天津市2024届高二物理第一学期期中综合测试模拟试题含解析

天津市2024届高二物理第一学期期中综合测试模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R．金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是（）A．ab中的感应电流方向由b到aB．ab中的感应电流逐渐减小C．ab所受的安培力保持不变D．ab所受的静摩擦力逐渐减小2、如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管（正向电阻为零可以视为短路，反向电阻无穷大可以视为断路）连接，电源负极接地．初始电容器不带电，闭合开关S稳定后，一带电油滴位于电容器极板间的P点且处于静止状态．下列说法正确的是()A．减小极板间的正对面积，带电油滴会向下移动，且P点的电势会降低B．减小极板间的正对面积，带电油滴会向上移动，且P点的电势会降低C．将下极板上移，带电油滴向上运动D．断开开关S，带电油滴将向下运动3、如图所示，空间有一水平匀强电场，在竖直平面内有一初速度为v0的带电微粒，沿图中虚线由A运动至B，其能量变化情况是（重力不能忽略）（）A．动能减少，重力势能增加，电势能增加B．动能减少，重力势能增加，电势能减少C．动能不变，重力势能增加，电势能减少D．动能增加，重力势能增加，电势能减少4、如图所示，我国“北斗卫星导航系统”由5颗静止轨道卫星（地球同步卫星）和30颗非静止轨道卫星组成，卫星轨道半径大小不同，其运行速度、周期等参量也不相同，下面说法正确的是（）A．卫星轨道半径越大，环绕速度越大B．卫星的线速度可能大于7.9km/sC．卫星轨道半径越小，向心加速度越大D．卫星轨道半径越小，运动的角速度越小5、在科学发展史上，很多科学家做出了杰出的贡献.他们在物理学的研究过程中应用了很多科学的思想方法.下列叙述不正确的是（）A．库仑得出库仑定律并用扭秤实验最早测出了元电荷e的数值B．法拉第首先提出用电场线描绘抽象的电场，这是一种形象化的研究方法C．用点电荷来代替实际带电体是采用了理想化物理模型的方法D．电场强度的表达式和电势差的表达式都是利用比值法得到的定义式6、x轴上有两点电荷Q1和Q2，Q1和Q2之间各点对应的电势高低如图中的曲线所示，规定无限远处电势为零，下列推理与图象信息不符合的是()A．Q1一定大于Q2B．Q1和Q2一定是同种电荷，但不一定是正电荷C．电势最低处P点的电场强度为0D．Q1和Q2之间各点的电场方向都指向P点二、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、如图所示的电路中，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，电阻R1=6Ω、R2=5Ω、R3=3Ω，电容器的电容C=2×10﹣5F，若将开关S闭合，电路稳定时通过R2的电流为I；断开开关S后，通过R1的电量为q．则（）A．I=0.75A B．I=0.5A C．q=2×10﹣5C D．q=1×10﹣5C8、1916年爱因斯坦建立广义相对论后预言了引力波的存在，2017年引力波的直接探测获得了诺贝尔物理学奖，科学家们其实是通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在，如图所示为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，A星的轨道半径大于B星的轨道半径，则下列说法中正确的是（）A．A的质量一定大于B的质量B．A的线速度一定大于B的线速度C．A的角速度等于B的角速度D．A的向心力大于B的向心力9、回旋加速器主要结构如图，两个中空的半圆形金属盒接高频交流电源置于与盒面垂直的匀强磁场中，两盒间的狭缝宽度很小．粒子源S位于金属盒的圆心处，产生的粒子初速度可以忽略．用两台回旋加速器分别加速质子(H)和α粒子(He)，这两台加速器的金属盒半径、磁场的磁感应强度、高频交流电源的电压均相等，不考虑相对论效应，则质子和α粒子A．所能达到的最大动量大小相等B．所能达到的最大动能相等C．受到的最大洛伦兹力大小相等D．在达到最大动能的过程中通过狭缝的次数相等10、在真空中，电量为Q的点电荷产生的电场中有一个点P，P点与Q相距r，把一个电量为q的试探电荷放在P点，它受的静电力为F，静电力常量为k，则P点电场强度的大小等于A． B． C． D．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）在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图1所示，读数为______mm．用游标为20分度的游标卡尺测量小球的直径，示数如图2所示，读数为______cm．12．（12分）某同学在进行“测定金属丝的电阻率”的实验：(1)如图甲所示，该同学用螺旋测微器测量金属丝的直径D=______mm；(2)该同学用如图乙所示电路图测量金属丝Rx的电阻，供选择的仪器如下：①电流表A1（内阻为r）；②电流表A2；③滑动变阻器R1（0~1000Ω）；④滑动变阻器R2（0~20Ω）；⑤蓄电池（2V）；⑥电键S及导线若干。(3)滑动变阻器应选择_____（选填“R1”或“R2”）；在图丙中按图乙用连线代替导线连接实物图；（____）(4)闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录A1、A2的读数I1、I2，通过调节滑动变阻器，得到多组实验数据；以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图像，如图丁所示。根据I2—I1图像的斜率k及电流表A1内阻r，写出金属丝电阻的表达式Rx=_______；(5)测得金属丝连入电路的长度为L，则金属丝电阻率ρ=________（用k、D、L、r表示）。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，金属丝发射出来的电子(初速度为零，不计重力)被加速后从金属板的小孔穿出，进入偏转电场．电子在穿出偏转电场后沿直线前进，最后打在荧光屏上．设加速电压U1=1640V，偏转极板长L=4cm，偏转极板间距d=2cm，当电子加速后从两偏转极板的正中央沿与板平行方向进入偏转电场．（电子质量符号m电子电荷量符号e）（1）电子进入偏转电场时速度？（用题中所给物理量符号表示）（2）偏转电压U2为多大时，电子束打在荧光屏上偏转距离最大？（3）如果偏转极板右端到荧光屏的距离S=20cm，则电子束最大偏转距离为多少？14．（16分）如图所示，电源的电动势E=110V，电阻R1=21Ω，电动机绕组的电阻R0=0.5Ω，电键S1始终闭合．当电键S2断开时，电阻R1的电功率是525W；当电键S2闭合时，电阻R1的电功率是336W，求：(1)当电键S2断开时，流过电阻R1的电流I；(2)电源的内电阻r；(3)当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率．15．（12分）如图甲所示，在水平方向的匀强电场中，用长为l的绝缘细线，拴住质量为m、带电量为q的小球，线的上端O固定，开始时将线和球拉成水平，松开后，小球由静止开始向下摆动，当摆过60°角时，速度又变为零．问：（1）A、B两点的电势差多大？（2）电场强度多大？

