2024届河北省石家庄市物理高二第一学期期中考试模拟试题含解析

2024届河北省石家庄市物理高二第一学期期中考试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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，电源电动势E=36V，内阻r=1Ω，电灯上标有“6V，12W”的字样，直流电动机线圈电阻R=2Ω．接通电源后，电灯恰能正常发光，下列说法正确的是（）A．电路中的电流大小6AB．电动机产生的热功率56WC．电动机的机械效率85.7%D．电源的输出功率为72W2、如图所示，在平行金属板A、B间分布着正交的匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一个质子以初速度v0垂直于电场和磁场沿OO′从左端入射，恰能沿OO′做直线运动。则（）A．A板的电势低于B板的电势B．氦原子核以初速度v0垂直于电场和磁场沿OO′从左端入射，仍沿OO′做直线运动C．氦原子核以初速度v0垂直于电场和磁场沿OO′从右端入射，仍沿OO′做直线运动D．电子以初速度v0垂直于电场和磁场沿OO′从左端入射，运动轨迹将向A板偏转3、如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两条等势线间的电势差相等．一正电荷（只在电场力的作用下）在φ3上时，具有的动能是21eV，它运动到等势线φ1上时，速度为零．令φ2的电势为1．那么该电荷的电势能为4eV时，其动能大小为（）A．16eV B．6eV C．11eV D．4eV4、如图所示，平行板电容器充电完毕后与电源断开．设平行板电容器的电容为C，两极板正对面积为S，两极板间的距离为d，两极板间场强为E.下列说法正确的是()A．若保持S不变，增大d，则C变小，E变大B．若保持S不变，减小d，则C变大，E不变C．若保持d不变，减小S，则C变大，E不变D．若保持d不变，减小S，则C变小，E变小5、关于下列电阻和电阻率的说法正确的是（）A．把一根均匀导线分成等长的两段，则每部分的电阻、电阻率均变为原来的一半．B．由可知，ρ∝R，C．所有材料的电阻率随温度的升高而增大D．对某一确定的导体当温度升高时，若不计导体的体积和形状变化，发现它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大．6、如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。下列说法中正确的是A．电子一定从A向B运动B．点电荷Q一定靠近M端且为正电荷C．电场线方向一定从M指向ND．B点电势可能高于A点电势二、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、A、B两物体质量均为m，其中A带电量为q（不考虑电量的变化）的负电荷，B不带电，通过劲度系数为k的轻质弹簧相连放在水平面上，如图所示，开始时两者都处于静止状态。现在施加一竖直向下的匀强电场，电场强度E=2mgq（g为重力加速度），若不计空气阻力，则以下说法正确的是A．刚施加电场的瞬间，A的加速度大小为g，方向竖直向上B．B刚离开地面时，A的速度大小为2gmC．B刚离开地面时，A的速度大小为gmD．B刚离开地面时，A的加速度为零8、绝缘金属平行板电容器充电后，静电计的指针偏转一定角度，若减小两极板a、b间的距离，同时在两极板间插入电介质，如图所示，则()A．电容器的电势差会减小B．电容器的电势差会增大C．静电计指针的偏转角度会减小D．静电计指针的偏转角度会增大9、如图所示电路，在平行金属板M、N内部左侧中央P有一质量为m的带电粒子（重力不计）以水平速度v0射入电场并打在N板的O点，改变R1或R2的阻值，粒子仍以v0射入电场，则下列说法正确的是A．该粒子带正电B．减小R1，粒子将打在O点左侧C．增大R1，粒子在板间运动时间不变D．减小R2，粒子还能打在O点10、关于电场中电荷的电势能的大小，下列说法正确的是（）A．在电场强度越大的地方，电荷的电势能也越大B．正电荷沿电场线方向移动，电势能一定增大C．负电荷沿电场线方向移动，电势能一定增大D．正电荷沿电场线方向移动，电势能一定减小三、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）“研究匀变速直线运动”实验获得的一条纸带如图1所示，已知a、b两个相邻计数点时间间隔为0.10s，则从a至b这段时间内物体的平均速度约为_____小明用打点计时器研究小车的运动，在实验过程中：①打点计时器应使用_____（填“直流”或“交流”）电源．②他打出一条纸带，按打点先后顺序每5个点取1个计数点，并计算出相应时刻的瞬时速度，如下表所示．请根据表中的数据，在坐标系中作出小车运动的v﹣t图象_________．③由作出的v﹣t图象可以判断，小车做_____（填“匀速”、“匀加速”或“变加速”）直线运动．12．（12分）某物理兴趣小组研究小灯泡的伏安特性,所用的器材有:电压表、电流表、滑动变阻器(0~10)、电源、小灯泡、开关和导线若干.按照自己设计的实验电路图测量多组小灯泡的电流I和电压U,并在坐标纸中画出小灯泡的伏安特性曲线如下:(1)请你根据所画出的伏安特性曲线,在虚线框中画出符合实验要求的电路图__________;(2)由小灯泡的伏安特性曲线可知,随着电压的增大,小灯泡的电阻________(填“增大”“减小”或“不变”);(3)如果将上面实验中使用的小灯泡接在电动势为1.5V、内阻为3.0的电源两端,利用上面的伏安特性曲线可求出小灯泡的实际功率约为_______W,此时电源效率约为________(结果保留两位有效数字)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）如图所示是一个示波管工作原理图，电子经电压U1=4.5×103V加速后以速度v0垂直等间距的进入电压U2=180V，间距为d=1.0cm，板长Ɩ=5.0cm的平行金属板组成的偏转电场，离开电场后打在距离偏转电场s=10.0cm的屏幕上的P点，（e=1.6×10-19C，m=9.0×10-31kg）求：（1）射出偏转电场时速度的偏角tanθ=？（2）打在屏幕上的侧移位移OP=？14．（16分）如图甲所示，热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的加速电压为U0，电容器板长和板间距离均为l＝10cm，下极板接地，电容器右端到荧光屏的距离L＝15cm，在电容器两极板间接一交变电压，上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示．(每个电子穿过平行板的时间都极短，可以认为电压是不变的)求：(1)在t＝0.06s时刻，电子打在荧光屏上的何处；(2)荧光屏(足够大)上有电子打到的区间有多长，一个周期内屏幕发光时间多长？15．（12分）如图所示，在无限长的竖直边界AC和DE间，上、下部分分别充满方向垂直于平面ADEC向外的匀强磁场，上部分区域的磁感应强度大小为B0，OF为上、下磁场的水平分界线，质量为m、带电荷量为＋q的粒子从AC边界上与O点相距为a的P点垂直于AC边界射入上方磁场区域，经OF上的Q点第一次进入下方磁场区域，Q与O点的距离为3a，不考虑粒子重力．（1）求粒子射入时的速度大小；（2）要使粒子不从AC边界飞出，求下方磁场区域的磁感应强度B1应满足的条件；（3）若下方区域的磁感应强度B=3B0，粒子最终垂直DE边界飞出，求边界DE与AC间距离的可能值．

