高二物理上学期期中考试模拟测试卷02【测试范围：人教版2019必修第三册，第9～13章】物理人教版必修第三册

………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 高二物理上学期期中考试模拟测试卷02（考试版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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，再选涂其他答案标号。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．测试范围：第9章~13章，人教版必修第三册。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1．如图所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，O'为MN的中点，c、d位于MN的连线上，且c、d到O'点的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是（     ） A．c处的磁感应强度方向向左 B．d处的磁感应强度方向向下 C．O'点处的磁感应强度为零 D．c、d处的磁感应强度方向相反 2．如图所示，两块较大的平行金属板A、B水平放置并与电源相连，电源的电动势为E，电键S闭合后，两板间有一带电油滴恰好静止在p点位置，现将A板向上平移一小段距离。下列说法正确的是（　　） A．平行板电容器的电容变大 B．带电油滴将向上运动 C．电容器带的电荷量不变 D．p点的电势变小 3．两个完全相同的小金属球，它们带异种电荷，电荷量的大小之比为9：1（两小球皆可视为点电荷），它们在相距一定距离时相互作用力为F1，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为F2，则F1：F2为（     ） A．9：16 B．9：25 C．3：4 D．3：5 4．两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示，是两负电荷连线的中点，点在正电荷的正上方，、到正电荷的距离相等，则（　　） A．点的电场强度比点的小 B．点的电势比点的高 C．负检验电荷在点受到的力比在点的小 D．正检验电荷在点的电势能比在点的小 5．如图所示的电路，电源电动势为E，内阻为r，电流表和电压表均为理想电表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向下移动的过程中，电压表V1、V2的示数变化量分别为、，电流表的示数变化量为，下列判断正确的是（     ） A．电流表的示数变大 B．电压表V1的示数变大 C．不变 D．变大 6．如图所示的电路中，输入电压U恒为8V，灯泡L标有“3V，6W”字样，若灯泡恰能正常发光，以下说法正确的是（　　） A．电动机的输出功率是10W B．电动机的电阻为 C．电动机的机械效率可以计算 D．整个电路消耗的电功率是16W 7．如图所示，竖直平面内平行正对的两水平金属板、的间距和板长均为，上极板接地，下极板不带电。一发射源从点沿方向以相同速度持续喷射出质量为、电荷量为（很小）的油滴（视为质点），第1滴油滴落在下极板中点处，油滴落在极板上立即被吸收且电荷均匀分布在极板上。已知重力加速度为，不计空气阻力，忽略油滴间的相互作用，则（  　　    ） A．油滴喷射的初速度大小为 B．最终稳定时，油滴沿方向做匀速直线运动 C．油滴在平行板间运动的最短、最长时间之比为 D．油滴在平行板间运动时电势能最多减少 8．（多选）如图甲所示的电路中，A、B两端电压恒为6V，灯泡1、2、3、4完全相同，且每个灯泡的伏安特性曲线均如图乙所示。已知灯泡4两端的电压为4V，则在此电路中（　　） A．灯泡4的电阻为10Ω B．通过灯泡3的电流为0.2A C．灯泡1两端电压为2V D．定值电阻的阻值为40Ω 9．（多选）如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成角。现让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是（     ） A．匀强电场的电场强度 B．小球动能的最小值为，动能最大值为 C．