高二物理上学期期中考试模拟测试卷02【测试范围：人教版必修第三册，第9～13章+选择性必修第一册，第1章】物理人教版选择性必修第一册

高二物理上学期期中考试模拟测试卷02 参考答案 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D C C B C D C BC ABD AC 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分） 11．(1)保证小球抛出时初速度水平，小球做平抛运动 (2)> (3)AB (4)B 12．(1)将切换到b (2) 三．解答题（本题共3小题，共38分） 13．（1）O点固定正点电荷，B、C在以O为圆心的同一等势面上。小球带正电，从B到C的过程中，小球到O点的距离先减小、后增大：两正电荷先相互靠近，库仑斥力先做负功，电势能先增大；之后相互远离，库仑斥力做正功，电势能后减小。结论：电势能先增大后减小。 （2）B、C在正点电荷的同一等势面上，因此，即从B到C的过程中电场力总做功为0。对B到C过程由动能定理，可得 代入得 整理得 （3）对小球从A到C的全过程由动能定理，可得 代入、可得 整理得 14．（1）开关S断开时，、、串联，根据闭合电路欧姆定律，通过电源的电流 （2）开关S闭合时，、、串联后与并联，外电路总电阻 根据闭合电路欧姆定律，通过电源的电流 路端电压为 通过的电流为 （3）开关S断开时，电容器的电压等于、串联总电压，为 电容器的带电量为 上极板带正电；开关S闭合时，电容器的电压等于的电压，为 电容器的带电量为 下极板带正电；故开关S由断开到闭合，电路稳定后，电容器电荷量改变的大小为 15．（1）取水平向右为正方向。碰撞前滑块相对小车向右滑动，滑块竖直方向受力平衡，车面对它的支持力为 滑动摩擦力大小为 设小车、滑块的加速度分别为和。由牛顿第二定律可知，小车满足 滑块满足 解得， 设从滑块滑上小车到小车碰撞轨道的时间为，小车由静止做匀加速直线运动，由匀变速直线运动的位移公式得 解得 已知碰撞前瞬间滑块的速度为，则由匀变速直线运动的速度公式有 解得小滑块刚滑上平板小车时的初速度大小为 （2）碰撞前瞬间小车的速度为 小车与轨道碰撞的时间极短，摩擦力对小车的冲量可忽略。取小车与轨道为系统，其水平方向动量守恒，设碰撞后瞬间整体的速度为，则有 解得 （3）小车与轨道结合后的总质量为 碰撞期间滑块所受水平冲量可忽略，故碰撞后瞬间其速度仍为。从碰撞后到滑块第一次到达点，滑块相对整体向右移动的距离为。设到达点时滑块、整体的对地速度分别为和。滑块与整体组成的系统在水平方向不受外力，由动量守恒定律得 由能量守恒得 联立解得， 设圆弧轨道半径为，由题图知到的高度差为。滑块从滑到的过程中，轨道光滑，系统机械能守恒且水平方向动量守恒。点的切线竖直，滑块恰好到达点时相对轨道的速度为零，滑块与整体具有相同的水平速度，记为。由水平方向动量守恒得 因此 以点所在水平面为重力势能参考平面，由系统机械能守恒得 解得 在点，滑块受到大小为且竖直向上的支持力和竖直向下的重力，相对轨道的速度水平向右，轨道仅做水平平移，因此滑块在点的对地竖直加速度等于其相对轨道的径向加速度，此时相对速度大小为。取竖直向上为正方向，由牛顿第二定律得 代入数据解得 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理上学期期中考试模拟测试卷02（考试版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写 在本试卷上无效。 3．测试范围：人教版必修第三册，第9章~13章；选择性必修第一册，第1章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1．以下对静电学相关概念和现象的理解，正确的是（　　） A．摩擦过的琥珀能够吸引羽毛，说明羽毛带电 B．等势面间距越大，电场强度越小 C．电子一定从电势低的地方向电势高的地方移动 D．电荷在电场中某点的电势能，等于把它从该点移到电势能为零的位置时静电力所做的功 2．关于下列四幅图，说法正确的是（　　 ） A．甲图中，、两处的磁感应强度的大小不等， B．乙图中，线框abcd绕ad边转动过程，没有感应电流产生 C．丙图中，静电场中达到静电平衡时的导体内部任意两点、电势相等 D．丁图中，带电量分别为、的小球A和小球B固定在相隔的光滑绝缘水平面上，若要使带正电小球C静止，可以将其放在小球B的左侧 3．如图所示为内阻为100Ω、满偏电流为3mA的电流表的刻度盘。下列说法正确的是（　　） A．此电流表允许通过的最大电流为0.03A B．此电流表允许加的最大电压为3V C．要把它改装为0~0.6A的安培表，需并联一个阻值约为0.5Ω的电阻 D．要把它改装为0~15V的伏特表，需串联一个阻值为6kΩ的电阻 4．