期中模拟预测卷01（解析版）-2024-2025学年高二物理上学期期中考点大串讲（教科版2019必修三）

期中模拟预测卷01满分：100分；时间：90分钟注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上3．考试范围：必修三全部；4．题型：7（单选）+3（多选）+2（实验）+4（计算）第I卷（选择题）一、单选题（共28分）1．（本题4分）中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图，则下列说法中正确的是（）A．地理南、北极与地磁场的南、北极重合B．地球内部也存在磁场，地球本身就是一个巨大的磁铁C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D．形成地磁场的原因可能是带负电的地球自转引起的【答案】D【详解】A．地理南、北极与地磁场的南、北极并没有重合，之间存在一定的偏角，该偏角叫磁偏角，故A错误；B．磁感线是一系列闭合的曲线，可知，地球内部也存在磁场，地球本身就是一个巨大的磁体，类似于条形磁体，但地球本身不是磁铁，故B错误；C．地球表面在赤道位置的地磁场方向与地面平行，在南北半球的磁场方向与地面之间存在一定的夹角，故C错误；D．地磁的北极在地理南极附近，地磁的南极在地理北极附近，在地球外部空间，磁感线从地理南极出来进入地理北极，根据安培定则，四指指向与地球自转方向相反，可知，形成地磁场的原因可能是带负电的地球自转引起的，故D正确。故选D。2．（本题4分）风能是一种洁净、无污染、可再生的能源，临海括苍山山顶上建有全国第四大风力发电场，如图所示。已知该地区的风速约为6m/s，空气密度约，已知风力发电机的风叶叶片长度为40m，且风能的30％可转化为电能，则一台发电机发电功率约为（）A． B．C． D．【答案】B【详解】在1s内经叶片的空气体积为空气质量空气的动能风能的30％可转化为电能，则有1s的电能，就是发电功率，约为。故选B。3．（本题4分）如图，，三点都在匀强电场中，已知，，，把一个电荷量的正电荷从移到，电场力的做功为零；从移到，电场力做功为，则该匀强电场的场强大小和方向是（）A．，垂直向左 B．，垂直向右C．，垂直斜向上 D．，垂直斜向下【答案】D【详解】把一个正电荷从A移到B，电场力做功为零，可知为等势面，从移到，电场力做功为，则间的电势差为根据沿电场线电势降低，可知匀强电场的场强方向垂直AB斜向下，该匀强电场的场强大小为故选D。4．（本题4分）如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为、，粒子在M和N时加速度大小分别为、，速度大小分别为、，电势能分别为、。下列判断正确的是（）A．＜，＜ B．＜，＜C．＜，＜ D．＜，＜【答案】D【详解】若粒子从M点运动到N点，作出轨迹和电场线交点处的受力方向与速度方向如图所示由图可知，粒子从M点到N点，电场线越来越密，电场强度逐渐增大，电场力逐渐增大，粒子的加速度增加，即速度方向与力的方向间的夹角为钝角，则速度不断减小，即粒子速度减小，动能减小，根据能量守恒可得，粒子的电势能增大，即根据电势能与电势的关系可得若粒子从N点运动到M点，作出轨迹和电场线交点处的受力方向与速度方向如图所示由于速度方向与力的方向夹角为锐角，则速度增大，即同理，仍可得，，故选D。5．（本题4分）如图所示，A、B两小球带同种电荷。一轻质光滑定滑轮固定于О点。一根绝缘轻绳跨过轻质滑轮，绳一端连接小球A，另一端施加拉力T。B球位于О点正下方且被固定在绝缘轻杆上，两球稳定时位于同一高度，轻绳与竖直方向夹角为60°。已知两球质量均为m，重力加速度为g，静电力常量为k。则下列说法正确的是（）

A．A、B两球之间静电力大小为B．拉力T的大小为C．B球对轻杆的作用力大小为mgD．缓慢拉动轻绳一端，使滑轮右绳缩短少许，则AB间距离不变【答案】D【详解】AB．对A球分析，受重力mg、绳的拉力T和库仑力F，由平衡条件得