小球运动至圆周轨迹的最低点时机械能最小 D．小球从初位置开始在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大再减小 10．（多选）在如图甲所示电路中，定值电阻R2的阻值为2，滑动变阻器R1的调节范围为0~4，事先测得电源的路端电压与电流的关系图像如图乙所示，当滑动变阻器的滑片从中点滑到右端的过程中，下列说法正确的是（    ） A．电源的效率逐渐减小 B．电源的输出功率先增加后减小 C．电阻R1的功率先增加后减小 D．电阻 R2的功率逐渐增大 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分） 11．某同学为测量粗细均匀、长度为的圆柱体的电阻率，准备了如下器材： A．待测圆柱体； B．直流电源：输出电压恒为； C．电压表：量程为，内阻约为； D．电流表：量程为，内阻约为； E．滑动变阻器：最大阻值为； F．游标卡尺、螺旋测微器、多用电表； G．开关、导线若干。 (1)分别用游标卡尺、螺旋测微器测量圆柱体的长度、直径，测量结果如图甲、乙所示，则圆柱体的长度为________，直径为________。 (2)用多用电表的电阻挡粗测圆柱体的电阻，测得该圆柱体的阻值为。为使圆柱体两端电压调节范围尽量大，并使测量结果尽量准确，下列四个电路中，应该选用的是________。利用该电路测得的圆柱体阻值________（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。 A．     B．C．     D． 12．某课外兴趣小组设计并制作了马铃薯电池，并通过以下实验操作测定马铃薯电池的电动势和马铃薯的电阻率。实验原理如图甲所示： （1）电极材料由正对面积为，间距为的铜片与锌片构成，将马铃薯切成长度为且接触面积与正负电极面积相等的矩形块。用游标卡尺测量马铃薯的长度如图所示，则马铃薯的长度__________。 （2）将马铃薯块置于铜片与锌片两电极之间，确保马铃薯与电极的良好接触。 （3）改变电阻箱的电阻，记录5组电压传感器的示数及对应的电流传感器的示数，并在图像中描点。如下图乙。 （4）由图像可知马铃薯电池的电动势__________，内阻__________。（结果均保留两位有效数字） （5）马铃薯的电阻率为__________。（结果保留两位有效数字） 三．解答题（本题共3小题，共38分） 13．如图所示，电动机M的线圈电阻，定值电阻，电源电动势，断开开关S，理想电流表的示数；闭合开关S，理想电流表的示数为。求： (1)电源内阻； (2)闭合开关S后，通过电阻的电流 (3)闭合开关S后，电动机输入功率和输出功率 14．有一竖直面内半径为R的光滑绝缘圆轨道，O是轨道圆心，两个质量相同的小球A、B（小球半径远小于R，可忽略不计）在轨道上保持静止，A、B小球电荷量大小均为q，已知B小球带正电，稳定时如图，两小球和圆心的连线与竖直方向成30°，静电力常量为k，重力加速度为g，求： (1)判断A小球的电性（只写出结果即可）； (2)A、B小球间的库仑力大小F； (3)小球的质量m。 15．如图建立竖直平面内坐标系，射线管由平行金属板A、B和平行于金属板（场强的方向竖直向下）的细管C组成，放置在第Ⅱ象限，细管C离两板等距，细管C开口在轴上。放射源在A极板左端，可以沿特定方向发射某一速度的粒子（带正电）。若极板长为，间距为，当A、B板加上某一电压时，粒子刚好能以速度（已知）从细管C水平射出，进入位于第Ⅰ象限的静电分析器并恰好做匀速圆周运动，时刻粒子垂直于轴进入第Ⅳ象限的周期性变化的电场中，电场随时间的变化关系如图乙（图上坐标均为已知物理量），规定沿轴正方向为电场正方向，静电分析器中电场的电场线为沿半径方向指向圆心，场强大小为。已知粒子电荷量为，质量为，重力不计。求： (1)粒子在静电分析器中的运动半径； (2)A、B极板分别带什么电？并求A、B极板间所加的电压的大小； (3)从0时刻起，粒子动能最大时的位置坐标。 试题 第3页（共6页） 试题 第4页（共6页） 试题 第1页（共6页） 试题 第2页（共6页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理上学期期中考试模拟测试卷02（考试版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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，再选涂其他答案标号。