山西省芮城市2024届物理高二上期中联考模拟试题含解析

山西省芮城市2024届物理高二上期中联考模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1V、2V、3V，则下列说法正确的是()A．匀强电场的场强大小为10V/mB．匀强电场的场强大小为V/mC．电荷量为1.6×10－19C的正点电荷从E点移到F点，电荷克服电场力做功为1.6×10－19JD．电荷量为1.6×10－19C的负点电荷从F点移到D点，电荷的电势能减小4.8×10－19J2、规定向东为位移的正方向，今有一个皮球停在水平面的某处，轻轻踢它一脚，使它向东做直线运动，经5m远与墙相碰，后又向西做直线运动，经7m而停下。则上述过程中皮球通过的路程和位移分别是：A．12m、2m B．12m、－2m C．－2m、2m D．2m、－2m3、图展示了等量异种点电荷的电场线和等势面。关于场中的A、B、C、D四点，下列说法正确的是（）A．A、B两点的电势和场强都相同B．A、C两点的场强相同，电势不同C．C、D两点的电势相同，场强不同D．C、D两点的电势不同，场强相同4、在光滑水平桌面上，质量为m的物体P和质量为2m的物体Q都可以视做质点，Q与轻质弹簧相连。设Q静止，P以某一初动能E0水平向Q运动并与弹簧发生相互作用，用E1表示弹簧具有的最大弹性势能，用E2表示Q具有的最大动能，用E3表示P具有的最小动能，则A．E1= B．E2=C．E2= D．E3=5、电场中有A、B两点，把电荷从A点移到B点的过程中，电场力对电荷做正功，则()A．电荷的电势能减少 B．电荷的电势能增加C．A点的场强比B大 D．A点的场强比B小6、下面说法正确的是（）A．根据磁感应强度定义式，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL乘积成反比B．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同C．一小段通电直导线在某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零D．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止二、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、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2×10－3C、质量为0.1kg的小物块(可视为质点)从C点静止释放，其运动的v－t图象如图乙所示，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．由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大B．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强大小E＝100V/mC．由C点到A点电势逐渐降低D．A、B两点间的电势差UAB＝500V8、如图为静电除尘原理的示意图，尘埃在电场中通过某种方式带电，在电场力的作用下向集尘极移并沉积，以达到除尘目的．下列表述正确的是（）A．向集尘极方向运动的尘埃带正电荷B．电场方向由集尘极指向放电极C．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大D．带电尘埃所受电场力的方向与电场力相同9、如图所示，带正电的A粒子和B粒子先后以同样大小的速度从宽度为d的有界匀强磁场的边界上的O点分别以30°和60°(与边界的夹角)射入磁场，又都恰好不从另一边界飞出，（不计重力）则下列说法中正确的是()A．A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比是1B．A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比是3C．A、B两粒子在磁场中做圆周运动的时间之比是5:4D．A、B两粒子在磁场中做圆周运动的时间之比是15:42+10、在如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板与灵敏的静电计相连，极板B接地，若极板B稍向上移动一点，下列说法正确的是A．两极板间的电压几乎不变B．电容器极板上所带电荷量变大C．电容器极板上所带电荷量几乎不变D．电容器两极板间的电压变大三、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）在探究小灯泡的伏安特性曲线时，所用小灯泡上标有“2.5V，0.6W”字样，实验室提供的器材有：A．电流表A1(内阻约为5Ω、量程为0～25mA)B．电流表A2(内阻约为1Ω，量程为0～300mA)C．电压表V1(内阻约为5kΩ、量程为0～3V)D．电压表V2(内阻约为15kΩ、量程为0～15V)E．滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω、额定电流为0.6A)F．滑动变阻器R2(最大阻值为1000Ω、额定电流为0.2A)G．稳压电源E（可输出恒定电压为9.0V）H．开关一个、定值电阻若干、导线若干由以上信息回答下列问题：(1)实验前设计的电路图如图甲所示。为了减小实验误差，该实验所用的电流表、电压表、滑动变阻器应分别为_____、_____、_____（选填器材前的字母)。为保护滑动变阻器和灯泡，应在电路中串联的定值电阻R0合适的电阻值应为________（选填“1Ω”“10Ω”“30Ω”或“100Ω”）。(2)请确定测量电路中电压表右侧导线的正确位置后，在图乙中用笔画线代替导线，将实物完整连接起来__________．12．（12分）电流、电压传感器是能通过数据采集器采集电流、电压的大小并直接输出电流、电压数值的精确测量仪器。某实验小组利用电流、电压传感器来做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验:（1）在实物图（甲）中，B传感器应该采用_______（填“电压传感器”或“电流传感器”）；（2）在实物图（甲）中，已正确连接了部分导线，请完成剩余部分的连接，要求电压传感器的示数能从零开始取值（画在答题纸上）_______；（3）开关闭合前，图（甲）中滑动变阻器触头应该处于_______（填“a”或“b”）端；（4）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图（乙）所示。现将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5Ω的电源两端，根据图中图像和该电源输出电流与路端电压的关系图线，可以得到小灯泡消耗的功率是_________W。（结果保留两位小数）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，在绝缘光滑水平面上，有一个边长为L的单匝正方形线框abcd，在外力作用下以恒定的速率v向右运动进入磁感应强度为B的有界匀强磁场区域；线框被全部拉入磁场的过程中线框平面保持与磁场方向垂直，线框的ab边始终平行于磁场的边界．已知线框的四个边的电阻值相等，均为R．求：（1）在ab边刚进入磁场区域时，线框内的电流大小；（2）在ab边刚进入磁场区域时，ab边两端的电压；（3）在线框被拉入磁场的整个过程中，线框中电流产生的热量．14．（16分）如图所示,在xOy平面的y轴左侧存在沿y轴正方向的匀强电场,y轴右侧区域Ⅰ内存在磁感应强度大小、方向垂直纸面向外的匀强磁场,区域Ⅰ、区域Ⅱ的宽度均为L,高度均为质量为m、电荷量为的带电粒子从坐标为的A点以速度沿方向射出,恰好经过坐标为的C点射入区域Ⅰ粒子重力忽略不计．（1）求匀强电场的电场强度大小E；（2）求粒子离开区域Ⅰ时的位置坐标；（3）要使粒子从区域Ⅱ上边界离开磁场,可在区域Ⅱ内加垂直纸面向内的匀强磁场试确定磁感应强度B的大小范围。15．（12分）如图所示，两光滑金属导轨，间距d＝0.2m，在桌面上的部分是水平的，处在磁感应强度B＝0.1T、方向竖直向下的有界磁场中，电阻R＝3Ω，桌面高H＝0.8m，金属杆ab的质量m＝0.2kg，电阻r＝1Ω，在导轨上距桌面h＝0.2m的高处由静止释放，落地点距桌面左边缘的水平距离s＝0.4m，g＝10m/s2.求：(1)金属杆进入磁场时，R上的电流大小；(2)整个过程中R上产生的热量．(3)整个过程中通过R的电荷量.

