廣東省清遠(yuǎn)市清新區(qū)四校聯(lián)考2024_2025學(xué)年高二物理上學(xué)期12月期末模擬預(yù)測試題含解析

這是一份廣東省清遠(yuǎn)市清新區(qū)四校聯(lián)考2024_2025學(xué)年高二物理上學(xué)期12月期末模擬預(yù)測試題含解析，共15頁。試卷主要包含了非選擇題的作答， 下列說法中正確的是等內(nèi)容，歡迎下載使用。
滿分100分，考試用時(shí)75分鐘。
注意事項(xiàng)：
1.答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場號(hào)、座位號(hào)填寫在試卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。
2.非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。
一、單選題（本題共7小題，每小題4分，共28分）
1. 如圖所示，真空中兩點(diǎn)電荷固定在M、N兩點(diǎn)，在MN連線上有關(guān)于中點(diǎn)O點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)a、c，在MN連線的中垂線上有關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)b、d，則（ ）
A. 若兩點(diǎn)電荷為等量同種點(diǎn)電荷，則b點(diǎn)與d點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等
B. 若兩點(diǎn)電荷為等量同種點(diǎn)電荷，則a點(diǎn)與c點(diǎn)電場強(qiáng)度相同
C. 若兩點(diǎn)電荷為等量異種點(diǎn)電荷，一正點(diǎn)電荷從b點(diǎn)到d點(diǎn)，受到電場力先減小后增大
D. 若兩點(diǎn)電荷為等量異種點(diǎn)電荷，一正點(diǎn)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)電勢能先減小后增大
【答案】A
【解析】
【詳解】A．若兩點(diǎn)電荷為等量同種電荷，因bd關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，所以b點(diǎn)與d點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等，故A正確；
B．若兩點(diǎn)電荷為等量同種電荷，則a點(diǎn)與c點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，方向相反，故B錯(cuò)誤；
C．若兩點(diǎn)電荷為等量異種電荷，則中垂線上的O點(diǎn)電場線最密場強(qiáng)最大，往外電場線線變疏，則一正點(diǎn)電荷從b點(diǎn)到d點(diǎn)，受到電場力先增大后減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；
D．若兩點(diǎn)電荷為等量異種電荷，若N點(diǎn)為正電荷時(shí)，則a點(diǎn)的電勢低于c點(diǎn)，一正點(diǎn)電荷在a點(diǎn)時(shí)的電勢能小于放在c點(diǎn)時(shí)的電勢能，故D錯(cuò)誤；
故選A。
2. 在如圖所示電路中有一處發(fā)生故障，接通S時(shí)，燈泡L1和L2均不亮，用電壓表測得Uab＝0，Ubc＝0，Ucd＝4 V，因此可判斷電路發(fā)生的故障是
A. 燈泡L1短路B. 燈泡L2斷路
C. 滑動(dòng)變阻器斷路D. 不能確定
【答案】C
【解析】
【詳解】A．若燈泡L1短路，則L2不會(huì)不亮，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；
B．若燈泡L2的燈絲斷了，電路中電流為零，燈泡L2兩端電壓等于電源的電壓，即Ubc不等于零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；
CD．若滑動(dòng)變阻器R電阻絲斷了，電路中電流為零，根據(jù)歐姆定律得知，Uab＝0，Ubc＝0，Ucd＝4 V，故C正確，D錯(cuò)誤；
故選C。
【點(diǎn)睛】本題是電路中故障分析問題，用一只電壓表就可以檢測故障所在，當(dāng)所測量的元件的電壓等于電源的電壓時(shí)，這個(gè)元件斷路。
3. 下列關(guān)于生活中的一些電路，判斷正確的是（ ）
A. 路燈同時(shí)亮同時(shí)滅，它們是串聯(lián)的
B. 英語聽力時(shí)，教室里各個(gè)廣播是并聯(lián)的
C. 交通路口的紅、黃、綠三色指示燈是串聯(lián)的
D. 樓道里的聲控開關(guān)和光控開關(guān)是并聯(lián)的
