2024届山西省晋中市祁县第二中学校物理高二上期中学业水平测试模拟试题含解析

2024届山西省晋中市祁县第二中学校物理高二上期中学业水平
测试模拟试题
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、如图质子和α粒子都从静止开始，经AB间电场加速后垂直进入CD间的匀强电场，到离开电场为止，在CD间的偏转距离分别为y1、y2，动能的变化量分别为△E1和△E2。

则y1:y2及△E1:△E2的值为（）
A．1:2；1:1
B．1:1；1：2
C．1:2；1：4
D．2:1；4：1
2、一个内电阻可以忽略的电源，给一个绝缘的圆管子里装满的水银供电，电流为0.1 A，若把全部水银倒在另一个内径大一倍的绝缘圆管子里也刚好装满，用同一个电源给这个绝缘圆管子里的水银供电，那么通过的电流将是()
A．0.4 A B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A
3、两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有a、b、c三点，如图所示，下列说法正确的是（）
A．a、b、c三点和无穷远处等电势
B．a、b两点的场强方向不相同，b点场强比a点大
C．一正点电荷从a移到c静电力做负功
D．两个等量异种电荷的连线上，中点c场强最大
4、下列各组物理量中均为矢量的是（）
A．路程和位移B．速度和加速度
C．力和功D．电场强度和电势
5、如图所示，小芳在电梯中手托一个重50N的铅球。

若铅球对手的压力大于50N，则电榜运动情况可能是（）
A．匀速上升
B．匀速下降
C．加速上升
D．静止不动
6、守门员将4m/s迎面飞来的足球，以8m/s的速度踢回，守门员踢球的时间为0.1s，规定足球以8m/s被踢回的方向为正方向，则足球在这段时间内平均加速度的大小及方向是（）
A．120m/s2，负方向B．120m/s2，正方向
C．40m/s2，负方向D．40m/s2，正方向
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、在隧道工程以及矿山爆破作业中，部分未发火的炸药残留在爆破孔内，很容易发生人员伤亡事故。

为此，科学家制造了一种专门的磁性炸药，在磁性炸药制造过程中掺入了10%的磁性材料——钡铁氧体，然后放入磁化机磁化。

使用磁性炸药一旦爆炸，即可安全消磁，而遇到不发火的情况可用磁性探测器测出未发火的炸药.己知掺入的钡铁氧体的消磁温度约为400℃，炸药的爆炸温度约2240℃~3100℃,一般炸药引爆温度最高为140℃左右.以上材料表明( )
A．磁性材料在低温下容易被磁化
B．磁性材料在低温下容易被消磁
C．磁性材料在高温下容易被磁化
D．磁性材料在高温下容易被消磁
8、在电场中的某点放了一个正电荷，受到的电场力向左，若放了负电荷，受到电场力向右，则下列说法正确的是：
A ．放正电荷时，该点场强方向向左；
B ．放负电荷时，该点场强方向向右；
C ．若放中性的物体，则电场力为０；
D ．若放中性的物体，则场强为０．
9、如图所示，虚线a 、b 、c 代表电场中三个等势面，a b b c ϕϕϕϕ-=-，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P 、Q 是这条轨迹上的两点，据此可知( )
A ．三个等势面中，P 点的电势最高
B ．带电质点通过Q 点时电势能较大
C ．带电质点通过Q 点时动能较大
D ．带电质点通过P 点时加速度较大
10、若E 表示电动势，U 表示外电压，U ′表示内电压，R 表示外电路的总电阻，r 表示内电阻，I 表示电流，则下列各式中正确的是
( )
A ．U ′＝IR
B ．U ′＝E －U
C ．U ＝E ＋Ir
D ．
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）某学习小组的同学拟探究小灯泡L 的伏安特性曲线，可供选用的器材如下:
小灯泡L ，规格“4.0V ，0.7A”；
电流表A 1，量程3A ，内阻约为0.1Ω；
电流表A 2，量程0.6A ，内阻r 2=0.2Ω；
电压表V，量程3V，内阻R V；
标准电阻R1，阻值1Ω；
标准电阻R2，阻值3kΩ；
滑动变阻器R，阻值范围0~10Ω；
学生电源E，电动势6V，内阻不计；
开关S及导线若干.
(1)甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量，当通过L的电流为0.46A时，电压表的示数如图2所示，读出此时电压值为_____V；
(2)学习小组认为要想比较准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路。

