2024届陕西省西安高中物理高二第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

2024届陕西省西安高中物理高二第一学期期中学业水平测试模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、如图甲所示的电路中，不计电表内阻的影响，改变滑动变阻器的滑片位置，测得电压表和随电流表A的示数变化的实验图象如图乙所示，则下列说法不正确的是()A．图线a是电压表的示数与I的关系图线B．图线b的延长线一定过坐标原点OC．图线a、b的交点的横、纵坐标值的乘积等于电阻R0消耗的瞬时功率D．图线a、b的交点的横、纵坐标值的乘积等于电源的瞬时输出功率2、如图所示为空腔球形导体（不带电），现将一个带正电的小金属球放入腔内，静电平衡时，图中A、B、C三点的电场强度E和电势φ的关系是A．B．C．D．3、如图所示，是一个用来研究静电除尘的实验装置，铝板与手摇起电机的正极相连，钢针与手摇起电机的负极相连，在铝板和钢针中间放置点燃的蚊香．转动手摇起电机，蚊香放出的烟雾会被电极吸附，停止转动手摇起电机，蚊香的烟雾又会袅袅上升．关于这个现象，下列说法中正确的是()A．烟尘因为带正电而被吸附到钢针上B．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小C．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大D．同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电量不变，离铝板越近则加速度越大4、关于功能的关系说法正确的是（）A．一个物体没有对外做功，它一定不具有能量B．一个物体做功越多，其动能一定越大C．一个物体具有能量，说明它正在做功D．一个物体能够做功，说明它具有能量5、如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近P处放置一个正点电荷，达到静电平衡后（）A．a端电势比b端低B．b端电势与d点的电势相等C．a端电势一定不比d点低D．感应电荷在杆内c处的场强方向由a指向b6、如图所示，光滑的绝缘水平面上沿直线依次排列三个带电球A、B、C（均可视为点电荷）．彼此间距未知，且三个球恰好都处于静止状态．关于这三个球所带的电荷量及电性，下列情形有可能的是（）A．﹣9、4、36B．4、9、﹣36C．﹣3、﹣2、8D．3、﹣2、6二、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、一质量为的带电液滴以竖直向下的初速度进入某电场中．由于电场力和重力的作用，液滴沿竖直方向下落一段距离后，速度变为．在此过程中，以下判断正确的是（）A．重力对液滴做的功为B．合外力对液滴做的功为C．下落的过程中，液滴的电势能一定减少D．液滴的机械能减少了8、如图所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知，滑动变阻器的最大阻值为2r．当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是（）A．电路中的电流变大B．电源的输出功率先变大后变小C．滑动变阻器消耗的功率变小D．定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小9、如图所示，三个小球的质量均为m，B、C两球用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上，A球以速度v0沿B、C两球球心的连线向B球运动，碰后A、B两球粘在一起．对A、B、C及弹簧组成的系统，下列说法正确的是A．机械能守恒，动量守恒B．机械能不守恒，动量守恒C．三球速度相等后，将一起做匀速运动D．三球速度相等后，速度仍将变化10、平行板电容器的两极板接于电池两极，一带电小球悬挂在电容器内部，闭合电键k，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为．则下述说法正确的是（）A．保持电键k闭合，带正电的A板向B板靠近，则变大B．保持电键k闭合，带正电的A板向B板靠近，则不变C．电键k断开，带正电的A板向B板靠近，则不变D．电键k断开，带正电的A板向B板靠近，则增大三、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）太阳能是一种清洁、“绿色”能源．在我国上海举办的2010年世博会上，大量利用了太阳能电池．太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件．某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池在没有光照时（没有储存电能）的I-U特性．所用的器材包括：太阳能电池，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干．（1）为了达到上述目的，请将图1连成一个完整的实验电路图．（____________）（2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图2的I-U图像．由图可知，当电压小于2.00V时，太阳能电池的电阻_____________（填“很大”或“很小”）；当电压为2.80V时，太阳能电池的电阻约为____________．12．（12分）一位同学在实验中分别用游标卡尺和螺旋测微器测量物体长度，得到结果如图所示，游标卡尺示数为________cm，螺旋测微器示数为________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，内壁光滑的细圆管一端弯成半圆形APB，另一端BC伸直，水平放置在桌面上并固定。半圆形APB的半径R=1.0m，BC长L=1.5m，桌子高度h=0.8m。质量m=0.1kg的小球以一定的水平初速度从A点沿过A点的切线方向射入管内，从C点离开管道后水平拋出，落地点D离C点的水平距离s=2m，不计空气阻力，g取10m/s2，π取3.14。求：（1）小球运动到半圆形APB的中点P时的角速度；（2）小球从A点运动到D点的时间t及在P点圆管对小球的弹力F的大小。14．（16分）游乐场过山车的运动情况可以抽象为如图所示的模型：弧形轨道AB的下端B点与半径为R的竖直圆轨道平滑连接，质量为m的小球从弧形轨道上离水平地面高度为h的A点由静止开始滚下，小球进入竖直圆轨道后顺利通过圆轨道最高点C，不考虑摩擦等阻力，重力加速度为g．求：（1）小球位于A点时的重力势能（以水平地面为参考平面）；（2）小球从A点运动到C点的过程中，重力所做的功；（3）小球经过C点时的速度大小．15．（12分）如图所示，两平行金属导轨间距L=1m，导轨与水平面成=37°，导轨电阻不计．导轨上端连接有E=6V、r=1Ω的电源和滑动变阻器R．长度也为L的金属棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好，金属棒的质量m=0.2kg，电阻R0=2Ω，整个装置处在竖直向上磁感应强度为B=1.5T的匀强磁场中，金属棒一直静止在导轨上．（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）当金属棒刚好与导轨间无摩擦力时，接入电路中的滑动变阻器的阻值R多大；（2）当滑动变阻器接入电路的电阻为R=5Ω时金属棒受到的摩擦力．