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．测试范围：第9章~13章，人教版必修第三册。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1．如图所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，O'为MN的中点，c、d位于MN的连线上，且c、d到O'点的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是（     ） A．c处的磁感应强度方向向左 B．d处的磁感应强度方向向下 C．O'点处的磁感应强度为零 D．c、d处的磁感应强度方向相反 2．如图所示，两块较大的平行金属板A、B水平放置并与电源相连，电源的电动势为E，电键S闭合后，两板间有一带电油滴恰好静止在p点位置，现将A板向上平移一小段距离。下列说法正确的是（　　） A．平行板电容器的电容变大 B．带电油滴将向上运动 C．电容器带的电荷量不变 D．p点的电势变小 3．两个完全相同的小金属球，它们带异种电荷，电荷量的大小之比为9：1（两小球皆可视为点电荷），它们在相距一定距离时相互作用力为F1，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为F2，则F1：F2为（     ） A．9：16 B．9：25 C．3：4 D．3：5 4．两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示，是两负电荷连线的中点，点在正电荷的正上方，、到正电荷的距离相等，则（　　） A．点的电场强度比点的小 B．点的电势比点的高 C．负检验电荷在点受到的力比在点的小 D．正检验电荷在点的电势能比在点的小 5．如图所示的电路，电源电动势为E，内阻为r，电流表和电压表均为理想电表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向下移动的过程中，电压表V1、V2的示数变化量分别为、，电流表的示数变化量为，下列判断正确的是（     ） A．电流表的示数变大 B．电压表V1的示数变大 C．不变 D．变大 6．如图所示的电路中，输入电压U恒为8V，灯泡L标有“3V，6W”字样，若灯泡恰能正常发光，以下说法正确的是（　　） A．电动机的输出功率是10W B．电动机的电阻为 C．电动机的机械效率可以计算 D．整个电路消耗的电功率是16W 7．如图所示，竖直平面内平行正对的两水平金属板、的间距和板长均为，上极板接地，下极板不带电。一发射源从点沿方向以相同速度持续喷射出质量为、电荷量为（很小）的油滴（视为质点），第1滴油滴落在下极板中点处，油滴落在极板上立即被吸收且电荷均匀分布在极板上。已知重力加速度为，不计空气阻力，忽略油滴间的相互作用，则（  　　    ） A．油滴喷射的初速度大小为 B．最终稳定时，油滴沿方向做匀速直线运动 C．油滴在平行板间运动的最短、最长时间之比为 D．油滴在平行板间运动时电势能最多减少 8．（多选）如图甲所示的电路中，A、B两端电压恒为6V，灯泡1、2、3、4完全相同，且每个灯泡的伏安特性曲线均如图乙所示。已知灯泡4两端的电压为4V，则在此电路中（　　） A．灯泡4的电阻为10Ω B．通过灯泡3的电流为0.2A C．灯泡1两端电压为2V D．定值电阻的阻值为40Ω 9．（多选）如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成角。现让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是（     ） A．匀强电场的电场强度 B．小球动能的最小值为，动能最大值为 C．小球运动至圆周轨迹的最低点时机械能最小 D．小球从初位置开始在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大再减小 10．（多选）在如图甲所示电路中，定值电阻R2的阻值为2，滑动变阻器R1的调节范围为0~4，事先测得电源的路端电压与电流的关系图像如图乙所示，当滑动变阻器的滑片从中点滑到右端的过程中，下列说法正确的是（    ） A．