2024届北京市怀柔区高二物理第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

2024届北京市怀柔区高二物理第一学期期中学业水平测试模拟试题注意事项：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，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3s时间拉出，外力所做的功为W1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0.9s时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电荷量为q2，则()A．W1<W2，q1<q2 B．W1<W2，q1＝q2 C．W1>W2，q1＝q2 D．W1>W2，q1>q22、关于电源电动势，下列说法中正确的是（）A．同一电源接入不同的电路，电动势会发生改变B．电源电动势就是接入电源两极间的电压表测量的电压C．电源电动势表征电源把其它形式的能转化为电能本领的物理量，与是否接外电路无关D．电源电动势与电势差是一回事3、一个电流表的满偏电流Ig=1mA,内阻Rg=500Ω。要把它改装成一个量程为10V的电压表，则应在电流表上A．串联一个9.5Ω的电阻 B．并联一个10kΩ的电阻C．串联一个9.5kΩ的电阻 D．并联一个9.5Ω的电阻4、关于电阻和电阻率，下列说法正确的是（）A．根据可知导体的电阻与加在导体两端的电压成正比B．物体电阻的大小由材料决定，与物体的长短粗细无关C．物体的电阻率一定会随着温度的升高而变大D．电阻率是反映物体导电性能的物理量5、竖直放置的一对平行金属板的左极板上，用绝缘线悬挂了一个带负电的小球，将平行金属板按如图所示的电路连接，开关闭合后绝缘线与左极板间的夹角为θ.当滑动变阻器R的滑片在a位置时，电流表的读数为I1，夹角为θ1；当滑片在b位置时，电流表的读数为I2，夹角为θ2，则()A．θ1<θ2，I1<I2B．θ1>θ2，I1>I2C．θ1＝θ2，I1＝I2D．θ1<θ2，I1＝I26、要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大为原来的4倍，下列方法可行的是()A．每个点电荷的电荷量都增大为原来的2倍，电荷间的距离不变B．保持点电荷的电荷量不变，使两个点电荷的距离增大为原来的2倍C．使一个点电荷的电荷量增加1倍，另一个点电荷的电荷量保持不变，同时使用两点电荷间的距离减小为原来的D．将两个点电荷的电荷量和两点电荷间的距离都增大为原来的2倍二、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，甲、乙为两个独立电源(外电路为纯电阻)的路端电压与通过它们的电流I的关系图线，下列说法中正确的是()A．电源甲的电动势大于电源乙的电动势B．电源甲的内阻小于电源乙的内阻C．路端电压都为U0时，它们的外电阻相等D．电流都是I0时，两电源的内电压相等8、传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串接成闭合电路．那么.A．当F向上压膜片电极时，电容将减小.B．当F向上压膜片电极时，电容将增大.C．若电流计中有向上的电流，则表明压力F在减小.D．若压力F不变，则电流计中有向上的电流.9、电饭锅工作时有两种状态。一种是锅内水烧干前的加热状态，另一种是锅内水烧干后保温状态，如图所示是电饭锅电路原理示意图，K是感温材料制造的开关。下列说法中正确的是（）A．其中R2是供加热用的电阻丝B．当开关S接通时电饭锅为加热状态，S断开时为保温状态C．要使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半，应为2：1D．要使R2在保温状态时的功率为加热状态时一半，应为10、如图所示，在相距为d的两个点，固定着电量分别为-Q和+Q的两个点电荷，在它们水平连线的中垂线上固定一根长为L，内壁光滑的绝缘细管，现有一电量为+q的小球以初速度从管口射入，已知静电力常量为k，则下列说法正确的是A．小球的速度一直减小B．小球的速度先减小后增大C．小球的电势能保持不变D．管壁对小球的弹力最大值为三、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）为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个物块的碰撞是否为弹性碰撞即碰撞过程中没有机械能损失，某同学选取了两个与水平面间动摩擦因数相同、体积相同、但质量不相等的正方体物块，其中物块A的质量大于物块B的质量，计算时A物块和B物块均可以看成质点，按下述步骤做了如下实验：a.按图示安装好实验装置，轨道QM为弧槽，MN为水平粗糙直轨道，M为弧槽与直轨道的切点。