，解得，T=2mg故AB错误；C．对B球分析，受重力mg、库仑力F和轻杆的作用力N，由平衡条件得根据牛顿第三定律可知B球对轻杆的作用力大小为2mg。故C错误；D．根据平衡知识和相似三角形，可知可知，AB间距离不变。故D正确。故选D。6．（本题4分）如图甲所示，为定值电阻，滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，消耗的电功率P与电压表示数U的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（）A．的阻值为15ΩB．的最大阻值为50ΩC．电源电压为9VD．该电路消耗的最大电功率为2.25W【答案】B【详解】AC．当滑动变阻器消耗的功率时，其两端电压为，由于解得由串联电路规律有当滑动变阻器消耗的功率时，其两端电压为，由于解得由串联电路规律有综合上述各式，解得，故AC错误；B．由图像可知，当变阻器接入电阻中的电阻最大时，电压表的最大示数为，消耗的功率为0.5W，由于解得故B项正确；D．电路中的功率为所以当滑动变阻器的阻值为零时，其电路中的功率最大，有故D项错误。故选B。7．（本题4分）在如图所示的电路中，电源电动势为、内阻为为定值电阻为滑动变阻器，电流表和电压表均为理想电表，电流表、电压示数分别为和，闭合开关后，在将的滑片向下滑动的过程中，下列说法正确的是（）A．电流表、电压表示数均减小 B．变大C．电源的总功率变大 D．电源效率增大【答案】C【详解】A．将的滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，电路中总电阻减小，电流增大，电流表示数增大，电源内电压增大，两端电压增大，电压表示数减小，故A错误；B．的值为的并联值，减小，并联值减小，故减小，故B错误；C．电路中总电阻减小，根据可知电流I增大，电源的总功率可知增大，故C正确；D．电源内电压增大，路端电压减小，电源效率可知降低，故D错误。故选C。二、多选题（共18分）8．（本题6分）压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某同学利用压敏电阻设计了如图甲所示电路，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在其上表面放一绝缘物块m，电梯静止时电压表示数为，若在某个运动过程中，电压表的示数变化如图乙所示，下列说法正确的是（  ）A．时间内电源的总功率变小 B．时间内物块m处于超重状态C．时间内电梯匀速运动 D．时间内物块m处于失重状态【答案】AD【详解】AB．在时间内，电压表的示数从开始逐渐变大，则电路中的电流减小，总电阻变大，压敏电阻的阻值增大，则压敏电阻所受压力减小，电源的总功率变小，物块所受的重力大于支持力，物块加速度向下，则电梯内的物块处于失重状态，故A正确，B错误；C．在时间内，电压表的示数大于静止时的读数且保持不变，说明外电路电阻变大且保持不变，压敏电阻受压力减小，电梯的加速度向下且保持不变，则电梯处于匀变速直线运动状态，故C错误；D．在时间内，电压表的示数大于静止时的示数，所以物块应该处于失重状态，故D正确。故选AD。9．（本题6分）如图所示，在空间直角坐标系中，有一四面体为四面体的四个顶点，且。是轴上一点，在坐标原点处固定着的点电荷，下列说法正确的是（

）A．三点的电场强度相同B．电势差C．将一电子由点分别移动到两点，电场力做功相同D．电子在A点的电势能小于在点的电势能【答案】CD【详解】A．根据点电荷的场强公式可知:A、B、C三点的电场强度大小相同，但电场强度的方向不同，由于电场强度是矢量，则A、B、C三点的电场强度不同，故A错误；B．根据点电荷的电场强度的特点可知，OA段的平均电场强度的大小要大于AD段平均电场强度，所以O、A和A、D两点间的电势差不相等，故B错误；C．根据点电荷周围等势面的特点可以知道，A、B、C三点在同一等势面上，故将一电子由C点分别移动到A、B两点，电场力做功都为零，故C正确；D．将电子从A点移动到D点，电场力做负功，电势能增加，电子在点的电势能小于在点的电势能，故D正确。故选CD。10．（本题6分）如图所示，在立方体塑料盒ABCD-EFGH内，棱AE竖直，将质量为m的带电小球（可看成质点）从A点以水平初速度v0沿AB方向抛出，小球仅在重力作用下运动恰好落在F点。M点为棱BC的中点，仅研究小球与盒子第一次碰撞前的运动情况。则下列说法正确的是（）A．若将小球从A点沿AC方向，以1.5v0的水平初速度抛出，则运动时间将变短B．若将小球从A点沿AM方向以v0水平初速度抛出，小球与盒接触瞬间，垂直平面BCGF的分量大小可能大于v0C．若在空间增加沿AE方向的匀强电场，将小球从A点沿AB方向以水平初速度v0抛出，小球不可能落在BF上D．若在空间增加沿AE方向的匀强电场，将小球从A点沿AB方向以水平初速度v0抛出，小球可能落在BF上【答案】AD【详解】A．设立方体棱长为l，从A点沿AB方向平抛落在F点，竖直方向自由落体有运动时间为水平方向做匀速直线运动，有可知初速度为从A点沿AC方向，以水平初速度1.5v0抛出，经历时间t1后的水平位移为则小球将与棱CG碰撞，竖直方向下落高度将小于l，飞行时间将变短，故A正确；B．