2024届江苏省无锡市锡山区天一中学物理高二上期中考试模拟试题含解析

2024届江苏省无锡市锡山区天一中学物理高二上期中考试模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，AB、CD为两平行金属板，A、B两板间电势差为U．C、D始终和电源相接(图中并未画出)，且板间的场强为E．一质量为m、电荷量为q的带电粒子(重力不计)由静止开始，经AB加速进入CD之间并发生偏转，最后打在荧光屏上，CD极板长均为x，与荧光屏距离为L，则：A．该粒子带负电B．该粒子在电场中的偏移量为EC．该粒子打在屏上O点下方和O相距Ex2UD．该粒子打在屏上的动能为qU2、在静电场中，将一电子从a点移至b点，静电力做功5eV，下列结论正确的是()A．电场强度的方向一定由b到aB．a、b两点的电势差是50VC．电子的电势能减少了5eVD．因电势零点未确定，故不能确定a、b间的电势差3、如图所示，为某静电除尘装置的原理图，废气先经过机械过滤装置再进入静电除尘区、图中虚线是某一带负电的尘埃(不计重力)仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹，A、B两点是轨迹与电场线的交点，不考虑尘埃在迁移过程中的相作用和电荷量变化，则以下说法正确的是A．A点电势高于B点电势B．尘埃在A点的加速度大于在B点的加速度C．尘埃在迁移过程中做匀变速运动D．尘埃在迁移过程中电势能始终在增大4、物理学中建立“速度”、“加速度”、“电阻”、“电场强度”等概念时采用了以下哪种科学方法：（）A．比值定义法B．建立理想物理模型C．等效替代D．控制变量5、电流表的内阻是Rg=100Ω，满刻度电流值是Ig=1mA，现欲把这电流表改装成量程为3V的电压表，正确的方法是（）A．应串联一个0.1Ω的电阻 B．应并联一个0.1Ω的电阻C．应串联一个2900Ω的电阻 D．应并联一个2900Ω的电阻6、如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们是一个四边形的四个顶点，ab//cd，ab⊥bc，2ab=cd=bc=2l，电场线与四边形所在平面平行.已知a点电势为24V，b点电势为28V，d点电势为12V.一个质子(不计重力)经过b点的速度大小为v0，方向与bc成450，一段时间后经过c点，则下列说法正确的是(

)A．c点电势为4VB．场强的方向由a指向cC．质子从b运动到c所用的时间为2D．质子从b运动到d电场力做功为-16eV二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，在真空中A、B两块平行金属板竖直放置并接入电路．调节滑动变阻器，使A、B两板间的电压为U时，一质量为m、电荷量为－q的带电粒子，以初速度v0从A板上的中心小孔沿垂直两板的方向射入电场中，恰从A、B两板的中点处沿原路返回(不计重力)，则下列说法正确的是A．使初速度变为2v0时，带电粒子将从B板中心小孔射出B．使初速度变为2v0时，带电粒子恰能到达B板C．使初速度v0和电压U都增加为原来的2倍时，带电粒子恰能到达B板D．使初速度v0和电压U都增加为原来的2倍时，带电粒子将从B板中心小孔射出8、如图所示，电源电动势为E，内阻为r。当滑动变阻器R2的滑片P向左滑动时，下列说法正确的是A．电阻R3消耗的功率变大B．电容器C上的电荷量变大C．灯L变暗D．R1两端的电压变化量的绝对值小于R2两端的电压变化量的绝对值9、如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成θ角，此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是()A．匀强电场的电场强度E＝B．小球动能的最小值为Ek＝C．小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小D．小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大10、用标有“6V,3W”的灯泡L1、“6V,6W”的灯泡L2与理想电压表和理想电流表连接成如图所示的实验电路，其中电源电动势E＝9V．右图是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线．当其中一个灯泡正常发光时()．A．电流表的示数为1AB．电压表的示数约为6VC．电路输出功率为4WD．电源内阻为2Ω三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）读出以下实验仪器的读数：(1)甲图为某次用螺旋测微器测量电阻丝直径d时的示数，则d=________mm；(2)乙图为用多用电表×100Ω挡测某电阻，表针所指的示数为R=________Ω。12．（12分）用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，所用电流表和电压表的内电阻分别为0.1Ω和1KΩ，如图为所需的器材．（1）请完成它们的实验电路_______，注意两个电表要选用适当量程，并要求变阻器的滑动片在左端时其电阻值最大．（2）一位同学记录的6组数据见下表，试根据这些数据在图中画出U-I图线，根据图线求出电池的电动势E=_________V，内阻r=________Ω．I/A0.120.200.310.320.500.57U/V1.371.321.241.181.191.05（3）上述实验的测量结果为E测__________E真（填“>”“<”或“=”）四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）质谱仪在同位素分析、化学分析、生命科学分析中有广泛的应用。如图为一种单聚焦磁偏转质谱仪工作原理示意图，在以O为圆心，OH为对称轴，夹角为2α的扇形区域内分布着方向垂直纸面的匀强磁场。离子源S产生的各种不同正离子束（速度可看成零），经加速电压U0加速后，从A点进入偏转电场，如果不加偏转电压，比荷为的离子将沿AB垂直磁场左边界进入扇形磁场，经过扇形区域，最后从磁场右边界穿出到达收集点D，其中，，B点是MN的中点，收集点D和AB段中点对称于OH轴；如果加上一个如图所示的极小的偏转电压，该离子束中比荷为的离子都能汇聚到D点。试求：(1)离子到达A点时的速度大小；(2)磁感应强度的大小和方向；(3)如果离子经过偏转电场后偏转角为，其磁场中的轨道半径和在磁场中运动的时间。14．（16分）如图所示，图线AB是某闭合电路的路端电压随电流变化的关系图线，OM是某定值电阻R的伏安特性曲线，由图求：（1）R的阻值；（2）处于直线OM与AB交点C时电源的输出功率；（3）电源的最大输出功率。15．（12分）如图所示，竖直放置的半圆形绝缘光滑轨道半径R=40cm，下端与绝缘粗糙的水平面平滑连接，小物块与水平面间的动摩擦因数µ=0.5，AB间距离S=1.2m.整个装置处于方向竖直向下，大小为E=103V/m的匀强电场中，一质量为m=10g、带电量为q=+10-4C的小物块（可视为质点），从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动，沿半圆形轨道恰好能通过最高点C，取g=10m/s2，试求：（1）小物块从C点抛出后落地点与B点间的水平距离；（2）v0的大小和过B点时轨道对小物块的支持力大小；