在直轨道上选取一位置P用笔标记，使MP之间的距离稍大于两物块的宽度；b.先不放B物块，将A物块由弧槽的某一位置由静止释放，物块停下后测出物块A从P点开始滑行的距离s0；c.将物块B放在P处，将A物块从弧槽的同一位置由静止释放，与B碰撞后各自滑行一段时间停止，测出A、B从P点开始滑行的距离分别为s1、s2；根据该同学实验，回答下列问题：(1)本实验中，__________（填“需要”或“不需要”）测出两物块的质量；(2)若测得A、B两物块质量分别为m1、m2，请写出两物块碰撞的动量守恒表达式________；若该碰撞为弹性碰撞，请写出碰撞时机械能守恒表达式__________。12．（12分）（1）某同学在用如图甲的装置做“探究感应电流的产生条件”实验，他将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如甲图所示的实验电路，当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其原因可能是_____A.开关应接在蓄电池所在的回路B．电流表的正、负极接反C．线圈B的接头3、4接反D．蓄电池的正、负极接反之后该同学又用如图乙的装置做“研究感应电流的方向”实验，为判断线圈绕向，他将灵敏电流计G与线圈L连接，若己知线圈由a端开始绕至b端．当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转．他将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转．由此可以判断：俯视线圈，线圈其绕向为___方向（填“顺时针”或“逆时针”）（2）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中时，所用小灯泡规格为“”．实验电路如图甲所示，某次实验中电流表和电压表的示数分别如图所示，其读数分别为____A、_____V．实验结束之后，某同学描绘了如图乙该小灯泡的伏安特性曲线，P为图线上一点，为图线在P点的切线，为横轴U的垂线，为纵轴I的垂线，切线与横轴的夹角为，射线与横轴的夹角为，关于该图象，下列说法正确的是____A．对应P点，小灯泡的功率可用图中矩形所围的面积表示B．对应P点，小灯泡的功率可用特性曲线与横轴围成的面积表示C．对应P点，小灯泡的电阻大小为D．对应P点，小灯泡的电阻大小为E.对应P点，小灯泡的电阻大小为F.对应P点，小灯泡的电阻大小为四、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，电源的电动势E=110V，电阻R1=21Ω，电动机绕组的电阻R0=0.5Ω，电键S1始终闭合。当电键S2断开时，电阻R1的电功率是525W；当电键S2闭合时，电阻R1的电功率是336W，求（1）电源的内电阻；（2）当电键S2闭合时流过电源的电流；（3）电动机的输出的功率。14．（16分）一个弹珠游戏简化如下图所示．竖直安装在高H=1m的桌面上的“过山车”轨道模型，水平轨道OB粗糙，长为1m，BD光滑；光滑圆轨道半径为R=0.4m．一弹簧左端固定，右端自由伸长到A点，OA长为0.1m．距桌子右边缘线DF距离S=1.6m有一高度h=0.8m的竖直挡板．现在A点静止放置一个质量m=1kg的小球，并用力缓慢向左把小球推到O点，在这个过程中推力做功W=22.4J．已知小球与轨道OB的摩擦因数μ为0.4，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力．求：(1)小球推到O点时，弹簧的弹性势能EP.(2)该小球从O点静止释放后，运动到圆轨道最高点C时对轨道的压力大小.(3)为了使都从O点静止释放的小球能落在DF和挡板之间，小球的质量m满足的条件.15．（12分）洛伦兹力演示仪是由励磁线圈、洛伦兹力管和电源控制部分组成．励磁线圈是一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场；洛伦兹力管的圆球形玻璃泡内有电子枪，能够连续发射出电子，电子在玻璃泡内运动时，可以显示出电子运动的径迹．其结构如图所示。（1）给励磁线圈通电，电子枪垂直磁场方向向左发射电子，恰好形成如“结构示意图”所示的圆形径迹，则励磁线圈中的电流方向是顺时针方向还是逆时针方向；（2）某次实验中两个励磁线圈在玻璃泡的区域内产生的匀强磁场，其磁感应强度B=9×10-4T，灯丝发出的电子由静止开始经过电压为U=125V的电场加速后，垂直磁场方向进入此匀强磁场区域，通过标尺测得圆形径迹的直径为D=80.0mm，请估算电子的比荷；（结果保留两位有效数字）（3）已知两励磁线圈产生的匀强磁场磁感应强度大小与励磁线圈中的电流大小成正比即B=KI（K为比例系数）．为了使电子流的圆形径迹的半径增大，写出可行的措施。