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】

A.电压表测量的是R0两端的电压，当电路中电流增大时，R0两端的电压增大，图线b是电压表的示数与I的关系图线，故A符合题意；B.由于测量的是定值电阻R0两端的电压，定值电阻的电压与电流成正比，则图象b的延长线一定过坐标原点O，故B不合题意；CD.图象a反映了电源的外电压与电流I的关系，图象b反映定值电阻电压与电流I的关系，两图象的交点表示定值电阻R0接在该电源上的工作状态，则图线a、b交点的横、纵坐标值的乘积等于该状态下定值电阻R0消耗的瞬时功率，也表示电源的瞬时输出功率，故CD不合题意。2、D【解题分析】

当静电平衡时，空腔球形导体内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷，画出电场线的分布如图．由于A处电场线较密，B处电场线较疏，C处场强为零，则．根据顺着电场线方向电势降低，整个空腔球形导体是一个等势体，表面是一个等势面，分析可知电势关系是，D正确．【题目点拨】本题抓住处于静电平衡导体的特点：导体是等势体，内部场强为零．比较场强大小和电势高低常常画电场线，形象直观地判断．3、C【解题分析】

静电能够吸引轻小物体，当烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近，烟尘被加速的时间越长，则速度越大，由于铝板面上分布电荷，烟尘颗粒靠近铝板的过程中，越靠近受力越小，C正确．4、D【解题分析】

A．一个物体没有对外做功，可能具有能量，例如静止在高处的物体，没有对外做功，但它具有重力势能，故A错误；B．一个物体做功越多，说明该物体具有的能量就越大，但并不一定是动能，也可能是势能或其它形式的能，故B错误；C．一个物体具有能量，说明它具有做功的本领，但此时物体不一定正在做功，故C错误；D．一个物体能够做功，具有做功的本领，说明它一定具有能，故D正确。故选D。5、D【解题分析】

