重庆市綦江南州中学校等九校2023-2024学年高二上学期联考模拟物理试卷(含答案)

这是一份重庆市綦江南州中学校等九校2023-2024学年高二上学期联考模拟物理试卷(含答案)，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1、关于物理概念下列说法正确的是( )
A.奥斯特用“油滴实验法”测出元电荷电量
B.根据可知，电流强度与通过导体横截面积的电荷量成正比，与通电时间成反比
C.闭合电路欧姆定律表达式，适用于纯电阻电路，闭合电路中路端电压与电流的关系适用于任何电路
D.根据可知R与U成正比，与I成反比
2、在A、B两点放置电荷量分别为和的点电荷，其形成的电场线分布如图所示，C为A、B连线上的一点，并且AB间C点的电场强度最小，D是纸面上的另一点，DC连线与AB垂直，已知无穷远电势为零，电荷Q在其周围产生的电势为。则下列说法正确的是( )
A.AB间C点电势最低
B.在整个直线AB上不可能存在另一个与C电场强度相同的点
C.AB连线上B的右侧有一点（非无穷远）电势和电场强度均为零
D.若将另一负电荷从C点移到D点，电荷电势能减小
3、将某电源接入电路，测得路端电压和干路电流的关系如图中直线a所示，直线b为某定值电阻R的图线。现用该电源与开关、定值电阻R组成闭合电路，下列说法中正确的是( )
A.此电源的内阻为
B.此电源的电动势为2.0V
C.电源的总功率为4.0W
D.若将R的阻值改为，电源输出功率增大
4、如图所示，在匀强电场中有A、B、C三点，三点构成直角三角形，，AB边长为5m，D为AB中点，电场线与ABC所在平面平行，A、B、C三点的电势分别为14V、6V和6V，取，，则( )
A.B.C.D.
5、如图所示的电路为某控制电路的简化图，图中电源内阻不计，为定值电阻，为光敏电阻（阻值随光照强度的增加而减小），电压表、电流表均为理想电表，开关S闭合后，电表示数分别表示为，电表示数变化量分别表示为。在光照强度减弱的过程中，下列说法正确的是( )
A.都增大B.都减小
C.U增大，减小D.增大
6、如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子( )
A.所受重力与静电力平衡B.做匀速直线运动
C.电势能逐渐增加D.动能逐渐增加
7、如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成θ角，此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.匀强电场的电场强度
B.小球动能的最小值为
C.小球的重力势能最小时机械能也最小
D.小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先增大后减小再增大
二、多选题
8、两个较大的平行金属板相距为d，分别接在电压为U的电源正、负极上，这时质量为m的带电油滴恰好静止在两极之间，如图所示，在其它条件不变的情况下，那么在下列的过程中( )
A.如果保持连接电源，两极距离不变，非常缓慢地错开一些，电流计中电流从b流向a
B.如果保持连接电源，将A板上移，油滴将向上加速运动
C.如果断开电源，A板上移，B板接地，油滴静止不动，油滴处电势不变
D.如果断开电源，两板间接静电计，A板上移，静电计指针张角变大
9、如图中电源的电动势为，内阻为，为，的最大阻值为，闭合开关，下列说法正确的是( )
A.当为时，消耗的功率最大
B.通过改变的阻值，路端电压的最大值为5V，最小值为
C.的阻值越小，消耗的功率越大
D.当的阻值为时，消耗的功率最大
10、真空中的某装置如图所示，其中平行金属板A、B之间有加速电场，C、D之间有偏转电场，M为荧光屏。今有质子、氘核和α粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场。最后打在荧光屏上、已知质子、氘核和α粒子的质量之比为1:2:4，电荷量之比为1:1:2，重力不计，则下列判断正确的( )
A.三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间之比为
B.三种粒子打到荧光屏上的位置相同
C.偏转电场的电场力对三种粒子做的功都相同
D.三种粒子运动到荧光屏时的动能之比为1:1:2
三、填空题
11、如图所示，某学习小组进行电表改装的实验，已知表头内阻为100Ω，满偏电流为300mA，使用OA接线柱时它是量程为的电流表，使用OB接线柱时它是量程为的电流表，使用OC接线柱时它是量程为0~60V的电压表。那么：则图中的________Ω，________Ω，________Ω。
四、计算题
12、如图所示，一个带电荷量绝对值为、质量为的小物块（可看做质点）处于一倾角为的光滑绝缘斜面上，斜面长度，整个装置处于一水平向右的匀强电场中，此时物块恰好静止于斜面的顶端，求：（g取，，）
（1）电场强度的大小；
（2）若从某时刻开始，电场强度减小为原来的，物块下滑至斜面底端时电场力做了多少功，到达斜面底端时物块的速度大小。
13、利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势，电源内阻，电阻，重物质量，当闭合开关并将重物固定时，理想电压表的示数为5V，此时电动机中有电流通过但是不运转，电路为纯电阻电路。当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为5.5V（不计摩擦，g取），求：
（1）当电路处于纯电阻电路时，电路中的电流；
（2）电动机的内阻；
（3）匀速提升重物时，电动机的输入功率；
（4）重物匀速上升时的速度大小；
（5）匀速提升重物3m，电源消耗的能量。
14、如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中。现有一质量为m、带电量为的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g。
（1）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，滑块到达与圆心O等高的C点时速度为多大?
