2024届湖北省宜昌市第二中学物理高二上期中学业水平测试模拟试题含解析

2024届湖北省宜昌市第二中学物理高二上期中学业水平测试模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、图甲为某一小灯泡的U—I图线,现将两个这样的小灯泡并联后再与一个3Ω的定值电阻串联,接在内阻为2Ω，电动势为5V的电源两端,如图乙所示,则()A．此时电源内电路功率大于外电路功率B．通过电流表的电流为0.6A,此时每盏小灯泡的电功率为0.6WC．内电路上的电压为2V,此时内电路的电功率为0.36WD．通过R的电流为0.3A,此时R的电功率为0.9W2、如图所示，电源电动势为E，内阻为r．电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）．当电键S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。有关下列说法中正确的是（）A．只逐渐增大R1的光照强度，电阻R0消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流B．只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻R3中有向上的电流C．只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向上运动D．若断开电键S，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动3、将一个内阻为100Ω、满偏电流为3mA的电流表，改装成量程为0~0.6A的电流表，则需要A．串联一个阻值约为0.5Ω的电阻 B．串联一个阻值约为5Ω的电阻C．并联一个阻值约为0.5Ω的电阻 D．并联一个阻值约为5Ω的电阻4、若用E表示电源电动势，U表示外电压，Ur表示内电压，R表示外电路总电阻，r表示内阻，I表示总电流强度，则下列各关系式中一定正确的是（）A．Ur=IR B．E=U+Ir C． D．5、图中的四幅图展示了某同学做引体向上运动前的四种抓杠姿势，其中手臂受力最小的是A． B． C． D．6、真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为F，如果保持它们所带的电荷量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，则它们之间作用力的大小等于（）A．F B．2F C． 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、如图所示，ABCA为一个半圆形的有界匀强磁场，O为圆心，F、G分别为半径OA和OC的中点，D、E点位于边界圆弧上，且DFIIEG//BO．现有三个相同的带电粒子（不计重力）以相同的速度分别从B、D、E三点沿平行BO方向射入磁场，其中由B点射入磁场粒子1恰好从C点射出，由D、E两点射入的粒子2和粒子3从磁场某处射出，则下列说法正确的是（）A．粒子2从O点射出磁场B．粒子3从C点射出磁场C．粒子1、2、3在磁场的运动时间之比为3：2：2D．粒子2、3经磁场偏转角不同8、如图所示，A、B两球所带电荷量均为2×10－5C，质量均为0.72kg，其中A球带正电荷，B球带负电荷，A球通过绝缘细线吊在天花板上，B球一端固定绝缘棒，现将B球放在某一位置，能使绝缘细线伸直，A球静止且与竖直方向的夹角为30°，则B球距离A球的距离不可能为（）A．0.5m B．0.8m C．1.2m D．2.5m9、如图所示，倾角为θ的绝缘斜面固定在水平面上，当质量为m、带电荷量为＋q的滑块沿斜面下滑时，在此空间突然加上竖直方向的匀强电场，已知滑块受到的电场力小于滑块的重力．则：A．若滑块匀速下滑，加上竖直向上的电场后，滑块将加速下滑B．若滑块匀速下滑，加上竖直向下的电场后，滑块仍匀速下滑C．若滑块匀减速下滑，加上竖直向上的电场后，滑块仍减速下滑，但加速度变小D．若滑块匀加速下滑，加上竖直向下的电场后，滑块仍以原加速度加速下滑10、如图甲，一带电物块无初速度地放上皮带轮底端，皮带轮以恒定大小的速率沿顺时针传动，该装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，物块由底端E运动至皮带轮顶端F的过程中，其图像如图乙所示,物块全程运动的时间为4.5s,关于带电物块及运动过程的说法正确的是A．该物块带正电B．皮带轮的传动速度大小一定为1m/sC．