重庆市綦江南州中学校2023-2024学年高二上学期九校联考模拟物理试卷（Word版附解析）

南州中学高二（上）“九校”联考物理模拟试题命题人：万同松审题人：张丽一、单选题（本题7小题，每题4分，共计28分）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【答案】C【解析】【详解】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.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【答案】B【解析】【详解】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.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所示，直线为某定值电阻的图线。现用该电源与开关、定值电阻组成闭合电路，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2.0VC.电源的总功率为4.0WD.若将的阻值改为，电源输出功率增大【答案】D【解析】【详解】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，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.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，∠A＝，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sin＝0.6，cos＝0.8，则（　　）A.UDC＝4VB.UDC＝10VC.E＝4V/mD.E＝1.6V/m【答案】A【解析】【详解】AB．将AB二等分，如图 由于UAB＝8V则每等分两端的电势差为4V，所以UAD＝4VφD＝10VφB＝6VUDC＝4VB错误，A正确；CD．由于φB＝φC＝6VB、C两点位于同一等势面上，过D点作DE⊥AC于E点，则DE也为一等势面，故φE＝10V电场线即沿AC方向，场强E＝＝2V/mCD错误。故选A。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，R1、R2、R3为定值电阻，R0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U、I1、I2，电表示数变化量分别表示为∆U、∆I1、∆I2。在光照强度减弱的过程中，下列说法正确的是（　　）A.U、I1、I2都增大B.U、I1、I2都减小 C.U增大，I1、I2减小D.增大【答案】C【解析】【详解】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I2减小，电路中总电阻增大，I1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.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【答案】C【解析】【详解】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.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【答案】B【解析】【详解】A．小球静止时悬线与竖直方向成角，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。二、多选题（每小题正确选项少选计3分，多选或错选计0分，选全计5分，共计15分）8.两个较大的平行金属板A、B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aB.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【答案】CD【解析】【详解】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.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，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 【答案】BCD【解析】【详解】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.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【答案】ABD【解析】【详解】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1：1：2故D正确。故选ABD。三、实验题（11题6分，12题11分，共计17分）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的电压表。那么：则图中的________Ω，________Ω，________Ω。【答案】①.20②.80③.50【解析】【详解】[1][2]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，[3]使用OC接线柱时，量程为，则有解得12.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D=________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V1（量程3V，内阻约为15kΩ）B．电压表V2（量程15V，内阻约为75kΩ）C．电流表A1（量程3A，内阻约为0.2Ω）D．电流表A2（量程600mA，内阻约为1Ω）E．滑动变阻器R1（0～5Ω，0.6A）F．滑动变阻器R2（0～2000Ω，0.1A）G．输出电压为3V的直流稳压电源EH．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________。【答案】①.4.700②.A、D、E、G、L③.④.小于⑤.【解析】【详解】（1）[1]由图（b）可知螺旋测微器读数为（2）[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）[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）[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；[5]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四、解答题（13题10分，14题12分，15题18分，共计40分）13.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。【答案】（1）150V/m；（2）-0.375J，【解析】【详解】（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14.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E=6V，电源内阻，电阻，重物质量m=0.1kg，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10m/s2），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。【答案】（1）1A；（2）2Ω；（3）2W；（4）1.5m/s；（5）6J【解析】【详解】（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15.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。（，）【答案】（1）；（2），方向水平向右；（3）；（4）或【解析】【详解】（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，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，等效最高点为，如图所示滑块不离开轨道有两种可能，一种是最高到点，另一种是最高到H点。①如果最高到点，根据动能定理，有解得②如果在等效场中最高到点，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