2024届新疆巴州焉耆县第三中学物理高二上期中学业水平测试模拟试题含解析

2024届新疆巴州焉耆县第三中学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、关于静电场的等势面，下列说法正确的是A．两个电势不同的等势面可能相交B．电场线与等势面处处相互垂直C．同一等势面上各点电场强度一定相等D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功2、原来都是静止的质子和α粒子，经过同一电场加速后，它们的动能大小之比为（）A．1：2B．1：1C．2：1D．2：33、研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是()A．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电B．实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大D．实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大4、如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a和b，内有带电量为q的某种自由运动电荷．导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B．当通以从左到右的稳恒电流I时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U，且上表面的电势比下表面的低．由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为A．，负 B．，正C．，负 D．，正5、用一个满偏电流为10mA、内阻为40Ω的电流表，一个电动势为1.5V、内阻为1Ω的干电池和一个可变电阻组装成一个欧姆表，可变电阻应选（）A．0～20Ω B．0～50ΩC．0～100Ω D．0～200Ω6、了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察与思考往往比掌握知识更重要，下列说法不符合物理学史实的是()A．法拉第最早提出电场的概念，并提出用电场线表示电场B．牛顿通过“理想斜面实验”，推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”C．库仑总结出了真空中静止点电荷之间相互作用的规律D．美国物理学家密立根最早用油滴实验精确地测出了元电荷e的电荷量二、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、在如图所示电路中，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表A、V1、V2和V3的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表A、V1、V2和V3示数变化量的大小分别用△I、△U1、△U2和AU3表示．下列说法正确的是（）A．U1I不变，B．U2I变大，C．U2I变大，D．U3I比值变大，8、如图甲所示电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器．闭合开关S，将R2的滑片P从最右端滑到最左端的过程中，两个电压表的示数随电路中电流I的变化关系分别如上图乙中图线a、b所示．若电表均为理想化，则以下论断正确的是（）A．图线a是电压表V2的示数变化情况B．电源内阻的阻值为10ΩC．电源的最大输出功率为3.6WD．滑动变阻器R2消耗的最大电功率为0.9W9、如图所示，在一个匀强电场(图中未画出)中有一个直角梯形ABCD，其中，E为AD的中点，F为BC的中点．一个带正电的粒子从A点移动到B点，电场力做功为WAB=3.0×10-6J；将该粒子从D点移动到C点，电场力做功为WDC=4.0×10-6J．则以下分析正确的是()A．若将该粒子从E点移动到F点，电场力做功为WEF=3.5×10-6JB．若将该粒子从E点移动到F点，电场力做功WEF有可能大于3.5×10-6JC．若将该粒子从B点移到C点，电场力做功为WBC=1.0×10-6J，则此匀强电场的方向一定是从A点指向B点的方向D．若该粒子的电量为2×10-6C，则A、B之间的电势差为1.5V10、某同学设计了一种静电除尘装置,如图甲所示，其中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道,其前、后面板为绝缘材料,上、下面板为金属材料．图乙是装置的截面图,上、下两板与电压恒为U的高压直流电源相连．带负电的尘埃被吸入矩形通道的水平速度为v0,当碰到下板后其所带电荷被中和,同时被收集．将被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值称为除尘率．不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用．要增大除尘率,则下列措施可行的是：（）A．只增大电压U B．只增大高度dC．只增大长度L D．只增大尘埃被吸入水平速度v0三、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）如图（a）是“测量电池的电动势和内阻”的实验电路，如果采用一节新干电池进行实验，实验时会发现，当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表读数变化很小，为了较精确地测量一节新干电池的内阻，加接一定值电阻，实验电路原理图如图（b）．可用以下给定的器材和一些导线来完成实验，器材：量程3V的理想电压表V，量程0.6A的电流表A（具有一定内阻），定值电阻R0（R0=1.5Ω），滑动变阻器R1（0～10Ω），滑动变阻器R2（0～200Ω），开关S．（1）为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用_____（填R1或R2）．（2）用笔画线代替导线在图（c）中完成实物连接图．________（3）实验中改变滑动变阻器的阻值，测出几组电流表和电压表的读数，在给出的U﹣I坐标系中画出U﹣I图线如图（d）所示，则新干电池的电动势E=_____v（保留三位有效数字），内阻r=_____Ω．（保留两位有效数字）12．（12分）在《描绘小灯泡伏安特性曲线》实验中选择“3V0.5A”的小灯泡作为研究对象，现备有以下器材:A．电流表(量程0～0.6A，内阻1Ω)B．电流表(量程0～3A，内阻1Ω)C．电压表(量程0～15V，内阻约10kΩ)D．电压表(0～3v，内阻约2kΩ)E.滑动变阻器(阻值0~100Ω)F.滑动变阻器(阻值0-10Ω)G.电源E=6VH.开关I，导线若干（1）在本实验中，电流表应选用______，电压表应选用______，滑动变阻器应选用______；(填入器材序号)（2）滑动变阻器应采用______(填“分压”或“限流”)接法，电流表应采用______(填“内”、“外”)接法；（3）设实验中，电流表、电压表的某组示数如图所示，图示中I=______A，U=______V.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）一个初速度为零的电子通过电压为U=4500V的电场加速后,从C点沿水平方向飞入电场强度为E=1.5×105V/m的匀强电场中,到达该电场中另一点D时,电子的速度方向与电场强度方向的夹角正好是120°,如图所示.试求C、D两点沿电场强度方向的距离y.14．（16分）电动自行车的车灯和电动机（提供行驶动力）均由电瓶供电，工作原理简化如图所示电路，查得电瓶的电动势E=48V，电瓶的内阻r及保护电阻R1的阻值均未知．在停车状态下打开车灯（S1闭合、S2断开）,车灯正常发光，电流表的示数为1A；在打开车灯时行驶（S1和S2均闭合）,调节R2，仍使车灯正常发光，此时电流表的示数为3.2A，电压表示数减少为原来的．若电动机内阻RM=2Ω,电流表和电压表均为理想电表，假定车灯灯丝电阻不变，用R0等效替代电瓶内阻与保护电阻R1之和，求：（1）等效电阻R0；（2）行驶时电动机的效率．15．（12分）如图所示，AB是光滑的弧形轨道，BC是距地面高为H=0.80m的光滑水平轨道。现将一小球从顶点A由静止释放，小球最后落在地面上的P点。已知A点距轨道高为h=0.45m，重力加速度g取10m/s2。求：（1）小球通过C点时的速度大小。（2）小球落点P与C点间的水平距离。（3）已知小球质量为0.10kg，求小球到达P点时的动能。

