20222023學(xué)年高二物理上學(xué)期期中模擬預(yù)測卷02（考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）注意事項：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。4.試題考試范圍：人教版2019必修三全冊。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。1．下列說法中，正確的是（

）A．由電場強度的定義式，可知電場強度與電場力成正比B．美國物理學(xué)家密立根用扭稱實驗最早測定了元電荷的數(shù)量值C．對于平行板電容器的決定式，可采取控制變量法進行實驗檢驗D．根據(jù)點電荷的場強計算公式，當(dāng)，推出，此結(jié)論與實際不符，說明建立點電荷模型沒有意義【答案】C【詳解】A．電場強度的大小只與電場本身有關(guān)，與放進去的檢驗電荷受到的電場力的大小無關(guān)，A錯誤；B．元電荷e的數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家密立根使用重力與電場力平衡法測得的，為此他獲得了諾貝爾物理學(xué)獎，B錯誤；C．平行板電容器的決定式涉及三個變量，可以采取控制變量法進行實驗檢驗，C正確；D．公式只適用于點電荷，當(dāng)，這個公式不適用，不是沒有意義，D錯誤。故選C。2．三個完全相同的彼此絕緣的剛性金屬圓線圈相切固定在同一平面內(nèi)，公切線分別交于a、b、c三點，在線圈中通有大小相等、方向如圖所示的電流I。測得a、b兩點的磁感應(yīng)強度大小分別為、，則c點的磁感應(yīng)強度（

）A．大小為，方向垂直紙面向里 B．大小為，方向垂直紙面向外C．大小為，方向垂直紙面向里 D．大小為，方向垂直紙面向外【答案】A【詳解】根據(jù)安培定則，最上面的線圈產(chǎn)生的磁場方向與最下面的兩個線圈產(chǎn)生的磁場方向相反；由對稱性結(jié)合磁場的疊加原理可知，c點的磁感應(yīng)強度大小與b點處的磁感應(yīng)強度大小相等，都等于最鄰近的線圈在該點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的大?。x該點較遠的兩線圈在該點的磁場疊加后為零），大小為，對c點來說，最鄰近的線圈在c點的磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向里。故選A。3．肉眼看到的一次閃電，其過程是很復(fù)雜的。當(dāng)雷雨云移到某處時，云的中下部是強大負電荷中心，云底相對的下墊面變成正電荷中心，云底會出現(xiàn)大氣被強烈電離的一段氣柱，半徑約50米。在某一次閃電前云地之間的電勢差約為，云地間距離約為；第一個閃擊過程中云地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為，閃擊持續(xù)時間約為。假定閃電前云地間的電場是均勻的。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是（