【答案】B
【解析】
【詳解】A．路燈同時(shí)亮同時(shí)滅，但如果一個(gè)損壞，其余仍能正常工作，它們是并聯(lián)的，A錯(cuò)誤；
B．英語聽力時(shí)，教室里各個(gè)廣播工作時(shí)互不影響，它們是并聯(lián)的，B正確；
C．交通路口的紅、黃、綠三色指示燈可以獨(dú)立工作，它們是并聯(lián)的，C錯(cuò)誤；
D．樓道里聲控開關(guān)和光控開關(guān)共同控制電燈的通斷，是串聯(lián)的，D錯(cuò)誤。
故選B。
4. 下列說法中正確的是（ ）
A. 伽利略通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因
B. 牛頓進(jìn)行了“月—地檢驗(yàn)”，說明天上和地上的物體都遵從萬有引力定律
C. 庫侖扭秤實(shí)驗(yàn)是一個(gè)假想的實(shí)驗(yàn)，因?yàn)楫?dāng)時(shí)無法測量物體所帶的電荷量
D. 法拉第認(rèn)為必須要有運(yùn)動(dòng)才能產(chǎn)生感應(yīng)電流
【答案】B
【解析】
【分析】
【詳解】A．伽利略沒有通過實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是經(jīng)過推理得出的力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因的結(jié)論，故A錯(cuò)誤；
B．牛頓進(jìn)行了“月—地檢驗(yàn)”，說明天上和地上的物體都遵從萬有引力定律，故B正確；
C．在庫侖那個(gè)年代，人們還不知道怎樣測量物體所帶的電荷量，甚至連電荷量的單位都沒有，但是庫侖采用了一種巧妙的實(shí)驗(yàn)方法--“倍減法”，通過扭秤實(shí)驗(yàn)定量研究了電荷間相互作用規(guī)律，故C錯(cuò)誤；
D．法拉第認(rèn)為必須要穿過閉合回路的磁通量變化才能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D錯(cuò)誤。
故選B。
5. 當(dāng)溫度從低到高變化時(shí)，通常物質(zhì)會(huì)經(jīng)歷固體、液體和氣體三種狀態(tài)，當(dāng)溫度進(jìn)一步升高，氣體中的原子、分子將出現(xiàn)電離，形成電子、離子組成的體系，這種由大量帶電粒子（有時(shí)還有中性粒子）組成的體系便是等離子體。等離子體在宏觀上具有強(qiáng)烈保持電中性的趨勢，如果由于某種原因引起局部的電荷分離，就會(huì)產(chǎn)生等離子體振蕩現(xiàn)象。其原理如圖，考慮原來宏觀電中性的、厚度為l的等離子體薄層，其中電子受到擾動(dòng)整體向上移動(dòng)一小段距離（x?l），這樣在上、下表面就可分別形成厚度均為x的負(fù)、正電薄層，從而在中間宏觀電中性區(qū)域形成勻強(qiáng)電場E，其方向已在圖中示出。設(shè)電子電量為﹣e（e＞0）、質(zhì)量為m、數(shù)密度（即單位體積內(nèi)的電子數(shù)目）為n，等離子體上下底面積為S．電荷運(yùn)動(dòng)及電場變化所激發(fā)的磁場及磁相互作用均可忽略不計(jì)。（平行板電容器公式，其中ε0為真空介電常量，s為電容器極板面積，d為極板間距）結(jié)合以上材料，下列說法正確的是（ ）
A. 上表面電荷宏觀電量為Q＝nexB. 上表面電荷宏觀電量為Q＝ne
C. 該勻強(qiáng)電場的大小為D. 該勻強(qiáng)電場的大小為
【答案】D
【解析】
【詳解】AB．由于單位體積內(nèi)的電子數(shù)目為n，上表面的體積
V＝Sx
所以電荷宏觀電量為
Q＝neV＝nexS
故AB錯(cuò)誤；
CD．根據(jù)題意可知平行板電容器公式
C＝ε0
又由于
解得
該勻強(qiáng)電場的大小為
故C錯(cuò)誤、D正確。
故選D。
6. 如圖所示，一平行板電容器兩極板水平正對(duì)，上極板M固定，下極板N放在一個(gè)絕緣的溫度敏感材料上，溫度敏感材料會(huì)因?yàn)闇囟鹊淖兓霈F(xiàn)明顯的熱脹冷縮，給電容器充電后，N板帶有正電，一帶電微粒恰好靜止在兩極板間的P點(diǎn)。使極板與電源斷開，當(dāng)溫度升高時(shí)，下列說法正確的是（ ）
A. 極板間的距離增大B. 電容器的電容減小
C. 兩板間的電場強(qiáng)度減小D. 帶電微粒仍然靜止
【答案】D
【解析】
【詳解】AB．當(dāng)溫度升高時(shí)，溫度敏感材料由于熱脹冷縮，使得電容器兩極板間距離減小，根據(jù)
可知，電容器的電容增大。故AB錯(cuò)誤；
CD．由于電容器與電源斷開，所以電容器所帶電荷量不變，根據(jù)
可知，電場強(qiáng)度不變，粒子所受電場力不變，所以帶電粒子仍處于靜止?fàn)顟B(tài)。故C錯(cuò)誤；D正確。
故選D。
