高二物理期中模拟试卷02【测试范围：必修三第九至十二章】-2024-2025学年高二物理上学期期中考点大串讲（人教版2019）

2024-2025学年高二物理上学期期中模拟试卷 02卷 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。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．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．测试范围：第九章至第十二章（人教版2019必修第三册）。 5．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．现在市场上常用来激光打标的是355nm紫外纳秒固体激光器，该激光器单光子能量高，能直接打断某种材料的分子键，使之从材料表面脱离。据此判断，打断该材料分子键需要的能量约为（取普朗克常量，真空光速）（    ）    A． B． C． D． 2．智能手机可测量磁感应强度。建立如图甲所示坐标系，xOy平面为水平面，z轴正方向竖直向上。手机如图甲放置，测量地磁场结果如图乙所示。在同一地点，手机绕x轴旋转某一角度，测量结果如图丙所示。已知手机屏幕面积约为0.009m2，则两次穿过屏幕的磁通量的变化量约为（　　） A．2．0×10-7Wb B．6.0×10-7Wb C．5．5×10-7Wb D．7.2×10-7Wb 3．某兴趣小组设计了一辆“电磁感应车”，在一个车架底座上固定了一块塑料板，板上固定了线圈和红、绿两个二极管，装置和连成的电路如图甲所示。用强磁铁插入和拔出线圈，电流传感器记录了线圈中电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．在时刻，线圈中的电流最大 B．当磁铁从线圈左端插入时，小车将会向左运动 C．乙图显示了磁铁先后两次插入和拔出线圈的过程 D．若插入线圈的磁铁磁性足够强，红、绿两个二极管会同时发光 4．如图，一充电器对锂电池充电电路图，已知输出电压，输出电流为，锂电池的内阻。则在充电时间为的时间内，下列说法不正确的是（　　） A．有18J的电能转化为化学能 B．充电过程中电流做的功为18J C．该过程中锂电池产生的热量为1.2J D．该过程中有16.8J的化学能储存在锂电池中 5．交警使用的某型号酒精测试仪工作原理如图所示，传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻，电路中的电表均为理想电表。当饮酒驾驶后对着测试仪吹气时，下列说法错误的是（　　） A．电压表的示数变小，电流表的示数变大 B．饮酒量越多，电源的效率越小 C．饮酒量越多，电源的输出功率一定越小 D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变 6．电容式触摸屏其原理可简化为如图所示的电路。平行板电容器的上极板A为可动电极，下极板B为固定电极，P为两板间一固定点。当用手指触压屏幕上某个部位时，可动电极的极板会发生形变，形变过程中，电流表G中有从a到b的电流，则下列判断正确的是（　　） A．直流电源的c端为电源正极 B．形变过程中，电容器放电 C．形变过程中，B板和P点间的电势差增大 D．形变过程中，两板间的电压不断增大 7．如图是静电喷涂原理的示意图。喷枪喷嘴与被涂工件之间有强电场，喷嘴喷出的带电涂料微粒在强电场的作用下会向工件高速运动，最后被吸附到工件表面。则可知（　　） A．微粒一定带正电 B．微粒可能带正电，也可能带负电 C．微粒运动过程中，速度越来越小 D．微粒运动过程中，速度越来越大 8．如图甲所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点，一个负电荷从A点由静止释放，仅在静电力的作用下从A点运动到B点，其运动的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．该电场线的方向是由A指向B B．该电场一定是负点电荷形成的电场 C．A点的电场强度比B点的电场强度小 D．电荷在A点受到的静电力大于在B点受到的静电力 9．下图是探究电荷间相互作用力的示意图，图中金属球A带正电，置于绝缘支架上，带电小球B悬于绝缘丝线的下端，质量为m0当悬挂在P1点的B球静止时，两带电小球刚好在同一高度，此时绝缘丝线与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，则 （　　） A．A、B间的库仑力为 B．A、B间的库仑力为mgtan θ C．