2024屆清華大學物理高二上期中統考模擬試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區域內作答，超出答題區域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示的電路中，閉合開關S后，燈L1和L2都正常發光，后來由于某種故障使燈L2突然變亮，電壓表讀數增加，由此推斷，故障可能是（）A．L1燈絲燒斷 B．電阻R2斷路C．電阻R2短路 D．電容器被擊穿短路2、如圖所示為兩個固定在同一水平面上的點電荷，距離為d，電荷量分別為+Q和﹣Q，在它們連線的豎直中垂線上固定一根長為L、內壁光滑的絕緣細管，有一帶電荷量為+q的小球以初速度v0從上端管口射入，重力加速度為g，靜電力常量為k，則小球（）A．受到的庫侖力先做負功后做正功B．下落過程中加速度始終為gC．速度先增大后減小，射出時速度仍為v0D．管壁對小球的彈力最大值為2k3、如圖所示，用兩根相同的細繩水平懸掛一段均勻載流直導線MN，電流I方向從M到N，繩子的拉力均為F.為使F＝0，可能達到要求的方法是()A．加水平向右的磁場B．加水平向左的磁場C．加垂直紙面向里的磁場D．加垂直紙面向外的磁場4、為了研究電荷之間的相互作用力跟什么因素有關，小宇做了如下實驗：把一個帶正電的物體放在A處，然后將掛在絲線上帶正電的小球先后掛在P1、P2、P3處，發現情況如圖所示．由此，小宇歸納得出的初步結論是（）A．電荷之間的作用力大小隨距離增大而減小B．電荷之間的作用力大小隨距離增大而增大C．電荷之間的作用力大小隨距離的增大先增大后減小D．電荷之間的作用力大小與距離無關5、如圖所示，真空中固定兩個等量的正、負點電荷，O點為兩點電荷連線中點。過O點的中垂線上有關于O點對稱的A、B兩點，關于電場強度和電勢的判斷，正確的是()A．A、O、B三點電場強度相同B．A、O、B三點電勢相同C．O點電場強度為零D．O點電勢大于A、B兩點電勢6、在光滑絕緣的水平面上放置著四個相同的金屬小球，小球A、B、C位于等邊三角形的三個頂點上，小球D位于三角形的中心，如圖所示?現使小球A、B、C帶等量正電荷Q，使小球D帶負電荷q，使四個小球均處于靜止狀態，則Q與q的比值為A． B．C．3 D．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、一種新型發電機叫磁流體發電機，它的發電原理是：將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和帶負電的微粒，而從整體來說呈中性）沿圖中所示方向高速噴射入磁場，磁場中有兩塊金屬板A、B，這時金屬板上就聚集了電荷．已知等離子體噴入速度為v，A、B間磁感應強度為B，A、B間距為d。在磁極配置如圖中所示的情況下，下述說法正確的是A．A板帶正電B．B板帶正電C．金屬板A、B間只存在磁場D．該磁流體發電機的電動勢為vBd8、如圖所示，已知電源電動勢為6V，內阻為1Ω，保護電阻，下列說法正確的是A．當電阻箱R讀數為0Ω，電源輸出功率最大B．當電阻箱R讀數為1Ω，保護電阻消耗的電功率最大C．當電阻箱R的讀數為1.5Ω，電阻箱R消耗的電功率最大D．當電阻箱R的讀數為0.5Ω，電源輸出功率最大9、如圖所示，平行板電容器經開關S與電池連接，S是閉合的，U表示電容器兩極板間的電勢差，Q表示極板所帶的電量，E表示勻強電場的電場強度．現將電容器的B板向下稍微移動，使兩板間的距離增大，則（）A．U不變，E變小 B．Q不變，E不變C．U變小，E不變 D．Q變小，E變小10、如圖所示的電路中，L1，L2是兩個不同的小燈泡，a，b間有恒定的電壓，他們都正常發光，當滑動變阻器的滑動觸頭向右滑動時，發生的現象是（）A．L1亮度不變，L2變暗B．L1變暗，L2變亮C．電路消耗的總功率變小D．