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高二物理上学期期中考试
模拟卷（四）
班级 姓名 学号 分数
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、
学号填写在试卷上。
2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。
3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。
第Ⅰ卷（选择题 共 48 分）
一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目
要求，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
1．下列公式中，F、q、E、U、r和d分别表示静电力、电荷量、场强、电势差及距离，① ，②
③ ④ 。以下说法中正确的是（ ）
A．它们都只对点电荷或点电荷的电场成立
B．①②③只对点电荷或点电荷电场成立，④对任何电场都成立
C．①②只对点电荷成立，③对任何电场都成立，④只对匀强电场成立
D．①②只对点电荷成立，③④对任何电场都成立
【答案】C
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【解析】A．④只对匀强电场才成立，故A错误；
B．③是通用公式，点电荷电场的匀强电场都成立，故B错误
CD．①②只对点电荷成立， ③是通用公式，对任何电场都成立，④只对匀强电场才成立，故C正确，D错
误。故选C。
2．如图所示，半径为 的绝缘光滑半球内有A、 两个带电小球（均可视为点电荷），A球固定在半球的
最低点， 球静止时，A、 两球之间的距离为 ，由于漏电， 球缓慢向A球靠近，设A、 两球之间的
库仑力大小为 ，光滑半球对 球的弹力大小为 ，A、 两球之间的距离用x表示，则 、 的
关系图像正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】以B为研究对象，B受到重力G，A对B的库伦斥力F，绝缘光滑半球对B的支持力N，如下图所
示
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂由几何关系可知，力的三角形 与三角形 相似，其中 则有
因为G、R、 不变，则N不变，B球缓慢向A球靠近，x在减小，由于 为定值，因此F线性减小，故
A正确，BCD错误。故选A。
3．如图所示为电子束焊接机，K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为d，在两极之间加上高电压U，两
极之间形成了辐向分布的电场，图中带箭头的虚线代表电场线，B、C是电场中两点。有一电子在K极由静
止被加速，不考虑电子重力，元电荷为e，则下列说法正确的是（ ）
A．A、K之间的电场强度均为
B．B点电势大于C点电势
C．B点电场强度大于C点电场强度
D．电子由K到A的电势能减少了eU
【答案】D
【解析】A．如图所示，A、K之间的电场为非匀强电场，不可用 进行计算，故A错误；
B．沿电场线方向电势逐渐减小，等势线垂直于电场线，综合可得B点电势小于C点电势，故B错误；
C．电场线越密电场强度越大，则B点电场强度小于C点电场强度，故C错误；
D．电子由K到A的电势能减少量等于电场力做的功，即 故D正确。故选D。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂4．如图所示，粗细均匀、半径为R的闭合圆环均匀分布正电荷，现在圆环A、B、C处分别取下带电荷量
为 的微元小段，并将取下的小段分别移到E、F、G处（不影响圆环上其他部分电荷分布），已知A、B、
C、D分别是相互垂直的两条直径与圆的交点，E、F、G、H分别是这两条直径的延长线上距圆均为R的点，
此时O点的电场强度大小为（ ）
A． B． C． D．0。
【答案】C
【解析】根据对称性可知，四段圆弧在中心O点产生的合电场强度为0，E、G处电荷在中心O点产生的合
电场强度为0，F在O点产生的电场强度方向向下，为 ，D处带电荷量为q的微元在O点产生的电场强
度方向向上，为 ，所以O点的合电场强度大小为 ，ABD错误，C正确。故选C。
5．“碳达峰”是指我国承诺2030年前，二氧化碳排放达到峰值后将逐步降低，不再增长，这一庄重承诺
体现了我国的科技实力。其中节能减排的一条重要措施就是逐步将我国现有的约2亿只传统路灯替换成使
用风能和太阳能的风光互补路灯，如图为某公司生产的风光互补 路灯外形图和电路原理图。已知每燃
烧一吨标准煤可以发电3000千瓦时，排放二氧化碳2.61吨，若将我国现有的60%的传统路灯替换成风光
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂互补路灯，按每只传统路灯功率400瓦、每天工作10小时计算，这一条措施一年可减少二氧化碳的排放量
约为（ ）
A． 吨 B． 吨 C． 吨 D． 吨