电源的效率逐渐减小 B．电源的输出功率先增加后减小 C．电阻R1的功率先增加后减小 D．电阻 R2的功率逐渐增大 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分） 11．某同学为测量粗细均匀、长度为的圆柱体的电阻率，准备了如下器材： A．待测圆柱体； B．直流电源：输出电压恒为； C．电压表：量程为，内阻约为； D．电流表：量程为，内阻约为； E．滑动变阻器：最大阻值为； F．游标卡尺、螺旋测微器、多用电表； G．开关、导线若干。 (1)分别用游标卡尺、螺旋测微器测量圆柱体的长度、直径，测量结果如图甲、乙所示，则圆柱体的长度为________，直径为________。 (2)用多用电表的电阻挡粗测圆柱体的电阻，测得该圆柱体的阻值为。为使圆柱体两端电压调节范围尽量大，并使测量结果尽量准确，下列四个电路中，应该选用的是________。利用该电路测得的圆柱体阻值________（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。 A．     B．C．     D． 12．某课外兴趣小组设计并制作了马铃薯电池，并通过以下实验操作测定马铃薯电池的电动势和马铃薯的电阻率。实验原理如图甲所示： （1）电极材料由正对面积为，间距为的铜片与锌片构成，将马铃薯切成长度为且接触面积与正负电极面积相等的矩形块。用游标卡尺测量马铃薯的长度如图所示，则马铃薯的长度__________。 （2）将马铃薯块置于铜片与锌片两电极之间，确保马铃薯与电极的良好接触。 （3）改变电阻箱的电阻，记录5组电压传感器的示数及对应的电流传感器的示数，并在图像中描点。如下图乙。 （4）由图像可知马铃薯电池的电动势__________，内阻__________。（结果均保留两位有效数字） （5）马铃薯的电阻率为__________。（结果保留两位有效数字） 三．解答题（本题共3小题，共38分） 13．如图所示，电动机M的线圈电阻，定值电阻，电源电动势，断开开关S，理想电流表的示数；闭合开关S，理想电流表的示数为。求： (1)电源内阻； (2)闭合开关S后，通过电阻的电流 (3)闭合开关S后，电动机输入功率和输出功率 14．有一竖直面内半径为R的光滑绝缘圆轨道，O是轨道圆心，两个质量相同的小球A、B（小球半径远小于R，可忽略不计）在轨道上保持静止，A、B小球电荷量大小均为q，已知B小球带正电，稳定时如图，两小球和圆心的连线与竖直方向成30°，静电力常量为k，重力加速度为g，求： (1)判断A小球的电性（只写出结果即可）； (2)A、B小球间的库仑力大小F； (3)小球的质量m。 15．如图建立竖直平面内坐标系，射线管由平行金属板A、B和平行于金属板（场强的方向竖直向下）的细管C组成，放置在第Ⅱ象限，细管C离两板等距，细管C开口在轴上。放射源在A极板左端，可以沿特定方向发射某一速度的粒子（带正电）。若极板长为，间距为，当A、B板加上某一电压时，粒子刚好能以速度（已知）从细管C水平射出，进入位于第Ⅰ象限的静电分析器并恰好做匀速圆周运动，时刻粒子垂直于轴进入第Ⅳ象限的周期性变化的电场中，电场随时间的变化关系如图乙（图上坐标均为已知物理量），规定沿轴正方向为电场正方向，静电分析器中电场的电场线为沿半径方向指向圆心，场强大小为。已知粒子电荷量为，质量为，重力不计。求： (1)粒子在静电分析器中的运动半径； (2)A、B极板分别带什么电？并求A、B极板间所加的电压的大小； (3)从0时刻起，粒子动能最大时的位置坐标。 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理上学期期中考试模拟测试卷02（解析版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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，再选涂其他答案标号。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．测试范围：第9章~13章，人教版必修第三册。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1．