7. 隨著科技的發(fā)展，一種新型的儲(chǔ)能器件越來越被廣泛使用，即用電容器儲(chǔ)能，現(xiàn)對(duì)給定電容為的電容器充電，充電時(shí)兩極板間的電勢差隨電荷量的變化圖象如圖所示，類比直線運(yùn)動(dòng)中由圖象求位移的方法，可以求兩極板間電壓為時(shí)電容器所儲(chǔ)存的電能等于（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【詳解】電壓為時(shí)，電容器帶電，圖線和橫軸圍成的面積為所儲(chǔ)存的電能，則有
又
所以
ABC錯(cuò)誤，D正確。
故選D。
二、多選題（本題共3小題，每小題6分，共18分，每小題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）
8. 如圖所示，圓形虛線表示固定于O點(diǎn)的某點(diǎn)電荷電場中的部分等勢線，實(shí)線為某個(gè)電子的該電場中由a點(diǎn)經(jīng)b點(diǎn)和c點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，該軌跡與其中一條等勢線相切于b點(diǎn)。若電子只受該電場的作用，則下列說法正確的是（ ）
A. O點(diǎn)的電電荷帶正電
B. a點(diǎn)的電勢高于c點(diǎn)的電勢
C. 電子在a點(diǎn)的加速度大于在c點(diǎn)的加速度
D. 電子運(yùn)動(dòng)過程中，在b點(diǎn)的電勢能最大
【答案】BD
【解析】
【詳解】A．由圖可知電子受力方向遠(yuǎn)離場源電荷，故電子受到排斥力，所以場源電荷帶負(fù)電，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；
B．場源負(fù)電荷周圍電場線由無窮遠(yuǎn)指向O點(diǎn)，沿電場線方向電勢逐漸降低，所以a點(diǎn)的電勢高于c點(diǎn)的電勢，故B選項(xiàng)正確；
C．離場源電荷越近場強(qiáng)越大，電子在a點(diǎn)所受電場力小于c點(diǎn)所受電場力，由牛頓第二定律知電子在a點(diǎn)的加速度小于在c點(diǎn)的加速度，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；
D．電子從a到b電場力做負(fù)功電勢能增大，從b到c電場力做正功電勢能減小，所以在b點(diǎn)電勢能最大，故D選項(xiàng)正確。
故選BD。
9. 初速度為0的電子經(jīng)電壓U1加速后，垂直射入偏轉(zhuǎn)電場，離開電場時(shí)的偏移量是Y，偏轉(zhuǎn)板間距d，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，板長為L，為了提高偏轉(zhuǎn)的靈敏度（每單位偏轉(zhuǎn)電壓引起的偏移量），可采用下列哪些辦法 （ ）
A. 增大偏轉(zhuǎn)電壓U2B. 盡可能使板長L長一些
C. 盡可能使d小一些D. 使加速電壓U1變小一些
【答案】BCD
【解析】
【詳解】電子在加速電場中加速，根據(jù)動(dòng)能定理有
電子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向有
豎直方向上有
聯(lián)立以上式子求得：每單位偏轉(zhuǎn)電壓引起的偏移量
顯然，要提高偏轉(zhuǎn)靈敏度，盡可能使板長L長一些，或盡可能使d小一些，或使加速電壓變小一些，與U2大小無關(guān)。
故選BCD。
10. 如圖所示，傾角為的光滑絕緣斜面處于電場中，斜面AB長為L，一帶電量為質(zhì)量為m的小球，以初速度由斜面底端的A點(diǎn)開始沿斜面上滑，到達(dá)斜面頂端的速度仍為，重力加速度為g，則（ ）
A. 小球在B點(diǎn)的電勢能一定小于小球在A點(diǎn)的電勢能
B. A、B兩點(diǎn)的電勢差一定為
C. 若電場是勻強(qiáng)電場，則該電場場強(qiáng)的最小值是
D. 若該電場是由AC邊中垂線上某點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的，則Q一定是正電荷
【答案】AC
【解析】
【詳解】A．小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，重力勢能增加，電勢能減小，則小球在B點(diǎn)的電勢能一定小于小球在A點(diǎn)的電勢能。故A正確；
B．根據(jù)動(dòng)能定理得
得到
故B錯(cuò)誤；
C．若電場力與重力、支持力的合力為零時(shí)，小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)小球速度仍為零，小球的重力沿斜面向下的分力為，則當(dāng)電場力沿斜面向上，大小為
時(shí)，電場力最小，場強(qiáng)最小，根據(jù)
F=Eq