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】

连接AC，根据匀强电场电势随距离均匀变化（除等势面）的特点，AC中点的电势为2V，则EB为一条等势线，CA连线即为一条电场线，由BA间的电势差，由公式U=Ed求出场强大小；AF∥EB，则知AF也为一条等势线，可求出UEF，电场力做功就可以求解；【题目详解】AB、连接AC，AC中点电势为2V，与B电势相等，则EB连线必为一条等势线，BA间的电势差为，又，得场强，故B正确，A错误；C、由正六边形对称性，，则AF也为电场中的一条等势线，，由上可知，E的电势为，则电荷量为的正点电荷从E点移到F点，电场力做正功，而且为，故C正确；D、D点的电势等于C点的电势，，电荷量为的负点电荷从F点移到D点，电场力做功为，电势能减小，故D错误；故选BC．2、B【解题分析】

皮球向东运动，经过5m，与墙相碰后又向西运动，经7m后停下，所以总的路程为12m；位移是指从初位置到末位置的有向线段，皮球的总的运动过程是向西运动了2m，所以位移为-2m。A．12m、2m，与结论不相符，选项A错误；B．12m、－2m，与结论相符，选项B正确；C．－2m、2m，与结论不相符，选项C错误；D．2m、－2m，与结论不相符，选项D错误；3、C【解题分析】

A．由于对称性可知，A、B两点场强相同；由于沿着电场线方向电势降低，因此A点电势高于B点电势，A错误；B．A、C两点处由于电场线疏密不同，因此场强不同；由于沿着电场线方向电势降低，因此A点电势高于C点电势，B错误；C．C、D两点都处于同一等势面上，电势相同，但电场线的疏密不同，场强不同，C正确，D错误。故选C。4、C【解题分析】