如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为mA＝2mB，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6 kg· m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞前后B球动量变化量的大小为4 kg· m/s，则（     ） A．左方是A球，碰前两球均向右运动 B．右方是A球，碰后两球均向右运动 C．碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5 D．经过验证两球发生的碰撞是非弹性碰撞 5．如图所示表面光滑、半径为R的绝缘半球固定在水平地面上，置于半球表面上分别带有正负电荷的两小球（大小忽略不计）处于平衡时，小球与球心连线与竖直方向的夹角分别为30°、60°，设这两个小球的质量之比为，小球与半球之间的压力之比为，则以下说法正确的是（     ） A． B． C． D． 6．质量为和的两个物体在光滑水平面上正碰，其位置坐标随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．碰撞过程中速度变化量相同 B．碰撞过程中动量变化量相同 C． D．发生的是弹性碰撞 7．，为电阻箱，为滑动变阻器，电源无内阻，按照如图所示电路连接，刚开始时滑动变阻器的滑片指在正中间的位置，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片滑到最下端，一段时间稳定之后，下列说法正确的是（     ） A．电容器将会放电 B．调大的阻值，电容器上电荷会减少 C．电容器储存的能量变为原来的4倍 D．调大的阻值，电源的输出功率将变大 8．（多选）一个T型电路如图所示，电路中的电阻，，，另有一测试电源，电源提供的电压为14V，内阻忽略不计，则（　　） A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是8Ω B．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是14Ω C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为7V D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为2V 9．（多选）如图甲所示，长木板放在光滑的水平面上，质量为的另一物体以水平速度滑上原来静止的长木板A的上表面，由于、间存在摩擦，之后、速度随时间变化的情况如图乙所示，取。则下列说法正确的是（     ） A．木板的质量为 B．木板获得的动能为 C．木板的最小长度为 D．、间的动摩擦因数为0.1 10．（多选）如图所示，在边长为d的正六边形的三个顶点M、P，N分别固定电荷量为、、（）的点电荷，O点为正六边形的中心，A、B、C是正六边形的另外三个顶点。规定无穷远处电势为零，已知静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A．将的点电荷由M点移动到B点，O点的电势不变 B．将P点电荷移走后，C点和A点的电场强度相同 C．将P点电荷移走后，B点的电场强度大小为 D．带负电的试探电荷在C点的电势能大于在B点的电势能 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分） 11．某同学用图所示装置来验证动量守恒定律，实验时先让a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下痕迹，重复10次；然后再把b球静置在斜槽轨道末端，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。回答下列问题： (1)在安装实验装置时斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是________； (2)小球a、b质量、的大小关系应满足________（填“>”，“=”或“<”），为保证碰撞是对心碰撞，两球的半径应满足。 (3)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？（     ） A．水平槽上未放b球时，测量a球落点位置到点的距离 B．a球与b球碰撞后，测量a球与b球落点位置到点的距离 C．a球和b球在空间飞行的时间 (4)在本实验中用、、表示小球做抛体运动的水平位移的大小，验证动量守恒的验证式是下列选项中的（     ） A． B． C． 12．某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E和内阻r及电阻的阻值。