广东省清远市清新区四校联考2024-2025学年高二上学期12月期末模拟物理试题（Word版附解析）

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满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分）
1. 如图所示，真空中两点电荷固定在M、N两点，在MN连线上有关于中点O点对称的两点a、c，在MN连线的中垂线上有关于O点对称的两点b、d，则（ ）
A. 若两点电荷为等量同种点电荷，则b点与d点电场强度大小相等
B. 若两点电荷为等量同种点电荷，则a点与c点电场强度相同
C. 若两点电荷为等量异种点电荷，一正点电荷从b点到d点，受到电场力先减小后增大
D. 若两点电荷为等量异种点电荷，一正点电荷从a点移到c点电势能先减小后增大
2. 在如图所示电路中有一处发生故障，接通S时，灯泡L1和L2均不亮，用电压表测得Uab＝0，Ubc＝0，Ucd＝4 V，因此可判断电路发生的故障是
A 灯泡L1短路B. 灯泡L2断路
C. 滑动变阻器断路D. 不能确定
3. 下列关于生活中的一些电路，判断正确的是（ ）
A. 路灯同时亮同时灭，它们是串联的
B. 英语听力时，教室里各个广播是并联的
C. 交通路口的红、黄、绿三色指示灯是串联的
D. 楼道里的声控开关和光控开关是并联的
4. 下列说法中正确的是（ ）
A. 伽利略通过实验验证了力是维持物体运动的原因
B. 牛顿进行了“月—地检验”，说明天上和地上的物体都遵从万有引力定律
C. 库仑扭秤实验是一个假想的实验，因为当时无法测量物体所带的电荷量
D. 法拉第认为必须要有运动才能产生感应电流
5. 当温度从低到高变化时，通常物质会经历固体、液体和气体三种状态，当温度进一步升高，气体中的原子、分子将出现电离，形成电子、离子组成的体系，这种由大量带电粒子（有时还有中性粒子）组成的体系便是等离子体。等离子体在宏观上具有强烈保持电中性的趋势，如果由于某种原因引起局部的电荷分离，就会产生等离子体振荡现象。其原理如图，考虑原来宏观电中性的、厚度为l的等离子体薄层，其中电子受到扰动整体向上移动一小段距离（x≪l），这样在上、下表面就可分别形成厚度均为x的负、正电薄层，从而在中间宏观电中性区域形成匀强电场E，其方向已在图中示出。设电子电量为﹣e（e＞0）、质量为m、数密度（即单位体积内的电子数目）为n，等离子体上下底面积为S．电荷运动及电场变化所激发的磁场及磁相互作用均可忽略不计。（平行板电容器公式，其中ε0为真空介电常量，s为电容器极板面积，d为极板间距）结合以上材料，下列说法正确的是（ ）
A. 上表面电荷宏观电量为Q＝nexB. 上表面电荷宏观电量为Q＝ne
C. 该匀强电场的大小为D. 该匀强电场的大小为
6. 如图所示，一平行板电容器两极板水平正对，上极板M固定，下极板N放在一个绝缘的温度敏感材料上，温度敏感材料会因为温度的变化而出现明显的热胀冷缩，给电容器充电后，N板带有正电，一带电微粒恰好静止在两极板间的P点。使极板与电源断开，当温度升高时，下列说法正确的是（ ）
A. 极板间的距离增大B. 电容器的电容减小
C. 两板间的电场强度减小D. 带电微粒仍然静止
7. 随着科技的发展，一种新型的储能器件越来越被广泛使用，即用电容器储能，现对给定电容为的电容器充电，充电时两极板间的电势差随电荷量的变化图象如图所示，类比直线运动中由图象求位移的方法，可以求两极板间电压为时电容器所储存的电能等于（ ）