若已知皮带的长度,可求出该过程中物块与皮带发生的相对位移D．在2～4.5S内,物块与皮带仍可能有相对运动三、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）利用如图所示的实验装置测量两节干电池组成的电源的电动势和内电阻．(1)某同学用如图甲所示的装置电路进行测量．在实验中发现变阻器的滑片由图中右端向左端逐渐滑动时，电流表示数逐渐增大，电压表的示数接近3.0V并且几乎不变，当滑片临近左端时，电压表示数急剧变化．出现这种问题，应更换一个总阻值比原来________(选填“大”或“小”)的变阻器．甲乙(2)在实验操作正确的情况下测得数据记录在下表中，请在图乙中作出U-I图象______U/V2.942.862.812.762.712.62I/A0.060.120.180.240.300.38(3)根据U-I图象，可得该电池组的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.(结果均保留2位有效数字).(4)本实验存在系统误差，原因是________(选填“①电压表分流”或“②电流表分压”前面的序号)，由此造成电源内阻测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值．12．（12分）某学习小组要描绘一只小电珠(2.5V，0.5A)的伏安特性曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：A．电源E(电动势为3.0V，内阻不计)B．电压表V1(量程为0～3.0V，内阻约为2kΩ)C．电压表V2(量程为0～15.0V，内阻约为6kΩ)D．电流表A1(量程为0～0.6A，内阻约为1Ω)E．电流表A2(量程为0～100mA，内阻约为2Ω)F．滑动变阻器R1(最大阻值10Ω)G．滑动变阻器R2(最大阻值2kΩ)（1）为了减小实验误差，实验中电压表，电流表，滑动变阻器应分别选择________．(填器材前面的选项字母)（2）为提高实验精度，请你为该学习小组设计电路图，并画在虚线框中_____________．（3）下表中的各组数据是此学习小组在实验中测得的，根据表格中的数据在方格纸上作出该电珠的伏安特性曲线______________________．（4）如果用一个电动势为1.5V，内阻为3Ω的电源与该小电珠组成电路，则该小电珠的实际功率为__________(结果保留两位有效数字)．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）如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，AB段光滑水平，BC段为光滑圆弧，对应的圆心角θ＝37º，半径r＝2.5m，CD段平直倾斜且粗糙，各段轨道均平滑连接，倾斜轨道所在区域有场强大小为E＝2×105N／C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场．质量m＝5×10－2kg、电荷量q＝＋1×10－6C的小物体（视为质点）被弹簧枪发射后，沿水平轨道向左滑行，在C点以速度v0＝3m／s冲上斜轨．以小物体通过C点时为计时起点，0.1s以后，场强大小不变，方向反向．已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ＝0.1．设小物体的电荷量保持不变，取g＝10m／s2，sin37º＝0.6，cos37º＝0.2．（1）求弹簧枪对小物块所做的功；（2）在斜轨上小物体能到达的最高点为P，求CP的长度．14．（16分）如图所示，长L=0.4m的两平行金属板A、B竖直放置，相距d=0.02m，两板间接入的恒定电压为182V，B板接正极，一电子质量m=9.1×10-31kg，电荷量q=1.6×10-19C，以v0=4×107m/s的速度紧靠A板向上射入电场中，不计电子的重力。求：（1）电子的加速度a（2）电子能否射出电场？若能，计算在电场中的偏转距离；若不能，在保持电压不变的情况下，B板至少平移多少，电子才能射出电场？15．（12分）在水平向右的匀强电场中，有一绝缘直杆固定在竖直平面内，杆与水平方向夹角为53°，杆上A、B两点间距为L．将一质量为m、带电量为q的带正电小球套在杆上，从A点以一定的初速度释放后恰好沿杆匀速下滑．已知匀强电场的场强大小为E=．求：（1）轨道与小球间的动摩擦因数μ；（2）从A点运动到B点过程中，小球电势能的变化量．（sin53°=0.8，重力加速度为g）