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解题分析】

A.带电粒子在偏转电场中沿电场线的方向发生偏转，受力的方向与电场线的方向相同，所以粒子带正电；故A错误；B.对于带电粒子通过加速电场的过程,根据动能定理有：qU=1设带电粒子刚好飞出偏转电场，则此时粒子沿电场方向的位移恰为y，即y=1又：a=qE/m电子通过偏转电场的时间t=x/v代入数据解得该粒子在电场中的偏移量为：y=ExC.粒子射出电场时，沿y方向是速度：vy=at=qEx偏转角：tanθ=vy/v=qEx该粒子打在屏上O点下方和O相距：H=y+L⋅tanθ=Ex2D.对于带电粒子通过加速电场的过程，根据动能定理有：qU=12故选：C【题目点拨】根据电场力方向与电场线方向关系判断粒子带正电还是负电；带电粒子先在AB间做匀加速直线运动然后CD间做类平抛运动，出了电场后做匀速直线运动．粒子在加速电场中，由动能定理求解获得的速度v0的大小，粒子在偏转电场中，做类平抛运动，由牛顿第二定律求得加速度．粒子水平方向做匀速直线运动，由水平位移l和v0求出运动时间．粒子在竖直方向做初速度为零的匀加速运动，由位移公式求解侧向偏移量y，射出磁场后做匀速直线运动，根据位移速度公式求解位移，进而即可求解侧移y．2、C【解题分析】

A、电场力做正功，电势能减小，电子带负电，所以从低电势运动到了高电势，即b点电势高于a点电势，电场线的方向是电势降落最快的方向，所以电势降落的方向不一定是电场的方向；故A错；B、根据W=qUab，可知5eV=﹣eUab，故Uab=﹣5v，故B错误；C、将一电子由a点移到b点，电场力做功5eV，故电子的电势能减小了5eV．故C正确；D、由于电势是一个相对性的概念，故电势的高低与零电势的选取有关，所以在零电势点未确定时，不能确定a、b两点的电势，电势的高低与零电势的选取有关，而电势差的大小与零电势点的选取无关，不能确定a、b两点的电势，但能确定a、b间的电势差．故D错误．故选C．【题目点拨】加强对基本概念的理解才能顺利解决概念性的题目，另外在做题时一定要仔细推导，不能凭想当然解题．3、B【解题分析】沿电场线方向电势降低，由图可知，B点的电势高于A点电势，故A错误；由图可知，A点电场线比B点密集，因此A点的场强大于B点场强，故A点的电场力大于B点的电场力，则A点的加速度大于B点的加速度，故B正确；放电极与集尘极间建立非匀强电场，尘埃所受的电场力是变化的．故粒子不可能做匀变速运动，故C错误；由图可知，开始速度方向与电场力方向夹角为钝角，电场力做负功，电势能增大；后来变为锐角，电场力做正功，电势能减小；对于全过程而言，根据电势的变化可知，电势能减小，故D错误．故选B．点睛：本题考查考查分析实际问题工作原理的能力，解题时要明确电场线的分布规律，并且能抓住尘埃的运动方向与电场力方向的关系是解题突破口．4、A【解题分析】