則該電場的場強(qiáng)的最小值一定是
故C正確；
D．小球從A到B的過程中，重力做負(fù)功，由于小球到達(dá)到B點(diǎn)的速度仍然等于，所以電場力一定做正功，則
若該電場是AC邊中垂線上某點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的，如果Q是正電荷，則應(yīng)距離A較近，因此Q在AC中垂線上AB下方區(qū)域，如果Q是負(fù)電荷，則應(yīng)距離B較近，Q位于AB上方區(qū)域。故D錯(cuò)誤。
故選AC。
三、非選擇題（本題共5小題，共54分。）
11. 某同學(xué)在“測繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，選用的小燈泡規(guī)格為“3.8V，0.3A”。
(1)除了導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下一些器材可供選擇:
電流表：A1（量程3A，內(nèi)阻約0.1）、A2（量程0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω）
電壓表：V（量程5V，內(nèi)阻約5kΩ）
滑動(dòng)變阻器：R1（阻值范圍0～10Ω）、R2（阻值范圍0～2kΩ）
電源：E（電動(dòng)勢為4V，內(nèi)阻約為0.04Ω）
為了調(diào)節(jié)方便，測量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表______，滑動(dòng)變阻器________（填器材的符號(hào)）
(2)在小燈泡接入電路前，該同學(xué)使用多用電表測量小燈泡的電阻，則應(yīng)將選擇開關(guān)旋至_________（填選項(xiàng)前的字母）
A.直流電壓10V擋
B.直流電流2.5mA擋
C.歐姆“×1”擋
D.歐姆“×10”擋
(3)該同學(xué)用圖1所示的電路進(jìn)行測量，記錄了多組數(shù)據(jù)，并且將這些數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)標(biāo)在了圖2的坐標(biāo)紙上，請(qǐng)根據(jù)這些點(diǎn)在圖2中畫出I－U圖線_____；
(4)若將該燈泡接在E=4V，r=10Ω的另一電源兩端，其實(shí)際功率是_________W（保留兩位有效數(shù)字）
【答案】 ①. A2 ②. R1 ③. C ④. ⑤. 0.40（0.38~0.40均可）
【解析】
【詳解】(1)[1]小燈泡的額定電壓為3.8V，小燈泡的額定電流為0.3A，從安全和精確度方面考慮，所以電流表量程選0.6A的A2
[2]由圖2可知電流電壓示數(shù)從零開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，為了調(diào)節(jié)方便應(yīng)選擇阻值較小的滑動(dòng)變阻器R1
(2)[3]由于燈泡的電阻約為
為測量精確，應(yīng)將選擇開關(guān)旋至歐姆“×1”擋，故選C；
(3)[4]根據(jù)描點(diǎn)法可得出對(duì)應(yīng)的I－U圖象如圖所示
(4)[5]由閉合電路歐姆定律有
將此圖線畫入圖2如圖，則有
由于誤差0.38－0.40均正確
12. 某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，用于測量一金屬絲的電阻率。其中電流表A1（量程為0~100mA，內(nèi)阻為r1=4Ω）、電流表A2（量程為0~0.6A，內(nèi)阻為r2=1.2Ω）、電阻箱R（阻值范圍為0~99.9Ω）、定值電阻R0。
（1）圖甲中虛線框可視為一個(gè)量程為0~3V的電壓表，則定值電阻R0=_________Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
（2）實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：
a.如圖乙所示，用螺旋測微器測得金屬絲直徑d=________mm；
b.將該金屬絲正確接入圖甲電路，測得接入電路的金屬絲長度L=68.00cm；
c.合上開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，記錄對(duì)應(yīng)的電流表A1的示數(shù)I1、電流表A2的示數(shù)I2，并根據(jù)多組測量數(shù)據(jù)，作出如圖丙所示的I1—I2圖像。
（3）根據(jù)圖丙，可知該金屬絲的電阻為________Ω，電阻率為________Ω?m。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
【答案】 ①. 26 ②. 0.680##0.681##0.679 ③. 2.0 ④.