【答案】D
【解析】400W的路灯一年消耗的电能为 买一套路灯一年可减少二氧
化碳的排放量为 总共减少的二氧化碳排放量为
故D正确，ABC错误。故选D。
6．如图所示，在真空中有A、B两个固定的等量异种点电荷，O为A、B连线的中点， 为A、B连线的
中垂线。现有一个带电粒子从无穷远处射入并穿过此区域，一段运动轨迹如图中实线所示，该轨迹与两点
电荷连线交于M点，与 相切于N点，该粒子在切点N处的速度为v，不考虑粒子的重力，该区域没有
其他电荷，则（ ）
A．该粒子带负电
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂B．M点的电场强度小于N点的电场强度
C．在穿过该区域的整个过程中，该粒子的电势能先减小后增大
D．该中垂线与无穷远处等势，所以在无穷远处时，该粒子的速度大小一定为v
【答案】D
【解析】A．由等量异种电荷场强叠加特点可知，N点场强水平向右，粒子在N点受力指向轨迹凹侧，故
电场力与场强方向相同，粒子带正电，A错误；
B．等量异种电荷形成的电场如图所示
连线上O点场强最小，中垂线上O点场强最大，故M点的电场强度大于N点的电场强度，B错误；
C．在从无穷远到N点过程，该粒子所受电场力先做正功再做负功，其电势能先减小再增大，从N点再到
无穷远过程，电场力先做正功再做负功，其电势能先减小再增大，C错误；
D．中垂线PQ为等势线且延伸至无穷远，故电势与无穷远相等（为零），设粒子在无穷远的速度为v ，从
0
无穷远到N点过程，由动能定理可得 由于U=0，故 即在无穷远处时，该粒子的速
度大小一定为v，D正确。故选D。
7．空间存在一沿x轴方向的静电场，电势φ随x变化的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A．x 点两侧电场强度方向相反，从O沿x轴正方向，场强先减小后增大
2
B．沿x轴正方向，从O到无穷远电势先降低后升高
C．x 位置场强最小，大小为0
1
D．将带正电粒子由 之间的位置静止释放（不包括点x ）仅受电场力作用，粒子先向右加速，后向右
1
减速，最终速度为零
【答案】B
【解析】AB．由图象可知沿x轴正方向，从0到无穷远电势先降低后升高，因为沿电场线电势降低，可知
x 点两侧电场强度方向相反；由φ-x图象的斜率等于场强可知场强先减小后增大再反向减小，故A错误，B
2
正确；
C．由φ-x图象的斜率等于场强可知无穷远处电场强度最小为零，故C错误；
D．0～x 之间电场强度方向不变，将带正电粒子由0～x 之间的位置静止释放（不包括点x ）仅受电场力作
2 1 1
用，粒子先加速运动，经过了x 位置后电场反向，粒子做减速运动，因开始释放的位置电势能大于零，则
2
最终粒子的速度不为零，故D错误；故选B。
8．电动势为E、内阻为r的电源与可变电阻 、 、 及一平行板电容器连成如图所示的电路。当开关S
闭合后，两平行金属板A、B间有一带电液滴恰好处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A．将 的滑片向右移动一小段距离，带电液滴将向下运动
B．将 的滑片向右移动一小段距离，电容器两极板的电荷量将增加
C．增大电容器两板间的距离，电容器两极板的电荷量将减少
D．减小 的阻值， 两端的电压的变化量大于 两端的电压的变化量
【答案】C
【解析】A． 与电容串联，稳定后无电流通过，对电路无影响，故将 的滑片向右移动一小段距离，带
电液滴仍处于静止状态，A错误；
B．将 的滑片向右移动一小段距离，阻值增大，回路电流减小， 两端电压减小，即电容两端电压减小，
由 可知，电容器两极板的电荷量将减少，B错误；
C．增大电容器两板间的距离d，由 ， 可知，电容C减小，两极板的电荷量Q将减少，C
正确；
D．减小 的阻值，回路电流增大， 及内阻两端的电压增大，由
可知 两端的电压减小，故 两端的电压的变化量小于 两端的电压的变化量，D错误。故选C。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂9．如图所示，心脏除颤器用于刺激心脏恢复正常的跳动，它通过皮肤上的电极板使电容器放电。已知某
款心脏除颤器，在短于一分钟内使70μF电容器充电到5000V，存储875J能量。抢救病人时，一部分能量
在2ms的脉冲时间内通过电极板放电进入身体，此脉冲的平均功率为100kW．下列说法正确的是（ ）
A．电容器放电过程中电压不变
B．电容器充电至2500V时，电容为35μF
C．电容器充电至5000V时，电荷量为0.35C
D．电容器所释放出的能量约占存储总能量的23%
【答案】CD
【解析】A．电容器放电过程，电荷量减少，电压减小，选项A错误；
B．电容不随电压、电荷量的变化而变化，选项B错误；
C．由 知Q=CU=70×10-6×5×103C=0.35C选项C正确；
D．由 选项D正确。故选CD。
10．如图所示，平行等距的竖直虚线为某一电场的一组等差等势面，一带负电的微粒以一定初速度射入电