速度等于位移与所用时间的比值，加速度是速度变化量与所用时间的比值，电阻是电压与电流的比值，电场强度是试探电荷所受的电场力与其电荷量的比值，这三个物理量都是采用比值定义法定义的，故A正确，BCD错误。故选A。【题目点拨】比值定义法是常用的物理思想方法，要抓住比值法的共性理解物理量的意义．5、C【解题分析】

改装成电压表要串联电阻分压，串阻值为：，则ABD错误，C正确；故选C．【题目点拨】此题考查的电表的改装原理，知道电流计改装成电压表要串联分压电阻，改装成电流表要并联分流电阻．6、C【解题分析】

连接bd，bd连线的中点N电势与c点相等，是20V；作出等势线Nc就能判断场强方向；质子从b→c做类平抛运动，根据v0方向的分位移为2l【题目详解】A、三角形bcd是等腰直角三角形，具有对称性，bd连线四等分，如图所示，已知a点电势为24V，b点电势为28V，d点电势为12V，且ab∥cd，ab⊥bc，2ab=cd=bc=2L，因此根据几何关系，可得M点的电势为24V，与a点电热势相等，从而连接aM，即为等势面；

三角形bcd是等腰直角三角形，具有对称性，bd连线中点N的电势与c相等，为20V，故A错误；B、Nc为等势线，其垂线bd为场强方向，即场强方向为b→d，故B错误；C、质子从b→c做类平抛运动，沿初速度方向分位移为2l，此方向做匀速直线运动，则t=2lD、电势差Ubd=16V，则质子从b运动到d电场力做功为16eV，故D二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AC【解题分析】

设带电粒子进入电场中的位移为s，根据动能定理得：，又，得，由此可见，要使带电粒子进入电场后在非常接近B板处，s变为原来的2倍，采取的方法有：使带电粒子的初速度变为；或使A、B两板间的电压变为；或使初速度和电压U都增加到原来的2倍，故AC正确，BD错误．8、BCD【解题分析】

A．当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电阻变小，则外电路的总电阻变小，小电阻分小电压，则外电压变小，故消耗的功率：变小，故A错误；B．变小，外电路的总电阻变小，则干路总电流变大，而上电压变小，则电流变小，故上电流变大，电压变大，故电容器两端电压变大，，则电荷量变大，故B正确；C．变小，小电阻分小电压，则的电压变小，灯泡的电压变小，故灯L变暗，故C正确；D．两端的电压变大，两端的电压变小，二者电压之和等于外电压，由前面分析之外电压变小，故两端增加的电压小于两端减小的电压，故D正确。9、AB【解题分析】

A．小球静止时细线与竖直方向成θ角，受重力、拉力和电场力，三力平衡，根据平衡条件，有：mgtanθ＝qE解得E＝故A正确；B．小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，在等效最高点A速度最小，拉力为零，根据牛顿第二定律，有：则最小动能故B正确；C．运动过程中小球的机械能和电势能之和不变，则小球运动至电势能最大的位置时机械能最小，小球带负电，则小球运动到圆周轨迹的最左端时机械能最小，故C错误；D．小球从初始位置开始，若在竖直平面内逆时针运动一周，电场力先做正功后做负功再做正功，则其电势能先减小后增大再减小，同理，若顺时针运动一周，其电势能先增大后减小再增大，故D错误。故选AB。10、CD【解题分析】

由题可知，若正常发光，，若正常发光，，两个小灯泡串联，只有一个灯泡正常发光，则为正常发光．A项，电流表示数为，故A项错误．B项，电压表测量灯泡的电压，由图乙可知，曲线A对应灯泡，当电流为时，此时电压为2V所以电压表示数为2V，故B项错误．C项，电路输出功率为，故C项正确．D项，电源内阻为，故D项正确．综上所述，本题正确答案为CD．三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、0.7301100【解题分析】

(1)[1]根据螺旋测微器读数方法可知读数为：d=0.5mm+23×0.01mm=0.730mm(2)[2]多用电表使用×100Ω挡，故读数为：R=11×100Ω=1100Ω12、1.460.72<【解题分析】（1）根据要求，变阻器的滑动触头滑至最左端时，其使用电阻值最大，电源的内阻是比较小的，为了减小误差，采用电流表的内接法，按要求连实验实物图，如图（2）根据这些数据作出U-I图象如图．在U-I图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，所以由图可以读出电源的电动势为1.46V，图象中的斜率表示电源的内阻，所以电源的内阻为：.（