2024届北京海淀区一零一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届北京海淀区一零一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．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、两电阻R1和R2的电流I电压U的关系图线如图所示，可知两电阻的大小之比R1：R2等于（）A．1：3 B．3：1 C．1： D．1：42、ab是长为L的均匀带电细杆，P1、P2是位于ab所在直线上的两点，距b端均为，位置如图.ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为，在处的场强大小为。则以下说法正确的是（）A．两处的电场方向相反，<B．两处的电场方向相反，>C．两处的电场方向相同，<D．两处的电场方向相同，>3、使两个完全相同的金属小球（均可视为点电荷）分别带上-3Q和+5Q的电荷后,将它们固定在相距为a的两点,它们之间库仑力的大小为F1．现用绝缘工具使两小球相互接触后,再将它们固定在相距为2a的两点,它们之间库仑力的大小为F2．则F1与F2之比为（）A．2∶1 B．60∶1 C．16∶1 D．15∶44、从宏观上看，气体分子热运动的平均动能取决于气体的（）A．压强 B．温度 C．体积 D．密度5、如图所示，两个质量分别为、的物块A和B通过一轻弹簧连接在一起并放置于水平传送带上，水平轻绳一端连接A，另一端固定在墙上，A、B与传送带间动摩擦因数均为传送带顺时针方向转动，系统达到稳定后，突然剪断轻绳的瞬间，设A、B的加速度大小分别为和，弹簧在弹性限度内，重力加速度为，则A．， B．，C．， D．，6、在地面附近,存在着一个有界电场,边界MN将空间分成上下两个区域I、II,在区域II中有竖直向上的匀强电场,在区域I中离边界某一高度由静止释放一个质量为m的带电小球A,如图甲所示,小球运动的v−t图象如图乙所示,不计空气阻力,则()A．小球受到的重力与电场力之比为3:5B．在t=5s时，小球经过边界MNC．在小球向下运动的整个过程中，克服电场力做功等于重力势能的变化量D．在1s∼4s过程中，小球的机械能先增大后减小二、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、如图所示，一个带正电的滑环套在水平且足够长的粗糙绝缘杆上，整个装置处在与杆垂直的水平方向的匀强磁场中，现使滑环获得向右的初速度，滑环在杆上的运动情况可能是：A．始终作匀速运动B．先作加速运动，后作匀速运动C．先作减速运动，后作匀速运动D．先作减速运动，最后静止在杆上8、对从高度处以初速度抛出的小球，关于运动时间与水平位移，说法正确的是（）A．当一定时，越大，越大 B．当一定时，越大，越大C．当一定时，越大，越小 D．当一定时，越大，越大9、关于三个求功率的表达式的适用范围，以下说法正确的是()A．第一个式子只适用于求电功率，后两个式子只适用于求热功率B．在纯电阻电路中，三个式子既适用于求电功率又适用于求热功率C．在非纯电阻电路中，第一个式子适用于求电功率，第二个式子适用于求热功率，第三个式子没有意义D．由可知，三个式子没有任何区别，它们表达相同的意义，所求P都是电功率10、为查明某地的地质灾害，在第一时间紧急调动了8颗卫星参与搜寻。“调动”卫星的措施之一就是减小卫星环绕地球运动的轨道半径，降低卫星运行的高度，以有利于发现地面(或海洋)目标。下面说法正确的是()A．轨道半径减小后，卫星的环绕速度减小B．轨道半径减小后，卫星的环绕速度增大C．轨道半径减小后，卫星的环绕周期减小D．轨道半径减小后，卫星的环绕周期增大三、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）在“用多用表测电阻、电流和电压”的实验中：（1）用多用表测电流或电阻的过程中，操作正确的是______A．在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零B．在测量电流时，更换量程后必须重新进行调零C．在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测D．在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测（2）测量时多用表指针指在如图所示位置．若选择开关处于“10V”挡，其读数为________V；若选择开关处于“×10”挡，其读数________．（选填：“大于”，“等于”或“小于”）．12．（12分）用如图所示电路测量电源的电动势和内阻：实验器材：待测电源（电动势约3V，内阻约2Ω）电流表A，电压表V保护电阻R1（阻值10Ω）定值电阻R2（阻值5Ω）滑动变阻器R，开关S，导线若干。实验主要步骤：①将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关②逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I③以U为纵坐标，I为横坐标，作U—I图线（U、I都用国际单位）④求出U—I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a回答下列问题：（1）电流表最好选用____；A．电流表（0200mA，内阻约2Ω）B．电流表（030mA，内阻约2Ω）（2）滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大。两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是___；A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱（3）选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=___，r=__，代入数值可得E和r的测量值。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，真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场，在电场中，若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放，运动中小球的速度方向与竖直方向夹角恒为37°（取sin37°=0.6，cos37°=0.8）。若将该小球从电场中某点P以初速度v0竖直向上抛出，重力加速度为g，求：（1）小球受到的电场力的大小（2）小球从抛出至最高点的过程中，电势能的变化量（3）小球从P点抛出后，再次落回到与P点在同一水平面的某点Q时，小球的动能14．（16分）一物体自某一高度被水平抛出，抛出1s后它的速度与水平方向成45°角，落地时速度与水平方向成60°角，取g=10m/s2，求：（1）物体刚被抛出时的速度；（2）物体落地时的速度；（3）物体刚被抛出时距地面的高度．15．（12分）如图所示，电源内阻r=1Ω，R1=2Ω，R2=6Ω，灯L上标有“3V,1.5W”的字样，当滑动变阻器R3的滑片P移动至最右端时，电流表示数为1A，灯L恰能正常发光电流表为理想电表.（1）求电源的电动势；（2）求当P移到最左端时，电流表的示数；（3）当滑动变阻器的Pb段电阻为多大时，变阻器R3上消耗的功率最大？最大值多大？