实验器材有：待测电源，待测电阻，电压表V（量程0~3V，内阻很大可视为理想表），电阻箱R（0~99.99Ω），单刀单掷开关，单刀双掷开关，导线若干。 (1)先测电阻的阻值。请将该同学的操作补充完整： A．闭合，将切换到a，调节电阻箱，读出其示数和对应的电压表示数； B．保持电阻箱示数不变，_____________，读出电压表的示数； C． 电阻的表达式为=__________。 (2)该同学已经测得电阻，继续测电源电动势E和内阻r，其做法是：闭合，将切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图乙所示的图线，则电源电动势E=__________V，内阻r=________Ω。（结果保留两位有效数字） 三．解答题（本题共3小题，共38分） 13．如图所示，在O点处固定一个正点电荷，在过O点的竖直平面内的A点，由静止释放一个带正电的小球，小球下落的轨迹如图中虚线所示，它与以O点为圆心、R为半径的圆相交于B、C两点，O、C两点在同一水平线上，，A点距离OC的高度，若小球的质量为m，电荷量为q，小球通过B点时的速度大小，不计空气阻力，重力加速度大小为g，求： (1)小球从B到C过程的电势能怎样变化？ (2)小球通过C点时的速度大小。 (3)A、C两点之间的电势差。 14．如图电路中，电源电动势，内阻，电阻，，，电容器。 (1)开关S断开时，求通过电源的电流； (2)开关S闭合时，求通过电源的电流和通过的电流； (3)开关S由断开到闭合，电路稳定后，求电容器电荷量改变的大小（取绝对值）。 15．如图所示，在光滑水平面上静止放置着一辆质量的平板小车。在小车右侧静止放置着一个质量的光滑圆弧轨道，其最低点与小车上表面等高，最高点与圆心等高。一个质量的小滑块（可视为质点）以某一水平向右的初速度从平板小车的最左端滑上小车。滑块与小车上表面之间的动摩擦因数。当小车向右滑行了时，小车恰好与圆弧轨道发生碰撞并结合成一个整体不再分开（碰撞时间极短）。已知小车与圆弧轨道碰撞前瞬间，小滑块的速度为且距离小车最右端还有。此后滑块恰好能到达轨道的最高点。重力加速度。求： (1)小滑块刚滑上平板小车时的初速度大小； (2)小车与圆弧轨道碰撞后瞬间整体的速度大小； (3)小滑块第一次到达圆弧轨道最低点时，轨道对滑块的支持力大小。 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理上学期期中考试模拟测试卷02（解析版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写 在本试卷上无效。 3．测试范围：人教版必修第三册，第9章~13章；选择性必修第一册，第1章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1．以下对静电学相关概念和现象的理解，正确的是（　　） A．摩擦过的琥珀能够吸引羽毛，说明羽毛带电 B．等势面间距越大，电场强度越小 C．电子一定从电势低的地方向电势高的地方移动 D．电荷在电场中某点的电势能，等于把它从该点移到电势能为零的位置时静电力所做的功 【答案】D 【详解】A．摩擦过的琥珀能够吸引羽毛，是因为带电体具有吸引轻小物体的性质，羽毛可能不带电，而是由于静电感应被吸引。故A错误； B．等势面间距越大，电场线越稀疏，电场强度越小，但必须针对同一电场。故B错误； C．电子带负电，若只受电场力，电子从电势低处向电势高处移动时电场力做正功；但若受其他外力作用，也可从电势高处向电势低处移动。故C错误； D．根据电势能的定义，电荷在电场中某点的电势能，等于把它从该点移到电势能为零的位置时静电力所做的功。故D正确。 故选D。 2．关于下列四幅图，说法正确的是（　　 ） A．甲图中，、两处的磁感应强度的大小不等， B．乙图中，线框abcd绕ad边转动过程，没有感应电流产生 C．丙图中，静电场中达到静电平衡时的导体内部任意两点、电势相等 D．丁图中，带电量分别为、的小球A和小球B固定在相隔的光滑绝缘水平面上，若要使带正电小球C静止，可以将其放在小球B的左侧 【答案】C 【详解】A．磁感线的疏密表示磁感应强度的强弱，则，故A错误； B．乙图中，线框abcd绕ad边转动过程，穿过闭合线框中的磁通量变化，线框中有感应电流产生，故B错误； C．丙图中，静电场中达到静电平衡时的导体是等势体，内部任意两点、电势相等，故C正确； D．若要把带正电小球C放在小球B的左侧，比如A、B之间，则小球A对小球C的排斥力向右，小球B对小球C的吸引力也向右，则小球C不能静止，故D错误。 故选C。 3．如图所示为内阻为100Ω、满偏电流为3mA的电流表的刻度盘。下列说法正确的是（　　） A．此电流表允许通过的最大电流为0.03A B．此电流表允许加的最大电压为3V C．要把它改装为0~0.6A的安培表，需并联一个阻值约为0.5Ω的电阻 D．