2024屆清華大學(xué)高二物理第一學(xué)期期中經(jīng)典模擬試題含解析

2024屆清華大學(xué)高二物理第一學(xué)期期中經(jīng)典模擬試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，坐標(biāo)系中的圖線甲、乙分別為某電源和定值電阻的曲線，現(xiàn)將該電源和定值電阻串接在一起，則下列說法正確的是()A．該電源的內(nèi)阻隨輸出電壓的增大而增大B．當(dāng)輸出電壓為2V時(shí)，電源的內(nèi)阻為10ΩC．當(dāng)輸出電壓為2V時(shí)，電源的內(nèi)阻消耗的電功率為0.32WD．如果將定值電阻的阻值減小，則電路消耗的總功率減小2、圖中的四幅圖展示了某同學(xué)做引體向上運(yùn)動(dòng)前的四種抓杠姿勢，其中手臂受力最小的是A． B． C． D．3、三個(gè)阻值相同的電阻R，額定功率均為10W．接入如圖電路，改變電壓U，使各電阻實(shí)際功率均不超過額定功率，則三電阻最大總功率為（）A．30W B．20W C．15W D．10W4、如圖所示，P和Q為兩平行金屬板，板間有恒定的電壓，在P板附近有一電子（不計(jì)重力）由靜止開始向Q板運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．電子到達(dá)Q板時(shí)的速率，與加速電壓無關(guān)，僅與兩板間距離有關(guān)B．電子到達(dá)Q板時(shí)的速率，與兩板間距離無關(guān)，僅與板間電壓有關(guān)C．兩板間距離越小，電子的加速度就越小D．兩板間距離越大，加速時(shí)間越短5、如圖所示，圖線1表示的導(dǎo)體的電阻為R1，圖線2表示的導(dǎo)體的電阻為R2，則下列說法正確的是（）A．R1：R2=3：1B．R1：R2=1：3C．將R1與R2串聯(lián)后接于電源上，則電壓之比U1：U2=3：1D．將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，則電流之比I1：I2=1：36、關(guān)于慣性的有關(guān)概念，下列說法中正確的是A．從槍膛中飛出的子彈，在慣力作用下飛行B．滿載的卡車比空車難以停下來，是因?yàn)榍罢叩膽T性比后者大C．一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體在粗糙水平路面上比光滑水平路面上難以起動(dòng)，是因?yàn)樵谇耙环N情況下慣性大D．噴氣式飛機(jī)起飛后越飛越快，說明它的慣性越來越大二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)所加的電壓為U，電流為I，線圈內(nèi)阻為R，當(dāng)它工作時(shí)，下列說法正確的是（）A．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為B．電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為C．電動(dòng)機(jī)的功率可寫作D．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為8、兩個(gè)相同的金屬小球所帶電量不同，小球間相距一定距離時(shí)有相互作用的庫侖力．如果將它們相互接觸一下，再放到原來的位置，則兩金屬小球之間庫侖力的變化情況是:A．如果相互接觸前庫侖力是引力，則相互接觸后庫侖力仍是引力B．如果相互接觸前庫侖力是引力，則相互接觸后庫侖力是斥力C．如果相互接觸前庫侖力是斥力，則相互接觸后庫侖力一定增大D．如果相互接觸前庫侖力是斥力，則相互接觸后庫侖力一定減小9、如圖所示，帶正電的導(dǎo)體球A置于原來不帶電的空腔導(dǎo)體球B內(nèi)，a、c分別為導(dǎo)體A、B內(nèi)的點(diǎn)，b為導(dǎo)體A和B之間的一點(diǎn)，下列說法正確的是()A．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)的電勢都相等B．a(chǎn)點(diǎn)的場強(qiáng)為零，但電勢最高C．b點(diǎn)的場強(qiáng)為零，但電勢大于零D．a(chǎn)、c兩點(diǎn)的場強(qiáng)為零，b點(diǎn)的場強(qiáng)不為零10、對電源的認(rèn)識，下列說法正確的是()A．電源是為電路提供自由電荷的裝置B．電源的作用是保持導(dǎo)體兩端有持續(xù)的電勢差C．電源的作用是使絕緣材料體變成導(dǎo)體D．電源使導(dǎo)體中的自由電子發(fā)生定向移動(dòng)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）一個(gè)小燈泡的額定電壓為2.0V，額定電流約為0.5A，選用下列實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪小燈泡的伏安特性曲線。A．電源E：電動(dòng)勢為3.0V，內(nèi)阻不計(jì)B．電壓表V1：量程為0～3V，內(nèi)阻約為1kΩC．電壓表V2：量程為0～15V，內(nèi)阻約為4kΩD．電流表A：量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.6ΩE．滑動(dòng)變阻器R1：最大阻值為10Ω，額定電流為1.0AF．滑動(dòng)變阻器R2：最大阻值為150Ω，額定電流為1.0AG．