如图所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，O'为MN的中点，c、d位于MN的连线上，且c、d到O'点的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是（     ） A．c处的磁感应强度方向向左 B．d处的磁感应强度方向向下 C．O'点处的磁感应强度为零 D．c、d处的磁感应强度方向相反 【答案】B 【详解】A．根据右手螺旋定则，M处电流向里，磁感线顺时针，N处电流向外，磁感线逆时针，M在c 点产生的磁场方向向下，N在c点产生的磁场方向也向下，因此叠加后c处磁感应强度方向向下，故A错误； B．M在d点产生的磁场方向向下，N在d点产生的磁场方向向下，因此叠加后d处磁感应强度方向向下，故B正确； C．O'点处，M产生的磁场方向向下，N产生的磁场方向也向下，叠加后竖直向下不为零，故C错误。 D．由之前分析c、d处的磁感应强度方向相同，故D错误； 故选B。 2．如图所示，两块较大的平行金属板A、B水平放置并与电源相连，电源的电动势为E，电键S闭合后，两板间有一带电油滴恰好静止在p点位置，现将A板向上平移一小段距离。下列说法正确的是（　　） A．平行板电容器的电容变大 B．带电油滴将向上运动 C．电容器带的电荷量不变 D．p点的电势变小 【答案】D 【详解】AC．将A板向上平移一小段距离，则两极板间距增加，根据可知，平行板电容器的电容变小，根据Q=CU，两极板电压U一定，可知电容器带电量减小，AC错误； B．根据可知，两极板间场强减小，可知油滴受的向上的电场力减小，则带电油滴将向下运动，B错误； D．根据，因E减小，可知 p点的电势变小，D正确。 故选D。 3．两个完全相同的小金属球，它们带异种电荷，电荷量的大小之比为9：1（两小球皆可视为点电荷），它们在相距一定距离时相互作用力为F1，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为F2，则F1：F2为（     ） A．9：16 B．9：25 C．3：4 D．3：5 【答案】A 【详解】接触前两个小金属球在相距一定距离时相互作用力为 两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为，此时两球的库仑力 因此 故选A。 4．两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示，是两负电荷连线的中点，点在正电荷的正上方，、到正电荷的距离相等，则（　　） A．点的电场强度比点的小 B．点的电势比点的高 C．负检验电荷在点受到的力比在点的小 D．正检验电荷在点的电势能比在点的小 【答案】D 【详解】A．题图为电场线分布图，电场线越密处，电场强度越大。图中点附近的电场线比点附近密，因此，故A错误； B．由图示位置关系可见，点比点离正电荷远，正电荷在处产生的电势较低；点比点离两个负电荷都近，各负电荷在处产生的电势也较低。根据电势叠加原理有，故B错误； C．图中点附近的电场线比点附近密，所以 设负检验电荷的电荷量为，由电场强度的定义可知，同一负检验电荷所受电场力的大小与场强成正比，因此，故C错误； D．点和点到正电荷的距离相等，正电荷在两处产生的电势相等；点到每个负电荷的距离都比点大，负电荷在处产生的电势更高。根据电势叠加原理有 正检验电荷的电势能随所在处电势的升高而增大，所以它在点的电势能小于在点的电势能，故D正确。 故选D。 5．如图所示的电路，电源电动势为E，内阻为r，电流表和电压表均为理想电表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向下移动的过程中，电压表V1、V2的示数变化量分别为、，电流表的示数变化量为，下列判断正确的是（     ） A．电流表的示数变大 B．电压表V1的示数变大 C．不变 D．变大 【答案】C 【详解】AB．当滑动变阻器滑片向下移动时，滑动变阻器接入电路中的阻值增大，电路中的总电阻变大，总电流变小，电流表示数变小，定值电阻两端的电压变小，电压表的示数变小，故AB错误； C．根据欧姆定律 则不变，故C正确； D．根据闭合电路的欧姆定律可知，电压表的示数满足 可得不变，故D错误。 故选C。 6．如图所示的电路中，输入电压U恒为8V，灯泡L标有“3V，6W”字样，若灯泡恰能正常发光，以下说法正确的是（　　） A．电动机的输出功率是10W B．电动机的电阻为 C．电动机的机械效率可以计算 D．