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】

第一次用0.3s时间拉出，第二次用0.9s时间拉出，两次速度比为3:1，由E=BLv，两次感应电动势比为3:1，两次感应电流比为3:1，由于F安=BIL，两次安培力比为3:1，由于匀速拉出匀强磁场，所以外力比为3:1，根据功的定义W=Fx，所以：W1:W2=3:1；根据电量，感应电流，感应电动势，得：所以：q1:q2=1:1，故W1＞W2，q1=q2。A.W1<W2，q1<q2。故A错误；B.W1<W2，q1＝q2。故B错误；C.W1>W2，q1＝q2。故C正确；D.W1>W2，q1>q2。故D错误；2、C【解题分析】试题分析:电动势由电源本身的特性决定，与外电路的结构无关，同一电源接入不同的电路电动势不会发生改变，故A错误，C正确；电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，所以B错；电动势表征电源把其它形式的能转化为电能的本领大小，电势差是电势之差，其绝对值等于电压，两者物理意义不同，不是一回事，故D错误．考点：电源的电动势3、C【解题分析】

本题考查电表的改装及串联电路的特点【题目详解】要改装成一个电压表，则必须要有分压电阻，所以应该将电流表和一个电阻串联，排除BD选项，串联后总电压量程为10V，根据欧姆定律有，，解得R=9500Ω，即C选项正确。综上所述，本题选C。4、D【解题分析】

A．根据欧姆定律的内容可知：对于某一段导体来说电阻的阻值不变，即电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，故A错误；B．根据可知，物体电阻的大小由材料决定，与物体的长短粗细有关，故B错误；C．金属的电阻率随温度升高而增大，半导体的电阻率随温度升高而减小，故C错误；D．电阻率是反映物体导电性能的物理量，故D正确。故选D。5、A【解题分析】

当滑片右移时，滑动变阻器左半部分电阻变大，右半部分电阻减小，由于左半部分电阻与上面的电阻并联，由并联电路的电阻关系可知，电路的总电阻减小，由欧姆定律得知，干路电流变大，则有I1<I2。

当滑片右移时，与电容器并联部分的分压增大，则电容器两端的电压增大，由U=Ed可知，两极板间的电场强度增大；小球受到的水平向右的电场力增大，因重力不变，要使小球重新处于静止状态，细线与竖直板间的夹角应增大，则有θ1＜θ2；

A．θ1<θ2，I1<I2，与结论相符，选项A正确；B．θ1>θ2，I1>I2，与结论不相符，选项B错误；C．θ1＝θ2，I1＝I2，与结论不相符，选项C错误；D．θ1<θ2，I1＝I2，与结论不相符，选项D错误；故选A。6、A【解题分析】

根据库仑定律公式，则有：A.每个点电荷的电荷量都增大到原来的2倍，电荷间的距离不变，则库仑力增大为原来的4倍，故A正确。B.保持点电荷的电荷量不变，使两个点电荷的距离增大到原来的2倍，则力变为原来的，故B错误C.使一个点电荷的电荷量增加1倍，另一个点电荷的电荷量保持不变，同时使两点电荷间的距离减小为原来的，库仑力变为原来的8倍，故C错误。D.将两个点电荷的电荷量和两点电荷间的距离都增大为原来的2倍，库仑力不变，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、AC【解题分析】