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】

A．磁感应强度均匀减小，磁通量减小，根据楞次定律得，ab中的感应电流方向由a到b，A错误；B．由于磁感应强度均匀减小，根据法拉第电磁感应定律得，感应电动势恒定，则ab中的感应电流不变，根据可知电阻R消耗的热功率不变，B错误；C．根据安培力公式知，电流不变，B均匀减小，则安培力减小，C错误；D．导体棒受安培力和静摩擦力处于平衡，，安培力减小，则静摩擦力减小，D正确．2、C【解题分析】根据电容的决定式：可知，减小极板的正对面积，电容C减小，由于二极管具有单向导电性，图中电容器只能充电不能放电，在直流电路中，电容器视为断路，电容器两端的电压等于电阻R两端的电压，根据定义式：Q=CU可知，电容器电量减少，但由于电路中有二极管，电容器放电时二极管处于截止状态，所以电容器不能放电，即电量不变，根据、和联立可得：，电场强度E变大，油滴所受电场力变大，油滴所受合力向上，带电油滴会向上移动，P点与下极板的距离不变，E变大，则P点的电势升高，故A、B错误；当电容器的下极板向上移动时，极板距离减小，电容器的电容变大，电容器所带的电量Q变大，电容器充电，由知，电容器板间场强变大，油滴所受电场力大于重力，带电油滴向上运动，故C正确；断开开关S，由于二极管具有单向导电性，电容器不能放电，电容器带电量Q不变，电容C不变电压也不变，电容器两极板间的场强不变，故油滴仍然处于平衡状态，故D错误．所以C正确，ABD错误．3、A【解题分析】

带电微粒做直线运动，其合力方向与速度方向必在同一条直线上，得出电场力的方向,从而得出合力的方向，根据合力做功得出动能的变化，根据重力做功得出重力势能的变化，根据电场力做功得出电势能的变化．【题目详解】因为带电微粒做直线运动，合力的方向与速度的方向在同一条直线上．重力竖直向下，则电场力水平方向左，合力做负功，由动能定理可知动能减小，重力做负功，则重力势能增加，电场力做负功，则电势能增加，受力如下图，故B、C、D错误，A正确．故选A4、C【解题分析】

人造地球卫星在绕地球做圆周运动时，由地球对卫星的引力提供圆周运动的向心力，故有得，，A．由，知卫星的轨道半径越大，环绕速度越小；故A错误；B．卫星的线速度小于第一宇宙速度7.9km/s，故B错误。C．根据，轨道半径越小，向心加速度越大，故C正确；D．根据，知轨道半径越小，角速度越大，故D错误。5、A【解题分析】

库仑得出库仑定律并用扭秤实验最早测出了引力常数k的数值，选项A错误；法拉第首先提出用电场线描绘抽象的电场，这是一种形象化的研究方法，选项B正确；用点电荷来代替实际带电体是采用了理想化物理模型的方法，选项C正确；电场强度的表达式和电势差的表达式都是利用比值法得到的定义式，选项D正确；此题选项不正确的选项，故选A.6、B【解题分析】