整个电路消耗的电功率是16W 【答案】D 【详解】ABC．由于灯泡恰能正常发光，则电路电流 则电动机两端电压 虽然可以求出电动机两端电压和电路中电流，但电动机为非纯电阻，欧姆定律不适用，无法计算电动机的电阻、电动机的输出功率、电动机的机械效率，故ABC错误； D．整个电路消耗的电功率，故D正确。 故选D。 7．如图所示，竖直平面内平行正对的两水平金属板、的间距和板长均为，上极板接地，下极板不带电。一发射源从点沿方向以相同速度持续喷射出质量为、电荷量为（很小）的油滴（视为质点），第1滴油滴落在下极板中点处，油滴落在极板上立即被吸收且电荷均匀分布在极板上。已知重力加速度为，不计空气阻力，忽略油滴间的相互作用，则（  　　    ） A．油滴喷射的初速度大小为 B．最终稳定时，油滴沿方向做匀速直线运动 C．油滴在平行板间运动的最短、最长时间之比为 D．油滴在平行板间运动时电势能最多减少 【答案】D 【详解】A．第1滴油滴只受重力，从A1到C做斜抛运动。设初速度v0，由于两水平金属板、的间距和板长均为，则速度方向与水平成45°，则水平分速度 竖直分速度 水平方向 竖直方向 联立解得，故A错误； B．随着电荷量的积累，两板间电场强度逐渐增大，粒子竖直方向上的加速度减小，水平方向的位移逐渐增大，直至下极板的电荷量积累至油滴刚好打在下极板右端B₁点，之后油滴不会再落在下极板，将从极板右侧射出，所受合力不为零，不会做匀速直线运动，故B错误； C．第一滴油滴运动时间最短，由A项得 最后一滴落在下板右端B1的油滴运动时间最长，水平位移d，时间 所以最短、最长时间之比为1:2。故C错误； D．电场力做功最多时油滴向上运动至最高点（最终从B1点离开），由运动的对称性分析知，油滴上升时间为 上升高度 上升过程中，由动能定理得 联立解得 则电场力做正功，电势能减少，最多减少。故D正确。 故选D。 8．（多选）如图甲所示的电路中，A、B两端电压恒为6V，灯泡1、2、3、4完全相同，且每个灯泡的伏安特性曲线均如图乙所示。已知灯泡4两端的电压为4V，则在此电路中（　　） A．灯泡4的电阻为10Ω B．通过灯泡3的电流为0.2A C．灯泡1两端电压为2V D．定值电阻的阻值为40Ω 【答案】AD 【详解】A．由图像可知，灯泡4的电压为4V时，电流为0.4A，可得电阻为，故A正确； B．由串并联知识可知：通过灯泡3两端的电压为2V，则由图像可知灯泡3的电流为0.3A，故B错误； C．灯泡1、2、3、4完全相同，由串并联知识可知：灯泡1和灯泡2两端电压之和为2V，则灯泡1两端电压为1V，故C错误； D．由图像可知，灯泡1的电流为0.2A；则定值电阻的电流为0.2A+0.3A-0.4A=0.1A，其两端电压为4V。 则定值电阻的阻值为，故D正确。 故选AD。 9．（多选）如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成角。现让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是（     ） A．匀强电场的电场强度 B．小球动能的最小值为，动能最大值为 C．小球运动至圆周轨迹的最低点时机械能最小 D．小球从初位置开始在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大再减小 【答案】ABD 【详解】A．小球静止时细线与竖直方向成角，对小球受力分析，小球受重力、拉力和电场力，三力平衡，根据平衡条件有 解得，故A正确； B．小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，在等效最高点时速度最小。根据牛顿第二定律有 则最小动能 从等效最高点到等效最低点，由动能定理得动能最大值为，故B正确； C．小球的机械能和电势能之和守恒，则小球运动至电势能最大的位置机械能最小，小球带负电，则小球运动到圆周轨迹的最左端时机械能最小，故C错误； D．小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，电场力先做正功，后做负功，再做正功，则其电势能先减小，后增大，再减小，故D正确。 故选ABD。 10．（多选）在如图甲所示电路中，定值电阻R2的阻值为2，滑动变阻器R1的调节范围为0~4，事先测得电源的路端电压与电流的关系图像如图乙所示，当滑动变阻器的滑片从中点滑到右端的过程中，下列说法正确的是（    ） A．