2024届天津市河西区实验中学物理高二第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

2024届天津市河西区实验中学物理高二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，在真空中离子P 1、P 2以相同速度从O 点垂直场强方向射入匀强电场，经电场偏转后打在极板B 上的C 、D 两点。

已知P 1电荷量为P 2电荷量的3倍。

GC=CD ，则P 1、P 2离子的质量之比为（重力忽略不计）（ ）
A ．3：4
B ．4：3
C ．2：3
D ．3：2
2、如图所示，a 、b 、c 、d 、e 为同一直线上的五个点，相邻两点间的距离都为L ．处于a 、e 两点的点电荷的电荷量都为q ，处于a 点的为负电荷，处于e 点的为正电荷．在c 点有一与直线垂直的均匀带电薄板，带电量为Q ，电性未知．已知d 点的电场强度为零，则b 点的电场强度大小为（已知静电力常量为k ）（ ）
A ．
2209kq L
B ．22109kq kQ L L
+ C ．2
209kQ L D ．22109kq kQ L L - 3、如图所示为伏安法测电阻的一种常用电路，以下分析正确的是（ ）
A ．此接法要求待测电阻阻值小于电流表内阻
B ．此接法的测量值大于真实值
C ．开始实验时滑动变阻器滑动头P 应处在最左端
D ．此接法由于电流表的分压，电压表测量值偏小了
4、如图所示，由绝缘材料制成的光滑圆环（圆心为O ）竖直固定，带电量为+q 的小球A 固定在圆环的最高点，电荷量为q 的小球B 套在圆环上并可自由移动。

若小球B 静止时，两球的连线与竖直方向的夹角θ=30°．已知静电力常量为k ，重力加速度为g ，下列说法正确的是
A ．小球
B 可能带正电
B ．O 点的电场强度大小为22kq E r =
C ．O 点的电场强度大小为23kq E r =
D ．O 点的电场强度方向沿着OA 方向
5、如图所示，物体受到沿斜面向下的拉力F 仍能静止在粗糙斜面上，下列说法正确的是（ ）
A ．这说明牛顿第二定律是错误的
B ．斜面对物体没有摩擦力
C ．撤去拉力F 后物体仍能静止
D ．撤去拉力F 后物体将沿斜面向上运动
6、如右图，实线表示一匀强电场的电场线，一个带正电荷的粒子射入该电场，虚线是
它的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，不计重力，则下面说法中错误
．．的是
A．场强方向向左
B．粒子一定是从a点运动到b点
C．a点电势比b点电势高
D．粒子在a点的电势能大于在b点的电势能
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，虚线框内有匀强电场，AA′、BB′、CC′是该电场的三个等势面，相邻等势面间的距离均为3.0 cm，已知BB′上的电势为0 V．一个电子沿AA′方向以初动能E k = 4 eV自图中的P点进入电场，刚好从C′点离开电场，电子从P到C′的过程电场力做功为6 eV．下列说法正确的是
A．平面AA′上的电势为3V
B．该匀强电场的场强为100 V/m
C．该粒子经过平面BB′时的电势能为10eV
D．该粒子从P到C′的过程动能和电势能总和守恒
8、如图，A、B两灯电阻相同，当滑动变阻器的滑动端P向下滑动时（）
A．通过电源的电流减小
B．电阻R中的电流减小
C．电灯A将变暗一些
D．电灯B将变暗一些
9、一台直流电动机的电阻为R，额定电压为U，额定电流为I，当其正常工作时，下述正确的是（）
A．电动机所消耗的电功率I2R
B ．t 秒内所产生的电热为UIt
C ．t 秒内所产生的电热为I 2Rt
D ．t 秒内输出的机械能为（U ﹣IR ）It
10、如图所示，两平行金属板水平放置，板长为L ，板间距离为d ，板间电压为U ，一不计重力、电荷量为q 的带电粒子以初速度0v 沿两板的中线射入，恰好沿下板的边缘飞出，粒子通过平行金属板的时间为t ，则（ ）
A ．在2t 时间内，电场力对粒子做的功为14Uq
B ．在2
t 时间内，电场力对粒子做的功为18Uq C ．在粒子下落的前4d 和后4
d 过程中，电场力做功之比为1:1 D ．在粒子下落的前4d 和后4d 过程中，电场力做功之比为1:2 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）在“探究感应电流的产生条件”实验中，某同学的电路连线如图所示，老师指出图中标示的1、2、3、4、5、6六根连线中有两处错误，若要求实验现象尽可能明显，则错误的两根连线是_____________（用所标数字表示）．
12．（12分）读数
(1)螺旋测微器读数.________mm (2)游标卡尺读数________cm
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，在匀强电场中，电荷量的正点电荷，由a点移到b点和由a点移到c点，电场力做功都是．已知a、b、c三点的连线组成直角三角形，ab=20cm，∠a =37°，∠c =90°，，求：
(1)a、b两点的电势差；
(2)匀强电场的电场强度.
14．（16分）绿色奥运”是2008年北京奥运会的三大理念之一，奥组委决定在各比赛场馆使用新型节能环保电动车，江汉大学的500名学生担任了司机，负责接送比赛选手和运输器材．在检测某款电动车性能的某次实验中，质量为8×102㎏的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电
动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出F—1
v
图象（图中AB、BO均为直线））．假
设电动车行驶中所受的阻力恒定，求此过程中：（1）电动车的额定功率；（2）电动车由静止开始运动，经过多长时间，速度达到2m/s？
15．（12分）夏季某日午后，某地区距地面约1 km的空中有两块乌云，相距3 km，它们因与空气摩擦而带电，致使两块乌云之间的电势差能保持约3×109 V不变．电闪雷鸣时，若两块乌云之间通过的电荷量为500 C．
（1）求可释放多少能量．
（2）若电流放电现象历时约0.01 s，则其平均放电电流约为多大？
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、A
【解题分析】
设任一离子的速度为v ，电量为q ，质量为m ，加速为a ，运动的时间为t ，则加速度为：，离子运动的时间为：
，由于GC =CD ，所以飞行的时间之比 t 1：t 2=1：2，离子的偏转量：，因为P 1带电量是P 2的3倍，则P 1、P 2的质量之比：m 1：m 2= 3：4，故A 正确，BCD 错误。

