2024-2025学年教科版高二物理上学期期中模拟预测卷01（解析版）

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（）

;地轴

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.地磁的北极化地理南极附近，地磁的南极在地理北极附近，在地球外部空间，磁感线从地埋南极出

来进入地理北极，根据安培定则，四指指向与地球自转方向用反，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Do

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（）

1111n

A.3.6xlO'WB.2.1xl0,W

C.1.5X107WD.3.0X109W

【答案】B

【详解】在Is内经叶片的空气体积为忆=5.=乃川可=314x402x6xln?=30144m3

空气质量旭=pV=1.3x30144kg=39187.2kg

空气的动能线=-mv2=-x39187.2x62J=705369.6J

风能的30%可转化为电能,则有E电=&x30%=705369.6x0.3J=211610.88J

Is的电能，就是发电功率，约为2.1xlO'W。

故选B。

3.（本题4分）如图，B,C三点都在匀强电场中，已知力C_L3C,ZABC=60°,BC=20cm,把一个电

荷量q=l（r$C的正电荷从A移到6,电场力的做功为零；从8移到C,电场力做功为-L73x］（r3j,则该

匀强电场的场强大小和方向是（）

A

A.865V/m,垂直/C向左B.865V/m,垂直力C向右

C.lOOOV/m,垂直4?斜向上D.lOOOV/m,垂直力4斜向下

【答案】D

【详解】把•个正电荷从力移到4,电场力做功为零，可知力〃为等势面，从4移到C,电场力做功为

-1.73xlOJJ,则8c间的电势差为。-=一=V=-173V

q10

根据沿电场线电势降低，可知匀强电场的场强方向垂直力台斜向下，该匀强电场的场强大小为

E=―a—=..-~式V/m=lOOOV/m

Jsin60°“…2\/3

cCgB20x102x—

2

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点的电势分别为利”、Sv，粒子在时和N时加速度大小分另］为、4V，

速度大小分别为％、vv,电势能分别为稣”、与下列判断正确的是（）

C.利“〈/，Epv<Ep,ND.a,”V成»EpMVEpN

【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，粒子从收点到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,&PaM<aN

Tsin60=F»7cos60=mg

解得产=y/3mg,T=2mg

故AB错误；

C.对B球分析，受重力机g、库仑力产和轻杆的作用力M由平衡条件得

N=y）F2+（/Mg）2=-J（V3/wg）-（Wg）2=2mg

根据牛顿第三定律可知B球对轻杆的作用力大小为2〃?g。故C错误；

D.根据平衡知识和相似三角形，可知等=々华

hr

可知，48间距离不变。故D正确。

故选Do

6.（本题4分）如图甲所示，为定值电阻，滑动变阻器&的滑片从。端滑到方端的过程中，为消耗的电功

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.凡的阻值为15。

B.4的最大阻值为50Q

C.电源电压为9V

D.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E=0.8W时，其两端电压为&=2V,由于鸟=。/

解得4=0.4A

由串联电路规律有七=/28+仇=0.44+2“）

当滑动变阻器消耗的功率8=0.5W时，其两端电压为U；=5V,由于

解得/；=0.1A

由串联电路规律有E=4舄+〃=014+5（V）

综合上述各式，解得凡二10C,£=6V

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”=5V,消耗的功率为0.5W,

解得与…=50。

故B项正确;

D.电路中的功率为尸=

所以当滑动变阻器的阻值为零时，其电路中的功率最大，有曝L3.6W

故D项错误°

故选Bo

7.（本题4分）在如图所示的电路中，电源电动势为、内阻为小八&为定值电阻（人＞r）,&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U,闭合开关S后，在将小的滑片向下滑

动的过程中，下列说法正确的是（）

B.多变大

A.电流表、电压表示数均减小

C.电源的总功率变大D.电源效率增大

【答案】C

【详解】A.将4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，用两端电压增大，电压表示数减小，故A错误;

B.票的值为与、凡的并联值，&减小，并联值减小，故减小，故B错误；

P

C.电路中总电阻K减小，根据/二一一

r+R

“J知电流/增大，电源的总功率尸=以

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〃=穹="

EIE

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机，电梯静止时电压表示数为U。，

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.。〜乙时间内物块m处于超重状态

C.彳〜G时间内电梯匀速运动D.々〜“时间内物块机处于失重状态

【答案】AD

【详解】AB.在0〜乙时间内，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4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f2f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ADo

9.（本题6分）如图所示，在空间直角坐标系中，有一四面体C-408,。、力、。、〃为四面体的四个顶点,

且0（0,0,。）、力仕,0,0）、8（（U,0）、C（0,0,L）o。（2L0,0）是x轴上一点，在坐标原点O处固定着+Q的

点电荷，下列说法正确的是（）

A.4B、C三点的电场强度相同

B.电势差

C.将一电子由C点分别移动到4B两点,电场力做功相同

D.电子在4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上=券可知:力、B、C三点的电场强度大小相同，但电场强度的方

r~

向不同，由于电场强度是矢量，则4、8、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，04段的平均电场强度的大小要大于力。段平均电场强度，所以

O、力和力、。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，/、仄C三点在同一等势面上，故将一电子由。点分别移

动到小B两点,电场力做功都为零，故C正确；

D.将电子从/点移动到。点，电场力做负功，电势能增加，电子在A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45CO-EFG〃内，棱力七竖直，将质量为〃，的带电小球（可看