电源的效率逐渐减小 B．电源的输出功率先增加后减小 C．电阻R1的功率先增加后减小 D．电阻 R2的功率逐渐增大 【答案】ABC 【详解】A．当滑动变阻器滑片从中点滑到右端的过程中，外电阻减小，根据电源效率公式可知，电源效率减小，A正确； B．根据乙图的U-I图像可知， 一开始滑片处在滑动变阻器的中点位置，此时外电阻 当滑片从中点向右端滑动的过程中，外电阻逐渐减小，电源的输出功率逐渐增大；当时，此时电源有最大的输出功率；当时，随着外电阻逐渐减小，电源的输出功率逐渐减小，B正确； C．将电阻与电源看成一个等效电源，此时等效电源的内阻 初始时，当滑动变阻器滑片向右端移动的过程中，随着逐渐减小， 的功率逐渐增大；当时，此时的功率最大；当时，随着逐渐减小，的功率逐渐减小，C正确； D．当滑片从中点向右端滑动的过程中，外电阻逐渐减小，路端电压减小，电阻的功率逐渐减小，D错误； 故选ABC。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分） 11．某同学为测量粗细均匀、长度为的圆柱体的电阻率，准备了如下器材： A．待测圆柱体； B．直流电源：输出电压恒为； C．电压表：量程为，内阻约为； D．电流表：量程为，内阻约为； E．滑动变阻器：最大阻值为； F．游标卡尺、螺旋测微器、多用电表； G．开关、导线若干。 (1)分别用游标卡尺、螺旋测微器测量圆柱体的长度、直径，测量结果如图甲、乙所示，则圆柱体的长度为________，直径为________。 (2)用多用电表的电阻挡粗测圆柱体的电阻，测得该圆柱体的阻值为。为使圆柱体两端电压调节范围尽量大，并使测量结果尽量准确，下列四个电路中，应该选用的是________。利用该电路测得的圆柱体阻值________（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。 A．     B． C．     D． 【答案】(1) 15.5 4.100（4.097~4.103） (2) C 小于 【详解】（1）[1]10分度游标卡尺的精确值为，由图甲可知圆柱体的长度为 [2]螺旋测微器的精确值为，由图乙可知圆柱体的直径为 （2）[1]为使圆柱体两端电压调节范围尽量大，滑动变阻器应采用分压接法；用多用电表的电阻挡粗测圆柱体的电阻，测得该圆柱体的阻值为，根据可知，电流表应采用外接法，则应该选用的电路是C； [2]电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，使得电流表的示数大于通过待测电阻的电流，根据欧姆定律可知，测得的圆柱体阻值小于其真实值。 12．某课外兴趣小组设计并制作了马铃薯电池，并通过以下实验操作测定马铃薯电池的电动势和马铃薯的电阻率。实验原理如图甲所示： （1）电极材料由正对面积为，间距为的铜片与锌片构成，将马铃薯切成长度为且接触面积与正负电极面积相等的矩形块。用游标卡尺测量马铃薯的长度如图所示，则马铃薯的长度__________。 （2）将马铃薯块置于铜片与锌片两电极之间，确保马铃薯与电极的良好接触。 （3）改变电阻箱的电阻，记录5组电压传感器的示数及对应的电流传感器的示数，并在图像中描点。如下图乙。 （4）由图像可知马铃薯电池的电动势__________，内阻__________。（结果均保留两位有效数字） （5）马铃薯的电阻率为__________。（结果保留两位有效数字） 【答案】 10.230 0.69/0.70/0.71/0.72 15 【详解】[1] 由图可读出马铃薯块的长度为主尺读数与游标读数之和 [2]由图线纵轴截距读出 [3]由得 代入图中读数，得 [4]马铃薯块的电阻满足电阻定律，故电阻率为。将面积和长度换算为国际单位，， 代入，得 三．解答题（本题共3小题，共38分） 13．如图所示，电动机M的线圈电阻，定值电阻，电源电动势，断开开关S，理想电流表的示数；闭合开关S，理想电流表的示数为。求： (1)电源内阻； (2)闭合开关S后，通过电阻的电流 (3)闭合开关S后，电动机输入功率和输出功率 【详解】（1）断开开关，外电路中只有电阻，电流表读数 由闭合电路欧姆定律 解得 （2）闭合开关后，电阻与电动机并联，总电流 路端电压 电阻两端电压等于路端电压，故 （3）通过电动机的电流 电动机输入功率 电动机线圈热功率     输出功率 14．