要把它改装为0~15V的伏特表，需串联一个阻值为6kΩ的电阻 【答案】C 【详解】A．由于满偏电流为3mA，电流表允许的最大电流为3mA，故A错误； B．电流表允许的最大电压为，故B错误； C．若要把它改装为0~0.6A的电流表，需并联一个电阻，根据电流表改装原理有 解得，故C正确； D．若要把它改装为0~15V的电压表，需串联一个电阻，根据电压表改装原理有 解得，故D错误。 故选C。 4．如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为mA＝2mB，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6 kg· m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞前后B球动量变化量的大小为4 kg· m/s，则（     ） A．左方是A球，碰前两球均向右运动 B．右方是A球，碰后两球均向右运动 C．碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5 D．经过验证两球发生的碰撞是非弹性碰撞 【答案】B 【详解】AB．根据动量公式，可知A球质量大，A球运动的速度小，且A 、B球的速度为正，故碰前两球均向右运动，要使两球发生碰撞，由于A球运动的速度小，故右方是A球。 碰撞前后B球动量变化量的大小为4 kg· m/s ，则碰后B球动量为 pB＝6kg·m/s－4kg·m/s＝2kg·m/s 碰后A球动量增加4 kg· m/s， pA＝6kg·m/s＋4kg·m/s＝10 kg·m/s，碰后两球动量均为正，则碰后两球均向右运动，故A错误，B正确； C．根据动量公式 p＝mv，mA＝2mB，碰撞后A、B两球速度大小之比为，故C错误； D．碰撞前A、B两球的动量均为p0=6 kg· m/s，系统的总动能为 同理碰撞后系统的总动能为 可知碰撞过程中系统的动能守恒，所以两球发生的碰撞是弹性碰撞，故D错误。 故选B。 5．如图所示表面光滑、半径为R的绝缘半球固定在水平地面上，置于半球表面上分别带有正负电荷的两小球（大小忽略不计）处于平衡时，小球与球心连线与竖直方向的夹角分别为30°、60°，设这两个小球的质量之比为，小球与半球之间的压力之比为，则以下说法正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设两球间库仑力为，两小球和球心构成等腰直角三角形，对受力分析如图所示 由平衡条件可得，平行球面方向 垂直球面方向 联立解得， 同理对分析可得， 故， 故选C。 6．质量为和的两个物体在光滑水平面上正碰，其位置坐标随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．碰撞过程中速度变化量相同 B．碰撞过程中动量变化量相同 C． D．发生的是弹性碰撞 【答案】D 【详解】A．根据图像可得碰撞前静止，速度，的速度为 碰撞后的速度为 的速度为 的速度变化量为 的速度变化量为 碰撞过程中速度变化量不相同，故A错误； B．碰撞过程动量守恒，系统总动量不变，因此​ 二者大小相等、方向相反，动量变化量不同，故B错误； C．根据动量守恒可得 代入数据可得 整理得，故C错误； D．碰撞前总动能 碰撞后总动能 碰撞前后动能守恒，因此发生的是弹性碰撞，故D正确。 故选D。 7．，为电阻箱，为滑动变阻器，电源无内阻，按照如图所示电路连接，刚开始时滑动变阻器的滑片指在正中间的位置，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片滑到最下端，一段时间稳定之后，下列说法正确的是（     ） A．电容器将会放电 B．调大的阻值，电容器上电荷会减少 C．电容器储存的能量变为原来的4倍 D．调大的阻值，电源的输出功率将变大 【答案】C 【详解】A．电容器两端的电压为滑动变阻器与电容器并联部分的电压，则滑片向下滑，电容器两端的电压会增大，根据 可知电容器上电荷量增大，即充电，故A错误； B．电路稳定后，电容器所在支路为断路，调大的阻值，对电容器的电荷量没有影响，故B错误； C．电容器储存能量的公式 刚开始时滑动变阻器的滑片指在正中间的位置，有 闭合开关后，将滑动变阻器的滑片滑到最下端，有 联立上式可得 则电容器储存的能量变为原来的4倍，故C正确； D．电源的输出功率 所以调大的阻值，电源的输出功率减小，故D错误。 故选C。 8．（多选）一个T型电路如图所示，电路中的电阻，，，另有一测试电源，电源提供的电压为14V，内阻忽略不计，则（　　） A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是8Ω B．