2024届辽宁省葫芦岛市协作体物理高二上期中学业水平测试模拟试题含解析

2024届辽宁省葫芦岛市协作体物理高二上期中学业水平测试模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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，沿x轴正向的匀强电场E中，有一动点A以O为圆心，r＝OA为半径做逆时针转动一周，O与圆周上的A点的连线OA与x轴正向(E方向)成θ角，则此圆周上各点与A点间最大的电势差为()A．U＝Er B．U＝Er(sinθ＋1)C．U＝Er(cosθ＋1) D．U＝2Er2、下列物理量属于矢量的是（）A．磁感应强度B．磁通量C．电流强度D．电阻率3、汤姆生用来测定电子比荷的实验装置如图所示．从真空管中K极发射的一束电子初速度近似为零经KA间的电场加速后，穿过中心的小孔沿中心轴的方向进入到两块平行极板P和P间的区域最后打在荧光屏的中心O点处，形成一个亮点．已知KA间加速电压大小为U，电子电荷量大小为e、质量为m．下列说法正确的是A．电子到达A点时的速度大小为B．若在PP间加向下的匀强电场，则亮点将出现在点下方C．若在间加向下的匀强电场，则电子通过间的时间比不加电场时长D．若在间同时加向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，则亮点仍可能出现在点4、如图所示把四个完全相同的灯泡连成甲，乙两电路，U甲=2U乙，四个灯泡都正常发光，两个电路消耗的总功率用P甲、P乙表示，电阻R1、R2的功率用P1、P2表示，则下列关系正确的是：（）A．P甲=P乙B．R1=R2C．P2=4P1D．R1=2R25、在阴极射线管中电子流方向由左向右，其上方置一根通有如图所示电流的直导线，导线与阴极射线管平行，则阴极射线将会()A．向上偏转 B．向下偏转C．向纸内偏转 D．向纸外偏转6、如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点．据此可知（）A．三个等势面中，a的电势最高B．带电质点通过P点时的电势能较Q点大C．带电质点通过P点时的动能较Q点大D．带电质点通过P点时的加速度较Q点大二、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，电路中A．B为两块竖直放置的金属板，G是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述哪些做法可以使指针张角增大（）A．使A．B两板靠近一些B．使A．B两板正对面积错开一些C．断开S后，使B板向右平移拉开一些D．断开S后，使A．B正对面积错开一些8、一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，如图所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动．匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动，把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期．若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图(1)所示.当把手以某一連度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图(2)所示．若用f0表示弹簧振子的固有频率，f表示驱动力的频率，则()A．由图线可知f0=4HzB．由图线可知f0=8HzC．由图线可知砝码做受迫振动的周期为8sD．由图线可知，缓慢增大把手转动速度至15r/min，稳定后砝码振动的振幅也将增大9、如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的右上方附近固定有一根长直导线，导线中通与了方向垂直纸面向里（即与条形磁铁垂直）的电流，与原来没有放置通电导线时相比较，磁铁受到的支持力N和摩擦力f的变化情况是A．N减小了 B．N增大了C．f始终为0 D．f不为0，且方向向右10、两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个电荷量为2C，质量为1kg的小物块从C点静止释放，其运动的v-t图像如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)．则下列说法正确的是()A．B点为中垂线上电场强度最大的点，电场强度E＝1V/mB．由C点到A点的过程中物块的电势能先减小后变大C．由C点到A点的过程中，电势逐渐升高D．AB两点电势差UAB＝－5V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）甲图所示游标卡尺的读数为_____cm，乙图所示螺旋测微器的读数为_______mm。12．（12分）如图甲所示，游标卡尺读数为_________mm，如图乙所示，螺旋测微器读数为_________mm．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）某水电站的水位落差为20m，通过水轮机的流量为10m³/s，发电效率为20%．水流通过水轮机时，使水轮机以的转速转动．水轮机带动的线圈共1000匝，线圈面积0.2m²，线圈置于磁感应强度为0.1T的匀强磁场中，线圈电阻不计．发电机先经过匝数比为1:10的升压变压器后经输电线输送到远处，再由降压变压器降压后给用户供电．若按最大功率供电时输电线路损耗的功率为发电机最大输出功率的2%，用户电压为220V．g取10N/kg，求：（1）输电线的总电阻；（2）降压变压器的匝数比．14．（16分）有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，通过在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况，如图所示为一钻孔，其形状为圆柱体，半径为10cm，设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率ρ＝0.314Ω·m，现在钻孔的上表面和底部加上电压，测得U＝100V，I＝100mA。(1)求该钻孔的深度。(2)若截取一段含盐水的圆柱体与电动势为200V、内阻为100Ω的电源相连，通电10min，当截取的圆柱体长度为多少时，盐水产生的热量最多，最多为多少？15．（12分）如图所示,质量为m、带电量为-q的小球在光滑导轨上运动，半圆形滑环的半径为R，小球在A点时的初速为V0，方向和斜轨平行.整个装置放在方向竖直向下，强度为E的匀强电场中，斜轨的高为H，试问：(1)小球离开A点后将作怎样的运动?(2)设小球能沿直线到达B点，那么，小球在B点对圆环的压力为多少?(3)在什么条件下，小球可以以匀速沿半圆环到达最高点，这时小球的速度多大?