请利用所供器材，在虚线框内画出实验电路图，并在图上标出所选器材代号_____。

12．（12分）描绘一个标有“2.5V0.5A”字样的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡电压能从零开始变化，实验室备有下列器材：
a．标有“3V0.5A”字样的小灯泡一个；
b.10V学生电源一个；
c．量程为0﹣3V的电压表，内阻约为3kΩ；
d．量程为0﹣15V的电压表，内阻约为15kΩ；
e．量程为0﹣0.6A的电流表，内阻约为0.5Ω；
f．量程为0﹣3A的电流表，内阻约为0.1Ω；
g．滑动变阻器（阻值范围0﹣10Ω，允许通过的最大电流1.5A）；
h．滑动变阻器（阻值范围0﹣50Ω，允许通过的最大电流0.1A）；
电键一个，导线若干．
（1）为减小实验误差，方便调节，请在上述所给的器材中选取适当的器材，并将它们的编号填在横线上．电压表应选_____；电流表应选_____；滑动变阻器应选取_____．（填写器材名称前的序号字母）
（2）将实物按电路图1用导线补充完整________．
（3）这位同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图2所示．由图中电流表、电压表的读数可计算出小灯泡的电阻为_____Ω（保留两位小数），小灯泡的电阻测量值_____真实值（填＜，＞，＝）
（4）根据实验测定的数据，以电压U为横坐标，电流强度I为纵坐标画出图线，在如图3给出的四个I﹣U图线中，最能反映实际情况的是_____，简要说明理由_____．
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。

θ=的金属导轨MON固定在水平面内，导轨处在方13．（10分）如图所示，顶角45
向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中．一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下v沿导轨MON向右滑动，导体棒的质量为m，导轨与导体棒单位长度的
以恒定速度
电阻均为.r导体棒与导轨接触点为a和b，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接t=时，导体棒位于顶角O处．求：
触.0
（1）t时刻流过导体棒的电流强度I和电流方向．
（2）导体棒作匀速直线运动时水平外力F的表达式．
（3）导体棒在0t-时间内产生的焦耳热Q．
14．（16分）如图所示，空间有一竖直向下沿x轴方向的静电场，电场的场强大小按E
＝kx 分布(x 是轴上某点到O 点的距离)，k ＝3mg qL
．x 轴上，有一长为L 的绝缘细线连接A 、B 两个小球，两球质量均为m ，B 球带负电，带电荷量为q ，A 球距O 点的距离为L ．两球现处于静止状态，不计两球之间的静电力作用．
(1)求A 球的带电荷量q A ；
(2)剪断细线后，求B 球的最大速度v m ．
15．（12分）在水平放置且相距2cm 的平行带电金属板间的匀强电场中，有一个质量为m =10-4g ，电量q = -10-8C 的带电液滴，恰在两板间的正中央处于静止状态。

问：
（1）哪块板带正电？（答上极板或下极板） 板间电场强度多大？
（2）若板间电场强度突然增为原来的2倍，液滴将做什么运动？到达极板时的速度多大？（结果可用根号表示）
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】根据动能定理可得粒子经过加速电场后的速度为： 21012
qU mv =，解得： 102qU v m
=，粒子在偏转电场中做类平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，有： 0L v t =，垂直板方向做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律得加速度为： 2qU qE a m md ==，偏转位移为： 212
y at =，由以上各式解得： 214U L y U d =，y 与m 、
q 无关，则y 1：y 2=1：1；根据动能定理得动能的变化量为：
22222200021144U U U L U L E qU q y qU q qU q d d U d U d
∆=+=+⨯=+，可知，△E 与q 成正比，则得△E 1：△E 2=1：2，故B 正确，ACD 错误。