场后，恰能沿直线从A向B运动，则由此可知（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A．该电场一定是匀强电场，且方向水平向右
B．A点的电势小于B点的电勢
C．微粒从A点到B点，其动能和电势能之和保持不变
D．微粒从A到B点，其电势能増加，机械能减少
【答案】AD
【解析】A．由图可得等势面平行且是等间距的，又因电场线和等势线垂直，所以电场线必定沿水平方向，
且疏密均匀，那么该电场一定是匀强电场，负电荷受到电场力与重力作用，电荷沿着A到B做直线运动，
合外力方向沿BA方向，电场力必定水平向左，所以电场的方向应水平向右，故A正确；
B．沿电场线电势是逐渐降低的，因为电场方向向右，则A点的电势高于B点的电势，故B错误；
C．从A到B过程中，动能、重力势能与电势能之和保持不变，因为重力势能增加，因此动能与电势能之
和减小，故C错误；
D．从A到B过程微粒克服电场力做功，电势能增加，由能量守恒定律可知，微粒的机械能减少，故D正
确。
故选AD。
11．如图所示，直线A为某电源的U—I图线，曲线B为某小灯泡L的U—I图线的一部分，用该电源和小灯
泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光，则下列说法中正确的是（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A．此电源的电动势为4V内电阻为
B．此电源的短路电流为6A
C．灯泡L的额定电压为3V，额定功率为6W
D．把灯泡L换成阻值恒为1Ω的纯电阻，电源的输出功率将变大
【答案】CD
【解析】A．根据电源的U—I图线，可得此电源的电动势为4V，内电阻为 所以A错
误；
B．此电源的短路电流为 所以B错误；
C．灯泡L的额定电压为3V，额定功率为 所以C正确；
D．把灯泡L换成阻值恒为1Ω的纯电阻，电源的输出功率为
则电源的输出功率将变大，所以D正确；故选CD。
12．如图甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，右极板电势随时间变化的规律如图乙所示，电子
原来静止在两极板之间的中点位置，不计重力，下列说法正确的是（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A．从t=0时刻释放的电子，将始终向右运动，直到打到右极板上
B．从 时刻释放的电子，最终将打在左极板上
C．从 时刻释放的电子，若出发后T时间内没有撞板，则第一次单向直线运动和第二次单向直线运动
的位移大小之比为9:1
D．从 时刻释放的电子，最终将一定打在右极板上
【答案】AC
【解析】A．刚开始电子在向右电场力的作用下，电子先向右做匀加速，再向右做匀减速，运动的方向始
终向右，故电子始终向右运动，直到打在右极板上，故A正确；
B．从 时刻释放的电子，刚开始电子在向右电场力的作用下，电子先向右做从 时间的匀加速，再向
右做 时间的匀减速，减速到0，接着做 时间的向左的匀加速，然后做 时间的向左的匀减速，减速到
0，电子在两极板间做往复运动，故B错误；
C．由分析可知从 时刻释放的电子，先做 时间的匀加速直线运动，然后做 时间的匀减速到0，
此时的位移为 接着做反向 时间的匀加速运动，再做 时间的匀减速到0，此段的位移
为
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂所以两次位移大小之比为9:1，故C正确；
D．从 时刻释放的电子，电子在两极板间做往复运动，不会打在右极板上，故D错误。
故选AC。
第 II 卷（非选择题 共 52 分）
二、实验题（满分14分）
13．电路中电流大小可以用电流传感器测量，用电流传感器和计算机可以方便地测出电路中电流随时间变
化的曲线。某兴趣小组要测定一个电容器的电容，选用器材如下：
待测电容器（额定电压为16 V）；电流传感器和计算机；直流稳压电源；定值电阻R ＝100 Ω、单刀双掷
0
开关；导线若干；
实验过程如下：
①按照图甲正确连接电路；
②将开关S与1端连接，电源向电容器充电；
③将开关S掷向2端，测得电流随时间变化的i－t图线如图乙中的实线a所示；
④利用计算机软件测出i－t曲线和两坐标轴所围的面积。
请回答下列问题：
（1）已知测出的i－t曲线和两坐标轴所围的面积为42.3 mA·s，则电容器的电容C＝________F；
（2）若将定值电阻换为R ＝180 Ω，重复上述实验步骤，则电流随时间变化的i－t图线应该是图丙中的曲
1
线________（选填“b”或“c”）。
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【解析】（1）[1]由i－t图像得到开始时电流为
故最大电压为 故电容为
（2）[2]换用阻值为180Ω的定值电阻，根据 则第2次实验的最大电流小些，故选c。
14．在测定某新型电池的电动势和内阻的实验中，所提供的器材有：
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂待测该电池一节（电动势约为 ）
