2024届内蒙古呼和浩特市金山学校物理高二上期中学业水平测试模拟试题含解析

2024届内蒙古呼和浩特市金山学校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、下列说法正确的是()A．元电荷是最小的带电体B．电动势既有大小又有方向，因此是矢量C．电势降低的方向就是电场线方向D．在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反2、如图所示，电荷q均匀分布在半球面上，球面的半径为R，CD为通过半球顶点C与球心O的轴线．P、Q为CD轴上关于O点对称的两点．如果带电量为Q的均匀带电球壳，其内部电场强度处处为零，电势都相等．则下列判断正确的是()A．P点的电势与Q点的电势相等B．带正电的微粒在O点的电势能为零C．在P点静止释放带正电的微粒(重力不计)，微粒将做匀加速直线运动D．P点的电场强度与Q点的电场强度相等3、如图电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C，闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电压表示数的变化量为△U，电流表示数的变化量为△I，则（）A．电压表示数U和电流表示数I的比值不变B．变化过程中△U和△I的比值保持不变C．电阻R0两端电压减小，减小量为△UD．电阻R0两端电压增大，增大量为△U4、两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有ABC三点，如图所示，下面说法正确的（）A．a点电势比b点高B．a，b两点的场强方向相同C．a，b，c三点和无穷远处等电势D．一个电子（不计重力）在a点无初速度释放，则它将在ab连线上运动5、下列关于圆周运动说法正确的是（）A．匀速圆周运动是一种匀变速运动B．向心加速度越大，物体速率变化越快C．做匀速圆周运动的物体所受合外力为变力D．在匀速圆周运动中向心加速度是恒定的6、图中，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点．已知A、B、C三点的电势分别为φA=15V，φB=3V，φC=－3V，则D点的电势为（）A．18VB．12VC．9VD．6V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、如图所示的电场中有A、B两点，下列判断正确的是()A．电势φA>φB，场强EA<EBB．电势φA>φB，场强EA>EBC．将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，静电力做正功，电势能减少D．将电荷量为q的负电荷从A点移到B点，电荷具有的电势能EpA>EpB8、如图所示电路中，电源电动势E恒定，内阻r＝1Ω，定值电阻R3＝5Ω.当开关K断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相等．则以下说法中正确的是（）A．电阻R1、R2可能分别为4Ω、5ΩB．电阻R1、R2可能分别为3Ω、6ΩC．开关K断开时电压表的示数一定小于K闭合时的示数D．开关K断开与闭合时，电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比一定等于6Ω9、如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P点，固定一电荷量为＋Q的点电荷．一质量为m、带电荷量为＋q的物块（可视为质点的检验电荷），从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动，当运动到P点正下方的B点时速度为v．已知点电荷产生的电场在A点的电势为（取无穷远处电势为零），P到物块的重心竖直距离为h，P、A连线与水平轨道的夹角为60°，k为静电常数，下列说法正确的是A．点电荷＋Q产生的电场在B点的电场强度大小B．物块在A点时受到轨道的支持力大小为C．物块在A点的电势能D．点电荷＋Q产生的电场在B点的电势10、有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，Ⅰ中的磁感应强度是Ⅱ中的k倍．两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动．则下列计算正确的是A．Ⅰ中运动的电子与Ⅱ中的电子圆周运动的半径比是1∶kB．Ⅰ中运动的电子与Ⅱ中的电子运动的加速度大小比是比是1∶kC．Ⅰ中运动的电子与Ⅱ中的电子圆周运动的周期是比是1∶kD．Ⅰ中运动的电子与Ⅱ中的电子圆周运动的角速度比是1∶k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）用下列器材，描绘小灯泡的伏安特性曲线．A．待测小灯泡：额定电压3.0V，额定功率约为1.5W；B．电流表：量程0.6A，内阻约为；C．电压表：量程3V，内阻；D．滑动变阻器：最大阻值为，额定电流1A；E．滑动变阻器：最大阻值为，额定电流1A；F．电源：电动势6V，内阻很小；G．开关一个，导线若干．（1）在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应选用___．（填写器材序号）（2）实验中某次测量如下图，则电压表的读数为________V，电流表的读数为________A．（3）用笔画线代替导线，将图中的实验仪器连成完整的实验电路_________．(4)该同学描绘出的I-U图象和下图中的________形状最接近．A．B．C．D．（5）某同学做完该实验后，发现手头还有一个额定电压5.0V，额定功率约为2.8W的小灯泡，为了描绘其伏安特性曲线，该同学又找到一个阻值的定值电阻．请利用现有器材设计实验方案，在下面画出实验电路图____________．12．（12分）某同学想要描绘标有“3.8V，0.3A”字样的小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据、绘制曲线尽量准确。可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外，还有：电压表V，量程0～5V，内阻约5kΩ电流表A1，量程0～500mA，内阻约0.5Ω电流表A2，量程0～100mA，内阻约4Ω滑动变阻器R1，最大阻值10Ω，额定电流2.0A滑动变阻器R2，最大阻值100Ω，额定电流1.0A直流电源E，电动势约6V，内阻可忽略不计①上述器材中，电流表应选________，滑动变阻器应选________（填写所选器材后的字母）。②请将虚线框内图所示的实验电路图补画完整____。③该同学通过实验得出了小灯泡的I﹣U图像如图所示。由图可知，随着电压的增加，小灯泡的电阻逐渐________（选填“增大”或“减小”）；当小灯泡上的电压为3.00V时，小灯泡的电阻是________Ω（结果保留2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，金属杆ab的质量为m，长为L，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，结果ab静止且紧压于水平导轨上．若磁场方向与导轨平面成θ角，求：（1）棒ab受到的摩擦力；（2）棒对导轨的压力．14．（16分）如图所示，可看成质点的物体A放在长木板B的左端，二者一起以的速度沿光滑的水平轨道匀速运动，与静止在同一光滑水平轨道上的物体C发生碰撞，碰撞时间极短，碰后B、C粘在一起，最终物体A恰好能到达木板B的最右端．己知A、B、C的质量分别为m、2m、3m，物体A与长木板B间的动摩擦因数为，重力加速度为g．求：（1）A运动到木板B右端时的速度；（2）B、C碰撞过程中损失的机械能；（3）木板B的长度．15．（12分）一端固定的长为L的绝缘线，另一端拴住质量为m带电荷量为q的小球，放在水平向右的匀强电场中，如图所示，把细线拉至水平，将小球从A点由静止释放，当小球向下摆过60°角达B的位置时速度恰好为零，求：(1)A、B两点间的电势差;(2)匀强电场的场强．