2、A
【解题分析】
根据电场叠加原理，可知处于a 、e 两点的点电荷在d 点的电场强度为： 222
10(3)9q q kq k k L L L += 方向向左．d 点电场强度为零，则均匀带电薄板在d 点的电场强度与a 、e 两点的点电
荷在d 点的电场强度等大反向，即为
2109kq L
，方向向右．根据对称性可知，处于a 、e 两点的点电荷在b 点的电场强度为2
109kq L ，方向向左，均匀带电薄板在b 点的电场强度为2109kq L ，方向向左，根据电场叠加原理可知，b 点的电场强度为2209kq L ，故选A ． 3、B
【解题分析】
此接法误差来源于电流表的分压，其分压越小越好，故要求待测电阻远大于电流表的内阻．故A 错误；此接法电压表的示数包含了安培表的分压，故电压的测量值偏大，即电阻的测量值大于真实值，故B 正确，D 错误；开始实验要让电压由小变大，故应使滑动P 处在最右端．故C 错误；故选B ．
【题目点拨】
电流表或电压表的测量值不是电阻的真实值是误差的来源，电流表的内接法：电压示数
包括了电流表的分压，外接法：电流表的示数包括了电压表的分流，这是分析问题的关键．
4、C
【解题分析】
A. 因小球B 处于静止状态，对其受力分析，如下图所示：
由于A 球带正电，因此小球B 一定带负电，故A 错误。

BCD. 因两球带电量是等量异种电荷，O 点位于两者连线的中垂线，故O 点电场强度方向与AB 方向平行指向B 方向，大小
222
2cos 2cos303q q q E k k k r r r θ︒=== 故BD 错误C 正确。

5、C
【解题分析】
A 、牛顿第二定律反映了物体的加速度与所受的合外力成正比，而拉力F 不是物体所受的合外力，所以撤去F 后物体的合外力为零，加速度为零，说明牛顿第二定律是正确的，故A 错误；
BCD 、设斜面的倾角为α，物体的质量为m ，撤去F 前物体静止在斜面上，合力为零，则物体必定受到沿斜面向上的静摩擦力，大小为 f=F+mgsinα，则最大静摩擦力至少f m =F+mgsinα；撤去F 后，因为重力的下滑分力mgsinα＜f m ，所以物体仍静止，所受的静摩擦力为f′=mgsinα，故BD 错误，C 正确。