2、C
【解题分析】 根据电阻定律可知，L
R S ρ=；全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管子里，则水银
的截面积变为原来的4倍，由V Sh =可知，长度变为原来的14；所以电阻变为原来的116；再由欧姆定律U I R
=可知，因电压不变，故电流将变为原来的16倍，故为1.6A ，故C 正确，ABD 错误；
3、A
【解题分析】
A ．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A 正确；
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，因为b 处电场线密，故b 点的电场强度大于a 处电场强度，故B 错误；
C ．一个正电荷在a 点到c 点受到的电场力方向垂直于垂直平分线向右，可知电场力不做功，故C 错误；
D ．两个等量异种电荷的连线上，越靠近点电荷电场强度越大，中点c 场强最小，故D 错误。

故选A 。

4、B
【解题分析】位移、速度、加速度、力和电场强度都是既有大小又有方向的物理量，都是矢量；而路程、功和电势都是只有大小无方向的物理量，都是标量；故选项B 正确. 5、C
【解题分析】
若铅球对手的压力大于50N ，即视重大于重力，所以铅球处于超重状态，加速度向上，故电梯向上做加速运动或者向下做减速运动，C 正确ABD 错误。

故选C 。

6、B
【解题分析】
规定足球以8m/s 被踢回的方向为正方向，则足球的初速度 v 0=-4m/s ，末速度 v =8m/s 所以足球在这段时间内平均加速度
208(4)120m/s 0.1
v v v a t t -∆--====∆ 方向为正方向．
故选B. 点睛：解决本题的关键是要掌握加速度的定义式∆=∆v a t
，以及知道足球的初速度方向与末速度方向相反，代入数据时要注意速度的正负号．
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、AD
【解题分析】
AB.由安培分子电流假说可知，低温情况下，分子运动不剧烈，在外磁场的作用下，分子环形电流的磁极趋向基本一致，因而易被磁化，故A 项正确，B 项错误.
CD.高温时，分子剧烈运动，导致趋向基本一致的分子环形电流的磁极趋向重新变得杂乱无章，进而达到消磁目的，故C 项错误，D 项正确.
8、AC
【解题分析】
电场强度的方向与正电荷所受的电场力方向相同，所以电场强度方向向左，所以放入正电荷和负电荷时，该点的场强均向左．故A 正确，B 错误．若放中性的物体，则电场力为０，选项C 正确；场强由场源电荷决定，与试探电荷无关，若放中性的物体，电场同样存在，场强不为零，故D 错误．故选AC ．
【题目点拨】
本题考查对物理概念的理解能力．电场强度是反映电场本身的力的性质的物理量，与试探电荷是否存在无关．在电场中某场强的方向是唯一确定的．
9、BD
【解题分析】
电荷所受电场力指向轨迹内侧，即带正电的质点所受电场力方向大致向右上方，故电场线指向右上方，沿电场线电势降低，故P 点的电势低于Q 点的电势，故A 错误；正电荷在电势越高的地方，电势能越大，动能越小，故B 正确，C 错误；等势线密的地方电场线也密，电场强度大，所受电场力大，因此加速度也大，即通过P 点的加速度大于通过Q 点的加速度，故D 正确．故选BD ．
【题目点拨】由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右上方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向右上方；正电荷在电势越高的地方，电势能变越大，动能越小；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场场强大．
10、BD
【解题分析】
根据闭合电路的欧姆定律可知：U′＝Ir，选项A错误；U′＝E－U，选项B正确；U＝E-Ir，选项C错误；，选项D正确；故选BD.
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、2.30
【解题分析】
(1)[1]电压表量程为3V，由图2所示可知，其最小分度为0.1V，则电压表的读数为2.30V；
(2)[2]电流表A1量程太大，读数误差太大，为减小误差，应该选用电流表A2，给电流表A2并联一个分流电阻，实验电路图如图所示；