開關(guān)S，導(dǎo)線若干(1)實(shí)驗(yàn)中使用的電壓表應(yīng)選用_____；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用____（請?zhí)顚戇x項(xiàng)前對應(yīng)的字母）。(2)實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)連接實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，請不要改動(dòng)已連接的導(dǎo)線，在下面的實(shí)物連接圖中把還需要連接的導(dǎo)線補(bǔ)上_____。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測得的電壓表和電流表數(shù)據(jù)，已在下圖坐標(biāo)紙上做出小燈泡的U-I圖線。請簡述該圖線不是直線的主要原因：_______________________。(4)若將實(shí)驗(yàn)中的小燈泡接在電動(dòng)勢為2.0V、內(nèi)阻為4Ω的電源兩端，則小燈泡的實(shí)際功率約為________W（保留兩位有效數(shù)字）。12．（12分）有一小燈泡上標(biāo)有“6V，0.1A”的字樣，現(xiàn)要測量燈泡的伏安特性曲線，有下列器材供選用：A．電壓表（0~5V，內(nèi)阻2.0kΩ）B．電壓表（0~10V，內(nèi)阻3.0kΩ）C．電流表（0~0.3A，內(nèi)阻3.0Ω）D．電流表（0~6A，內(nèi)阻1.5Ω）E.滑動(dòng)變阻器（30Ω，2A）F.學(xué)生電源（直流9V）及開關(guān)、導(dǎo)線等(1)根據(jù)小燈泡的規(guī)格，電流表應(yīng)選擇______，電壓表應(yīng)選擇_______（填序號）。(2)滑動(dòng)變阻器應(yīng)該采用______（A．限流法；B．分壓法）；電路應(yīng)采用電流表的____（A．內(nèi)接法；B．外接法）。(3)加上的電壓由零逐漸增大，在此過程中，電壓（U）和電流（I）的關(guān)系可用圖線表示，題中給出的四個(gè)圖線中，肯定符合實(shí)際的是________。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示為一種測定風(fēng)作用力的儀器原理圖，P為金屬球，懸掛在一細(xì)長金屬絲上面，O是懸掛點(diǎn)，R0是保護(hù)電阻，CD是水平放置的光滑電阻絲，與細(xì)金屬絲始終保持良好的接觸．無風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲與電阻絲在C點(diǎn)接觸，此時(shí)電路中電流I0，有風(fēng)時(shí)金屬絲將偏轉(zhuǎn)一角度，角θ與風(fēng)力大小有關(guān)，已知風(fēng)力方向水平向左，OC＝h，CD＝L，球質(zhì)量為m，電阻絲單位長度電阻為k，電源內(nèi)阻和金屬絲電阻均不計(jì)，金屬絲偏轉(zhuǎn)θ角時(shí)，電流表示數(shù)為I′，此時(shí)風(fēng)力大小為F．試寫出：（1）風(fēng)力大小F與θ的關(guān)系式；（2）風(fēng)力大小F與電流表示數(shù)I′的關(guān)系式．14．（16分）如圖所示，一帶電量為＋q、質(zhì)量為m的小球，從距地面高2h處以一定的初速度水平拋出，在距拋出點(diǎn)水平距離為s處有根管口比小球大的豎直細(xì)管，細(xì)管的上口距地面高為h，為了使小球能無碰撞地落進(jìn)管口通過管子，可在管子上方整個(gè)區(qū)域內(nèi)加一水平向左的勻強(qiáng)電場，求：（1）小球的初速度；（2）應(yīng)加電場的場強(qiáng)；（3）小球落地時(shí)的動(dòng)能．15．（12分）如圖所示，一內(nèi)壁光滑的絕緣圓管ADB固定在豎直平面內(nèi)，圓管的圓心為0，D點(diǎn)為圓管的最低點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)在同一水平線上，AB＝2L，圓環(huán)的半徑rL（圓管的直徑忽略不計(jì)），過OD的虛線與過AB的虛線垂直相交于C點(diǎn)，在虛線AB的上方存在水平向右的、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場；虛線AB的下方存在豎直向下的、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小等于，圓心0正上方的P點(diǎn)有一質(zhì)量為m、電荷量為﹣q（q＞0）的絕緣小物體（可視為質(zhì)點(diǎn)），PC間距為L．現(xiàn)將該小物體無初速度釋放，經(jīng)過一段時(shí)間，小物體剛好沿切線無碰撞地進(jìn)入圓管內(nèi)，并繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，重力加速度用g表示。（1）虛線AB上方勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為多大？（2）小物體到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度的大?。浚?）小物體由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間為多少？