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是14Ω C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为7V D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为2V 【答案】BC 【详解】A．当cd端短路时，电路结构为与并联，然后与串联，ab之间的等效电阻为，故A错误； B．当ab端短路时，电路结构为与并联，然后与串联，cd之间的等效电阻为，故B正确； C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为，故C正确； D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为，故D错误。 故选BC。 9．（多选）如图甲所示，长木板放在光滑的水平面上，质量为的另一物体以水平速度滑上原来静止的长木板A的上表面，由于、间存在摩擦，之后、速度随时间变化的情况如图乙所示，取。则下列说法正确的是（     ） A．木板的质量为 B．木板获得的动能为 C．木板的最小长度为 D．、间的动摩擦因数为0.1 【答案】ABD 【详解】A．由图乙可知，时、达到共同速度，系统动量守恒，由动量守恒定律得 代入数据解得木板的质量，故A正确； B．木板获得的动能为，故B正确； C．木板的最小长度等于、相对滑动的位移，即图像中两图线围成的面积，，故C错误； D．由图乙可知的加速度大小 对由牛顿第二定律得 解得、间的动摩擦因数，故D正确。 故选ABD。 10．（多选）如图所示，在边长为d的正六边形的三个顶点M、P，N分别固定电荷量为、、（）的点电荷，O点为正六边形的中心，A、B、C是正六边形的另外三个顶点。规定无穷远处电势为零，已知静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A．将的点电荷由M点移动到B点，O点的电势不变 B．将P点电荷移走后，C点和A点的电场强度相同 C．将P点电荷移走后，B点的电场强度大小为 D．带负电的试探电荷在C点的电势能大于在B点的电势能 【答案】AC 【详解】A．根据题意，由几何关系可知，点和点到点的距离相等，则将的点电荷由M点移动到B点，O点的电势不变，故A正确； B．将P点电荷移走后，由对称性可知，C点和A点的电场强度大小相等，方向不同，故B错误； C．将P点电荷移走后，点和点点电荷在B点产生的电场如图所示 由几何关系可得，两点间距离为 则有 −Q在B点电场强度大小为 则B点的电场强度大小为，故C正确； D．根据题意，将点的看成和两个点电荷，则C点和B点在和两个等量异种电荷连线的中垂线上，且C点离较近，离较远，则有C点的电势大于B点的电势，由可知，带负电的试探电荷在C点的电势能小于在B点的电势能，故D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分） 11．某同学用图所示装置来验证动量守恒定律，实验时先让a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下痕迹，重复10次；然后再把b球静置在斜槽轨道末端，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。回答下列问题： (1)在安装实验装置时斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是________； (2)小球a、b质量、的大小关系应满足________（填“>”，“=”或“<”），为保证碰撞是对心碰撞，两球的半径应满足。 (3)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？（     ） A．水平槽上未放b球时，测量a球落点位置到点的距离 B．a球与b球碰撞后，测量a球与b球落点位置到点的距离 C．a球和b球在空间飞行的时间 (4)在本实验中用、、表示小球做抛体运动的水平位移的大小，验证动量守恒的验证式是下列选项中的（     ） A． B． C． 【答案】(1)保证小球抛出时初速度水平，小球做平抛运动 (2)> (3)AB (4)B 【详解】（1）在安装实验装置时斜槽末端的切线如果不是水平的，小球离开时会有竖直方向的分速度，这样小球的运动就不是平抛运动，而是斜抛运动，只有平抛运动，才能用水平位移来计算初速度，保证小球抛出时初速度水平，小球做平抛运动。 （2）为了防止碰撞后入射球a发生反弹，保证碰撞后a球速度方向仍向前，需要让入射球的质量大于被碰球的质量，所以实验要求小球a、b质量、的大小关系应满足。 （3）A．对应球碰撞前的速度，即，这是动量守恒公式中的初始动量计算必须的量，所以必须测量，故A正确。 B．测量和（碰撞后两球的落点距离），对应球碰撞后的速度，对应球碰撞后的速度，这是动量守恒公式中的末动量计算必须的量，所以必须测量，故B正确。 C．