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．等势面相交，则电场线一定相交，故在同一点存在两个不同的电场强度方向，与事实不符，故A错误；B．电场线与等势面垂直，B正确；C．同一等势面上的电势相同，但是电场强度不一定相同，C错误；D．将负电荷从高电势处移动到低电势处，受到的电场力方向是从低电势指向高电势，所以电场力方向与运动方向相反，电场力做负功，D错误；2、A【解题分析】设任一带电粒子的质量为m，电量为q，加速电场的电压为U，根据动能定理得：qU=Ek

质子和α粒子的电量之比为1：2，故动能之比为1：2；故选A．3、A【解题分析】A、当用带电玻璃棒与电容器a板接触，由于静电感应，从而在b板感应出等量的异种电荷，从而使电容器带电，故选项A正确；B、根据电容器的决定式：，将电容器b板向上平移，即正对面积S减小，则电容C减小，根据可知，电量Q不变，则电压U增大，则静电计指针的张角变大，故选项B错误；C、根据电容器的决定式：，只在极板间插入有机玻璃板，则介电系数增大，则电容C增大，根据可知，电量Q不变，则电压U减小，则静电计指针的张角减小，故选项C错误；D、根据可知，电量Q增大，则电压U也会增大，则电容C不变，故选项D错误．点睛：本题是电容器动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是电容与哪些因素有什么关系．4、C【解题分析】

因为上表面的电势比下表面的低，根据左手定则，知道移动的电荷为负电荷；根据电荷所受的洛伦兹力和电场力平衡可得：解得：因为电流为：解得：A.与分析不符，故A错误；B.与分析不符，故B错误；C.与分析相符，故C正确；D.与分析不符，故D错误．5、D【解题分析】试题分析：因为电流表是串联在欧姆表的电路中的，所以当欧姆的两个表笔短接时，电路中的电流不能超过Rm==150Ω，而电流表的内阻是40Ω，所以所串联的电阻不能少于R=150Ω-40Ω=110Ω，所以D提供的可变电阻可以满足，选项D正确．考点：欧姆表的工作原理【名师点睛】本题考查了欧姆表的工作原理，关键是理解当欧姆表的表笔短接时，电路中的电流最大，最大不能超过电流表的满偏电流．根据欧姆表的工作原理分析，欧姆表包含一个电源，电流计，和可变电阻，这三个仪器是串联在一起的，工作时的电流不能超过电流计的满偏电流，据此分析．6、B【解题分析】试题分析：最早提出电场概念的是法拉第，并提出了用电场线形象表示电场的思想；伽利略通过“理想斜面实验”，推翻了亚里斯多德的“力是维持物体运动的原因”；库仑总结出了真空中静止点电荷之间相互作用的规律即库仑定律；美国物理学家密立根最早用油滴实验精确地测出了元电荷e的电荷量为．选项B正确．考点：此题考查了物理学史．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、ACD【解题分析】