电流表 （量程 ，内阻 ）
电流表 （量程 ，内阻 ）
定值电阻
定值电阻
滑动变阻器
开关、导线若干
（1）为了更准确测出该电池的电动势和内阻，采用上图所示实验电路图，其中定值电阻 应选用______
（选填“ ”或“ ”）．请根据你选定的定值电阻完成下图中的实物连接_______。
（2）某同学在实验中测出电流表 和电流表 的示数 和 ，根据记录数据作出 图象如图丙所示，
根据图象可求得，被测电池的电动势 ______ ，内阻 ______ 。（结果均保留两位小数）
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【解析】（1）[1][2]待测电池的电动势约为2V，由于题目中没有电压表，所以用电流计和定值电阻串联，
改装成量程为3V的电压表，所以应串联的电阻 故选 ；由原理图连接实物图如下
图所示
（2）[3][4]表头的示数与定值电阻的乘积可作为路端电压处理，路端电压
将原图像转换成路端电压与电流图像如下图所示
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电源内阻
三、计算题（满分38分，其中15题8分，16题8分，17题10分，18题12分，每小题需写出必要的解题
步骤，只有答案不得分）
15．如图所示，一对间距d=0.2m、竖直放置的平行金属板M、N分别接于电路中的B、P两点，P为变阻器
R 的中点，平行金属板间产生的电场可视为匀强电场。现将一带电小球c用质量不计的绝缘细线悬挂于电
2
场中某点，小球质量m=1×10-6kg，电量q=1×10-6C。小球静止时悬线与竖直方向的夹角 ，变阻器R
2
的总阻值为500Ω，定值电阻R =1480Ω，电源内阻r=20Ω。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。求：
1
(1)小球所在位置电场强度应的大小；
(2)电源电动势E。
【解析】(1)小球处于静止状态，则
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂代入数据，可得电场强度
(2)BP之间的电压
回路中的电流
根据闭合电路欧姆定律
16．图示为用绝缘材料做成的光滑斜面，斜面长为L，倾角为α。一质量为m、带电荷量为+q的小球放在
绝缘斜面顶端A处。在斜面底端B点处固定一个带电荷量为+Q的电荷。已知静电力常量k和重力加速度
g。将小球由A处无初速度释放，小球将沿斜面由静止开始下滑，求：
(1)小球刚释放时的加速度。
(2)当小球的速度达到最大时，球与B点的距离。
【解析】(1)根据库仑定律，两电荷之间的静电力为
由牛顿第二定律可得mgsinα-F=ma
联立方程，解得
方向平行斜面向下
(2)当A球受到的合力为零、加速度为零时，速度最大。设此时小球与B点间的距离为x，则有
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂解得
17．如图所示，竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道的半径为R，下端与粗糙、绝缘水平面平滑连接，整个装
置处于方向竖直向上的匀强电场。质量为m、带电荷量为＋q的物块（可视为质点）从水平面上的A点以
一定初速度v = 水平向左运动，沿半圆形轨道恰好能通过最高点C。已知物块与地面间动摩擦因数为
0
μ=0.2，电场强度大小为E（Eq=0.5mg，g为重力加速度）。
（1）物块经过C点的速度大小；
（2）A、B间距离；
（3）物块离开轨道落回水平面的水平飞行距离。
【解析】（1）半圆形轨道恰好能通过最高点C，对C点
解得
（2）从A→C过程
解得
（3）物块离开轨道落回水平面做类平抛运动 ；
水平飞行距离
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂18．如图所示，一群速率不同的一价离子从 、 两平行极板正中央水平射人偏转电场，离子的初速度为
，质量为 ， 、 间电压为 ，间距为d、金属挡板 高为 ，竖直放置并与 、 间隙正对，屏
足够大。若 、 两极板长为 ， 到极板的距离也为 ，不考虑离子所受重力，元电荷为 。
(1)写出离子射出 、 板时的侧移距离y的表达式；
(2)离子通过 、 板时电势能变化了多少？
(3)求初动能范围是多少的离子才能打到屏 上。
【解析】(1)离子在 、 板间做类平抛运动，根据牛顿第二定律则有
离子通过 、 板所用的时间
离子射出 、 板时的侧移距离
(2)离子通过 、 板时电场力做正功，离子的电势能减少，电场力做的功为
电场力做的功等于离子的电势能的减少量，即离子通过 、 板时电势能减少了
(2)离子射出电场时的竖直分速度
射出电场时速度的偏转角满足
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同时也要满足
联立可得打到屏 上的离子的初动能范围为
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