（2）在（1）的情况下，求滑块到达C点时对轨道的压力；
（3）改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出轨道，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小；
（4）为使得小滑块不脱离圆弧轨道，求AB初始距离s的取值范围。（，）
五、实验题
15、为了测量一精密金属丝的电阻率，某实验小组先用多用表粗测其电阻约为6Ω。
（1）然后用图（b）的螺旋测微器测其直径________mm，再用毫米刻度尺测其长度为L。然后进行较准确测量，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A.电压表（量程3V，内阻约为15kΩ）
B.电压表（量程15V，内阻约为75kΩ）
C.电流表（量程3A，内阻约为0.2Ω）
D.电流表（量程600mA，内阻约为1Ω）
E.滑动变阻器（0～5Ω，0.6A）
F.滑动变阻器（0～2000Ω，0.1A）
G.输出电压为3V的直流稳压电源E
H.电阻箱
L.开关S，导线若干
（2）为了测量范围尽可能大一些，则上述器材中应选用的实验器材有________（填器材前序号）。
（3）请在虚线框内设计最合理的电路图。
（4）但用该电路电阻的测量值________真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。如果金属丝直径为D，长度为L，所测电压为U，电流为I，写出计算电阻率的表达式________。
参考答案
1、答案：C
解析：A.密立根通过“油滴实验”比较准确的测出了元电荷的电量，故A错误；
B.可用来求解电流的大小，是电流强度的定义式，电流强度不是由电量和时间所决定的，故B错误；
C.闭合电路欧姆定律表达式，适用于纯电阻电路，闭合电路中路端电压与电流的关系适用于任何电路，故C正确；
D.可用来求解电阻的大小，但电阻与电压和电流无关，故D错误；
故选C。
2、答案：B
解析：A.沿电场线方向电势逐渐降低，C点电势高于其右侧点电势，故不是AB间电势最低的点，A错误；
B.C的电场强度由两个电荷产生的电场同向叠加而成，方向向右，A的左侧电场方向向左故不可能存在，B的右侧两电荷产生电场反向叠加，并且当的电场大于的电场时，电场方向与C相同，但因为此位置相对于A的距离比C相对于A的距离远，所以在此区域产生的电场强度一定小于C处的场强，B正确；
C.B右侧场强为0的点满足
电势为0的点满足
很明显不是同一位置，C错误；
D.由图中电场线分布可知C的电势高于D点；所以负电荷在C点的电势能低，移到D点时电势能增大，D错误。
故选B。
3、答案：D
解析：AB.根据闭合电路的欧姆定律
路端电压和干路电流的关系如图中直线a，纵轴截距为电源电动势，斜率为内阻
，
故AB错误；
C.图中交点表示电源与电阻R相连组成闭合电路时工作状态，由图可知，此时
，
电源的总功率为
故C错误；
D.由上述分析可知，电源输出功率
若将R的阻值改为，根据闭合电路欧姆定律
此时，电源的输出功率
电源输出功率增大，故D正确。
故选D。
4、答案：A
解析：AB.将AB二等分，如图
由于
则每等分两端的电势差为4V，所以
B错误，A正确；
CD.由于
B、C两点位于同一等势面上，过D点作于E点，则DE也为一等势面，故
电场线即沿AC方向，场强
CD错误。
故选A。
5、答案：C
解析：ABC.开关S闭合后，根据“串反并同”法判断可知，在光照强度减弱的过程中，接入电路中的电阻增大，电流表示数减小，电路中总电阻增大，减小，电压表示数增大，故AB错误，C正确；
D.根据闭合电路欧姆定律可得
所以
由此可知，不变，故D错误。
故选C。
6、答案：C
解析：A.对带电粒子受力分析如图所示
可得
则A错误；
B.恒定且与方向相反，粒子做匀减速运动，B错误；
CD.由图可知静电力与重力的合力方向与方向相反，对粒子做负功，其中不做功，做负功，故粒子动能减少，方向相反，对粒子做负功，其中不做功，做负功，故粒子动能减少，电势能增加，C正确，D项错误；
故选C。
7、答案：B
解析：A.小球静止时悬线与竖直方向成θ角，对小球受力分析，小球受重力、拉力和电场力，三力平衡，根据平衡条件，有
解得
故A错误；
B.小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，在等效最高点A速度最小，如图
根据牛顿第二定律，有
则最小动能
故B正确；
C.小球的机械能和电势能之和守恒，则小球运动至电势能最大的位置机械能最小，小球带负电，则小球运动到圆周轨迹的最左端点时机械能最小，故C错误；
D.小球从初始位置开始，在竖直平面内沿逆时针方向运动一周的过程中，电场力先做正功后做负功，再做正功，则其电势能先减小后增大，再减小，故D错误。