【解析】
【詳解】（1）[1]圖甲中虛線框可視為一個(gè)量程為0~3V的電壓表，則定值電阻

（2）a.[2]用螺旋測微器測得金屬絲直徑
d=0.5mm+0.01mm×18.0=0.680mm
（3）[3]由圖可知
即
由圖像可知
解得
[4]根據(jù)
解得
代入數(shù)據(jù)可知
13. 在一個(gè)點(diǎn)電荷Q的電場中，讓x軸與它的一條電場線重合，坐標(biāo)軸上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為0.3m和0.6m。在A、B兩點(diǎn)分別放置試探電荷，其受到的靜電力跟試探電荷的電荷量的關(guān)系，如圖乙中直線a、b所示。求：
(1)A點(diǎn)和B點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小和方向；
(2)點(diǎn)電荷Q電性和所在位置的坐標(biāo)是多少？
【答案】(1)40N/C，x軸正方向，2.5N/C，x軸正方向；(2)正電荷，0.2m
【解析】
【詳解】(1)由題圖可得A點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小
B點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小
AB兩點(diǎn)場強(qiáng)的方向均沿x軸的正方向。
(2)由以上分析可知，點(diǎn)電荷Q帶正電，設(shè)點(diǎn)電荷Q的坐標(biāo)為x，則

解得
x=0.2 m
14. 用一條長為L的絕緣輕繩從О點(diǎn)懸掛一個(gè)帶電小球，小球質(zhì)量為m，所帶電荷量為q?，F(xiàn)加一水平方向的勻強(qiáng)電場，平衡時(shí)小球靜止于C點(diǎn)，此時(shí)絕緣繩與鉛垂線成θ=30°夾角，重力加速度為g，求：
（1）所加電場的電場強(qiáng)度E；
（2）小球從B點(diǎn)由靜止釋放的過程中，小球的最大速度多大？此時(shí)繩中拉力多大？
【答案】（1）；（2），
【解析】
【詳解】（1）根據(jù)題意小球平衡時(shí)靜止于C點(diǎn)，對(duì)小球在C點(diǎn)進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件有
解得
（2）根據(jù)題中情景描述可知，C點(diǎn)為等效物理最低點(diǎn)，小球從B到C過程，在C點(diǎn)的速度達(dá)到最大值，根據(jù)動(dòng)能定理有
解得
小球在C點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有
解得
15. 如圖所示，固定于同一條豎直線上的A、B是兩個(gè)帶等量異種電荷的點(diǎn)電荷，電荷量均為Q，其中A帶正電，B帶負(fù)電，D、C是它們連線的垂直平分線，A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成一邊長為d的等邊三角形。另有一個(gè)帶電小球E，質(zhì)量為m、電荷量為+q（可視為點(diǎn)電荷），被長為L的絕緣輕質(zhì)細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)在C點(diǎn)的正上方?，F(xiàn)在把小球E拉到M點(diǎn)，使細(xì)線水平繃直且與A、B、C處于同一豎直平面內(nèi)，并由靜止開始釋放，小球E向下做圓周運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí)，速度為v（已知靜電力恒量為k，取D點(diǎn)的電勢為零），試求：
（1）在點(diǎn)電荷A、B所形成的電場中，C點(diǎn)的電勢φC；
（2）在點(diǎn)電荷A、B所形成的電場中，M點(diǎn)的電勢φM；
（3）在小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)絕緣細(xì)線所受的拉力T。
【答案】（1）0；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）由題意知C點(diǎn)和D點(diǎn)位于同一等勢面上，則
φC=φD=0
（2）由M到C過程，由動(dòng)能定理得
得

又
UMC=φM﹣φC
得
（3）A、B點(diǎn)電荷在C點(diǎn)形成場強(qiáng)方向：豎直向下
C點(diǎn)場強(qiáng)大小
則小球在C點(diǎn)受重力、電場力和拉力，有
得