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2023-2024学年第二学期第二次学情调研

高一物理试卷

时间：75分钟    满分：100分

一、单选题（共11题，共44分）

1. 下列说法中正确的是（　　）

A. 根据可知，电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的静电力成正比

B. 电场中某点的电场强度，与试探电荷的受力大小及带电荷量无关

C. 电场中某点的电场强度方向即试探电荷在该点的受力方向

D. 公式和只适用点电荷形成的电场

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】AB．根据比值定义法，有

可知，电场中某点的电场强度与试探电荷在该点所受的静电力无关，只是在数值上等于二者比值而已。故A错误；B正确；

C．电场中某点的电场强度方向即带正电的试探电荷在该点的受力方向。故C错误；

D．公式

是定义式适用于任何电场，

为真空中点电荷的决定式只适用点电荷形成的电场。故D错误。

故选B。

2. 如图所示，某运动员拖着旧橡胶轮胎进行耐力训练，轮胎始终未脱离地面，分析其在水平直道上跑100 m的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 轮胎受到的重力对轮胎做了正功 B. 轮胎受到地面的摩擦力对轮胎做了负功

C. 轮胎受到的拉力对轮胎不做功 D. 轮胎受到地面的支持力对轮胎做了正功

【答案】B

【解析】

【详解】A．轮胎受到的重力竖直向下，而轮胎的位移水平向右，则轮胎在竖直方向上没有发生位移，重力不做功，A错误；

B．轮胎受到地面的摩擦力方向水平向左，而位移水平向右，两者夹角为180°，则轮胎受到地面的摩擦力做了负功，B正确；

C．设拉力与水平方向的夹角为，由于是锐角，所以轮胎受到的拉力做正功，C错误；

D．轮胎受到地面的支持力竖直向上，而轮胎的位移水平向右，则轮胎在竖直方向上没有发生位移，支持力不做功，D错误．

故选B。

3. 现有甲、乙两根完全相同的金属裸导线，如果把甲导线均匀拉长到原来的2倍，把乙导线对折后并在一起，然后给它们分别加上相同电压后，则在相同时间内通过甲、乙导线的电荷量之比为（    ）

A. B. C. D.

【答案】C

【解析】

【详解】设原来电阻为R₀，甲导线均匀拉长到原来的2倍，横截面积变为原来的，乙导线对折后绞合起来，长度减小为原来的一半，横截面积变为原来的2倍，根据电阻定律可得

甲电阻变为

乙电阻变为

则两电阻之比为；两导线两端所加电压相等，根据欧姆定律可得

可知电流之比为，根据电流的定义式可得

可知相同时间内通过的电量之比为。

故选C。

4. 质量为m的汽车启动后沿平直路面行驶，发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定。当汽车速度为v时，汽车做匀速运动；当汽车速度为时，汽车的瞬时加速度为（　　）

A. B. C. D.

【答案】C

【解析】

【详解】由题意知，汽车所受阻力为

汽车速度为 时的牵引力为

由牛顿第二定律得

联立解得

故选C。

5. 如图所示为两等量正点电荷的电场线，为两点电荷连线的中点，A为连线中垂线上的一点，下列判断正确的是（　　）

A. A点的电场强度比点大

B. A点电势比点的电势高

C. 同一正试探电荷在点和A点电势能相等

D. 将一正试探电荷从点移动到A点，电场力不做功

【答案】A

【解析】

【详解】A．电场线的疏密表示电场强度的相对大小，根据图像可知，A点的电场强度比点大，A正确；

B．沿着电场线方向电势降低，故A点的电势比点的电势低，B错误；

C．由于A点的电势比点的电势低，同一正试探电荷在点和A点电势能不相等，C错误；

D．由于A点的电势比点的电势低，将一正试探电荷从点移动到A点，电场力做正功，D错误，

故选A

6. 实线为三条未知方向的电场线，从电场中的点以相同的速度飞出、两个带电粒子，、的运动轨迹如图中的虚线所示（、只受静电力作用），则（　　）

A. 一定带正电，一定带负电 B. 静电力对做正功，对做负功

C. 的速度将减小，的速度将增大 D. 的加速度将减小，的加速度将增大

【答案】D

【解析】

【详解】A．由图，b粒子的轨迹向右弯曲，b粒子受到的电场力方向向右，a的轨迹向左弯曲，a粒子受到的电场力方向向左，由于电场线方向未知，因此无法确定两个粒子的电性，选项A错误；