将悬点移到P2，平衡时B低于A D．将悬点移到P2，平衡时A、B仍在同一高度 10．当带电云层接近地面时，地面上的物体受其影响会产生异种电荷，为了避免遭受雷击，在高大的建筑物上安装尖端导体——避雷针。如图为带电云层和避雷针之间电场线的分布示意图，A、B是电场线上的两点，则以下说法正确的是（　　） A．A点的场强小于B点的场强 B．A点的电势低于B点的电势 C．电子在A点的加速度大于B点的加速度 D．电子在A点的电势能小于B点的电势能 11．如图，图中五点均在匀强电场中，它们刚好是一个圆的四等分点和圆心，已知电场线与圆所在平面平行，下列有关圆心O和a点的电势、电场强度的相关描述正确的是（  ） A．O点的电势为6V B．a点的电势为2V C．O点的场强方向指向a点 D．O点的场强方向指向电势为2V的点 12．图中虚线框内为某同学设计的家庭电路保护装置的结构示意图，闭合铁芯左侧上的线圈由电源两根输入线（火线和零线）并行绕成。当右侧线圈中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K（K被吸起后，它不能自动回位，只能手动接通），从而切断电路起到保护作用。为了演示该装置的保护作用，他又进一步设计了图示的模拟电路（图中电源为交流电源，模拟人为金属玩偶）。关于这个模拟电路的实验结果，以下正确的是（　　） A．若只闭合开关S1，K将被吸起 B．若闭合S1后再闭合开关S2，K将被吸起 C．若闭合S1后再闭合开关S3，K将被吸起 D．如果换成稳压直流电源，闭合S1后再闭合开关S3，K也将被吸起 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共17分。 13．（8分）利用数字电压表测量金属丝电阻率的电路如图1所示，数字电压表是机械指针式电压表的更新换代产品，有很多优点，比如读数直接明了、不怕超量程等，最突出的优点是数字电压表内阻极大，几乎没有分流作用，可以说是现实中的“理想电压表”。 (1)根据实物连线图在图2虚线框中补全电路图 。 (2)闭合S1，将单刀双掷开关S2掷于“a”，调节滑动变阻器，使电压表读数合适，记录下此时数字电压表的读数，滑动变阻器触头不动，将单刀双掷开关S2掷于“b”，记录下此时数字电压表的读数，已知定值电阻的阻值为，则这种情况下通过被测金属丝的电流I= ，金属丝的电阻测量值 。 (3)为了减小偶然误差，通过调整滑动变阻器触头，得到多组、数据，测得金属丝的电阻，用毫米刻度尺测得金属丝接入电路的长度为25.00cm，如图3所示用螺旋测微器测量金属丝的直径d= mm，，则该金属丝的电阻率 Ω⋅m（保留3位有效数字）。 14．（9分）某兴趣小组为了测量电动车上电池的电动势E（约为36V左右）和内阻r（约为10Ω左右），需要将一个量程为15V的电压表（内阻Rg约为10kΩ左右）改装成量程为45V的电压表，然后再测量电池的电动势和内阻。以下是该实验的操作过程。 （1）由于不知道该电压表内阻的确切值，该小组将一个最大阻值为50kΩ的电位器RP（可视为可变电阻）与电压表串联后，利用如图甲所示的电路进行改装，请完成③的填空 ①将总阻值较小的滑动变阻器的滑片P移至最右端，同时将电位器的阻值调为零； ②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P调到适当位置，使电压表的示数为9V； ③保持滑动变阻器滑片P的位置不变，调节电位器，使电压表的示数为 V； ④不再改变电位器的阻值，保持电压表和电位器串联，撤去其他电路，即可得到量程为45V的电压表。 （2）该小组利用一个电阻箱R（阻值范围0~999.9Ω）和改装后的电压表（电压表的表盘没有改变，读数记为U）连接成如图乙所示的测量电路来测量该电池的电动势和内阻。该小组首先得出了与的关系式为= （用E、r和U表示），然后根据测得的电阻值R和电压表的读数U作出~图像如图丙所示，则该电池的电动势E= V、内阻r= Ω； （3）不考虑电压表改装时的误差。利用图乙所示电路测得的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比，E测 E真，r测 r真（填“大于”“等于”或“小于”）。 三、计算题：本题共3小题，共35分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．（9分）如图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图，两块水平放置的金属板间距为d。油滴从喷雾器的喷嘴喷出时，由于与喷嘴摩擦而带负电。油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间。