根据欧姆定律可知外电阻R路端电压U与电流I的关系为R=U/I，图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小，与I轴交点的坐标值表示电路中的短路电流，图线的斜率大小表示电源内电阻的大小（电动势与短路电流的比值），电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积，即U内=Ir．【题目详解】图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小，由图线可知，甲与U轴交点的坐标值比乙的大，表明甲的电动势大于乙的电动势，故A正确．图线的斜率大小表示电源内电阻的大小（电动势与短路电流的比值），图线甲的斜率大于图线乙的斜率，表明甲的内阻大于乙的内阻，故B错误．根据欧姆定律可知外电阻R路端电压U与电流I的关系为R=U/I，在U-I图线中甲、乙两图线的交点坐标为（I0，U0），说明两电源的外电阻相等，故C正确．电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积，即U内=Ir，因为甲的内阻较乙的内阻大，所以当电流都为I0时，甲电源的内电压较大，故D错误．故选AC．【题目点拨】本题利用图象考查了闭合电路欧姆定律，要特别注意图象与两轴交点分别表示电动势和短路电流，图象斜率表示内阻大小．8、BC【解题分析】当F向上压膜片电极时，减小，由得增大，A错．F增大，减小，增大，不变，据，电荷量增大，形成电流计自左向右的充电电流，C对D错．F减小，增大，减小，电荷量减小，形成电流计自右向左的放电电流．所以电流计有示数时，压力F发生变化，B对．9、ABD【解题分析】

AB．如图所示，由得，当接通K时，电阻变小，功率变大，处于加热状态；当断开K时，电阻变大，功率变小，处于保温状态，则R2是供加热用的电阻丝，当开关K接通时电饭锅为加热状态，K断开时为保温状态，故AB正确；CD．使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半，由P=I2R可得：电阻R2在保温与加热状态下的电流之比，所以则故C错误，D正确。故选ABD。10、AC【解题分析】根据等量异种电荷周围的电场线可知，小球受到的电场力与速度垂直，所以电场力不做功，电势能不变，C正确；小球受到重力、支持力、电场力作用，其中支持力和电场力与速度方向垂直，不做功，重力做负功，小球速度减小，A正确B错误；中点处的电场强度最大，则库仑力也最大，弹力也是最大，在两个电荷的中垂线的中点，单个电荷产生的电场强度为：；根据矢量的合成法则，则有电场强度最大值为，因此电荷量为+q的小球受到最大库仑力为，管壁对小球的弹力最大值为，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、需要【解题分析】

（1）[1]设滑块与水平面间的动摩擦因数为，滑块在水平面上运动过程，A物块碰撞前，由动能定理得解得A、B物块碰撞后，由动能定理得，解得，；如果碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律有将代入、，，可得故本实验中需要测出两物块的质量；（2）[2]由（1）分析可知，若测得A、B两物块质量分别为m1、m2，则两物块碰撞的动量守恒表达式为[3]若该碰撞为弹性碰撞，由机械能守恒定律得将代入、，，可得12、A顺时针0.262.10ADF【解题分析】

(1)[1]由电路图可知，电键接在电流表所在电路，电键连接错误，闭合与断开电键时，通过螺线管A的电流不变，穿过螺线管B的磁通量不变，没有感应电流产生，电流表指针不偏转，故A正确BCD错误．[2]将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，穿过L的磁场向下，磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，感应电流磁场应该向上，电流表指针向左偏转，电流从电流表左端流入，由安培定则可知，俯视线圈，线圈绕向为顺时针；(2)[3][4]电流表量程为0.6A，最小分度为0.02A；故其读数为0.26A；电压表量程为3V，则最小分