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】

沿电场线方向距离A点最远的点与A点的电势差最大，则圆周上各点与A点间最大的电势差为，故选C.【题目点拨】此题关键是知道U=Ed的物理意义，注意d是电场中的两点沿电场线方向的距离.2、A【解题分析】

矢量是既有大小又有方向的物理量，标量是只有大小没有方向的物理量。【题目详解】矢量是既有大小又有方向的物理量，磁感应强度是矢量，而标量是只有大小没有方向的物理量，电流强度、电阻率和磁通量都是标量，故A正确，B、C、D错误。故应选：A。【题目点拨】对于矢量与标量，要掌握它们之间的区别：矢量有方向，标量没有方向；同时注意矢量的运算应符合平行四边形定则。3、D【解题分析】

由动能定理可求得电子到达A点时的速度；在PP间加电场或磁场时，通过分析受力得出电子的运动特点，从而分析各个选项．【题目详解】由动能定理得：，解得：，故A错误；若在PP间加向下的匀强电场，电子在PP间受到的电场力向上，电子将向上偏转，所以亮点将出现在点上方，故B错误；若在PP间加向下的匀强电场，电子在PP间运动时水平方向做匀速运动，运动时间，不变，故C错误；若在间同时加向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电子进入PP间受到的电场力向上，洛伦兹力向上，若满足，则电子将做匀速运动，亮点仍出现在点，故D正确；故选D．【题目点拨】本题是带电粒子在电场、复合场中运动的问题，类平抛运动根据运动的分解法研究，电子在复合场中，是速度选择器的原理，难度适中．4、A【解题分析】试题分析：四个灯泡都能正常发光，说明通过灯泡的电流达到了额定电流，甲电路干路电流为，甲电路消耗的总功率为，乙电路中干路电流为，乙电路消耗的总功率为，所以两电路的总功率相等，所以A项正确；无论串联电路还是并联电路总功率等于各个元件的功率之和，总功率相等，两个灯泡的功率也是相等，所以两个电阻的功率也是相等的，所以C项错误；，，电阻的关系为，所以B、D项错误。考点：本题考查了电动率【名师点睛】应用串并联电路的知识，得出电流的关系，选择电功率的公式。5、B【解题分析】

由题意可知，直线电流的方向由左向右，根据右手定则，可判定直导线下方的磁场方向为垂直纸面向里，而阴极射线电子运动方向由左向右，由左手定则知(电子带负电，四指要指向其运动方向的反方向)，阴极射线将向下偏转A．向上偏转与分析不符，A错误B．向下偏转符合分析，B正确C．向纸面内偏转不符合分析，C错误D．向纸面外偏转不符合分析，D错误6、BD【解题分析】试题分析：由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向右下方；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场强度大．解：A、电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故c等势线的电势最高，a等势线的电势最低，故A错误；B、根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，故P点的电势能大于Q点的电势能，故B正确；C、从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的动能小于Q点的动能，故C错误；D、等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置电场强，电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大，故D正确．故选BD．【点评】解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场强度、电势能、动能等物理量的变化．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、CD【解题分析】

试题分析：闭合S，则两极板和电源相连，所以电压不变，即指针的角度不变，AB错误，断开S后，两极板的电荷量不变，根据公式C=εS4πkd可得使B板向右平移拉开一些后，电容减小，根据公式C=QU可得电势差增大，故指针角度变大，C正确，使A、B两板正对面积错开一些，电容减小，根据公式考点：本题考查了电容的动态分析点评：在做此类型的题目时，需要先根据公式C=εS4πkd判断电容的变化，然后再根据公式8、CD【解题分析】

ABC．有图像可知弹簧振子的固有周期为4s，因此弹簧振子的固有频率为，弹簧振子做受迫振动的周期为8s，受迫振动的频率为，故AB错误；C正确；D．当转速n=15r/min=，即受迫振动的频率和弹簧振子的固有频率相同，物体达到共振，因此振幅增大，故D正确．9、BD【解题分析】以导线为研究对象，由左手定则判断得知导线所受安培力方向斜向右上方；根据牛顿第三定律得知，导线对磁铁的安培力方向斜向左下方，磁铁有向左运动的趋势，受到向右的摩擦力，同时磁铁对地的压力增大；故B、D正确．本题考查灵活运用牛顿第三定律选择研究对象的能力．关键存在先研究导线所受安培力．10、AD【解题分析】

A．带电粒子在B点的加速度最大，为所受的电场力最大为Fm=mam=1×2N=2N则场强最大值为故A正确；B．从速度时间图象可知，由C到A的过程中，物块的速度一直增大，电场力对物块做正功，电势能一直减小，故B错误；C．据两个等量同种正电荷其连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧，故由C点到A点的过程中电势逐渐减小，故C错误；

D．从速度时间图象可知，A、B两点的速度分别为vA=6m/s，vB=4m/s，再根据动能定理得解得：UAB=-5V故D正确．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、1.0151.605±0.003【解题分析】

[1]游标卡尺的主尺读数为10mm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为3×0.05mm=0.15mm所以最终读数为10mm+0.15mm=10.15mm=1.015cm[2]螺旋测微器的固定刻度为1.5mm，可动刻度为10.5×0.01mm=0.105mm所以最终读数为1.5mm+0.105mm=1.605mm12、50.150.730【解题分析】

[1]游标卡尺读数为：5cm+0.05mm×3=50.15mm；[2]螺旋测微器读数为：0.5mm+0.01mm×23.0=0.730mm．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）1.25Ω（2）【解题分析】

(1)发电机的输出电压的有效值:代入数据得：最大输出功率：代入数据得：发电机的最大输出电流的有效值：输电线中的最大电流有效值与发电机最大输出电流有效值的关系：代入数据得：(2)升压变压器副线圈的电压为，则：降压变压器原线圈的电压为，则：降压变压器原副线圈电压关系为：代入数据得：14、(1)100m；(2)10m，6×104J【解题分析】

(1)盐水电阻由电阻定律、解得：h＝100m(2)当圆柱体电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，盐水产生热量最多。电源内阻r＝100Ω，则截取的圆柱体内阻也应该等于R′＝100Ω圆柱体长度圆柱体与电源组成闭合电路，电流热量最多为15、（