所有小球从同一高度抛出，飞行时间对所有球都相同，在验证公式中，时间会被约去，即 化简得，因此不需要测量飞行时间，故C错误。 故选AB。 （4）由动量守恒定律，有 用水平位移表示速度，有，， 所有小球从同一高度抛出，飞行时间对所有球都相同，可得 等式两边同乘飞行时间，有。 故选B。 12．某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E和内阻r及电阻的阻值。实验器材有：待测电源，待测电阻，电压表V（量程0~3V，内阻很大可视为理想表），电阻箱R（0~99.99Ω），单刀单掷开关，单刀双掷开关，导线若干。 (1)先测电阻的阻值。请将该同学的操作补充完整： A．闭合，将切换到a，调节电阻箱，读出其示数和对应的电压表示数； B．保持电阻箱示数不变，_____________，读出电压表的示数； C． 电阻的表达式为=__________。 (2)该同学已经测得电阻，继续测电源电动势E和内阻r，其做法是：闭合，将切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图乙所示的图线，则电源电动势E=__________V，内阻r=________Ω。（结果保留两位有效数字） 【答案】(1) 将切换到b (2) 【详解】（1）[1][2]因电压表V内阻很大可视为理想表，保持电阻箱示数不变，将切换到b时，电路中的电流保持不变，由欧姆定律可知， 联立解得 （2）[1][2]根据闭合电路的欧姆定律可知，电压表的示数满足 对比图乙化简得 结合图像，截距，斜率 解得电源电动势，内阻 三．解答题（本题共3小题，共38分） 13．如图所示，在O点处固定一个正点电荷，在过O点的竖直平面内的A点，由静止释放一个带正电的小球，小球下落的轨迹如图中虚线所示，它与以O点为圆心、R为半径的圆相交于B、C两点，O、C两点在同一水平线上，，A点距离OC的高度，若小球的质量为m，电荷量为q，小球通过B点时的速度大小，不计空气阻力，重力加速度大小为g，求： (1)小球从B到C过程的电势能怎样变化？ (2)小球通过C点时的速度大小。 (3)A、C两点之间的电势差。 【详解】（1）O点固定正点电荷，B、C在以O为圆心的同一等势面上。小球带正电，从B到C的过程中，小球到O点的距离先减小、后增大：两正电荷先相互靠近，库仑斥力先做负功，电势能先增大；之后相互远离，库仑斥力做正功，电势能后减小。结论：电势能先增大后减小。 （2）B、C在正点电荷的同一等势面上，因此，即从B到C的过程中电场力总做功为0。对B到C过程由动能定理，可得 代入得 整理得 （3）对小球从A到C的全过程由动能定理，可得 代入、可得 整理得 14．如图电路中，电源电动势，内阻，电阻，，，电容器。 (1)开关S断开时，求通过电源的电流； (2)开关S闭合时，求通过电源的电流和通过的电流； (3)开关S由断开到闭合，电路稳定后，求电容器电荷量改变的大小（取绝对值）。 【详解】（1）开关S断开时，、、串联，根据闭合电路欧姆定律，通过电源的电流 （2）开关S闭合时，、、串联后与并联，外电路总电阻 根据闭合电路欧姆定律，通过电源的电流 路端电压为 通过的电流为 （3）开关S断开时，电容器的电压等于、串联总电压，为 电容器的带电量为 上极板带正电；开关S闭合时，电容器的电压等于的电压，为 电容器的带电量为 下极板带正电；故开关S由断开到闭合，电路稳定后，电容器电荷量改变的大小为 15．如图所示，在光滑水平面上静止放置着一辆质量的平板小车。在小车右侧静止放置着一个质量的光滑圆弧轨道，其最低点与小车上表面等高，最高点与圆心等高。一个质量的小滑块（可视为质点）以某一水平向右的初速度从平板小车的最左端滑上小车。滑块与小车上表面之间的动摩擦因数。当小车向右滑行了时，小车恰好与圆弧轨道发生碰撞并结合成一个整体不再分开（碰撞时间极短）。已知小车与圆弧轨道碰撞前瞬间，小滑块的速度为且距离小车最右端还有。此后滑块恰好能到达轨道的最高点。重力加速度。求： (1)小滑块刚滑上平板小车时的初速度大小； (2)小车与圆弧轨道碰撞后瞬间整体的速度大小； (3)小滑块第一次到达圆弧轨道最低点时，轨道对滑块的支持力大小。 【详解】（1）取水平向右为正方向。碰撞前滑块相对小车向右滑动，滑块竖直方向受力平衡，车面对它的支持力为 滑动摩擦力大小为 设小车、滑块的加速度分别为和。由牛顿第二定律可知，小车满足 滑块满足 解得， 设从滑块滑上小车到小车碰撞轨道的时间为，小车由静止做匀加速直线运动，由匀变速直线运动的位移公式得 解得 已知碰撞前瞬间滑块的速度为，则由匀变速直线运动的速度公式有 解得小滑块刚滑上平板小车时的初速度大小为 （2）碰撞前瞬间小车的速度为 小车与轨道碰撞的时间极短，摩擦力对小车的冲量可忽略。取小车与轨道为系统，其水平方向动量守恒，设碰撞后瞬间整体的速度为，则有 解得 （3）小车与轨道结合后的总质量为 碰撞期间滑块所受水平冲量可忽略，故碰撞后瞬间其速度仍为。