由U=Ed知，φ-x图象的斜率等于电场强度，P点切线的斜率为0，则知电势最低处P点的电场强度为0，说明Q1和Q1在P点产生的场强大小相等、方向相反，由分析知，Q1一定大于Q1．故AC正确；两个点电荷间的电势都为正，因此两点电荷一定是正电荷，故B错误；根据顺着电场线电势逐渐降低，则知Q1和Q1之间各点的电场方向都指向P点，故D正确．此题选择错误的选项，故选B.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】

解：开关S闭合电路稳定时，外电路中总电阻为R=R2+=5+=7Ω根据闭合电路欧姆定律得：I==A=0.75A电容器两端的电压为U=I•=0.75×2V=1.5V电量Q=CU=1.5×2×10﹣5C=3×10﹣5C断开开关S后：电容器通过R1与R3放电，设通过R1与R3的放电电流分别为I1和I3，则=由电量公式q=It可知，通过R1与R3的电量之比为又q1+q3=Q联立得：通过R1的电量为q1==3×10﹣5C=1×10﹣5C故选AD8、BC【解题分析】

双星靠相互间的万有引力提供向心力，所以向心力相等，故：mArAω2=mBrBω2，因为rB＜rA，所以mB＞mA，即B的质量一定大于A的质量，故AD错误；双星系统中两颗恒星间距不变，是同轴转动，角速度相等，根据v=rω，因为rB＜rA，故vA＞vB，故BC正确；故选BC.【题目点拨】解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度。以及会用万有引力提供向心力进行求解。9、BC【解题分析】

A项：当粒子的半径到达D型盒的半径R时，速度最大，由公式可得：，由于两粒子的电荷量不同，所以所能达到的最大动量大小不相等，故A错误；B项：当粒子的半径到达D型盒的半径R时，速度最大，由公式可得，动能之比等于电荷量的平方之比与质量反比的积，所以所能达到的最大动能相等，故B正确；C项：当粒子的半径到达D型盒的半径R时，速度最大，由公式可得：，由公式，所以受到的最大洛伦兹力大小相等，故C正确；D项：粒子每加速一次增加的动能为，粒子能达到的最大动能为，所以要加速的次速为，所以在达到最大动能的过程中通过狭缝的次数不相等，故D错误．故选BC．10、AC【解题分析】

AB.电量为q的试探电荷在P点所受的电静电力为F，根据电场强度的定义式得：P点电场强度的大小故A正确，B错误．CD.电量为Q的点电荷是场源电荷，它在P点产生的电场强度的大小为故C正确，D错误.故选AC．【题目点拨】本题要掌握电场强度的两个公式和，并要理解这两个公式适用，式中q是试探电荷，Q是场源电荷．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、0.6170.675【解题分析】

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.螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．【题目详解】（1）螺旋测微器的固定刻度为，可动刻度为，所以最终读数为．（2）游标卡尺的主尺读数为：6mm，游标尺上第14个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为，所以最终读数为：．12、2.500R2【解题分析】

（1）[1].螺旋测微器测量金属丝的直径D=2mm+50.00.01mm=2.500mm；（3）[2]根据电路原理图可知，滑动变阻器是分压式接法，所以滑动变阻器要选择较小的R2；[3]根据电路原理图，实物图连线如图所示（4）[4].根据欧姆定律可知金属丝电阻变形得所以I2—I1图像的斜率变形得（5）[5]根据电阻定律得解得四、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）（2）410V（3）0.11m【解题分析】试题分析：（1）电子在加速电场，由动能定理可以求出进入偏转电场时的速度，（2）当电子经偏转电场后从下板边缘出来时，电子束打在荧光屏上偏转距离最大．先运用动能定理求得电子进入偏转电场时的初速度．运用运动的分解，根据牛顿第二定律和运动学公式结合求出偏转电压．（3）如图电子束打在荧光屏上最大偏转距，电子离开电场后做匀速直线运动，由求出匀速直线运动的时间，即可求得最大偏转距离y．（1）设电子电量大小e，质量为m，进入偏转电场初速度v0，

根据动能定理，有得：（2）电子在偏转电场的飞行时间电子在偏转电场的加速度要使电子束打在荧光屏上偏转距离最大，电子经偏转电场后必须沿下板边缘射出．

电子在偏转电场中的侧移距离为则联立得：（3）电子离开偏转电场时垂直极板方向的速度电子离开偏转电场到荧光屏的时间：电子打在荧光屏上最大偏转距离：【题目点拨】本题是带电粒子先加速后偏转问题，电场中加速根据动能定理求解获得的速度、偏转电场中类平抛运动的研究方法