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、B【解题分析】

由图可知，R1＝tan60°；R2＝tan30°；故R1：R2＝tan60°：tan30°＝3：1；故选B．2、C【解题分析】

由于细杆均匀带电，我们取b关于P1的对称点b′，则bb′段在P1点的电场互相抵消，整个杆对于P1点的电场，仅仅相当于ab′部分在P1的产生电场．而对于P2，是整个杆都对其有作用，所以P2点的场强大．【题目详解】将均匀带电细杆等分为无数段，每段可看作点电荷。设细杆带正电，根据电场的叠加原理，这些点电荷在P1的合场强方向向右，在P2的合场强方向向右，所以两处的电场方向相同。由于细杆均匀带电，取b点关于P1的对称点b′，则细杆bb′段电荷在P1点产生的电场互相抵消，整个杆在P1点产生的电场，仅仅相当于ab′部分在P1的产生电场。而对于P2，是整个杆产生电场，而且杆各段在P2点产生的场强方向相同，所以P2点的场强大，即有E1＜E2；故选C.【题目点拨】本题的解题关键要掌握电场的叠加原理，采用分割的方法，分段研究电场．因为我们只学过点电荷的电场或者匀强电场，而对于杆产生的电场没有学过，因而需要将杆看成是由若干个点构成，再进行矢量合成．3、B【解题分析】

起初两金属小球距离为a，它们之间的库仑力现用绝缘工具使两小球相互接触后，各自带电为Q，然后固定在距离为2a的两点，它们的库仑力联立解得则F1与F2之比为60：1，故选B。【题目点拨】完全相同的带电小球接触时，对于电量的重新分配规律要明确，然后正确利用库仑定律求解。4、B【解题分析】由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的动能宏观上取决于温度，故B正确，ACD错误．5、C【解题分析】