流過滑動變阻器的電流變小三、實驗題：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）描繪一個標有“2.5V0.5A”字樣的小燈泡的伏安特性曲線，要求燈泡電壓能從零開始變化，實驗室備有下列器材：a．標有“3V0.5A”字樣的小燈泡一個；b.10V學生電源一個；c．量程為0﹣3V的電壓表，內阻約為3kΩ；d．量程為0﹣15V的電壓表，內阻約為15kΩ；e．量程為0﹣0.6A的電流表，內阻約為0.5Ω；f．量程為0﹣3A的電流表，內阻約為0.1Ω；g．滑動變阻器（阻值范圍0﹣10Ω，允許通過的最大電流1.5A）；h．滑動變阻器（阻值范圍0﹣50Ω，允許通過的最大電流0.1A）；電鍵一個，導線若干．（1）為減小實驗誤差，方便調節，請在上述所給的器材中選取適當的器材，并將它們的編號填在橫線上．電壓表應選_____；電流表應選_____；滑動變阻器應選取_____．（填寫器材名稱前的序號字母）（2）將實物按電路圖1用導線補充完整________．（3）這位同學在一次測量時，電流表、電壓表的示數如圖2所示．由圖中電流表、電壓表的讀數可計算出小燈泡的電阻為_____Ω（保留兩位小數），小燈泡的電阻測量值_____真實值（填＜，＞，＝）（4）根據實驗測定的數據，以電壓U為橫坐標，電流強度I為縱坐標畫出圖線，在如圖3給出的四個I﹣U圖線中，最能反映實際情況的是_____，簡要說明理由_____．12．（12分）小明同學用伏安法測定額定電壓為2.5V，額定功率為0.2W的小燈泡電流和兩端電壓的關系曲線。要求小燈泡電壓可以從0V開始調節，以獲得較多的測量數據。(1)圖甲是連接好的實物電路圖，電表為理想化電表。在開關閉合前，小明同學又再次仔細檢查了電源的連接，發現電路有三個錯誤。電源的正負極與電表正負極不匹配。把電源正負極連接糾正后，還有另兩個錯誤，請你幫忙指出錯誤：(a)______________________________(b)______________________________(2)為使測量盡量準確，滑動變阻器應選用圖乙中的___________(填R1或R2)四、計算題：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，兩平行金屬板A、B長8cm，兩板間距離d=8cm，A板比B板電勢高300V，一帶正電的粒子電荷量q=10﹣10C，質量m=10﹣20kg，沿電場中心線RO垂直電場線飛入電場，初速度υ0=2×106m/s，粒子飛出平行板電場后經過界面MN、PS間的無電場區域后，進入固定在O點的點電荷Q形成的電場區域，（設界面PS右邊點電荷的電場分布不受界面的影響），已知兩界面MN、PS相距為12cm，D是中心線RO與界面PS的交點，O點在中心線上，距離界面PS為9cm，粒子穿過界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏bc上．（靜電力常數k=9.0×109N?m2/C2）（粒子重力忽略不計）（1）求粒子穿過界面MN時偏離中心線RO的距離多遠？到達PS界面時離D點多遠？（2）確定點電荷Q的電性并求其電荷量的大小．14．（16分）如圖所示電路中，電阻R1＝R2＝3.0Ω，R3＝6.0Ω，S扳至1時，電流表的示數為1.0A，S扳至2時，電流表的示數為1.5A，求電源的電動勢和內阻(電流表的內阻不計)。15．（12分）空間有E=100V/m豎直向下的勻強電場，長L=0.8m不可伸長的輕繩固定于O點．另一端系一質量m=0.5kg，電量q=0.05C的帶正電小球．拉起小球至繩水平后在A點無初速度釋放，當小球運動至O點的正下方B點時繩恰好斷裂，小球繼續運動，最后落至地面上C點，B點離地的高度hB=0.2m．（g=10m/s2）試求：（1）繩子的最大張力為多大？（2）落地點C到B點的水平距離為多大？（3）A、C兩點的電勢差為多少？