）A．閃電電流的瞬時值約為B．被電離的氣柱的阻值約為C．閃電前云地間的電場強度約為D．被電離的氣柱的電阻率約為【答案】D【詳解】A．由題意可知，由電流的定義可得，A錯誤；B．歐姆定律可得即被電離的氣柱的阻值約為，B錯誤；C．由于閃電前云地間的電場可看作勻強電場，可得，C錯誤；D．由電阻定律可得代入數(shù)據(jù)解得被電離的氣柱的電阻率為，D正確。故選D。4．電子束焊接是利用加速和會聚的高速電子流轟擊工件接縫處，使金屬熔合的一種焊接方法。電子束焊接機中的電場線如圖中虛線所示。K為陰極，A為陽極，P是KA的中點，電子束從陰極逸出后經(jīng)電場加速到達陽極，不考慮電子重力及電子間的相互作用，下列說法正確的是（）A．電子由K運動到A做勻加速運動B．K點電勢高于A點電勢C．電子由K運動到A，電勢能增加D．電子在KP階段增加的動能小于在PA階段增加的動能【答案】D【詳解】A．靠近陽極A的地方電場線密集，電場強度大，電子從K運動到A，加速度逐漸增大，電子由K運動到A不是勻加速運動，故A錯誤；B．沿著電場線方向電勢降低，所以K點電勢低于A點電勢，故B錯誤；C．電子由K運動到A，電場力做正功，電勢能減小，故C錯誤；D．AP間的電場強度比KP間的電場強度大，由，可知由動能定理可知所以電子在KP階段增加的動能小于在PA階段增加的動能，故D正確。故選D。5．如圖所示，在x軸上坐標(biāo)原點O左右兩側(cè)對稱固定安放等量的同種電荷+Q，t=0時刻在原點O左側(cè)離O較近的A點（）靜止釋放+q點電荷，以下關(guān)于點電荷的加速度a、速度v隨時間t以及點電荷所經(jīng)過位置的電勢電勢能隨坐標(biāo)x變化的關(guān)系圖像中，可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】B【詳解】根據(jù)對稱性可知，點電荷+q運動到A點關(guān)于O的對稱點時，速度減小到零，然后再返回到A點，做往復(fù)運動。A．從A向O運動的過程中，加速度由最大值逐漸減小，到達O點時恰好減小到零，再向右運動是，由零增加到反向向最大值，如規(guī)定向右為正方向，如圖所示A錯誤；B．從A到O的過程中，做加速度減小的加速運動，到達O點時速度恰好達到最大值，然后再做減速運動，速度減小到零后再反向加速運動，B正確；C．由于AO之間不是勻強電場，因此圖像不是直線而是曲線，C錯誤；D．點電荷運動到O點時，電勢能最小，但為正值而不是零，D錯誤。故選B。6．如圖所示，邊長為a的正方形線圈abcd在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場區(qū)域中，當(dāng)把線圈由正方形變成圓形（周長不變），則關(guān)于穿過線圈的磁通量變化情況，下列說法正確的是（）A．線圈的磁通量增加了 B．線圈的磁通量減少了C．線圈的磁通量不變 D．回路中不產(chǎn)生感應(yīng)電流【答案】A【詳解】線圈橫截面是正方形時的面積穿過線圈的磁通量線圈橫截面是圓形時的面積穿過線圈的磁通量磁通量增加了磁通量發(fā)生了變化，則回路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，故選A。7．某同學(xué)利用一塊表頭和三個定值電阻設(shè)計了如圖所示的電表，該電表有1、2兩個量程。關(guān)于該電表，下列說法中正確的是（）A．測電壓時，量程一定小于量程，與、和的阻值無關(guān)B．測電流時，量程一定大于量程，與、和的阻值無關(guān)C．測電壓時，量程與量程間的大小關(guān)系與、和的阻值有關(guān)D．測電流時，量程與量程間的大小關(guān)系與、和的阻值有關(guān)【答案】B【詳解】AC．設(shè)表頭內(nèi)阻為Rg，滿偏電流為Ig。測電壓時，量程1為量程2為由此可知無論R1、R2和R3的阻值如何，都有故AC錯誤；BD．測電流時，量程1為量程2為由此可知無論R1、R2和R3的阻值如何，都有故B正確，D錯誤。故選B。8．如圖所示，電路中D為二極管，為滑動變阻器，為磁敏電阻，磁敏電阻的阻值隨所處空間磁場的增強而增大，隨所處空間磁場的減弱而減小，置于真空中的平行板電容器水平放置，上板接地，極板間的P點固定有帶電量很小的負電荷，下列說法正確的是（）A．僅將的滑片向下移動，電容器極板間的電壓減小B．僅將條形磁鐵向左移動靠近磁敏電阻，P點處的電場強度不變C．僅將電容器的上板稍向左移，電容器極板間的電壓減小D．僅將電容器的上板稍向下移，P點處負電荷的電勢能增大【答案】B【詳解】A．根據(jù)電容器定義式和決定式，聯(lián)立可得當(dāng)滑動變阻器的滑片向下移動時，兩端的電壓減小，但由于二極管的單向?qū)щ娦?，電容器不能放電，極板間的電壓不變，場強不變，A錯誤；B．將條形磁鐵向左移動靠近磁敏電阻時，磁敏電阻的阻值增大，兩端的電壓減小，但由于二極管的單向?qū)щ娦?，電容器不能放電，極板間的電壓不變，場強不變，B正確；C．將電容器的上板稍向左移，極板電荷量不能減小，由于電容減小，可知極板間電壓增大，C錯誤；D．將電容器的上板稍向下移，電容增大，極板間電壓不變，極板電荷量增加，點處場強增大，與下板間的電勢差增大，P點電勢升高，該點處的負電荷電勢能減小，D錯誤；故選B。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9．2022冬奧會開幕進入倒計時，北京也將成為第一個舉辦過夏季奧林匹克運動會和冬季奧林匹克運動會以及亞洲運動會三項國際賽事的城市，奧運直播當(dāng)然就成為人們關(guān)注的焦點！北京冬奧會山地轉(zhuǎn)播中心位于北京2022年冬奧會張家口賽區(qū)的核心區(qū)，包括轉(zhuǎn)播中心本體建筑和電視演播室兩大部分。山地轉(zhuǎn)播中心面積約1.2萬平米，內(nèi)設(shè)四個轉(zhuǎn)播技術(shù)分隔區(qū)；電視演播室建筑面積約8000平方米，分上、中、下三層，設(shè)有10個電視演播間。下列關(guān)于電磁波的說法正確的是（）A．電磁波在真空中的傳播速度是B．電磁波不能傳播能量C．無線電波、紅外線、可見光、紫外線、射線、射線均屬于電磁波D．