当平行金属板间不加电压时，由于受到气体阻力的作用，油滴最终以速度v1竖直向下匀速运动；当上板带正电，下板带负电，两板间的电压为U时，带电油滴恰好能以速度v2竖直向上匀速运动。已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比，油滴密度为ρ，已测量出油滴的直径为D（油滴可看做球体，球体体积公式V=16πD3），重力加速度为g。 （1）设油滴受到气体的阻力f=kv，其中k为阻力系数，求k的大小； （2）求油滴所带电荷量。 16．（11分）如图甲所示，金属框架处于与框架重回的匀强磁场中，，导体棒与框架接触良好构成回路，且。导体格从零时刻由位置以的速度匀速向右运动，磁场的磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示直线。求： （1）和时刻，磁场的磁感应强度大小； （2）时刻，回路的磁通量； （3）从到的过程中，回路中磁通量的变化量。 17．（15分）如图所示，间距为d、长度为 的水平放置的平行金属板与电压为U的恒压电源相连，金属板右侧O点固定有一带正电的粒子甲。一带负电的粒子乙从距离下板 的入射点以方向水平向右、大小为 v₀的初速度射入平行金属板间，恰好从下板右侧边缘飞出，之后恰好仅在粒子甲的库仑力作用下做匀速圆周运动，最后从上板右侧边缘重新飞入平行金属板间。已知静电力常量为k，粒子甲、乙均可视为点电荷，不计粒子受到的重力，平行金属板间的电场可视为匀强电场，忽略平行金属板间电场与粒子甲产生的电场相互的影响，求： （1）粒子乙射出平行金属板时的速度大小； （2）粒子乙的比荷 （3）粒子甲的电荷量大小。 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二物理上学期期中模拟试卷 02卷 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。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．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．测试范围：第九章至第十二章（人教版2019必修第三册）。 5．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．现在市场上常用来激光打标的是355nm紫外纳秒固体激光器，该激光器单光子能量高，能直接打断某种材料的分子键，使之从材料表面脱离。据此判断，打断该材料分子键需要的能量约为（取普朗克常量，真空光速）（    ）    A． B． C． D． 【答案】B 【详解】打断该材料分子键需要的能量为该激光器单光子能量，则该激光的光子能量为 解得 故选B。 2．智能手机可测量磁感应强度。建立如图甲所示坐标系，xOy平面为水平面，z轴正方向竖直向上。手机如图甲放置，测量地磁场结果如图乙所示。在同一地点，手机绕x轴旋转某一角度，测量结果如图丙所示。已知手机屏幕面积约为0.009m2，则两次穿过屏幕的磁通量的变化量约为（　　） A．2．0×10-7Wb B．6.0×10-7Wb C．5．5×10-7Wb D．7.2×10-7Wb 【答案】C 【详解】手机屏幕与z轴垂直，根据题意得 两次穿过屏幕的磁通量的变化量约为 故选C。 3．某兴趣小组设计了一辆“电磁感应车”，在一个车架底座上固定了一块塑料板，板上固定了线圈和红、绿两个二极管，装置和连成的电路如图甲所示。用强磁铁插入和拔出线圈，电流传感器记录了线圈中电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．在时刻，线圈中的电流最大 B．当磁铁从线圈左端插入时，小车将会向左运动 C．乙图显示了磁铁先后两次插入和拔出线圈的过程 D．若插入线圈的磁铁磁性足够强，红、绿两个二极管会同时发光 【答案】C 【详解】A．由图可知在时刻，线圈中的电流不是最大，故A错误； B．当磁铁从线圈左端插入时，靠近线圈，导致穿过的磁通量变大，根据楞次定律，则有感应电流产生，小车为阻碍磁铁靠近，小车将对磁铁有向左的力，同时小车受到向右的力，向右运动，故B错误； C．一次插入和拔出线圈的过程线圈中磁通量变化情况相反，所以电流方向变化一次，乙图显示了磁铁先后两次插入和拔出线圈的过程，故C正确； D．由于发光二极管具有单向导电性，把两个发光二极管极性相反地并联起来，并与线圈串联，两个发光二极管不会同时发光，故D错误。 故选C。 4．如图，一充电器对锂电池充电电路图，已知输出电压，输出电流为，锂电池的内阻。