根据欧姆定律得知U1I=ΔU1ΔI=R1，故当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，U1I、ΔU1ΔI均不变，A正确；U【题目点拨】本题对于定值电阻，是线性元件有R=UI=8、AD【解题分析】

当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；而R1两端的电压增大，R2两端的电压减小，故b表示是V1示数的变化；a表示V2示数的变化；故A正确；由图可知，当只有R1接入电路时，电路中电流为0.6A，电压为3V，则由E=U+Ir可得：E=3+0.6r；当滑动变阻器全部接入时，两电压表示数之比为，故；由闭合电路欧姆定律可得E=5+0.2r，解得r=5Ω，E=6V，故B错误；因当电源的内电阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，故当外阻等于5Ω时，电源的输出功率最大，故此时电流I==0.6A，故电源的最大输出功率P=UI=1.8W；故C错误；由图线可知，R1的阻值为5Ω，把R1等效为电源的内阻，则当滑动变阻器的阻值等于R1+r时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流I′==0.3A，则滑动变阻器消耗的总功率P′=I'2R′=0.9W；故D正确．9、ACD【解题分析】

用φ表示各点的电势．根据电场力做功的公式W=qU可知：WEF=qUEF=q（∅E-∅F），因为E、F是线段的中点，因此在匀强电场中有：∅E＝、∅F＝，代入上式化简可得：WEF＝WAB+WDC=3.5×10-6J．故A正确、B错误；若将该粒子从B点移到C点，电场力做功为WBC＝1×10−6J＝WDC，根据电场力做功公式W=qU可知UDC=4UBC，则B点电势与DC连续靠近C点四分之一处的点电势相等，这两个点的连续就是等势线；根据电场线与等势线必定垂直的性质，此匀强电场的方向一定从A点指向B点的方向．故C正确；根据电场力做功的公式WAB=qUAB得：．故D正确．故选ACD．【题目点拨】解答本题的关键是：要掌握在匀强电场中连线中点电势大小的计算方法，同时要灵活应用电场力做功公式并熟知等势面和电场强度的方向关系．10、AC【解题分析】

增加除尘率即是让离下极板较远的粒子落到下极板上，带电尘埃在矩形通道内做类平抛运动，在沿电场的方向上的位移为，即增加y即可．A、只增加电压U可以增加y，故A满足条件．B、只增大高度d，由题意知d增加则位移y减小，故B不满足条件．C、只增加长度L，可以增加y，故C满足条件．D、只增加水平速度v0，y减小，故D不满足条件．故选AC．【题目点拨】此题为结合生活背景的题目，考查频率较高，注意构建物理情景—类平抛运动，应用运动的分解知识求解．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、1.500.29【解题分析】

本题的关键是明确新电池的内阻很小，电池的内压降很小，电压表的读数变化很小，所以实验应选内阻较大的旧电池；题（1）的关键是根据闭合电路欧姆定律求出电路中需要的最大电阻即可；题（2）的关键是连线时注意电表的量程和正负极；题（3）的关键是根据闭合电路欧姆定律写出关于U与I的函数表达式，然后根据斜率和截距的概念即可求解．【题目详解】解：根据U=E﹣Ir可知，由于新电池时内阻很小，电池内压降很小，电压表的读数变化很小，所以如果采用一节新干电池进行实验，实验时会发现，当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表读数变化很小，原因是新电池的内阻很小，内电路的电压降很小；（1）电流表的量程，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中需要的最大电阻应为：，所以变阻器应选；（2）根据原理图可知实物图如图所示：（3）根据闭合电路欧姆定律应用：，整理可得：，由图可知图象与纵坐标的交点为电源的电动势；故E=1.50V；根据函数斜率的概念应有：，解得r=0.29；【点评】本题应明确：①测定电池电动势和内阻实验应选择内阻较大的旧电池；②通过电流表的最小电流应为电流表量程的；③遇到根据图象求解的问题，应根据物理规律整理出关于纵轴与横轴物理量的函数表达式，再根据斜率和截距的概念即可求解．12、ADF分压式外0.482.20【解题分析】(1)“3V0.5A”的小灯泡，则电流表应选用A(量程0～0.6A，内阻1Ω)，电压表应选用D(0～3v，内阻约2kΩ)；描绘小灯泡伏安特性曲线，滑动变阻器选用F(阻值0-10Ω)(2)描绘小灯泡伏安特性曲线，滑动变阻器应采用分压式接法；小灯泡正常工作时的电阻比电压表电阻小的多，则电流表应采用外接法．(3)电流表、电压表的某组示数如图所示，图示中I=0.48A，U=2.20V点睛：器材分度值是一个单位的，估计到分度值的下一位；器材分度值是2或5个单位的，估计到分度值的同一位．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，