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、B【解题分析】

A．此时外电路电阻大于内电阻，根据P=I2R可知，电源内电路功率小于外电路功率，选项A错误；B．设通过每个小灯泡的电流为I，电压为U，则电路中总电流为2I．根据闭合电路欧姆定律得：U=E-2I（R+r）代入得：U=5-10I当U=0时，I=0.5A；当I=0时，U=5V。

在U-I图上作出U=5-10I的图象如图：

此图线与小灯泡的U-I图线的交点即为乙图状态下小灯泡的工作状态，由图读出通过每盏小灯泡的电流强度为I=0.3A，电压为U=2V，则此时通过电流表的电流为0.6A，每盏小灯泡的电功率为P=UI=0.6W；故B正确；C．内电路上的电压为0.6×2V=1.2V，此时内电路的电功率为Pr=I2r=0.62×2=0.72W选项C错误；D．通过R的电流为0.6A，此时R的电功率为PR=I2R=0.62×3=1.08W，选项D错误。2、A【解题分析】

A.只逐渐增大R1的光照强度，R1的阻值减小，总电阻减小，总电流增大，电阻R0消耗的电功率变大，滑动变阻器的电压变大，电容器两端的电压增大，电容下极板带的电荷量变大，所以电阻R3中有向上的电流，故A正确；B.电路稳定时，电容相当于开关断开，只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，对电路没有影响，故B错误；C.电路中有效总电阻不变，总电流不变，则电压表的示数不变。电容器两板间的电压变大，由可知电场力变大，带点微粒向上运动，故C错误；D.若断开电键S，电容器处于放电状态，电荷量变小，电场强度减小，故粒子将向下运动；故D错误。3、C【解题分析】

把电流表改装成大量程的电流表需要并联分流电阻，应用并联电路特点与欧姆定律求出并联电阻阻值．【题目详解】把电流表改装成0.6A的电流表需要并联一个分流电阻，分流电阻阻值为：；故C正确，ABD错误；故选C．【题目点拨】本题考查了电压表与电流表的改装，知道电表的改装原理，应用串并联电路特点与欧姆定律即可解题．4、B【解题分析】

A.内电路为纯电阻电路，由欧姆定律得，内电压Ur

=

Ir

，故A项错误；B.根据电动势的意义，电动势一定等于内外电压之和，即E=U+Ir，故B项正确；C.根据闭合欧姆定律，外电路是纯电阻电路时，有，故C项错误；D.根据闭合欧姆定律，外电路是纯电阻电路时，有：，故D项错误。5、B【解题分析】

由图可知，D项中手臂受力是B项中的2倍，肯定不是最小．排除D项；设两手臂之间夹角2θ时，手臂的拉力为F，人的质量为m，如下图所示：由平衡条件得：2Fcosθ=mg，得到F=，由数学知识可知，当θ=0°，即手臂平行时cosθ最大，F最小．故选B6、D【解题分析】

由点电荷库仑力的公式可以得到，电量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，库仑力将变为原来的，故D正确，A、B、C错误；故选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、ABC【解题分析】

AB.三个相同的带电粒子(不计重力)以相同的速度分别从B、D、E三点沿平行BO方向射入磁场，故三粒子运动半径、周期相同；由B点射入磁场粒子1恰好从C点射出，粒子都向右偏转，且半径r=R；根据几何关系可以证明，粒子3沿EG方向位移为时，沿GC方向位移为R，恰好从C点射出；同理，粒子2恰好从O点射出。故A正确，B正确；CD.粒子2、3转过的中心角为60°，粒子1转过的中心角为90°，所以粒子1、2、3在磁场的运动时间之比为3：2：2，故C正确，D错误。故选：ABC。8、CD【解题分析】

选A球为研究对象，它受重力、库仑力和细线的拉力，三力平衡，由几何关系得，库伦力得最小值为而由得则B球距离A球的距离不可能为1.2m和2.5m。故选CD。9、BC【解题分析】

由题意可知考查力的平衡和牛顿第二定律应用，根据平衡条件和牛顿第二定律分析可得。【题目详解】A.若滑块匀速下滑，，加上竖直向上的电场后，滑块受到竖直向上的电场力作用，设电场力为F，滑块继续匀速度运动，故A错误；B.若滑块匀速下滑，，加上竖直向下的电场后，滑块受到竖直向下的电场力作用，设电场力为F，，说明滑块仍匀速下滑，故B正确。C.若滑块匀减速下滑，加上竖直向上的电场后，滑块仍减速下滑，合力减小，加速度变小，故C正确；D.若滑块匀加速下滑，加上竖直向下的电场后，滑块受到的合力增大，加速度增大，故D错误。【题目点拨】滑块原来匀速运动，受力平衡，加上电场后合力为零，仍做匀速运动。若滑块向下做匀加速、匀减速运动，根据牛顿第二定律列出方程求出开始时的加速度，加电场力后受力分析根据牛顿第二定律列出方程求出后来加速度，比较先后加速度的大小可得。10、AD【解题分析】