BC．由图知，电场力方向与粒子速度方向的夹角都是锐角，所以电场力对两个粒子都做正功，动能都增大，速度都增大，选项BC错误；

D．向左电场线越来越疏，场强越来越小，则a所受电场力减小，加速度减小；b所受电场力增大，加速度增大，选项D正确。

故选D。

7. R₁＝10 Ω，R₂＝20 Ω，R₁允许通过的最大电流为1.5 A，R₂两端允许加的最大电压为10 V．若将它们串联，加在电路两端的最大电压可以是(　　)

A. 45 V B. 5 V

C. 25 V D. 15 V

【答案】D

【解析】

【详解】本题中R₁、R₂串联，R₁允许通过的最大电流为1.5 A，经计算，R₂允许通过的最大电流仅为0.5 A，则通过串联电路的最大电流以最小的为准，从而求得加在电路两端的最大电压是15 V

故选D。

8. 如图，质量的物块（可视为质点），以速度大小水平向右滑上正在逆时针转动的水平传送带，传送带AB的长度，传送带的速度大小，物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度大小，物块滑离传送带时传送带对物块做的功为（    ）

A. 4J B. 2J C. 6J D.

【答案】D

【解析】

【详解】物块向右减速运动时，根据牛顿第二定律可得加速度大小为

物块向右减速到速度为0通过的位移大小为

可知物块向右减速到速度为0后反向加速到与传送带共速，之后与传送带相对静止一起匀速运动到左端离开，根据动能定理可知，传送带对物块做的功为

故选D。

9. 如图所示，P、M、N是匀强电场中的三个点，其中M、N在同一条电场线上，AB是过M点与电场线垂直的直线。下列说法正确的是（　　）

A. 正电荷在M点受到的静电力大于其在N点受到的静电力

B. 将负电荷从M点移到N点再移到P点，电场力先做正功再做负功

C. M、N两点电场强度相等，所以M点电势等于N点电势

D. M、N两点间电势差大于M、P两点间电势差

【答案】D

【解析】

【详解】A．匀强电场的电场强度处处相同，则正电荷在M点受到的静电力等于其在N点受到的静电力，故A错误；

B．负电荷在磁场中受到的电场力水平向左，则将负电荷从M点移到N点再移到P点，电场力先做负功再做正功，故B错误；

C．沿着电场线电势将逐渐降低，故M、N两点电场强度相等，而M点电势高于N点电势，故C错误；

D．根据匀强电场中的电压计算式，其中为沿着电场线的距离，因

则M、N两点间电势差大于M、P两点间电势差，故D正确。

故选D。

10. 在如图所示电路中，蓄电池的电动势E=4V，内阻r=1Ω，电阻R=4Ω，电容C=1pF的平行板电容器水平放置且下极板接地。一带电油滴位于板间正中央Р点且恰好处于静止状态。下列说法正确的是（　　）

A. P点的电势为2V

B. 上极板所带的电荷量为3.2×10^-12C

C. 若在两极板间插入一块玻璃板，电容器上极板所带的电荷量将减少

D 若将上极板缓慢上移少许，油滴将向上运动

【答案】B

【解析】

【详解】A.电容板两端电压为

P点位于板间中央，所以

故A错误；

B.由公式

得

故B正确；

C.若在两极板间插入一块玻璃板，由公式

可知变大，所以电容器上极板所带的电荷量将增大，故C错误；

D.若将上极板缓慢上移少许，可知变小，由公式

可见板间电场强度减小，所受电场力减小，所以油滴将向下运动，故D错误。

故选B。

11. 在如图所示的电路中，灯泡A和的阻值均为，灯泡B和的阻值均为，电源电动势，内阻，灯泡A和B的额定电压均为2.4V，为定值电阻，闭合开关S，灯泡A和B恰好正常发光。若某时刻突然发生断路，设A、B均不会被烧坏。则（    ）