小球做平抛运动时垂直平面BCGF的分量保持不变，等于v0沿AB方向的分速度，小于v0，故B错误；CD．加了沿AE方向的匀强电场，小球从A点沿AB方向水平抛出，不改变小球在AB方向的匀速运动，若水平位移相同，则运动时间相同。由于不确定小球的电性，竖直方向的加速度可能大于g，也可能小于g，小于g时，小球将落在BF上，故C错误，D正确。故选AD。第II卷（非选择题）请点击修改第II卷的文字说明三、实验题（共18分）11．（本题8分）利用电流传感器研究电容器的放电过程的电路如图所示，其中电源电压。先使开关S与1相连，电容器充电结束后把开关S掷向2，电容器通过电阻箱R放电。传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流I随时间t变化的曲线如图所示。(1)开关接1时，电容器的a极板带电（选填“正”或“负”）。(2)下列图像中，能正确反映电容器充电过程中电流与时间、电荷量与电压关系的是（）A．B．C．D．(3)图乙中画出了对应较短时间的狭长矩形，该矩形面积的物理意义，试估算该电容器的电容F。【答案】(1)正(2)A(3)时间内通过电流传感器的电荷量，即时间内电容器放出的电荷量【详解】（1）由图甲电路图可知，开关接1时，电容器进行充电，电容器的a极板与电源正极相连，则a极板带正电。（2）AB．电容器充电过程，初始时刻电路电流最大，随着电容器电荷量逐渐增大，电容器两端电压逐渐增大，电路的电流逐渐减小，当电容器充电结束后，电路电流减小为0，故A正确，B错误；CD．根据电容定义式可得则有可知图像为过原点的倾斜直线，故CD错误。故选A。（3）[1]根据可知图乙中画出了对应较短时间的狭长矩形，该矩形面积的物理意义是：时间内通过电流传感器的电荷量，即时间内电容器放出的电荷量；[2]图乙中图线与横轴围成的面积大约有50个小方格，可知电容器充完电后所带的电荷量为根据可得该电容器的电容为12．（本题10分）要测量一电源的电动势（略小于3V）和内阻（约），现有下列器材：电压表、电阻箱，定值电阻，开关和导线。某实验小组根据所给器材设计了如图甲所示的实验电路。(1)实验小组同学计划用作图法处理数据，同学们多次调节电阻箱阻值，读出电压表对应的数据，建立坐标系并描点连线得出了如图乙所示的图线，图线纵坐标表示，图线的横坐标表示电压表读数的倒数。若所得图线的斜率为，图线的延长线在纵轴上的截距为，则该电源的电动势，内阻。（用和表示）(2)从实验中取两组数据，电阻箱阻值时，对应电压表读数；电阻箱阻值时，电压表读数。由这两组数据可求得电源的电动势为V。（结果保留两位有效数字）(3)利用图甲所示电路测得的电动势与真实值相比，，（填“大于”“等于”或“小于”）【答案】(1)(2)2.8(3)小于小于【详解】（1）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得整理得所以结合图像可得，所以电源的电动势和内阻为，（2）根据，代入数据可得，（3）[1][2]根据题意可知，实验误差来源于电压表内阻分流的影响，根据等效电源的知识可知，故，四、解答题（共36分）13．（本题8分）如图所示的电路中，电源电动势E=16V，内电阻r=2Ω，电动机M的电阻R0=1.0Ω。闭合电键S后，标有“8V、16W”的灯泡L恰能正常发光。求闭合电键后：（1）电源的总功率及输出功率；（2）电动机的输出功率及机械效率。【答案】（1）64W，32W；（2）12W，75%【详解】（1）小灯泡正常发光，故路端电压为根据闭合电路欧姆定律有解得总电流为电源的总功率电源的输出功率（2）通过灯泡的电流故通过电动机的电流电动机的发热功率电动机的总功率故电动机的输出功率为电动机的机械效率为14．（本题12分）绝缘粗糙的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定电荷量不等的正电荷，两电荷的位置坐标如图甲所示，已知B处电荷的电荷量为。图乙是A、B连线之间的电势与位置x之间的关系图象，图中x=L点对应图线的最低点，处的纵坐标，处的纵坐标。若在处的C点由静止释放一个质量为m、电荷量为+q的带电物块（可视为质点），物块随即向右运动，在第一次向右运动的过程中。（假设此带电物块不影响原电场分布，重力加速度为g。）（1）求固定在A处的电荷的电荷量QA；（2）若小物块与水平面间的动摩擦因数，小物块向右运动到何处时速度最大；（3）小物块与水平地面间的动摩擦因数为多大，才能使小物块恰好向右到达处。【答案】（1）QA=Q；（2）x=0时；（3）【详解】（1）由题图乙得x=L点为图线的最低点，切线斜率为零，即合场强为0，所以代入得QA=Q（2）小物块运动速