由图乙可知，物块做加速度逐渐减小的加速运动。物块的最大速度是1m/sA项：对物块进行受力分析可知，开始时物块受到重力、支持力和摩擦力的作用，设动摩擦因数为μ，沿斜面的方向：μFN-mgsinθ=ma

①物块运动后，又受到洛伦兹力的作用，加速度逐渐减小，由①式可知，物块的加速度逐渐减小，一定是FN逐渐减小，而开始时：FN=mgcosθ，后来：FN′=mgcosθ-f洛，即洛伦兹力的方向是向上的。物块沿传送带向上运动，由左手定则可知，物块带正电，故A正确；B、D项：物块向上运动的过程中，洛伦兹力越来越大，则受到的支持力越来越小，结合①式可知，物块的加速度也越来越小，当加速度等于0时，物块达到最大速度，此时：mgsinθ=μ（mgcosθ-f洛）②由②可知，只要传送带的速度大于等于1m/s，则物块达到最大速度的条件与传送带的速度无关，所以传送带的速度可能是1m/s，有可能是大于1m/s，物块可能相对于传送带静止，有可能相对于传送带不静止。故B错误，D正确；C项：由以上的分析可知，传送带的速度不能判断，所以若已知皮带的长度，也不能求出该过程中物块与皮带发生的相对位移。故C错误。故选：D。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、小如图：3.01.0①小于【解题分析】

（1）滑动变阻器串联在电路中，电压表测量滑动变阻器电压，刚开始滑动触头P由右端向左端逐渐滑动时，电流表示数逐渐增大，电压表的示数接近3.0V并且几乎不变，说明随着电阻的变小，滑动变阻器的电阻占整个电路电阻的比例变化不大，直到当滑动触头P滑至临近左端时，电压表的示数急剧变化，说明滑线变阻器的总电阻太大，所以原因是：滑动变阻器阻值太大，有效使用的部分短，改进方法为：选择阻值更小的滑动变阻器.

（2）根据实验数据做出的图像如图；根据闭合电路欧姆定律可知，U=E-Ir，则电动势E=3.0V；内阻．

（3）本实验存在系统误差，原因是电压表分流，使得电流表示数小于干路电流；外电路短路时，电压表分流为零，实际电流等于电流表电流，电压越大，电压表分流越多，实际电流大于电流表电流越多，图象斜率的绝对值将越大，由此造成电源内阻测量值小于真实值．【题目点拨】本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理，知道实验中应用图象求解电动势和内电阻的基本方法．12、（1）B；D；F（2）如图所示；（3）如图所示；（4）0.19W【解题分析】

（1）小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选择B测量误差较小，灯泡的额定电流为0.5A，电流表选择D测量误差较小．总阻值2kΩ的滑动变阻器阻值较大，使用时测量误差较大，所以滑动变阻器选择F．

（2）由于电压电流从零开始测起，所以滑动变阻器采用分压式接法，灯泡的电阻大约为5Ω，远小于电压表的内阻，属于小电阻，所以电流表采用外接法．电路图如图所示．

（3）根据表格中的数据描点作图，用平滑曲线连接，如图所示．

（4）电源外电压U=E-Ir=1.5-3I，作出U-I图线，交点对应的电流I=0.25A，U=0.75V，则P=UI=0.75×0.25W≈0.19W．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、(1)Wf=0.475J(2)s=0.57m【解题分析】试题分析：（1）设弹簧枪对小物体做功为Wf，由动能定理即可求解；（2）对小物体进行受力分析，分析物体的运动情况，根据牛顿第二定律求出加速度，结合运动学基本公式即可求解．解：（1）设弹簧枪对小物体做功为Wf，由动能定理得Wf﹣mgr（l﹣cosθ）=mv02①代人数据得：Wf=0.475J②（2）取沿平直斜轨向上