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解題分析】

U-I圖中電源圖像和電阻圖像的交點(diǎn)可以認(rèn)為是將該電阻直接接入該電源的情況，從圖中讀出電壓和電流，計(jì)算電路的相關(guān)物理量?！绢}目詳解】A．題圖中圖線甲切線斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻，由圖線甲可知，輸出電壓越小，電源的內(nèi)阻越大，A錯(cuò)誤；BC．由圖線甲可知，該電源的電動(dòng)勢為3.6V，電源的輸出電壓為2V時(shí)電路中的電流為0.2A，則電源的內(nèi)阻電源的內(nèi)阻消耗的電功率故B錯(cuò)誤，C正確；D．如果將定值電阻的阻值減小，定值電阻兩端的電壓減小，總電流增大，電路消耗的總功率由：可知電路消耗的總功率增大，D錯(cuò)誤?！绢}目點(diǎn)撥】準(zhǔn)確掌握閉合電路歐姆定律中的圖像問題；一般給出的圖像都具有對應(yīng)的物理量表達(dá)式，所以通過表達(dá)式去解決圖像的斜率或者面積的物理意義非常重要。2、B【解題分析】

由圖可知，D項(xiàng)中手臂受力是B項(xiàng)中的2倍，肯定不是最?。懦鼶項(xiàng)；設(shè)兩手臂之間夾角2θ時(shí)，手臂的拉力為F，人的質(zhì)量為m，如下圖所示：由平衡條件得：2Fcosθ=mg，得到F=，由數(shù)學(xué)知識可知，當(dāng)θ=0°，即手臂平行時(shí)cosθ最大，F(xiàn)最?。蔬xB3、C【解題分析】

當(dāng)兩電阻并聯(lián)后與第三個(gè)電阻串聯(lián)，假設(shè)額定電流為I，則電路中的電流最大值為I，根據(jù)功率公式有：P額=I2R=10W，根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，通過兩并聯(lián)電阻的電流均為：，則AB間允許消耗的最大功率：，故C正確，ABD錯(cuò)誤．4、B【解題分析】極板之間的電壓U不變，由可知兩極板距離d越大，場強(qiáng)E越小，電場力F=Eq越小，加速度越小，加速時(shí)間越長；由可得，可知速度與極板間距無關(guān)，與加速電壓有關(guān)，故ACD錯(cuò)誤，B正確；故選B．5、B【解題分析】

根據(jù)I-U圖象知，圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以R1：R2=1：1．故A錯(cuò)誤，B正確；兩電阻串聯(lián)后，兩電阻中的電流相等，則電壓之比U1：U2=1：1，故C錯(cuò)誤；若兩電阻并聯(lián)，兩電阻兩端的電壓相等，故電流與電阻成反比；故電流之比為：I1：I2=1：1；故D錯(cuò)誤；故選B．【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵知道I-U圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)以及知道串并聯(lián)電路的特點(diǎn)．6、B【解題分析】