有一竖直面内半径为R的光滑绝缘圆轨道，O是轨道圆心，两个质量相同的小球A、B（小球半径远小于R，可忽略不计）在轨道上保持静止，A、B小球电荷量大小均为q，已知B小球带正电，稳定时如图，两小球和圆心的连线与竖直方向成30°，静电力常量为k，重力加速度为g，求： (1)判断A小球的电性（只写出结果即可）； (2)A、B小球间的库仑力大小F； (3)小球的质量m。 【详解】（1）根据平衡条件可知，A球受水平向左的库仑力，已知B小球带正电，故A球带正电。 （2）两小球和圆心的连线与竖直方向均成30°角，两小球间的距离为 根据库仑定律有 解得A、B小球间的库仑力大小 （3）小球受重力、电场力和支持力，由平衡条件有 解得小球的质量 15．如图建立竖直平面内坐标系，射线管由平行金属板A、B和平行于金属板（场强的方向竖直向下）的细管C组成，放置在第Ⅱ象限，细管C离两板等距，细管C开口在轴上。放射源在A极板左端，可以沿特定方向发射某一速度的粒子（带正电）。若极板长为，间距为，当A、B板加上某一电压时，粒子刚好能以速度（已知）从细管C水平射出，进入位于第Ⅰ象限的静电分析器并恰好做匀速圆周运动，时刻粒子垂直于轴进入第Ⅳ象限的周期性变化的电场中，电场随时间的变化关系如图乙（图上坐标均为已知物理量），规定沿轴正方向为电场正方向，静电分析器中电场的电场线为沿半径方向指向圆心，场强大小为。已知粒子电荷量为，质量为，重力不计。求： (1)粒子在静电分析器中的运动半径； (2)A、B极板分别带什么电？并求A、B极板间所加的电压的大小； (3)从0时刻起，粒子动能最大时的位置坐标。 【详解】（1）静电分析器中电场线沿半径方向指向圆心，粒子在其中做匀速圆周运动，电场力提供向心力 解得 （2）粒子带正电，最终从细管C水平射出，速度竖直分量为零。由图甲易知，电场方向应竖直向上，A板带负电，B板带正电。 粒子在两板间的逆过程为类平抛运动，水平方向匀速 竖直方向，逆向可看作匀加速直线运动，位移，加速度满足，则 联立解得 （3）粒子进入周期性变化的电场后，竖直方向做速度为的匀速运动，由图乙易知，水平向右在做匀加速运动，在做匀减速运动，加速，减速，则粒子在、…时刻速度最大，动能最大。 在时间内沿方向加速的位移，同理减速的位移也为 在时间粒子位置的纵坐标 粒子初始坐标，则粒子在、…时刻位置的横坐标（）；纵坐标（） 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理上学期期中考试模拟测试卷02 参考答案 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B D A D C D D AD ABD ABC 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分） 11．(1)15.5 4.100（4.097~4.103） (2)C 小于 12．10.230 0.69/0.70/0.71/0.72 15 三．解答题（本题共3小题，共38分） 13．（1）断开开关，外电路中只有电阻，电流表读数 由闭合电路欧姆定律 解得 （2）闭合开关后，电阻与电动机并联，总电流 路端电压 电阻两端电压等于路端电压，故 （3）通过电动机的电流 电动机输入功率 电动机线圈热功率     输出功率 14．（1）根据平衡条件可知，A球受水平向左的库仑力，已知B小球带正电，故A球带正电。 （2）两小球和圆心的连线与竖直方向均成30°角，两小球间的距离为 根据库仑定律有 解得A、B小球间的库仑力大小 （3）小球受重力、电场力和支持力，由平衡条件有 解得小球的质量 15．（1）静电分析器中电场线沿半径方向指向圆心，粒子在其中做匀速圆周运动，电场力提供向心力 解得 （2）粒子带正电，最终从细管C水平射出，速度竖直分量为零。由图甲易知，电场方向应竖直向上，A板带负电，B板带正电。 粒子在两板间的逆过程为类平抛运动，水平方向匀速 竖直方向，逆向可看作匀加速直线运动，位移，加速度满足，则 联立解得 （3）粒子进入周期性变化的电场后，竖直方向做速度为的匀速运动，由图乙易知，水平向右在做匀加速运动，在做匀减速运动，加速，减速，则粒子在、…时刻速度最大，动能最大。 在时间内沿方向加速的位移，同理减速的位移也为 在时间粒子位置的纵坐标 粒子初始坐标，则粒子在、…时刻位置的横坐标（）；纵坐标（） 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $