线的长度和横截面积和电阻率有关，电阻R=ρ不属于比值定义法，故C错误．电容的大小与电容器的正对面积、两极板间的距离、介电常数有关，电容C=不属于比值定义法，故D错误．故选A．点睛：解决本题的关键理解比值定义法的特点：被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变．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、B项：在电流0∼I0之间时，相同的电流，B的电阻更小，由公式I=UR可知，电路中的电流应大于I0C、D项：由图可知，电流0∼I0之间时，相同的电流，B的电压更小，故元件B分得的电压应小于U02，故故应选：BD。8、AD【解题分析】试题分析:电子沿Ox轴射入匀强电场，做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，已知，则电子从O到C与从C到D的时间相等．电子在竖直方向上做初速度为零的匀加速运动，则有vcy=atOC，vDy=atOD，所以vcy：vDy=tOC：tOD=1：1．故A正确，B错误；根据匀变速直线运动的推论可知，在竖直方向上：yOC：yOD=1：2，根据动能定理得△Ek1=qEyOC，△Ek1=qEyOD，则得，△Ek1：△Ek1=1：2．故C错误，D正确．考点：带电粒子在匀强电场中的运动9、BD【解题分析】

ABC．两图象的交点处，电流和电压均相同，则由欧姆定律可以知道，两电阻的阻值大小相等，所以B正确，A错误，C错误.D．由图可以知道，电阻A的图象的割线斜率越来越大，故A的电阻随电流的增大而增大，电阻B阻值不变，故D正确.10、BC【解题分析】

AB．液滴在竖直平面内做匀速圆周运动，故重力等于电场力，即洛伦兹力提供向心力，所以mg=qE，由于电场力的方向与场强的方向相反，故液滴带负电，液滴在空间受到三个力作用，故A错误，B正确；C．粒子带负电，受洛伦兹力方向指向圆心，可知沿垂直纸面向里看，液滴做顺时针的圆周运动，选项C正确；D．液滴在做匀速圆周运动时，动能不变，重力势能不断变化，可知液滴的机械能不守恒，选项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、（1）1．433．33（3）如图所示（3）非线性【解题分析】试题分析：（1）电压表V1采用3V量程，最小刻度为3．1，因此读数估读一位，为1．43V,而电压表V1的内阻已知，因此流过电压表的电流就是流过硅光电池的电流根据图甲可知，解得I1==3．33×13－3A=3．33mA．（3）根据表中数据在坐标图中定出另4个点，作出Ix-Ux关系图线如图所示．（3）由右图所画Ix-Ux关系图线为曲线可知Ix与Ux成非线性关系．考点：“描绘小灯泡伏安特性曲线”实验【名师点睛】在本实验中，采用两块电压表测量电阻，由于电压表V1内阻已知，因此读出电压表V1的电压值也求出了流过电压表V1的电流值，也电压表V1与硅光电池串联，求出总电压值，减去电压表V1的电压值就求得了硅光电池分得的电压值12、0.603R11.480.84【解题分析】

①根据干电池的电动势和滑动变阻器R1，可估算出电路中电流最小值，没有选用电流表A的原因是量程太大；②根据并联电路的特点求解改装后的电流表对应的量程；③为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器；④根据电流表G读数与改装后电流表读数的关系，由闭合电路欧姆定律求出电源的电动势和内阻．【题目详解】(1)根据并联分流且电压相等，可得改装后电流表量程：.(2)为使电路中电流较大，并且方便调节，故实验中应选用的滑动变阻器是阻值范围较小的R1．(3)由上可知，改装后电流表的量程是电流表G量程的200倍，图象的纵截距b等于电源的电动势，由图读出电源的电动势为：E=1.48V;图线的斜率大小k=r，由数学知识知：,则电源的内阻为：r=k=0.84Ω.【题目点拨】测量电源的电动势和内电阻的实验，采用改装的方式将表头改装为量程较大的电流表，再根据原实验的研究方法进行分析研究，注意数据处理的方