故选C ．
【点评】
本题要掌握牛顿第二定律的内容，知道加速度与合力成正比，而不是与拉力成正比．能根据物体的受力情况，确定最大静摩擦力的范围，判断出物体能否运动．
6、B
【解题分析】电荷所受的合力大致指向轨迹凹的一向，知电荷所受电场力方向水平向左，该电荷为正电荷，则电场强度的方向水平向左．故A 正确．粒子可能从a 运动到b ，也可能从b 运动到a ．故B 错误．沿着电场线方向电势逐渐降低，可知a 点电势高于b 点
电势．故C 正确．从a 点到b 点，电场力做正功，电势能减小，则电荷在a 点的电势能大于在b 点的电势能．故D 正确．此题选择错误的选项，故选B.
点睛：解决本题的突破口通过轨迹的弯曲确定出电场力的方向，从而确定电场强度的方向．知道沿着电场线方向电势逐渐降低，以及掌握电场力做功与电势能的关系．
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、BD
【解题分析】
A. 电子从P 到C ′的过程电场力做功为6 eV ，即6AC eU eV = ，所以6AC U V =-，已知BB ′上的电势为0 V 则平面AA ′上的电势为-3V ，故A 错误；
B.根据匀强电场电场强度公式可知2 V 6100610
/m U E d -===⨯，故B 正确； C. 已知BB ′上的电势为0 V ，根据P E e ϕ=可知该粒子经过平面BB ′时的电势能为0eV ，故C 错误
D.粒子运动过程中只有电场力做功，使得动能和电势能之间相互转化，所以粒子的动能与电势能之和不变，故D 正确
8、CD
【解题分析】
滑动键P 向下移动，变阻器电阻减小，外电路总电阻减小，根据：
I R r ε
=+
电路电流强度增大，路端电压变小，A 灯变暗，根据：
U Ir ε=－
路端电压变小；
A B U U U =+
所以U B 减小，灯B 电阻不变，所以灯B 电流强度I B 减小，灯B 变暗。

电路电流强度： B C I I I =+
因为I 增大、I B 减小，所以I C 增大。

AB 错误，CD 正确。

故选CD 。

9、CD
【解题分析】
A ．电动机是非纯电阻电路，所消耗的电功率P=UI ，所以A 错误；
BC ．UIt 是电动机消耗的总功率；I 2R 计算的是电动机的内阻发热的部分，是发热的功率，所以产生的电热为I 2Rt ，所以B 错误，C 正确；
D ．t 秒内所产生的机械能为电动机的总功减去发热的部分，所以机械功UIt -I 2Rt ，所以D 正确。

故选CD 。

10、BC
【解题分析】
由类平抛规律，在时间t 内有：L=v 0t ，21 22d at =，在2
t 内有：2 1 () 22t y a ＝，比较可得y= 8d ，则电场力做的功为W=qEy=
88qEd qU =，所以A 错误，B 正确．粒子做的功分别为：W 1=qE×
4d ，W 2=qE×4
d ，所以W 1：W 2=1：1，所以C 正确，D 错误．故选BC ．
【题目点拨】
对于带电粒子在匀强电场中的偏转问题，采用分解观点处理，同学要熟练的推导出偏移量、位移偏角和速度偏角的表达式，这类问题考查频率较高．
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与3
【解题分析】
探究电磁感应现象实验电路分两部分，电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，
检流计与副线圈组成另一个闭合电路；电路图如图所示；
因此结合实物图，则错误的连线是2与3；
12、 2.497 0.930
【解题分析】螺旋测微器的固定刻度读数2mm ，可动刻度读数为
0.01×24.7mm=2.497mm ，所以最终读数为2.497mm ；
游标卡尺的主尺读数为9mm ，游标读数为0.05×
6mm=0.30mm ，所以最终读数为
9.30mm ，即0.930cm 。

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）（2）
【解题分析】 根据公式
求解电势差，根据公式U =Ed 求解电场强度． 【题目详解】 (1)
(2)因为，所以，b 、c 连线即为一条等势线，由电场线与等势面的关系，场强方向从a 指向c （或答“水平向右”，在图中画出电场线也可） 场强大小
【题目点拨】
本题关键是明确电势差的定义和匀强电场中电势差与电场强度的关系公式.
14、（1）6kW ；（2）1s ；
【解题分析】
试题分析：（1）分析图线可知：电动车由静止开始做匀加速直线运动，达到额定功率后，做牵引力逐渐减小的变加速直线运动，达到最大速度后做匀速直线运动．
当最大速度v max =15m/s 时，牵引力为F min =400N ，故恒定阻力 f=F min =400N 额定功率 P=F min v max =6kW
（2）匀加速运动的末速度P v F
= 代入数据解得 v=3m/s 匀加速运动的加速度F f a m
-=
代入数据解得22m/s a =
电动车在速度达到3m/s 之前，一直做匀加速直线运动 故所求时间为/
v t a
=，将v /=2m/s 代入上式解得 t=1s 考点：本题考查物理图像的分析，功率公式，牛顿第二定律
点评：本题学生能从图像分析汽车运动的性质，能从图像找出解题所用的数据，然后用所学的知识去解决问题．
15、（1）1.5×1012J （2）5×104A
【解题分析】（1）释放的能量为电场力做功： 912310500 1.510J W Uq ==⨯⨯=⨯
（2）4500510A 0.01q I t =
==⨯。