考查慣性概念?！绢}目詳解】A．慣性是一種性質(zhì)，不是力，A誤；B．質(zhì)量是慣性的唯一量度，滿載的卡車質(zhì)量比空車質(zhì)量大，所以慣性比空車大，更難以停下來，B正確；C．質(zhì)量是慣性的唯一量度，與物體所處的環(huán)境無關(guān)，C錯(cuò)誤；D．質(zhì)量是慣性的唯一量度，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，D錯(cuò)誤；故選B。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解題分析】電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出=P-P熱=UI-I2R，故A錯(cuò)誤，D正確；電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率，根據(jù)焦耳定律可得P熱=I2R，故B正確；因?yàn)镻＞P熱，即UI＞I2R，U＞IR，歐姆定律不適用，故UI不能轉(zhuǎn)化成I2R和，故C錯(cuò)誤。所以BD正確，AC錯(cuò)誤。8、BC【解題分析】試題分析：A、兩球不管之前電性相同還是相反，接觸后電量先中和再平分，之間的庫侖力肯定是斥力．故A錯(cuò)誤，B正確．C、設(shè)接觸前的電量分別為q1、q2，且q1＞q2，接觸前庫侖力大小，接觸后電量都為，此時(shí)的庫侖力大小，，所以F2＞F1．故C正確，D錯(cuò)誤．故選BC．考點(diǎn)：庫侖定律【名師點(diǎn)睛】解決本題關(guān)鍵掌握庫侖定律的公式．以及兩電荷接觸后分開，電量的分配原則是先中和再平分．兩球不管之前電性相同還是相反，接觸后電量先中和再平分，之間的庫侖力肯定是斥力．比較接觸后的庫侖力和接觸前的庫侖力大小，抓住接觸后先中和后平分的原則，列出接觸前后的庫侖力大小表達(dá)式進(jìn)行比較．9、BD【解題分析】導(dǎo)體A、B各為一個(gè)等勢體，其內(nèi)的各點(diǎn)場強(qiáng)為零，即，帶正電的A在B的內(nèi)、外表面各感應(yīng)出負(fù)電荷、正電荷，A外B內(nèi)的空間電場線方向由A指向B，，故電勢，AC錯(cuò)誤，BD正確，選BD.【題目點(diǎn)撥】帶正電的小金屬球A放入腔中，當(dāng)靜電平衡時(shí)，B空腔球形導(dǎo)體內(nèi)壁感應(yīng)出負(fù)電荷，外表面感應(yīng)出正電荷．整個(gè)空腔球形導(dǎo)體是一個(gè)等勢體，表面是一個(gè)等勢面，內(nèi)部場強(qiáng)處處為零．電場線輻射狀向外，沿電場線的方向電勢降低.10、BD【解題分析】

電源是將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，凡是能提供電能的裝置都可以作為電源，并不是提供電荷的裝置，其作用是保持導(dǎo)體兩端的電壓，能使導(dǎo)體中形成電場，使自由電荷受到電場力而定向移動(dòng)起來，使導(dǎo)體內(nèi)的自由電子定向移動(dòng)，并不是使絕緣體變成導(dǎo)體，故AC錯(cuò)誤，BD正確；故選BD．【題目點(diǎn)撥】電源是將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電源的作用是能夠保持導(dǎo)體兩端的電勢差，使導(dǎo)體中形成電場，從而使自由電荷定向移動(dòng)起來，不是提供自由電子．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、BE實(shí)物連線圖如圖；燈絲電阻（率）隨溫度升高而增大【解題分析】

(1)[1][2].燈泡額定電壓是2V，則電壓表選B；為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選E．(2)[3].燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻，，，，則電流表采用外接法，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，電壓與電流從零開始變化，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，電路圖如圖所示；閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)置于左端．(3)[4].因燈泡電阻隨溫度的升高而增大，故圖象的斜率越來越大，所以圖象發(fā)生了彎曲；(4)[5].電源的電動(dòng)勢為2V，內(nèi)阻為4Ω，則電流與路端電壓的關(guān)系式為：U=E-Ir=2-4I；在上圖中作出電流與路端電壓的圖線，如圖所示；交點(diǎn)坐標(biāo)即為小燈泡的實(shí)際電壓和電流，故功率為：P=UI=0.7×0.32=0.22W．12、CBBBC【解題分析】

（1）[1][2]為了保證實(shí)驗(yàn)安全和準(zhǔn)確，電表量程應(yīng)略大于額定值，燈泡額定電壓為6V，電壓表應(yīng)選B，燈泡額定電流為0.1A，電流表應(yīng)選C。（2）[3]因要求電流從零調(diào)節(jié)，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接法。[4]因小燈泡電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，故電流表應(yīng)用外接法。（3）[5]燈泡上的電壓U由零逐漸增大時(shí)，燈泡的溫度不斷升高，電阻增大，由歐姆定律得到等于圖線上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率的倒數(shù)，電阻一直增大，斜率一直減小，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）（2）【解題分析】

(1)有風(fēng)時(shí)，對金屬球P，受重力mg、風(fēng)力F、金屬絲拉力F1，如圖所示：由平衡條件得：水平方向：，豎直方向：解得：(2)無風(fēng)時(shí)，電源電壓有風(fēng)時(shí)，電阻絲電阻，此時(shí)：由以上解得：聯(lián)立以上可得：

14、（1）（2）方向水平向左（3）【解題分析】

試題分析：（1）要使小球無碰撞地通過管口，則當(dāng)它到達(dá)管口時(shí)，速度方向?yàn)樨Q直向下，而小球水平方向僅受電場力，做勻減速運(yùn)動(dòng)到零，豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)．從拋出到管口，在豎直方向有：解得：在水平方向有：解得：（2）在水平方向上，