则在充电时间为的时间内，下列说法不正确的是（　　） A．有18J的电能转化为化学能 B．充电过程中电流做的功为18J C．该过程中锂电池产生的热量为1.2J D．该过程中有16.8J的化学能储存在锂电池中 【答案】A 【详解】B．充电过程中电流做的功为 故B正确，不满足题意要求； C．该过程中锂电池产生的热量为 故C正确，不满足题意要求； AD．根据能量守恒定律有 解得 可知，有16.8J的电能转化为化学能，即该过程中有16.8J的化学能储存在锂电池中，故A错误，满足题意要求；D正确，不满足题意要求。 故选A。 5．交警使用的某型号酒精测试仪工作原理如图所示，传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻，电路中的电表均为理想电表。当饮酒驾驶后对着测试仪吹气时，下列说法错误的是（　　） A．电压表的示数变小，电流表的示数变大 B．饮酒量越多，电源的效率越小 C．饮酒量越多，电源的输出功率一定越小 D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变 【答案】C 【详解】A．设电压表的示数为U，电流表的示数为I，当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，传感器电阻R的阻值减小，根据闭合电路欧姆定律可知电流表的示数I变大，根据闭合电路欧姆定律 知电压表的示数U变小，故A正确； B．饮酒量越多，传感器电阻R的阻值越小，而电源效率 越小，故B正确； C．电源的输出功率关于外阻的图像为 由图可看出当时电源的输出功率最大，因为定值电阻，则开始时有 则随着R减小电源的输出功率增大，故C错误； D．根据闭合电路的欧姆定律有 整理后有 则无论R怎么变，但电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变，故D正确； 故选C。 6．电容式触摸屏其原理可简化为如图所示的电路。平行板电容器的上极板A为可动电极，下极板B为固定电极，P为两板间一固定点。当用手指触压屏幕上某个部位时，可动电极的极板会发生形变，形变过程中，电流表G中有从a到b的电流，则下列判断正确的是（　　） A．直流电源的c端为电源正极 B．形变过程中，电容器放电 C．形变过程中，B板和P点间的电势差增大 D．形变过程中，两板间的电压不断增大 【答案】C 【详解】ABD．当用手指触压屏幕上某个部位时，可动电极的极板会发生形变，形变过程中，减小，根据 电容器的电容增大，电容器与电源相连，电容器两极板间的电压不变，根据 可知电容器所带电荷量增加，电容器充电，电流表G中有从a到b的电流，故c端为电源负极，故A错误，B错误，D错误； C．减小，电容器两极板间的电势差不变，根据 可知极板间的电场强度增大，B板和P点间的距离不变，故 增大，故C正确。 故选C。 7．如图是静电喷涂原理的示意图。喷枪喷嘴与被涂工件之间有强电场，喷嘴喷出的带电涂料微粒在强电场的作用下会向工件高速运动，最后被吸附到工件表面。则可知（　　） A．微粒一定带正电 B．微粒可能带正电，也可能带负电 C．微粒运动过程中，速度越来越小 D．微粒运动过程中，速度越来越大 【答案】D 【详解】AB．带正电的工件由于静电感应电荷分布在表面，粒子在库仑力的作用下运动，故粒子带负电，故AB错误； CD．微粒受电场力的作用，电场力做正功，动能越来越大，速度越来越大，故C错误，D正确。 故选D。 8．如图甲所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点，一个负电荷从A点由静止释放，仅在静电力的作用下从A点运动到B点，其运动的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．该电场线的方向是由A指向B B．该电场一定是负点电荷形成的电场 C．A点的电场强度比B点的电场强度小 D．电荷在A点受到的静电力大于在B点受到的静电力 【答案】D 【详解】A．根据题意可知，负电荷所受电场力的方向由，则该电场线的方向是由B指向A，故A错误； BCD．由图乙可知，负电荷的加速度越来越小，则负电荷所受电场力越来越小，则A点的电场强度比B点的电场强度大，电荷在A点受到的静电力大于在B点受到的静电力，但只有一条电场线，该电场由何种电荷形成无法判断，故BC错误，D正确。 故选D。 9．下图是探究电荷间相互作用力的示意图，图中金属球A带正电，置于绝缘支架上，带电小球B悬于绝缘丝线的下端，质量为m0当悬挂在P1点的B球静止时，两带电小球刚好在同一高度，此时绝缘丝线与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，则 （　　） A．