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解題分析】

A．L1燈絲燒斷導致總電阻增大，總電流減小，L2變暗，不符合題意，故A錯誤.B．電阻R2斷路，導致總電阻增大，總電流減小，L1兩端電壓減小，而路端電壓增大，則L2兩端電壓增大，L2變亮，故B正確.C．電阻R2短路，L2不亮，故C錯誤.D．電容器被擊穿短路，外電路總電阻減小，總電流增大，內電壓增大，路端電壓減小，電壓表讀數減小，L2變亮，故D錯誤.2、B【解題分析】

A、根據電場線分布可知帶點小球受到水平向右的電場力，電荷量為+q的小球以初速度v0從管口射入的過程,因電場力與速度相垂直，所以電場力了不做功,故A錯；B、小球在豎直方向上只受重力作用，所以下落過程中加速度始終為g，故B對；C、小球在豎直方向上只受重力作用，所以小球做勻加速運動，故C錯；D、水平方向管壁對小球的彈力與庫侖力的分力大小相等，所以當庫侖力最大時，彈力也就達到最大，在兩個電荷的中垂線的中點,單個電荷產生的電場力為4kQqd2，根據矢量的合成法則，則電場力的最大值為8kQqd故選B【題目點撥】對于等量異種電荷,根據矢量的合成法則,中垂線的中點的電場強度最大,在無窮遠的電場強度為零;點電荷靠近兩個電荷的連線的中點過程,電場力不做功;中點處的電場強度最大,則庫侖力也最大,彈力也是最大,從而即可求解3、C【解題分析】要使繩子的拉力變為零，加上磁場后，應使導線所受安培力等于導線的重力，由左手定則可判斷，所加磁場方向應垂直紙面向里，導線所受安培力向上．4、A【解題分析】試題分析：小球遠離帶正電的A球，說明細線懸掛的小球帶正電，懸掛的小球離帶正電的A球越遠，受到的作用力越小，同種電荷距離越近排斥作用越強，所以，電荷之間的相互作用跟距離有關，且電荷間的作用力大小隨電荷間距離的增大而減小．故A正確，BCD錯誤．故選A．考點：探究電荷間的作用規律【名師點睛】掌握電荷間的作用，通過懸掛小球是靠近帶正電的A球，還是遠離靠近帶正電的A球，判斷懸掛小球帶什么電荷；關鍵是知道偏轉角度越大，受到的電荷間的作用力越大．5、B【解題分析】等量異種電荷形成的電場線和等勢線分布如下圖：AC、電場線的疏密表示了場強的大小，從圖像上可以看出：A、O、B三點電場強度不相同，且O點電場強度不為零，故AC錯；BD、從圖像可以看出：A、O、B三點的連線是一條等勢線，所以三點的電勢相等，故B正確，D錯誤；綜上所述本題答案是：B點睛：本題旨在考察對電場線的理解，要知道電場強度是矢量，比較時不僅要比較大小還要比較方向，對于等量異種點電荷和等量同種點電荷的電場線，等勢線的分布是考試的熱點，要抓住對稱性進行記憶。6、D【解題分析】試題分析：以A、B、C三個中的一個為研究對象，如以B為研究對象有：受到A、C的斥力作用，同時受到D點點電荷的引力作用，設三角形邊長為L，根據受力平衡得：，其中，所以解得：，故ABC錯誤，D正確．考點：庫侖定律；物體的平衡.二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解題分析】

由題意可知考查帶電粒子在磁場中的偏轉問題，根據左手定則、受力動態平衡條件分析可得。【題目詳解】AB．由左手定則可知，正粒子受到向下的洛倫茲力，偏轉打在B板上，負粒子受到向上的洛倫茲力偏轉打在B板上，所以A板帶負電，B板帶正電，故A錯誤，B正確；C．金屬板A、B間除存在磁場處，還存在電場；故C錯誤；D．帶電粒子受到磁場力和電場力平衡，，所以磁流體發電機的電動勢為，故D正確。【題目點撥】磁流體發電機的工作原理：正負帶電粒子在磁場中偏轉，達到穩定后，電場力和洛倫茲力大小相等，根據平衡條件列式可求出電動勢8、CD【解題分析】

AD．當外電阻等于內電阻時電源輸出功率最大，即R+R0=r=1Ω時，即R=0.5Ω時，電源輸出功率最大。故A錯誤，D正確。B．保護電阻消耗的電功率為：因為R0和r是常量，而R是變化的，所以R=0時，P最大。故B錯誤。C．將R0視為內電阻，當R=R0+r=1.5Ω時，電阻箱R消耗的功率PR最大。故C正確。9、AD【解題分析】試題分析：B板向下移動，但始終與電源相連，所以U不變，根據知d變大，C變小，又可知Q變小．由于，所以E變小．綜上所述，AD正確考點：電容器決定式、定義式、平行板電容器場強點評：此類題型較為基礎的考察了平行板電容器的相關知識，屬于基礎題型10、BCD【解題分析】

電路結構是：滑動變阻器與燈泡L2并聯，再與燈泡L1串聯．滑動變阻器的滑動頭向右移動的過程中，變阻器接入電路的電阻增大，引起并聯部分電阻變化，外電路總電阻變化，干路電流變化，再分析燈泡L2電壓的變化來分析燈泡亮度的變化．根據P=UI來判斷電路消耗的總功率．【題目詳解】A、B項：滑動變阻器的滑動頭向右移動的過程中，RP變大，外電路總電阻R變大，干路電流減小，L1變暗，燈泡L2的電壓U2=U-IR1變大，L2變亮，故A錯誤，B正確；C項：由于干路電流減小，根據P=UI，電路消耗的總功率變小，故C正確；D項：由于干路電流減小，燈泡L2的電壓U2=U-IR1變大，流過L2的電流變大，故流過滑動變阻器的電流減小，故D正確．【題目點撥】本題是簡單的電路動態變化分析問題，通常按照“部分→整體→部分”的思路分析．三、實驗題：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、（1）ceg（2）圖見解析；（3）5.2＜C小燈泡電阻隨溫度升高而增大【解題分析】