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在【答案】ACD【詳解】A．電磁波在真空中的傳播速度是，選項A正確；B．電磁波能傳播能量，選項B錯誤；C．無線電波、紅外線、可見光、紫外線、射線、射線均屬于電磁波，選項C正確；D．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，選項D正確。故選ACD。10．小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的I—U圖線如圖所示，P為圖線上一點，PN為圖線的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，下列說法中正確的是（）A．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻減小B．對應(yīng)P點，小燈泡的電阻為C．對應(yīng)P點，小燈泡的電阻為D．對應(yīng)P點，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍“面積”【答案】BD【詳解】A．IU圖線中各點與原點連線的斜率表示電阻的倒數(shù)，由題可知斜率減小，說明隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大，故A錯誤；BC．根據(jù)電阻的定義可知，對應(yīng)P點的電壓為U1，電流為I2，則小燈泡的電阻為，而R不等于切線斜率，故B正確，C錯誤；D．根據(jù)功率表達式，則有小燈泡功率為圖中矩形PQOM所圍“面積”的數(shù)值，故D正確；故選BD。11．如圖，A板的電勢UA=0，B板的電勢UB隨時間的變化規(guī)律如圖所示。電子只受電場力的作用，且初速度為零（設(shè)兩板間距足夠大），則（）A．若電子是在t=0時刻進入的，它將一直向B板運動B．若電子是在t=0時刻進入的，它將時而向B板運動，時而向A板運動，最后打在B板上C．若電子是在t=時刻進入的，它將時而向B板運動，時而向A板運動，最后打在B板上D．若電子是在t=時刻進入的，它將時而向B板運動，時而向A板運動，最后不能打到B板上【答案】ACD【詳解】AB．若電子在t=0時刻進入板間電場，電子將在一個周期內(nèi)先做勻加速運動后做勻減速運動，以后沿同一方向重復(fù)這種運動，直到碰到B板，故A正確，B錯誤；D．若電子在t=時刻進入，由對稱性可知，電子先正向加速，然后正向減速到零，再反向加速，最后反向減速，即電子將在板間做往復(fù)運動，故D正確；C．若電子在t=時刻進入板間，則電子在前T內(nèi)向B板加速運動，再T向B板減速，然后T向A板加速，再T內(nèi)向A板減速運動，以后重復(fù)這種運動，直到碰到B板，故C正確。解法二：圖像法。選取豎直向上為正方向，作出電子的vt圖像如圖所示，根據(jù)圖像很容易求解A、C、D正確。故選ACD。12．如圖所示，內(nèi)壁光滑的絕緣材料制成圓軌道固定在傾角為的斜面上，與斜面的交點是A，直徑垂直于斜面，直徑和分別在水平和豎直方向上。它們處在水平方向的勻強電場中。質(zhì)量為m、電荷量為q的小球（可視為點電荷）剛好能靜止于圓軌道內(nèi)的A點。現(xiàn)對在A點的該小球施加一沿圓環(huán)切線方向的瞬時速度，使其恰能繞圓環(huán)完成圓周運動。下列對該小球運動的分析中正確的是（）A．小球一定帶正電 B．小球運動到B點時動能最小C．小球運動到M點時動能最小 D．小球運動到D點時機械能最小【答案】BD【詳解】A．小球原來處于靜止?fàn)顟B(tài)，分析受力可知，小球所受的電場力方向向左，與電場強度方向相反，所以小球帶負電，故A錯誤；BC．小球靜止時，受到重力、電場力和軌道的支持力作用，由平衡條件得知，重力與電場力的合力方向與支持力方向相反，與斜面垂直向下，則小球從A運動到B點的過程中，此合力做負功，動能減小，所以小球運動到B點時動能最小，故B正確，C錯誤；D．根據(jù)功能關(guān)系可知，電場力做負功越多，小球的機械能減小越多，可知，小球從A運動到D點時，電場力做負功最多，所以小球運動到D點時機械能最小，故D正確。故選BD。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13．（6分）某興趣小組要測量一段金屬絲的電阻率，設(shè)計的實驗步驟如下：（1）用螺旋測微器在金屬絲的不同部位測量截面直徑，并計算出平均值D作為直徑的測量值，其中一次測量如圖甲所示，由圖可知這次測量的直徑為________mm。（2）剪下一段金屬絲，在一半徑為20cm的木質(zhì)量角器上繞半周，接入如圖乙所示的電路中，通過金屬夾所夾位置改變金屬絲接入電路的長度，圖乙中導(dǎo)線端點尚未連接完畢，請在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線將實物電路圖補充完整______。（3）電路連接完畢后閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)金屬夾所夾位置使接入電路的金屬絲所對應(yīng)的圓心角，并調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，此時的電壓表和電流表讀數(shù)分別如圖丙所示，電壓表的示數(shù)________V，電流表的示數(shù)________A。（4）改變金屬夾所夾位置，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，使每次電流表的讀數(shù)達到一相同值時，選擇電壓表合適量程接入電路，記錄多組電壓表的示數(shù)和對應(yīng)量角器的角度。（5）根據(jù)記錄的數(shù)值，作出圖像如圖丁所示，若圖丁中圖線的斜率為，金屬絲的直徑為、量角器的半徑為，請用上述字母表示該金屬絲的電阻率表達式________，計算結(jié)果為________（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）?！敬鸢浮?/p>