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、D【解题分析】元电荷是与电子的电荷量数值相等的电荷量，但不是电子、质子，也不是带电荷量最小的带电粒子．故A错误．电动势没有方向，是标量．故B错误；电场线的方向电势降低的最快的方向，不能说电势降低的方向就是电场线方向．故C错误；物理学中规定正电荷移动的方向与电流的方向相同，金属中做定向移动的是电子，而电子带负电，所以金属导体中，电流的方向与电子定向移动的方向相反．故D正确．故选D.2、D【解题分析】

A、由电场的叠加原理可知半球面右边的电场线是水平向右的，沿电场线方向电势逐渐降低，所以P点的电势高于Q点的电势，故A错误；B、本题没有选取零势点，所以带正电的微粒在O点的电势能不一定为零，故B错误；C、电场线方向水平向右，所以在P点释放静止带正电的微粒(重力不计)，微粒将作加速运动，距离远后电场力减小，所以是变加速运动，故C错误；D、均匀带电半球相当于一个均匀带正电的球和半个均匀带负电的球，这个半球放在图的另一边，然后看PQ两点，可以看到，PQ两点在在上述涉及到的正电半球和负电半球中的相同的位置上，而由题目给出的条件，正电球在P、Q两点产生的电场为零，所以，正电半球在Q点产生的电场强度相当于负电半球在Q点产生的电场强度，而与P点的环境比较，唯一的区别是电荷符号相反，从而电场大小相同，只有可能有方向的区别，而分析可知，方向是相同的，故电场强度相等，故D正确；故选D。【题目点拨】利用等效法分析电场强度，利用叠加原理判断电场线的分布，由受力分析判断带电粒子的运动状态。3、B【解题分析】

A.根据欧姆定律知：=RR增大，则电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大．故A错误．B.根据闭合电路欧姆定律得：U=E﹣I（R0+r）由数学知识得知，=R0+r保持不变．故B正确．CD.闭合开关S，增大可变电阻R的阻值后，电路中电流减小，由欧姆定律分析得知，电阻R0两端的电压减小，R两端的电压增大，而它们的总电压即路端电压增大，所以电阻R0两端的电压减小量小于△U，故CD错误．4、B【解题分析】

AC．a、b、c是两个等量异种电荷连线的垂直平分线的三点，电势相等，而且与无穷远处电势相等．故AC错误．B．a、b两点的场强方向都与垂直平分线垂直向右，方向相同．故B正确．D．一个电子在a点受到的电场方向垂直于垂直平分线向左，无初速释放后，将向左下方运动，不可能在ab连线上运动．故D错误．5、C【解题分析】