故选B。
8、答案：CD
解析：A.如果保持连接电源，两极距离不变，非常缓慢地错开一些，则电容器两极板间电势差U不变，正对面积S减小，由
可知电容C减小，根据
可知电容器所带电荷量减小，电容器放电，电流计中电流从a流向b，故A错误；
B.如果保持连接电源，将A板上移，则电容器两极板间电压U不变，两极板间距离d增大，根据
知两极板间电场强度减小，带电油滴所受合力向下，油滴将向下加速运动，故B错误；
C.如果断开电源，A板上移，电容器所带电荷量Q不变，两极板间距离d增大，由
联立可得
可知电场强度不变，油滴静止不动。B板接地，小球到B板的距离不变，油滴处电势不变，故C正确；
D.如果断开电源，两板间接静电计，A板上移，电容器所带电荷量Q不变，两极板间距离d增大，由C选项分析可知，电场强度E不变，两极板间电势差增大，静电计指针张角变大，故D正确。
故选CD。
9、答案：BCD
解析：AC.根据题意可知，消耗的功率为
可知，电流最大时，功率最大，由闭合回路欧姆定律有
可知，当时，电流最大，消耗的功率最大，故A错误，C正确；
B.由闭合回路欧姆定律可得，路端电压为
可知，当最大时，路端电压最大，为
当最小时，路端电压最小，为
故B正确；
D.消耗的功率为
由数学知识可知，当
时，消耗的功率最大，结合闭合回路欧姆定律有
故D正确。
故选BCD。
10、答案：ABD
解析：A.设加速电场的电压为U，粒子经过加速电场后获得的速度大小为v，根据动能定理有
得
粒子从B板运动到荧光屏经历的时间为
质子、氘核和α粒子从B板运动到荧光屏经历的时间之比为
故A正确；
B.设偏转电场的电场强度为E，粒子在偏转电场中的侧移量为
由上式可知y与粒子的比荷无关，即三种粒子打到荧光屏上的位置相同，故B正确；
C.偏转电场的电场力对粒子做功为
所以偏转电场的电场力对质子、氘核和α粒子做功之比为
故C错误；
D.根据动能定理
三种粒子运动到荧光屏时的动能之比为
故D正确。
故选ABD。
11、答案：20；0；50
解析：使用OA接线柱时，量程为，则有
使用OB接线柱时，量程为，则有
其中
，
联立解得
，
使用OC接线柱时，量程为0~60V，则有
解得
12、答案：（1）150V/m（2）-0.375J，
解析：（1）物块处于静止状态，则
电场强度的大小为
（2）电场力做功为
根据动能定理
得物块到达斜面底端时物块的速度大小为
13、答案：（1）1A（2）2Ω（3）2W（4）1.5m/s（5）6J
解析：（1）当电路处于纯电阻电路时，由闭合电路欧姆定律
解得此时电路中的电流
（2）当电动机不转时，电路处于纯电阻电路，由欧姆定律
解得电动机的内阻
（3）（4）（5）匀速提升重物时，由闭合电路欧姆定律
可得此时电路中的电流为
此时电动机的输入功率为
电动机的输出功率为
重物匀速上升，所以
由，可得重物匀速上升的速度
重物匀速上升3m所用的时间
则电源消耗的能量为
14、答案：（1）
（2），方向水平向右
（3）
（4）或
解析：（1）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，则从A点到C点过程，根据动能定理可得
又
解得滑块到达与圆心O等高的C点时速度大小为
（2）在（1）的情况下，设滑块到达C点时受到轨道的作用力大小为F，由牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知，滑块到达C点时对轨道的压力大小为，方向水平向右。
（3）滑块恰好始终沿轨道BCDG滑行，则滑至圆弧轨道D、G间某点时，由电场力和重力的合力提供向心力，此时的速度最小，设为，则有
解得最小速度大小为
（4）将重力和电场力合成，合力为
与竖直方向夹角的正切值为
可得
将电场力和重力的合力等效成“等效重力”，故等效最低点为F，等效最高点为H，如图所示
滑块不离开轨道有两种可能，一种是最高到I点，另一种是最高到H点。
①如果最高到I点，根据动能定理，有
解得
②如果在等效场中最高到H点，则根据动能定理，有
在H点，合力提供向心力，则有
联立解得
故使滑块沿圆弧轨道滑行时不脱离圆弧轨道的s的取值范围为
或
15、答案：（1）4.700
（2）ADEGL
（3）
（4）小于；
解析：（1）由图（b）可知螺旋测微器读数为
（2）实验需要电源、开关与导线，故选G、L；因为电动势为3V，应选3V量程电压表，故选A；因为待测电阻约为6Ω，为了测量方便应选与待测电阻阻值相近的滑动电阻器，故选E；由闭合电路欧姆定律，电路最大电流约为
应选用量程600mA的电流表，故选D。
（3）题目要求测量范围大，故应选用分压法，待测电阻与电压表电流变关系为
故被测电阻为小电阻，应选用电流表外接法，实验电路图如图所示
（4）由电流表选择原则“小外小”可知，待测电阻测量值小于真实值；
由电阻的决定式
由几何知识
由闭合电路欧姆定律
联立可得