A. A、B灯泡均变亮

B. 灯泡A和灯泡B的功率之和变大

C. 灯泡A两端电压变化比灯泡B两端电压变化大

D. 消耗的电功率变小

【答案】B

【解析】

【详解】A．电阻断路，外电路电阻增大，外电路分得的电压增大，内电路分得的电压减小，干路中电流减小，所在电路电流增大，所在电路电流减小，所以灯泡A变暗，A错误；

B．断开前，灯泡A的功率为

灯泡B的功率为

灯泡A电流为

路端电压为

干路电流为

的阻值为

断开后，外电路电阻为

此时的路端电压为

通过两灯泡的电流为

灯泡A和灯泡B的功率分别为

，

灯泡A和灯泡B的功率之和变大，B正确；

C．因为灯泡A和B电压之和增大，灯泡A两端电压减小，则灯泡B两端电压增大，并且灯泡B两端电压变化的值大于灯泡A两端电压变化的值，C错误；

D．由于两端电压变大，故消耗功率变大，D错误。

故选B。

二、实验题（共1题，共18分）

12. 要测量一节干电池的电动势和内阻，实验小组选用合适的同一组器材先后组成了如图甲、乙所示两种电路。

（1）先用图甲所示电路进行实验，闭合开关前，先将滑动变阻器的滑片移到最______（填“左”或“右”）端，闭后开关后，调节滑动变阻器测得多组电压表和电流表的示数U、I，某次测量时，电压表的示数如图丙所示，则测得的电压值为______V，将测得的多组U、I作图像，得到图像与纵轴的截距为，图像的斜率为。

（2）再用图乙所示电路重复实验，测得多组电压表和电流表的示数U、I。同样作图像，得到图像与纵轴的截距为，图像的斜率为。要尽可能减小实验误差，根据两次实验的数值得到电源的电动势______，电源的内阻______。

（3）实验测得的电动势______（填“大于”“小于”或“等于”）真实值，实验测得的内阻______（填“大于”“小于”或“等于”）真实值

【答案】（1）    ①. 右    ②. 1.09##1.10##1.11##1.12    

（2）    ①.     ②.     

（3）    ①. 等于    ②. 等于

【解析】

【小问1详解】

[1]闭合开关前，先将滑动变阻器的滑片移到最右端，使滑动变阻器接入电路的电阻最大，故填右；

[2]如图丙所示电压表的示数为1.10V，故填1.10；

【小问2详解】

[1][2]由图乙电路中由于电压表分流，如图所示

得的电动势和内阻均小于真实值，有

图甲电路作图像，如图所示

得的电动势等于真实值、由于图甲中测得的电源内阻值是电源内阻与电流表内阻的总和，因此测得的内阻大于真实值，有

从减小误差的角度，由

结合两次实验的数值得到电源的电动势

由图像关系可得内阻真实值

联立解得电源的内阻

故填，；

【小问3详解】

[1][2]由（2）分析可知，实验测得的电动势等于真实值，根据实验数据求得真实的短路电流可求得内阻等于真实值，故填等于，等于。

三、解答题

13. 如图，电荷量为的点电荷与均匀带电薄板相距，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中点的电场强度为0，求带电薄板产生的电场在图中点的电场强度。

【答案】，方向水平向左

【解析】

【详解】点电荷q在A点产生的场强为

方向水平向左，

而点的总电场强度为0，说明均匀带电薄板在A点产生的场强也为，方向水平向右；

由A点和B点关于薄板的对称性可知薄板在B点场强为，方向水平向左。

14. 如图，两平行金属板相距为，电势差为，一个电子从点沿垂直于极板的方向射出，最远到达点，然后返回。已知相距为，电子质量为，电子的电荷量为，试计算此电子在点射出时的速度。

【答案】

【解析】

【详解】解：设电子射出时的速度是v，两极板间的电场

由动能定理可得

解得

15. 如图，电源的电动势2V不变，内阻为，定值电阻为，滑动变阻器的最大阻值为，求：

（1）当滑动变阻器的阻值为多大时，电阻消耗的功率最大，是多少？

（2）当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大，是多少？

（3）当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大，是多少？

【答案】（1）0，；（2），；（3），

【解析】

【详解】（1）电阻消耗的功率

当滑动变阻器阻值为0时，电阻消耗的功率最大,代入数据可得

（2）滑动变阻器消耗的功率

当时，滑动变阻器消耗的功率最大，代入数据可得

（3）电源的输出功率

当

即

则当时电源输出功率最大，代入数据可得

16. 如图，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，它经过B点的速度为v₀，之后沿半圆形导轨运动，恰好能够到达半圆轨道的最高点C点。重力加速度为g。

（1）求弹簧压缩至A点时的弹性势能；

（2）求物体在半圆轨道的最低点B时对轨道的压力；

（3）求物体沿半圆形导轨运动过程中阻力所做的功。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）根据功能关系可得弹簧压缩至A点时的弹性势能

E_P=

（2）在最低点，根据牛顿第二定律可得

解得

物体在半圆轨道的最低点B时对轨道的压力为；

（3）物体恰好能够到达半圆轨道的最高点，则有

从B到C的过程中，根据动能定理可得

解得物体沿半圆形导轨运动过程中阻力所做的功