（1）根據小燈泡的額定電壓選擇電壓表，根據額定電流選擇電流表，在保證安全的前提下，為方便實驗操作，應選最大阻值較小的滑動變阻器；（2）為了減小誤差準確測量電阻阻值，采用分壓式電路，根據待測電阻估計值以及電壓表和電流表的內阻確定內外接，作出實驗電路圖；（3）讀出電壓表和電流表的讀數，再利用歐姆定律即可求出此時小燈泡的電阻阻值，電流表外接，因為電壓表分流導致，燈泡電阻測量結果偏小．（4）根據小燈泡電阻隨溫度升高而增大結合歐姆定律，即可選出正確的圖象．【題目詳解】（1）因為小燈泡的額定電壓為2.5V，故電壓表選擇c，小燈泡的額定電流為0.5A，故電流表選擇e，為方便實驗操作，應選最大阻值較小的滑動變阻器，故滑動變阻器選擇g；（2）為了減小誤差準確測量電阻阻值，采用分壓式電路，因為電壓表內阻遠大于燈泡電阻，故選擇電流表外接法，故連接實物圖，如圖所示：（3）如圖，電流表示數：I＝0.46A，電壓表示數：U＝2.40根據歐姆定律可得此時小燈泡電阻阻值：R＝Ω≈5.2Ω電壓測量準確，由于電流表外接，電壓表分流，導致電流測量偏大，根據R＝U/I可知，燈泡電阻R測量結果偏小，即小燈泡的電阻測量值小于真實值；（4）因為小燈泡電阻隨溫度升高而增大，隨著電壓增大I﹣U曲線上各點到原點連線的斜率越來越小，故ABD錯誤，C正確，故選C．I﹣U曲線彎曲的原因是因為：小燈泡電阻隨溫度升高而增大．【題目點撥】本題考查描繪小燈泡伏安特性曲線，考查了實驗器材選擇、實驗電路設計、實驗數據處理、實驗方案分析，要掌握實驗器材的選擇原則，認真審題、理解題意與實驗步驟、知道實驗原理是解題的關鍵，內外接選擇的方法：大電阻選內接測量結果偏大，小電阻選外界測量結果偏小，口訣：“大內大，小外小．”12、電壓表應選擇3V的量程滑動變阻器應該選擇分壓式接法R2【解題分析】

(1)[1][2]本實驗測量的是額定電壓為2.5V燈泡的伏安特性曲線，所以應選擇3V量程的電壓表；同時因本實驗要求電壓由零開始調節，故應選擇滑動變阻器分壓接法；(2)[3]因本實驗采用分壓接法，因此應采用滑動變阻器總電阻較小的R2。四、計算題：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）3cm12cm（2）1.04×10﹣8C【解題分析】試題分析：帶電粒子垂直進入勻強電場后，做類平拋運動，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做勻加速直線運動．由牛頓定律和運動學公式求出粒子飛出電場時的側移量，由幾何知識求解粒子穿過界面PS時偏離中心線RO的距離；由運動學公式求出粒子飛出電場時速度的大小和方向，粒子穿過界面PS后將繞電荷Q做勻速圓周運動，由庫侖力提供向心力，由幾何關系求出軌跡半徑，再牛頓定律求解Q的電量。（1）粒子穿過界面MN時偏離中心線RO的距離（側向位移）：在豎直方向：加速度為：，在水平方向：l=v0t代入數據得：y=0.03m=3cm帶電粒子在離開電場后將做勻速直線運動，其軌跡與PS線交于a，設a到中心線的距離為Y．又由相似三角形得解得：Y=4y=12cm（2）帶電粒子垂直進入勻強電場后，只受電場力，做類平拋運動，在MN、PS間的無電場區域做勻速直線運動，界面PS右邊做圓周運動，最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏bc上，圖象如圖所示：帶電粒子到達a處時，帶電粒子的水平速度：vx=v0=2×106m/s豎直速度：所以vy=at=1.5×160m/s，v合=2.5×106m/s該帶電粒子在穿過界面PS后將繞點電荷Q作勻速圓周運動，所以Q帶負電。根據幾何關系：半徑r=15cm由庫侖力提供向心力：代入數據解得：Q=1.04×10﹣8C點睛：本