成质点）从力点以水平初速度必沿力4方向抛出，小球仅在重力作用下运动恰好落在厂点。"点为棱

8c的中点，仅研究小球与盒子第一次碰撞前的运动情况。则卜.列说法正确的是（）

A.若将小球从/1点沿AC方向，以1.5蜘的水平初速度抛出，则运动时间将变短

B.若将小球从4点沿力M方向以出水平初速度抛出，小球与盒接触瞬间，垂直平面8CGb的分量大

小可能大于vo

C.若在空间增加沿/E方向的匀强电场，将小球从4点沿48方向以水平初速度vo抛出，小球不可能

落在BF上

D.若在空间增加沿力£1方向的匀强电场，将小球从力点沿48方向以水平初速度如抛出，小球可能落

在BF上

【答案】AD

【详解】A.设立方体棱长为/,从力点沿48方向平抛落在尸点，竖直方向自由落体有，=；卬：

运动时间为“出

水平方向做匀速直线运动，有/=匕力

可知初速度为%=聘

从4点沿4C方向，以水平初速度1.51，。抛出，经历时间〃后的水平位移为/'=1.5%=1.5j>EG=«

则小球将与棱CG碰撞，竖直方向下落高度将小于/,飞行时间将变短，故A正确；

B.小球做平抛运动时垂直平面3CG厂的分量保持不变，等于V。沿力3方向的分速度，小于山，故B错

误；

CD.加了沿4月方向的匀强电场，小球从4点沿48方向水平抛出，不改变小球在48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8尸上，故C错误，D正确。

故选ADo

第口卷（非选择题）

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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/变化的曲线如图所示。

⑴开关接1时，电容器的。极板带电（选填“止”或“负

【答案】（1）正

⑵A

（3）4时间内通过电流传感器的电荷量，即4时间内电容器放出的电荷量5x10^

【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。极板与电源正极相连，

则。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g=CU

可知夕-U图像为过原点的倾斜直线，故CD错误。

故选Ao

（3）口］根据夕=〃

可知图乙中画出了对应较短时间加的狭长矩形，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，即加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

e=50x0.2xl0-3x0.4C=4xl0-3C

根据C=（

可得该电容器的电容为C=3型一F=5xl（）7F

8

12.（本题10分）要测量一电源的电动势（略小于3V）和内阻〃（约1。），现有下列聘材：电压表V（0〜3V）、

电阻箱R（O~999.9C）,定值电阻凡=4C,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，图线纵坐标表示不二，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k,图线的延长线在纵轴上的截距为-人则该电源的电动势

E=,内阻/=o（用上和b表示）

（2）从实验中取两组数据，电阻箱阻值凡=3.0C时，对应电压表读数H=2.45V：电阻箱阻值4=5.0。

时，电压表读数％=2.52V。由这两组数据可求得电源的电动势为石=Vo（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£测与真实值?相比，E激4,阿h（填”大

于,X，等于,，或“小于，，）

【答案】（1）-

b

（2）2.8

（3）小于小于

【详解】（1）[1][2＞根据闭合电路欧姆定律E=U+"

U

可得£=U+

R+R0

1E11

整理得G==_.77__

R+&rUr

F

所以结合图像可得攵=不，-0

所以电源的电动势和内阻为E=2:一1

bb

⑵根据卷/,EUa

&+4

代入数据可得E=2.8V,r=1.0Q

（3）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

R、；

b真

＜r

故“测＜E氧,，刘a

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,内电阻尸2Q,电动机M的电阻Ro=LOQ。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U=8V

根据闭合电路欧姆定律有E=U+Ir

解得总电流为/=4A

电源的总功率匕=£/=16X4W=64W

电源的输出功率4=3=8x4W=32W

p16W

（2）通过灯泡的电流人=2=黑"=2人

UoV

故通过电动机的电流/M=/-/L=4A—2A=2A

电动机的发热功率%=6&=22xlW=4W

电动机的总功率P=么4=8x2W=16W

故电动机的输出功率为勺儿=P-4=16W-4W=12W

电动机的机械效率为77=1。0%=悬x100%=75%

14.（本题12分）绝缘粗糙的水平面上相距为6£的4、8两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4处电荷的电荷量为+¥。图乙是力、8连线之间的电势8与位置x之间的关

系图象，图中x=£点对应图线的最低点，x=-2乙处的纵坐标9=2例，x=2£处的纵坐标伊=牛。若

在刀=-2£处的C点由静止释放一个质量为〃?、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4处的电荷的电荷量

若小物块与水平面间的动摩擦因数〃二^?,小物块向右运动到何处时速度最大;

(2)

(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x=2▲处。

【答案】（1）（2）-0时；（3）〃=普~

7mgL

【详解】⑴由题图乙得.1点为图线的最低点，切线斜率为零，即合场强为0,所以〃与=%&

代入得Q尸Q

（2）小物块运动速度最大时，电场力与摩擦力的合力为零，设该位置离4点的距离为&，则

卢沟k。曲-pnig=0

右（6—）

解得，=3L

即小物块运动到x=0时速度最大。

（3）物块先做加速运动再做减速运动，到达x=2L处速度v之0,从x=-2乙到x=2£过程中，由动能

定理得qUi-"mg、=，〃片-。

即我2州-专外）