对物块B分析，摩擦力与弹簧弹力平衡，则．以两个物块组成的整体为研究对象，则绳子的拉力：．突然剪断轻绳的瞬间，绳子的拉力减小为1，而弹簧的弹力不变，则A受到的合外力与T大小相等，方向相反，A的加速度B在水平方向仍然受到弹簧的拉力和传送带的摩擦力，合外力不变，仍然等于1，所以B的加速度仍然等于1．故选项A正确．【题目点拨】本题要注意以下问题：（1）整体法与隔离法在受力分析中的应用（2）细绳的弹力可以突变，弹簧如果两端都被约束，则弹力不能突变；如果一端自由，一端被约束，则弹力就可以突变．6、A【解题分析】A：v-t图象的斜率等于加速度．小球进入电场前的加速度，进入电场后的加速度大小为：，由牛顿第二定律得：，，得电场力：，可得重力mg与电场力F之比为3：5，故A项正确．B：小球进入电场前做自由落体运动，进入电场后受到电场力作用先做减速运动然后反向回头加速，出电场后做竖直上抛运动，由v-t图可以看出，小球经过边界MN的时刻是t=1s和t=4s时，t=5s时，小球回到出发点．故B项错误．C：在小球向下运动的整个过程中，动能变化量为零，根据动能定理，整个过程中重力做的功与电场力做的功大小相等，即重力势能的变化量等于克服电场力做功．故C项正确．D：由图可得，小球在1-2.5s内向下运动，在2.5s-4s内向上运动，在1s～4s过程中，电场力先做负功，后做正功．小球的机械能先减小后增大．故D项错误．点睛：根据速度时间图象和受力情况判断出物体的运动情景是解题的突破口．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、ACD【解题分析】A、给滑环套一个初速度，将受到向上的洛伦兹力，若洛伦兹力等于物体的重力，滑环将做匀速直线运动．故A正确；B、滑环在水平方向上受到摩擦力，不可能加速运动．故B错误；C、若重力小于洛伦兹力，滑环受到向下的弹力，则受到摩擦力，做减速运动，当洛伦兹力等于重力时，又做匀速运动，故C正确；D、若重力大于洛伦兹力，滑环受到向上的弹力，则受到摩擦力，将做减速运动，最后速度为零，故D正确．故选ACD。8、AD【解题分析】

水平方向x=v0t竖直方向可得则当一定时，t一定，越大，越大；当一定时，越大，越大。选项AD正确，BC错误。故选AD。9、BC【解题分析】试题分析：对于纯电阻电路，电功率等于热功率，故三个公式的没有任何区别，它们表达相同的意义；对非纯电阻电阻，电功等于电热加上输出的机械能，故P=UI用于求解电功率，用于求解热功率，没有意义；故BC正确，AD错误；故选BC.10、BC【解题分析】

AB．根据万有引力提供向心力有解得，所以半径减小后，卫星的环绕速度增大，故A错误，B正确；CD．根据万有引力提供向心力有得，所以轨道半径减小后，卫星的环绕周期减小，故C正确，D错误。故选BC。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、AD3.0V小于【解题分析】（1）在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零，选项A正确；在测量电流时，更换量程后没必要重新进行调零，选项B错误；在测量未知电阻时，要选择合适的倍率档，但是没必要先选择倍率最大挡进行试测，选项C错误；在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测，以免烧坏电表，选项D正确；故选AD.（2）若选择开关处于“10V”挡，则每小格为0.2V，则读数为3.0V；若选择开关处于“×10”挡，因左侧的刻度较右侧密集，则其读数小于350Ω.12、ACka【解题分析】

（1）[1]电路中通过的最大电流约为：所以选择量程为200mA的电流表，故选A。（2）[2]由电路分析可知，滑片从左向右滑动，电压表示数变大，说明滑动变阻器接入电路阻值增加，所以一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱可满足条件，故选C。（3）[3][4]由：可得：对比U-I图线可知，斜率的绝对值：所以电源的内阻为：当U=0时，有：图线上的斜率为a，所以：则：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）mv02（3）mv02【解题分析】（1）根据题设条件可知，合外力和竖直方向夹角为37°，所以电场力大小为：

Fe=mgtan37°=mg，电场力的方向水平向右．

故电场力为mg，方向水平向右．

（2）小球沿竖直方向做匀减速运动，有：vy=v0-gt

沿水平方向做初速度为0的匀加速运动，加速度为a：小球上升到最高点的时间，此过程小球沿电场方向位移：

电场力做功

W=Fxsx=mv02

故小球上升到最高点的过程中，电势能减少mv02；

（3）