A、B间的库仑力为 B．A、B间的库仑力为mgtan θ C．将悬点移到P2，平衡时B低于A D．将悬点移到P2，平衡时A、B仍在同一高度 【答案】BC 【详解】AB．由平衡关系 A、B间的库仑力为 A错误，B正确； CD．将悬点移到P2，由于库仑力减小，则平衡时B低于A，C正确，D错误。 故选BC。 10．当带电云层接近地面时，地面上的物体受其影响会产生异种电荷，为了避免遭受雷击，在高大的建筑物上安装尖端导体——避雷针。如图为带电云层和避雷针之间电场线的分布示意图，A、B是电场线上的两点，则以下说法正确的是（　　） A．A点的场强小于B点的场强 B．A点的电势低于B点的电势 C．电子在A点的加速度大于B点的加速度 D．电子在A点的电势能小于B点的电势能 【答案】AD 【详解】A．由电场线的疏密可知场强的强弱，即 A正确； B．沿着电场线电势在降低，所以 B错误； C．电场线越密集，电场强度越大，电子受到的电场力越大，则加速度越大，所以电子在A点的加速度小于B点的加速度，C错误； D．由于粒子带负电荷，负电荷在电势高的地方电势能小，所以电子在A点的电势能小于B点的电势能，D正确。 故选AD。 11．如图，图中五点均在匀强电场中，它们刚好是一个圆的四等分点和圆心，已知电场线与圆所在平面平行，下列有关圆心O和a点的电势、电场强度的相关描述正确的是（  ） A．O点的电势为6V B．a点的电势为2V C．O点的场强方向指向a点 D．O点的场强方向指向电势为2V的点 【答案】AD 【详解】AB．在匀强电场中线段中点的电势等于两端点电势和的一半，O点是电势为2V和10V的两个点的连线的中点，所以 同理可得a点的电势为6V，A正确、B错误； CD．a点和O点电势相同，则a点和O点连线是等势线，10V和2V两点的连线就是电场线，电场线方向由高电势指向低电势。圆上的点是圆的四等分点，所以10V和2V两点的连线过圆心，则O点的场强方向指向电势为2V的点，C错误、D正确。 故选AD。 12．图中虚线框内为某同学设计的家庭电路保护装置的结构示意图，闭合铁芯左侧上的线圈由电源两根输入线（火线和零线）并行绕成。当右侧线圈中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K（K被吸起后，它不能自动回位，只能手动接通），从而切断电路起到保护作用。为了演示该装置的保护作用，他又进一步设计了图示的模拟电路（图中电源为交流电源，模拟人为金属玩偶）。关于这个模拟电路的实验结果，以下正确的是（　　） A．若只闭合开关S1，K将被吸起 B．若闭合S1后再闭合开关S2，K将被吸起 C．若闭合S1后再闭合开关S3，K将被吸起 D．如果换成稳压直流电源，闭合S1后再闭合开关S3，K也将被吸起 【答案】CD 【详解】AB．流过开关S1、S2的电流流过线圈时，在线圈中产生的磁场大小相等，方向相反，总磁通量是0；所以副线圈中没有感应电流，K不会被吸起，故AB错误； C．若闭合S1后再闭合开关S3，当S3的电路中电流过大时，电磁铁的磁性将会增强，副线圈中产生感应电流，K将被吸起，故C正确； D．如果换成稳压直流电源，若闭合S1后再闭合开关S3，电磁铁的磁性将会增强，副线圈中产生感应电流，K将被吸起，故D正确。 故选CD。 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共17分。 13．（8分）利用数字电压表测量金属丝电阻率的电路如图1所示，数字电压表是机械指针式电压表的更新换代产品，有很多优点，比如读数直接明了、不怕超量程等，最突出的优点是数字电压表内阻极大，几乎没有分流作用，可以说是现实中的“理想电压表”。 (1)根据实物连线图在图2虚线框中补全电路图 。 (2)闭合S1，将单刀双掷开关S2掷于“a”，调节滑动变阻器，使电压表读数合适，记录下此时数字电压表的读数，滑动变阻器触头不动，将单刀双掷开关S2掷于“b”，记录下此时数字电压表的读数，已知定值电阻的阻值为，则这种情况下通过被测金属丝的电流I= ，金属丝的电阻测量值 。 (3)为了减小偶然误差，通过调整滑动变阻器触头，得到多组、数据，测得金属丝的电阻，用毫米刻度尺测得金属丝接入电路的长度为25.00cm，如图3所示用螺旋测微器测量金属丝的直径d= mm，，则该金属丝的电阻率 Ω⋅m（保留3位有效数字）。 【答案】(1)（2分） (2) （2分） （2分） (3) 0.400 （1分） （1分） 【详解】（1）[1]如图 （2）[1][2]由于电压表内阻非常大，故S2接a时电压表两端电压与接b时金属丝和R0两端电压之和相等，即 故流过金属丝的电流 由电阻的定义式可知金属丝的电阻 （3）[1][2]螺旋测微器固定刻度上的半毫米刻线没有露出，可动刻度上的格数要估读一位，读数应为 d=0．