从碰撞后到滑块第一次到达点，滑块相对整体向右移动的距离为。设到达点时滑块、整体的对地速度分别为和。滑块与整体组成的系统在水平方向不受外力，由动量守恒定律得 由能量守恒得 联立解得， 设圆弧轨道半径为，由题图知到的高度差为。滑块从滑到的过程中，轨道光滑，系统机械能守恒且水平方向动量守恒。点的切线竖直，滑块恰好到达点时相对轨道的速度为零，滑块与整体具有相同的水平速度，记为。由水平方向动量守恒得 因此 以点所在水平面为重力势能参考平面，由系统机械能守恒得 解得 在点，滑块受到大小为且竖直向上的支持力和竖直向下的重力，相对轨道的速度水平向右，轨道仅做水平平移，因此滑块在点的对地竖直加速度等于其相对轨道的径向加速度，此时相对速度大小为。取竖直向上为正方向，由牛顿第二定律得 代入数据解得 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 高二物理上学期期中考试模拟测试卷02（考试版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写 在本试卷上无效。 3．测试范围：人教版必修第三册，第9章~13章；选择性必修第一册，第1章。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1．以下对静电学相关概念和现象的理解，正确的是（　　） A．摩擦过的琥珀能够吸引羽毛，说明羽毛带电 B．等势面间距越大，电场强度越小 C．电子一定从电势低的地方向电势高的地方移动 D．电荷在电场中某点的电势能，等于把它从该点移到电势能为零的位置时静电力所做的功 2．关于下列四幅图，说法正确的是（　　 ） A．甲图中，、两处的磁感应强度的大小不等， B．乙图中，线框abcd绕ad边转动过程，没有感应电流产生 C．丙图中，静电场中达到静电平衡时的导体内部任意两点、电势相等 D．丁图中，带电量分别为、的小球A和小球B固定在相隔的光滑绝缘水平面上，若要使带正电小球C静止，可以将其放在小球B的左侧 3．如图所示为内阻为100Ω、满偏电流为3mA的电流表的刻度盘。下列说法正确的是（　　） A．此电流表允许通过的最大电流为0.03A B．此电流表允许加的最大电压为3V C．要把它改装为0~0.6A的安培表，需并联一个阻值约为0.5Ω的电阻 D．要把它改装为0~15V的伏特表，需串联一个阻值为6kΩ的电阻 4．如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为mA＝2mB，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6 kg· m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞前后B球动量变化量的大小为4 kg· m/s，则（     ） A．左方是A球，碰前两球均向右运动 B．右方是A球，碰后两球均向右运动 C．碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5 D．经过验证两球发生的碰撞是非弹性碰撞 5．如图所示表面光滑、半径为R的绝缘半球固定在水平地面上，置于半球表面上分别带有正负电荷的两小球（大小忽略不计）处于平衡时，小球与球心连线与竖直方向的夹角分别为30°、60°，设这两个小球的质量之比为，小球与半球之间的压力之比为，则以下说法正确的是（     ） A． B． C． D． 6．质量为和的两个物体在光滑水平面上正碰，其位置坐标随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．碰撞过程中速度变化量相同 B．碰撞过程中动量变化量相同 C． D．发生的是弹性碰撞 7．，为电阻箱，为滑动变阻器，电源无内阻，按照如图所示电路连接，刚开始时滑动变阻器的滑片指在正中间的位置，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片滑到最下端，一段时间稳定之后，下列说法正确的是（     ） A．电容器将会放电 B．调大的阻值，电容器上电荷会减少 C．电容器储存的能量变为原来的4倍 D．调大的阻值，电源的输出功率将变大 8．（多选）一个T型电路如图所示，电路中的电阻，，，另有一测试电源，电源提供的电压为14V，内阻忽略不计，则（　　） A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是8Ω B．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是14Ω C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为7V D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为2V 9．