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】试题分析：因为灯泡恰好能正常发光，所以根据公式可得，电灯和电动机串联在电路中，所以电路中的电流大小为2A，A错误；根据公式可得电动机产生的热功率为，B错误；电动机消耗的总功率为，故电动机的机械效率大小为，C正确；电源的输出功率为，D错误考点：考查了非纯电阻电路电功率的计算2、B【解题分析】

A.

由左手定则判断得知质子所受的洛伦兹力方向向上，质子做直线运动，所受的电场力方向应向下，所以的电势高于板的电势，故选项A不符合题意；BD.

对于质子，由平衡条件得：解得，可见此式与带电粒子的质量、电荷量、电性无关，所以当电子和也以初速度垂直于电磁场沿从左端入射，洛伦兹力与电场力也平衡，也沿作直线运动，故选项B符合题意，D不符合题意；C.由上分析可知，当以初速度垂直于电磁场沿从右端入射，洛伦兹力方向向下，电场力方向也向下，它将向下偏转，不可能沿作直线运动，故选项C不符合题意。3、B【解题分析】试题分析：因为只有电场力做功，所以动能和电势能之和不变，又因为正电荷从等势线φ3运动到等势线φ1时，动能减小，所以电场线方向向右，正电荷在等势线φ1的电势能为，动能；又因为是匀强电场，且相邻的等势线间的电势差相等，电场力做功相同，动能变化相同，所以电荷位于等势线φ2上时，动能；同理可得：，．当令φ2=1时，，所以，即当该电荷的电势能为4eV时，其动能大小为6eV，故选项B正确．考点：本题考查电场力做功和动能及电势能之间的关系，只有电场力做功时动能和电势能之和不变，但电势能的大小与选取的零势面有关．4、B【解题分析】

平行板电容器充电后与电源断开，其电量保持不变．将两极板间距离减小，由电容的决定式分析电容如何变化，由电容的定义式确定电量的变化．根据E=Ud分析电场强度【题目详解】平行板电容器充电后与电源断开，电量Q保持不变。AB、若保持S不变，将两极板间距离增大，由电容的决定式C=εS4πkd分析得知，电容C变小，由根据E=Ud、C=εS4πkd和C=QU得：E=4πkQεS，可知E与d无关，则E不变，故A错误，B正确；CD、若保持d不变，将两极板间正对面积减小，由电容的决定式C=εS4πkd分析得知，电容C变小，由根据E=Ud、C=εS【题目点拨】本题是电容动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是关于电容的两个公式．5、D【解题分析】电阻决定式为：R＝ρ，可知把一根均匀导线分成等长的两段，则每部分的电阻变为原来的一半，但电阻率与温度和材料有关，与其他因素无关，故电阻率不变，故A错误．电阻率与材料和温度有关，与导体电阻，长度，横截面积都无关，故B错误．电阻率与温度的关系:①金属的电阻率随温度升高而增大；②半导体的电阻率随温度升高而减小；③超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小为零，成为超导体．故C错误．由电阻决定式为：R＝ρ，对某一确定的导体当温度升高时，若不计导体的体积和形状变化，发现它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随温度的升高而增大，故D正确．故选D.6、C【解题分析】