A. B. C. D.
二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分，每小题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8. 如图所示，圆形虚线表示固定于O点的某点电荷电场中的部分等势线，实线为某个电子的该电场中由a点经b点和c点的运动轨迹，该轨迹与其中一条等势线相切于b点。若电子只受该电场的作用，则下列说法正确的是（ ）
A. O点的电电荷带正电
B. a点的电势高于c点的电势
C. 电子在a点的加速度大于在c点的加速度
D. 电子运动过程中，在b点的电势能最大
9. 初速度为0的电子经电压U1加速后，垂直射入偏转电场，离开电场时的偏移量是Y，偏转板间距d，偏转电压为U2，板长为L，为了提高偏转的灵敏度（每单位偏转电压引起的偏移量），可采用下列哪些办法 （ ）
A. 增大偏转电压U2B. 尽可能使板长L长一些
C. 尽可能使d小一些D. 使加速电压U1变小一些
10. 如图所示，倾角为光滑绝缘斜面处于电场中，斜面AB长为L，一带电量为质量为m的小球，以初速度由斜面底端的A点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端的速度仍为，重力加速度为g，则（ ）
A. 小球在B点的电势能一定小于小球在A点的电势能
B. A、B两点的电势差一定为
C. 若电场是匀强电场，则该电场场强的最小值是
D. 若该电场是由AC边中垂线上某点的点电荷Q产生的，则Q一定是正电荷
三、非选择题（本题共5小题，共54分。）
11. 某同学在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，选用的小灯泡规格为“3.8V，0.3A”。
(1)除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择:
电流表：A1（量程3A，内阻约0.1）、A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω）
电压表：V（量程5V，内阻约5kΩ）
滑动变阻器：R1（阻值范围0～10Ω）、R2（阻值范围0～2kΩ）
电源：E（电动势为4V，内阻约为0.04Ω）
为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表______，滑动变阻器________（填器材的符号）
(2)在小灯泡接入电路前，该同学使用多用电表测量小灯泡电阻，则应将选择开关旋至_________（填选项前的字母）
A.直流电压10V挡
B.直流电流2.5mA挡
C.欧姆“×1”挡
D.欧姆“×10”挡
(3)该同学用图1所示的电路进行测量，记录了多组数据，并且将这些数据的对应点标在了图2的坐标纸上，请根据这些点在图2中画出I－U图线_____；
(4)若将该灯泡接在E=4V，r=10Ω的另一电源两端，其实际功率是_________W（保留两位有效数字）
12. 某实验小组设计了如图甲所示的电路，用于测量一金属丝的电阻率。其中电流表A1（量程为0~100mA，内阻为r1=4Ω）、电流表A2（量程为0~0.6A，内阻为r2=1.2Ω）、电阻箱R（阻值范围为0~99.9Ω）、定值电阻R0。
（1）图甲中虚线框可视为一个量程为0~3V的电压表，则定值电阻R0=_________Ω（结果保留两位有效数字）。
（2）实验操作步骤如下：
a.如图乙所示，用螺旋测微器测得金属丝直径d=________mm；
b.将该金属丝正确接入图甲电路，测得接入电路的金属丝长度L=68.00cm；
c.合上开关，调节电阻箱，记录对应的电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2，并根据多组测量数据，作出如图丙所示的I1—I2图像。
（3）根据图丙，可知该金属丝电阻为________Ω，电阻率为________Ω•m。（结果均保留两位有效数字）
13. 在一个点电荷Q电场中，让x轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.3m和0.6m。在A、B两点分别放置试探电荷，其受到的静电力跟试探电荷的电荷量的关系，如图乙中直线a、b所示。求：
(1)A点和B点的电场强度的大小和方向；
(2)点电荷Q的电性和所在位置的坐标是多少？
14. 用一条长为L的绝缘轻绳从О点悬挂一个带电小球，小球质量为m，所带电荷量为q。现加一水平方向的匀强电场，平衡时小球静止于C点，此时绝缘绳与铅垂线成θ=30°夹角，重力加速度为g，求：
（1）所加电场的电场强度E；
（2）小球从B点由静止释放的过程中，小球的最大速度多大？此时绳中拉力多大？
15. 如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为Q，其中A带正电，B带负电，D、C是它们连线的垂直平分线，A、B、C三点构成一边长为d的等边三角形。另有一个带电小球E，质量为m、电荷量为+q（可视为点电荷），被长为L的绝缘轻质细线悬挂于O点，O点在C点的正上方。现在把小球E拉到M点，使细线水平绷直且与A、B、C处于同一竖直平面内，并由静止开始释放，小球E向下做圆周运动到最低点C时，速度为v（已知静电力恒量为k，取D点的电势为零），试求：
（1）在点电荷A、B所形成的电场中，C点的电势φC；
（2）在点电荷A、B所形成的电场中，M点的电势φM；
（3）在小球经过C点时绝缘细线所受的拉力T。