12、（1）c e g （2）图见解析；（3）5.2 ＜ C 小灯泡电阻随温度升高而增大
【解题分析】
（1）根据小灯泡的额定电压选择电压表，根据额定电流选择电流表，在保证安全的前提下，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器；
（2）为了减小误差准确测量电阻阻值，采用分压式电路，根据待测电阻估计值以及电压表和电流表的内阻确定内外接，作出实验电路图；
（3）读出电压表和电流表的读数，再利用欧姆定律即可求出此时小灯泡的电阻阻值，电流表外接，因为电压表分流导致，灯泡电阻测量结果偏小．
（4）根据小灯泡电阻随温度升高而增大结合欧姆定律，即可选出正确的图象．
【题目详解】
（1）因为小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选择c，小灯泡的额定电流为0.5A，故电流表选择e，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，故滑动变阻器选择g；
（2）为了减小误差准确测量电阻阻值，采用分压式电路，因为电压表内阻远大于灯泡电阻，故选择电流表外接法，故连接实物图，如图所示：
（3）如图，电流表示数：I＝0.46A，电压表示数：U＝2.40
根据欧姆定律可得此时小灯泡电阻阻值：R＝
2.40
0.46
U
I
=Ω≈5.2Ω
电压测量准确，由于电流表外接，电压表分流，导致电流测量偏大，根据R＝U/I可知，灯泡电阻R测量结果偏小，即小灯泡的电阻测量值小于真实值；
（4）因为小灯泡电阻随温度升高而增大，随着电压增大I﹣U曲线上各点到原点连线的斜率越来越小，故ABD错误，C正确，故选C．I﹣U曲线弯曲的原因是因为：小灯泡电阻随温度升高而增大．
【题目点拨】
本题考查描绘小灯泡伏安特性曲线，考查了实验器材选择、实验电路设计、实验数据处理、实验方案分析，要掌握实验器材的选择原则，认真审题、理解题意与实验步骤、知道实验原理是解题的关键，内外接选择的方法：大电阻选内接测量结果偏大，小电阻选外界测量结果偏小，口诀：“大内大，小外小．”
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
(22)r
+b a
→（2
22
(22)r
+
（3）
232
2
2(22)
Q
r
=
+
【解题分析】
（1）0到t时间内，导体棒的位移：
x t =
t 时刻，导体棒的长度：
l x = 导体棒的电动势：
0E Blv =，
回路总电阻：
(2+2)R x x r =，
电流强度： ()
022E I R r ==+， 电流方向：b a →
（2）根据题意有： ()22022F Bll r ==+
（3）t 时刻导体棒的电功率 P =I 2R ′，由于I 恒定，R′=v 0rt 正比于t ，因此 221 2P I R I R ==' 232
022(22)Q Pt r ==+．
14、（1） q A ＝－4q （2） 略
【解题分析】
（1）A 、B 两球静止时，A 球所处位置场强为13mg E kL q
＝＝ B 球所处位置场强为2223mg E k L q
⋅＝＝ 对A 、B 由整体法得：2mg+q A E 1-qE 2=0
解得：q A =-4q
（2）当B 球下落速度达到最大时，B 球距O 点距离为x 0，则有mg=qE ，
即03mgx mg q qL
＝ 解得：x 0=3L
当B 球下落速度达到最大时，B 球距O 点距离为3L
运动过程中，电场力大小线性变化，所以由动能定理得：
2201122m mgL EqL mv mv --＝ ，253 26
mg mg Eq mg +＝＝ ，
解得：m v = 点睛: 该题中，两个小球受到的力是变力，要根据它们受力变化的规律，正确分析得出它们运动的规律，然后才能做出正确的结论．题目的难度比较大.
15、（1）98 N/C （2）0.44 m/s
【解题分析】试题分析：带电液滴静止受力平衡，重力与电场力大小相等，方向相反；应用牛顿第二定律结合运动学关系式即可解得。

(1)电场力与重力平衡，故电场力向上，故上极板带正电；液滴静止时，根据平衡条件，有：qE=mg
解得：E =98 N/C
（2）液滴向上做匀加速直线运动由牛顿第二定律：2qE -mg =ma
解得：a =g
由速度位移公式： 2022
d v a -= 带入数据解得：v = 0.44 m/s
点睛：本题主要考查了液滴在平行板间的平衡和运动问题，应用牛顿第二定律与匀变速直线运动规律相结合即可解题。