A．匀速圆周运动加速度是变化的，是一种非匀变速运动，选项A错误；B．向心加速度越大，物体速度变化越快，选项B错误；C．做匀速圆周运动的物体所受合外力的方向不断变化，为变力，选项C正确；D．在匀速圆周运动中向心加速度大小是恒定的，但是方向不断变化，选项D错误。6、C【解题分析】试题分析：连接AC、BD，设它们交于O点，则O点的电势等于AC电势的平均值，同时也等于BD两点电势的平均值．连接AC、BD，设它们交于O点，则有：，由于O点也是BD的中点，故，联立解得，C正确．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】

由图示可知，B处的电场线密，A处的电场线稀疏，因此B点的电场强度大，A点的场强小，即EA＜EB；沿着电场线的方向，电势逐渐降低，由图示可知，φB＜φA，故A正确，B错误；将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，电场力做正功，电势能减小，故C正确；将电荷量为q的负电荷从A点移到B点，电场力做负功，电势能增加，电荷具有的电势能EpA<EpB故D错误；故选AC。【题目点拨】电场线虽然不存在，但可形象来描述电场的分布．电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线某点的切线方向表示电场强度的方向，抓住电场力做功与电势能的关系.8、BD【解题分析】

A、B由题设，电键K断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相等，则有；将R1=3Ω、R2=6Ω代入方程不成立，而将R1=4Ω、R2=5Ω代入方程成立，故A错误，B正确；C、电键K断开时外电路总电阻大于K闭合时外电路总电阻，由知，P相同，若R大，则U大，所以电键K断开时电压表的示数一定大于K闭合时的示数，故C错误；D、根据闭合电路欧姆定律得：U=E-I（R3+r），则电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比为，故D正确．所以选BD．9、ABD【解题分析】试题分析：点电荷+Q产生的电场在B点的电场强度大小为：，选项A正确；物体受到点电荷的库仑力为：，由几何关系可知：设物体在A点时受到轨道的支持力大小为N，由平衡条件有：N-mg-Fsin60°=0，解得：．B正确；物块在A点的电势能EPA=+qφ，则C错误；;设点电荷产生的电场在B点的电势为φB，动能定理有：qφ+mv02＝mv2+qφB，解得：．故D正确；故选ABD．考点：电场强度与电势差的关系；电势及电势能；库仑定律【名师点睛】解决本题的关键知道电场力做功W=qU，U等于两点间的电势差．以及掌握库仑定律和动能定理的运用．10、AC【解题分析】

设Ⅱ中的磁感应强度为B，则Ⅰ中的磁感应强度为kB；

A．根据电子在磁场中运动的半径公式可知，Ⅰ中的电子运动轨迹的半径为，Ⅱ中的电子运动轨迹的半径为，所以Ⅱ中的电子运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍，故A正确；B．电子在磁场运动的洛伦兹力作为向心力，所以电子的加速度的大小为，所以Ⅰ中的电子加速度的大小为，Ⅱ中的电子加速度的大小为，所以Ⅱ的电子的加速度大小是Ⅰ中的倍，故B错误；C．根据电子在磁场中运动的周期公式可知，Ⅰ中的电子运动周期为，Ⅱ中的电子运动周期为，所以Ⅱ中的电子运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍，所以Ⅱ中的电子运动轨迹的周期是Ⅰ中的k倍，故C正确；D．做圆周运动的角速度，所以Ⅰ中的电子运动角速度为，Ⅱ中的电子运动角速度为，在Ⅱ的电子做圆周运动的角速度是Ⅰ中的倍，故D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、D2.28V0.42AB【解题分析】试题分析：（1）为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器，故选D；（2）电压表最小分度为0.1V；故读数为2.28V；电流表量程为0.6A，最小分度为0.02A，则读数为0.42A；（3）描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，连成完整的实验电路如图所示；（4）因灯泡电阻随温度的增加而增大，因此在I-U图象中图线的斜率应越来越小，故选B．（5）小灯泡的额定电压为5V，大于电压的量程，故应用串一个定值电阻，增大量程；当串联一个阻值为，其量程为，描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示.【题目点拨】本题考查了设计实验电路图，当电压与电流从零开始变化时，滑动变阻器应采用分压接法，根据灯泡与电表内阻的关系确定电流表接法，即可正确作出实验电路图．12、A1R1增大11Ω【解题分析】小灯泡的额定电压为3.8V，小灯泡的额定电流为0.3A，从安全和精确度方面考虑，所以电流表量程选0—500mA的A1；想要描绘小灯泡L的伏安特性曲线，电压从0开始，滑动变阻器要分压式连入电路，滑动变阻器电阻要选小的，故选电阻为10Ω的滑动变阻器R1；小灯泡的阻值比较小，电流表要外接，电压从0开始，滑动变阻器要分压式连入电路，电路图为由图可知，随着电压的增加，小灯泡的电阻逐渐增大，当小灯泡上的电压为3.00V时，小灯泡的电阻是四、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）B