01mm×40．0=0．400mm 金属丝的横截面积 由电阻定律有 将相关数据代入解得 14．（9分）某兴趣小组为了测量电动车上电池的电动势E（约为36V左右）和内阻r（约为10Ω左右），需要将一个量程为15V的电压表（内阻Rg约为10kΩ左右）改装成量程为45V的电压表，然后再测量电池的电动势和内阻。以下是该实验的操作过程。 （1）由于不知道该电压表内阻的确切值，该小组将一个最大阻值为50kΩ的电位器RP（可视为可变电阻）与电压表串联后，利用如图甲所示的电路进行改装，请完成③的填空 ①将总阻值较小的滑动变阻器的滑片P移至最右端，同时将电位器的阻值调为零； ②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P调到适当位置，使电压表的示数为9V； ③保持滑动变阻器滑片P的位置不变，调节电位器，使电压表的示数为 V； ④不再改变电位器的阻值，保持电压表和电位器串联，撤去其他电路，即可得到量程为45V的电压表。 （2）该小组利用一个电阻箱R（阻值范围0~999.9Ω）和改装后的电压表（电压表的表盘没有改变，读数记为U）连接成如图乙所示的测量电路来测量该电池的电动势和内阻。该小组首先得出了与的关系式为= （用E、r和U表示），然后根据测得的电阻值R和电压表的读数U作出~图像如图丙所示，则该电池的电动势E= V、内阻r= Ω； （3）不考虑电压表改装时的误差。利用图乙所示电路测得的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比，E测 E真，r测 r真（填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】 3 （1分） （2分） 36 （2分） 8 （2分） 小于 （1分） 小于（1分） 【详解】（1）[1]由于电压表的内阻不确定，所以不能采用教材提供的方法进行改装。但由于电压表的量程为15V，所以要想将电压表改装成量程为45V的电压表，电位器承担的电压应该是电压表电压的两倍，由于二者之间是串联关系，所以电位器的阻值应调节为电压表内阻的两倍因此，当电压表的示数为9V时，只需调节电位器，使电压表的示数变为3V即可； （2）[2]由闭合电路欧姆定律可知 整理可得 [3][4]故由图像可得 解得 E=36V r=8Ω （3）[5][6]设电压表和电位器的总阻值为R′，则由闭合电路欧姆定律可得 整理得 而 故有 E测＜E真 r测＜r真 三、计算题：本题共3小题，共35分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．（9分）如图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图，两块水平放置的金属板间距为d。油滴从喷雾器的喷嘴喷出时，由于与喷嘴摩擦而带负电。油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间。当平行金属板间不加电压时，由于受到气体阻力的作用，油滴最终以速度v1竖直向下匀速运动；当上板带正电，下板带负电，两板间的电压为U时，带电油滴恰好能以速度v2竖直向上匀速运动。已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比，油滴密度为ρ，已测量出油滴的直径为D（油滴可看做球体，球体体积公式V=16πD3），重力加速度为g。 （1）设油滴受到气体的阻力f=kv，其中k为阻力系数，求k的大小； （2）求油滴所带电荷量。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）油滴速度为v1时所受阻力 f1=kv1（1分） 油滴向下匀速运动时，重力与阻力平衡，则有 f1=mg（2分） （1分） 则解得 （1分） （2）设油滴所带电荷量为q,油滴受到的电场力 油滴向上匀速运动时，阻力向下，油滴受力平衡 （2分） 则油滴所带电荷量 （2分） 16．（11分）如图甲所示，金属框架处于与框架重回的匀强磁场中，，导体棒与框架接触良好构成回路，且。导体格从零时刻由位置以的速度匀速向右运动，磁场的磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示直线。求： （1）和时刻，磁场的磁感应强度大小； （2）时刻，回路的磁通量； （3）从到的过程中，回路中磁通量的变化量。