A．设P的初速度为v0，则当PQ共速时，弹簧弹性势能最大，此时：最大弹性势能：选项A错误；BCD．当弹簧再次恢复到原长时，设P的速度为v1，Q具有的速度为v2；则：解得：则Q具有的最大动能：物块P的速度由v0先减小到0，然后反向增加到，则物块P动能最小值为E3=0；选项C正确，BD错误；故选C.5、A【解题分析】据题电荷从A点移到B点的过程中，电场力对电荷做正功，则电荷的电势能减少，故A正确，B错误；电场力做功的正负与场强的大小无关，所以不能判断场强的大小，故CD错误．所以A正确，BCD错误．6、B【解题分析】

A．磁场中某点的磁感应强度是由磁场本身决定的物理量与通电导线所受的安培力F以及IL乘积无关，选项A错误；B．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同，选项B正确；C．一小段通电直导线在某处不受磁场力作用，可能是导线与磁场方向平行，该处的磁感应强度不一定为零，选项C错误；D．磁感线在磁体的外部从N极到S极，在磁体内部是从S极到N极，组成闭合的曲线，故D错误。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、BC【解题分析】

由能量守恒定律分析电势能的变化情况．根据v-t图可知物块在B点的加速度最大，此处电场强度最大，根据牛顿第二定律求场强的最大值．由C到A的过程中物块的动能一直增大，根据电场线的方向分析电势的变化，由动能定理可求得AB两点的电势差．【题目详解】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A错误；带电粒子在B点的加速度最大，为am==2m/s2，所受的电场力最大为Fm=mam=0.1×2N=0.2N，则场强最大值为，故B正确；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正确；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

qUAB=mvB2-mvA2=×0.1×（42-62）J=-1J，解得：UAB=-500V，故D错误。故选BC。【题目点拨】明确等量同种电荷电场的特点是解本题的关键，要知道v-t图切线的斜率表示加速度，由动能定理求电势差是常用的方法．8、BC【解题分析】由图知，放电极为负电极，集尘极为正电极，电场方向为从集尘极指向放电极，被吸引到达集尘极的尘埃必带负电荷，则带电尘埃所受电场力方向与电场方向相反，故AD错B正确；由可可脂，同一位置，确定，随q增大而增大，故C正确．9、BD【解题分析】解：粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力，从而确定半径为：R=mvqB

如图：

由几何关系则有：Rcos30°+R=d；rcos30°+r=d

整理可以得到：Rr=32+3，故A错，B正确；由周期T=2πRv，10、CD【解题分析】电容器与电源未相连，则电容器极板上所带的电荷量不变，根据电容决定式：可知，极板B稍向上移动一点，则s减小，电容减小，根据可知，电压增大，故CD正确，AB错误。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、BCE10Ω【解题分析】

根据灯泡的额定值进行分析，从而明确电压表和电流表的选择，根据实验原理确定接法，从而明确滑动变阻器的选择，同时分析电源电动势，明确保护电阻的大小；明确实验原理和误差来源，从而确定电流表接法，并根据原理图确定实物图；【题目详解】(1)小灯泡上额定电压为2.5V，故电压表应选择C；额定电流为I=PU=0.62.5=0.24A，故电流表应选择B；本实验采用分压接法，故应采用小电阻E(2)由于灯泡内阻较小，满足Rx2=(U【题目点拨】本题考查灯泡伏安特性曲线的实验，要注意明确实验原理，掌握实验仪表的选择和数所处理的基本方法，注意电路图的正确分析方法是解题的关键。12、(1)电流传感器(2)如图；(3)a(4)0.10【解题分析】

解：(1)由图可知传感器与电路是串联关系，故应为电流传感器；(2)由题意可知，实验要求电压值从零开始调节，故应采用滑动变阻器分压接法，实验电路如图所示；(3)由图可知，测量部分与滑动变阻器右侧并联，为了让电压从零开始变化，滑片开始时应在最端；(4)根据闭合电路欧姆定律可得，代入数据可得，在图中作出电源的伏安特性曲线，交点为灯泡的工作点，由图可知电流为0.1A，电压为1.0V，则灯泡的功率。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）（2）（3）【解题分析】试题分析：（1）ab边切割磁感线产生的感应电动势为E=BLv通过线框的电流为，（2）ab边两端的电压为路端电压Uab＝E所以（3）线框被拉入磁场的整个过程所用时间线框中电流产生的热量考点：法拉第电磁感应定律【名师点睛】由法拉第电磁感应定律可求出感应电动势，由焦耳定律可