（多选）如图甲所示，长木板放在光滑的水平面上，质量为的另一物体以水平速度滑上原来静止的长木板A的上表面，由于、间存在摩擦，之后、速度随时间变化的情况如图乙所示，取。则下列说法正确的是（     ） A．木板的质量为 B．木板获得的动能为 C．木板的最小长度为 D．、间的动摩擦因数为0.1 10．（多选）如图所示，在边长为d的正六边形的三个顶点M、P，N分别固定电荷量为、、（）的点电荷，O点为正六边形的中心，A、B、C是正六边形的另外三个顶点。规定无穷远处电势为零，已知静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A．将的点电荷由M点移动到B点，O点的电势不变 B．将P点电荷移走后，C点和A点的电场强度相同 C．将P点电荷移走后，B点的电场强度大小为 D．带负电的试探电荷在C点的电势能大于在B点的电势能 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分） 11．某同学用图所示装置来验证动量守恒定律，实验时先让a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下痕迹，重复10次；然后再把b球静置在斜槽轨道末端，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。回答下列问题： (1)在安装实验装置时斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是________； (2)小球a、b质量、的大小关系应满足________（填“>”，“=”或“<”），为保证碰撞是对心碰撞，两球的半径应满足。 (3)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？（     ） A．水平槽上未放b球时，测量a球落点位置到点的距离 B．a球与b球碰撞后，测量a球与b球落点位置到点的距离 C．a球和b球在空间飞行的时间 (4)在本实验中用、、表示小球做抛体运动的水平位移的大小，验证动量守恒的验证式是下列选项中的（     ） A． B． C． 12．某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E和内阻r及电阻的阻值。实验器材有：待测电源，待测电阻，电压表V（量程0~3V，内阻很大可视为理想表），电阻箱R（0~99.99Ω），单刀单掷开关，单刀双掷开关，导线若干。 (1)先测电阻的阻值。请将该同学的操作补充完整： A．闭合，将切换到a，调节电阻箱，读出其示数和对应的电压表示数； B．保持电阻箱示数不变，_____________，读出电压表的示数； C． 电阻的表达式为=__________。 (2)该同学已经测得电阻，继续测电源电动势E和内阻r，其做法是：闭合，将切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图乙所示的图线，则电源电动势E=__________V，内阻r=________Ω。（结果保留两位有效数字） 三．解答题（本题共3小题，共38分） 13．如图所示，在O点处固定一个正点电荷，在过O点的竖直平面内的A点，由静止释放一个带正电的小球，小球下落的轨迹如图中虚线所示，它与以O点为圆心、R为半径的圆相交于B、C两点，O、C两点在同一水平线上，，A点距离OC的高度，若小球的质量为m，电荷量为q，小球通过B点时的速度大小，不计空气阻力，重力加速度大小为g，求： (1)小球从B到C过程的电势能怎样变化？ (2)小球通过C点时的速度大小。 (3)A、C两点之间的电势差。 14．如图电路中，电源电动势，内阻，电阻，，，电容器。 (1)开关S断开时，求通过电源的电流； (2)开关S闭合时，求通过电源的电流和通过的电流； (3)开关S由断开到闭合，电路稳定后，求电容器电荷量改变的大小（取绝对值）。 15．如图所示，在光滑水平面上静止放置着一辆质量的平板小车。在小车右侧静止放置着一个质量的光滑圆弧轨道，其最低点与小车上表面等高，最高点与圆心等高。一个质量的小滑块（可视为质点）以某一水平向右的初速度从平板小车的最左端滑上小车。滑块与小车上表面之间的动摩擦因数。当小车向右滑行了时，小车恰好与圆弧轨道发生碰撞并结合成一个整体不再分开（碰撞时间极短）。已知小车与圆弧轨道碰撞前瞬间，小滑块的速度为且距离小车最右端还有。此后滑块恰好能到达轨道的最高点。重力加速度。求： (1)小滑块刚滑上平板小车时的初速度大小； (2)小车与圆弧轨道碰撞后瞬间整体的速度大小； (3)小滑块第一次到达圆弧轨道最低点时，轨道对滑块的支持力大小。 试题 第3页（共6页） 试题 第4页（共6页） 试题 第1页（共6页） 试题 第2页（共6页） 学科网（北京）股份有限公司 $