由运动轨迹只能得到电子受力指向凹的一侧，不能得到运动走向，故A错误；由电场场源为点电荷，又有电子受力指向凹的一侧可得：MN上电场线方向向右，故点电荷Q可能是放在M端附近的正电荷，也可能是放在N端附近的负电荷，故B错误，C正确；MN上电场线方向向右；根据沿着电场线电势降低可得：B点电势可能低于A点电势，故D错误；故选C。【题目点拨】沿着电场线电势降低，但是电势能和电荷电性相关，故我们一般根据电场力做功情况来判断电势能变化，以避免电性不同，电势能变化趋势不同的问题。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】

在未施加电场时，A物体处于平衡状态，当施加上电场的瞬间，A物体受到的合力为施加的电场力，故F=2mg=ma，解得a=2g，方向向上，故A错误；当B离开地面时，此时B受到弹簧的弹力等于B的重力，从施加外力到B离开地面，弹簧的弹力做功为零，A上升的距离为x=2mgk，故合力做功全部转化为A的动能，根据动能定理可知(qE-mg)x＝12mv2，解得v=2gmk，故B正确，C错误；当B离开地面时，此时B受到弹簧的弹力等于B的重力，此时弹簧的弹力F=mg，对A物体，受到向上的电场力、重力以及弹簧的拉力，根据牛顿第二定律可知qE-F-mg=ma，解得a=0，故D【题目点拨】本题关键根据平衡条件和胡克定律求解出弹簧的形变量，最后结合几何关系得到物体A上升的距离，注意明确弹性势能的变化与形变量之间关系，利用动能定理可判断。8、AC【解题分析】根据公式可知d减小，增大时，电容器电容增大，由于两极板上的电荷量恒定，所以根据可知两极板间的电势差U减小，静电计测量的是电容器两端的电势差，故静电计指针的偏转角度会减小，AC正确．9、BD【解题分析】A、由电路可知，N板带正电，所以带电粒子带负电，A错误；BC、由电路可知，RO、R1串联接在电源两端，MN两板间的电压等于R0两端电压．带电粒子在两板间做类平抛运动，平行两板方向做匀速运动，垂直两板方向做匀加速运动．减小R1，两板间电压增大，加速度增大，粒子将打在O点左侧，时间变短，B正确，C错误；D、减小R2，两板间电压不变，粒子在板间运动时间不变，还能打在O点，D正确．故选BD．10、CD【解题分析】

在电场强度越大的地方，同一电荷受到的电场力越大，但电势能不一定大，电势能与电场强度没有直接关系。故A错误；正电荷沿电场线移动，电场力做正功，电势能一定减小，故B错误，D正确；负电荷沿电场线移动，电场力做负功，电势能一定增大，故C正确；故选CD。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、0.27m/s交流答案见解析匀加速【解题分析】（1）根据平均速度公式v=xt，则从a至b这段时间内物体的平均速度v③v﹣t图象为一条倾斜的直线，由作出的v﹣t图象可以判断，小车做匀加速直线运动．12、（1）如图所示：(2)增大(3)0.1840%【解题分析】(1)描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡电阻约为几欧姆，电压表内阻约为几千欧姆甚至几万欧姆，电流表内阻约为零点几欧姆，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：(2)由图象可知，随灯泡电压增大，灯泡电流增大，灯泡实际功率增大，灯泡变亮，灯泡电压与电流比值变大，灯丝电阻增大．(3)在同一坐标系内作出电源的U-I图象如图所示:由图象可知，灯泡两端电压U=0.8V，电流I=0.349，灯泡实际功率P=UI=0.8×0.349≈0.28W，效率.【题目点拨】本题考查了实验电路设计、作图象等问题，应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，要掌握描点法作图的方法；同时明确本实验采用滑动变阻器分压接法和电流表外接法．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)0.1(2)1.25cm【解题分析】

(1)设电子经加速电场U1加速后以速度v0进入偏转电场，由动能定理有：代入数据解得：；进入偏转电场后做类平抛运动，在电场线方向有：经时间t1飞出电场有：沿电场方向的速度：设射出偏转电场时速度的偏角为，则：(2)飞出电场时偏转量为：由以上各式代入数据得：设电子从偏转场穿出时，沿y方向的速度为vy，穿出后到达屏S所经历的时间为t2，在此时间内电子在y方向移动的距离为y2,有：由以上各式得：故电子到达屏S上时,它离O点的距离：答：(1)射出偏转电场时速度的偏角;

(2)打在屏幕