ABC、达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，所以可以得到，由于正电荷在右边，所以越往右电场的电势越高，则有：，故ABC错误．D、由于杆处于静电平衡状态，所以内部的场强为零，正电荷和感应电荷在内部产生的合场强为零；正电荷在c处产生的场强方向由b指向a，所以感应电荷在杆内c处产生的场强方向由a指向b，故D正确．故选D．6、D【解题分析】根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，因此ABC均错误，同时根据库仑定律来确定电场力的大小，并由平衡条件来确定各自电量的大小，故D正确．点晴：三个小球只受静电力而平衡时，三个小球所带的电性一定为“两同夹一异”，且在大小上一定为“两大夹一小”．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】带电液滴从h高度下落，则重力做功为，故A错误；由动能定理得：，故B正确；下落的过程中，依据电场力与电势能变化的关系，电场力做负功，故电势能增加，故C错误；由功能关系：，所以电场力做为，即电场力做负功，根据除重力以外的力做功，导致机械能变化，可以知道液滴的机械能减少了，故D正确，故选BD．【题目点拨】带电液滴在电场力和重力的作用，以竖直向下的初速度沿竖直方向下落，根据功能关系可得出电场力做的功；根据除重力以外的力做功，导致机械能变化，即可求解．8、AC【解题分析】

A．当滑动变阻器滑片P由a端向b端滑动时，电路中的总电阻变小，电动势和内电阻不变，可知电路总电流变大，故A正确，符合题意；B．当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大，由题意可知，，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，外电路电阻从3r减小到r，由于整个过程中，外电阻一直大于电源内阻，随外电阻阻值的减小，电源的输出功率不断增大，故B错误，不符合题意；C．把R0与电源组成的整体看做等效电源，电源内电阻变为2r，滑动变阻器消耗的功率可看成电源的输出功率，随着外电阻从2r减到0的过程中，输出功率减小，故C正确，符合题意；D．当滑动变阻器滑片P由a端向b端滑动时，电路中的总电阻变小，电动势和内电阻不变，可知电路总电流变大，根据，R0不变，定值电阻R0上消耗的功率变大．故D错误，不符合题意．【题目点拨】分析滑动变阻器的功率如何变化是本题的关键，把把定值电阻R0和电源看成一个整体，此时电源的输出功率即为滑动变阻器消耗的功率．9、BD【解题分析】

AB．在整个运动过程中，系统的合外力为零，总动量守恒，A与B碰撞过程机械能减小，故B正确，A错误．CD．当小球B、C速度相等时，弹簧的压缩量最大，弹性势能最大．之后弹簧逐渐伸长，C加速，AB减速，直到弹簧到原长，故C错误，D正确．10、AC【解题分析】

AB.保持电键k闭合时，电容器板间电压不变，当带正电的A板向B板靠近时，板间距离d减小，由知，板间场强增大，小球所受电场力增大，则增大。故A正确，B错误。CD.当电键k断开时，电容器板间电量不变，当带正电的A板向B板靠近时，板间距离d减小，根据、和，可得则板间场强不变，小球所受电场力不变，则不变。故C正确，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、很大1.0×103【解题分析】

（1）测量太阳能电池在没有光照时（没有储存电能）的特性，电压电流需从零开始测起，滑动变阻器需用分压式．（2）在电压小于时，由图可读出电流很小，由得，太阳能电池的电阻很大；当电压为时，根据题图读出、，由得：12、1.455cm5.765mm【解题分析】游标卡尺的主尺读数为：1.4cm=14mm，游标尺上第9个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为9×0.05mm=0.45mm，所以最终读数为：14mm+0.45mm=14.45mm．螺旋测微器的固定刻度为5.5mm，可动刻度为16.5×0.01mm=0.165mm，所以最终读数为5.5mm+0.165mm=5.665mm．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)5rad/s(2)1.328s【解题分析】

（1）小球从C点到D点的过程中做平拋运动，则有