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）由图2可知，在时刻，磁场的磁感应强度为 设磁场的磁感应强度随的变化关系为 （2分） 由图2可知，时 代入数据解得 （1分） 即有 故在时刻，磁场的磁感应强度为 （1分） （2）在时刻，导体棒运动的位移为 （1分） 闭合回路围成的面积为 （1分） 回路的磁通量为 （1分） （3）在时刻，导体棒运动的位移为 （1分） 闭合回路围成的面积为 （1分） 回路的磁通量为 （1分） 故从到的过程中，闭合回路磁通量的变化量为 （1分） 17．（15分）如图所示，间距为d、长度为 的水平放置的平行金属板与电压为U的恒压电源相连，金属板右侧O点固定有一带正电的粒子甲。一带负电的粒子乙从距离下板 的入射点以方向水平向右、大小为 v₀的初速度射入平行金属板间，恰好从下板右侧边缘飞出，之后恰好仅在粒子甲的库仑力作用下做匀速圆周运动，最后从上板右侧边缘重新飞入平行金属板间。已知静电力常量为k，粒子甲、乙均可视为点电荷，不计粒子受到的重力，平行金属板间的电场可视为匀强电场，忽略平行金属板间电场与粒子甲产生的电场相互的影响，求： （1）粒子乙射出平行金属板时的速度大小； （2）粒子乙的比荷 （3）粒子甲的电荷量大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）粒子乙在平行金属板间水平方向做匀速直线运动，有 （1分） 竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动，有 （1分） 解得 （1分） 因此粒子乙射出平行金属板时的速度大小 （1分） （2）由动能定理有 （2分） 解得 （1分） （3）设粒子乙射出平行金属板时的速度方向与水平方向夹角为，则有 （1分） 解得 （1分） 由几何条件分析可知，粒子乙做匀速圆周运动的半径 （1分） 解得 （1分） 粒子乙做匀速圆周运动时由库仑力提供向心力，有 （2分） 解得 （1分） 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二物理上学期期中模拟试卷 02卷 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 B C C A C C D D BC AD AD CD 二、实验题：本题共2小题，共17分。 13.(1)（2分） (2) （2分） （2分） (3) 0.400 （1分） （1分） 14. 3 （1分） （2分） 36 （2分） 8 （2分） 小于 （1分） 小于（1分） 三、计算题：本题共3小题，共35分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15.（9分）【答案】（1）；（2） 【详解】（1）油滴速度为v1时所受阻力 f1=kv1（1分） 油滴向下匀速运动时，重力与阻力平衡，则有 f1=mg（2分） （1分） 则解得 （1分） （2）设油滴所带电荷量为q,油滴受到的电场力 油滴向上匀速运动时，阻力向下，油滴受力平衡 （2分） 则油滴所带电荷量 （2分） 16.（11分）【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）由图2可知，在时刻，磁场的磁感应强度为 设磁场的磁感应强度随的变化关系为 （2分） 由图2可知，时 代入数据解得 （1分） 即有 故在时刻，磁场的磁感应强度为 （1分） （2）在时刻，导体棒运动的位移为 （1分） 闭合回路围成的面积为 （1分） 回路的磁通量为 （1分） （3）在时刻，导体棒运动的位移为 （1分） 闭合回路围成的面积为 （1分） 回路的磁通量为 （1分） 故从到的过程中，闭合回路磁通量的变化量为 （1分） 17.（15分）【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）粒子乙在平行金属板间水平方向做匀速直线运动，有 （1分） 竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动，有 （1分） 解得 （1分） 因此粒子乙射出平行金属板时的速度大小 （1分） （2）由动能定理有 （2分） 解得 （1分） （3）设粒子乙射出平行金属板时的速度方向与水平方向夹角为，则有 （1分） 解得 （1分） 由几何条件分析可知，粒子乙做匀速圆周运动的半径 （1分） 解得 （1分） 粒子乙做匀速圆周运动时由库仑力提供向心力，有 （2分） 解得 （1分） 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$