0.3970.399

見解析

2.40

0.50

【詳解】（1）[1]螺旋測微器的精確值為，由圖甲所示螺旋測微器可知，金屬絲的直徑為（2）[2]由于金屬絲的電阻比較小，用伏安法測量其電阻時，采用電流表外接法，電壓表分流較少，可以減少系統(tǒng)誤差，實物圖如圖所示（3）[3][4]電壓表的量程為3V，其分度值為0.1V，故電壓表的示數(shù)為2.40V；電流表的量程為0.6A，其分度值為0.02A，故電流表的示數(shù)為0.50A。（5）[5][6]根據(jù)題意可知，，，聯(lián)立可得則圖像的斜率為可得金屬絲的電阻率表達式為代入數(shù)據(jù)得14．（8分）某同學(xué)準(zhǔn)備測量電池組的電動勢和內(nèi)阻。除被測電池組、開關(guān)、導(dǎo)線若干外，還有下列器材供選用：A．電壓表（量程為，內(nèi)阻約為）B．電壓表（量程為，內(nèi)阻約為）C．電阻箱D．定值電阻E.定值電阻（1）該同學(xué)首先用多用電表的直流擋粗略測量電池組的電動勢，電表指針如圖甲所示，則該電表讀數(shù)為________。（2）已知電池組的內(nèi)阻約為，為準(zhǔn)確測量電池組的電動勢和內(nèi)阻，該同學(xué)設(shè)計了如圖乙所示的電路圖，其中電壓表應(yīng)選擇________（填“A”或“B”）；定值電阻應(yīng)選擇________（填“D”或“E”）。（3）改變電阻箱的阻值，記錄對應(yīng)電壓表的讀數(shù)，作出的圖像如圖丙所示，圖線橫、縱坐標(biāo)軸的截距分別為、，定值電阻的阻值用表示，則可得該電池組的電動勢為________，內(nèi)阻為________。（用題目中所給的字母表示）（4）該實驗測得的電動勢與真實值相比________（填“偏大”“偏小”或“不變”），內(nèi)阻的測量值與真實值相比________（填“偏大”“偏小”或“不變”）?！敬鸢浮?/p>

5.2

B

D

偏小

偏小【詳解】（1）[1]直流10V擋的表盤分度值為0.2V，讀數(shù)精確到0.1V，即（2）[2]雖然兩個電壓表量程都高于電動勢的粗側(cè)值，但為了能使電壓表指針有適當(dāng)?shù)钠D(zhuǎn)幅度，從而減小讀數(shù)誤差，應(yīng)選擇量程較小的B。[3]由于電池組內(nèi)阻較小，所以調(diào)節(jié)電阻箱阻值后可能電壓表示數(shù)變化并不明顯，串聯(lián)定值電阻的作用是正是解決上述問題，R2阻值過大，電壓表示數(shù)過小，所以應(yīng)選擇D。（3）[4][5]根據(jù)閉合電路歐姆定律有變形后有由題意知；解得；（4）[6][7]設(shè)電壓表內(nèi)阻為RV，電動勢和電阻的真實值分別為E′和r′，則根據(jù)閉合電路歐姆定律有變形后有由題意知；則；即該實驗測得的電動勢和內(nèi)阻與真實值相比均偏小。15．（10分）如圖所示，電源電動勢為E=10V，內(nèi)阻為r=1Ω，定值電阻的阻值為R1=R2=1Ω，平行板電容器的電容為C=100μF，兩極板間距離為d=30cm，B極板接地，調(diào)節(jié)電阻箱，使其示數(shù)為R3=3Ω，閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定時，電容器正中間P點有一質(zhì)量為m、電荷量為q=0.02C的小球正好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g=10m/s2，求：（1）小球的質(zhì)量m；（2）將小球仍固定在原來的位置P，將電阻箱的電阻改為R3'=8Ω，當(dāng)電路穩(wěn)定時，求這時小球的電勢能Ep及該過程通過R2的電荷量Q。【答案】（1）0.04kg；（2）0.08J，；【詳解】（1）開關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后，串聯(lián)，中沒有電流通過。電容器的電壓小球靜止時，由平衡條件有；m=0.04kg（2）將電阻箱的電阻改為R3'=8Ω，開關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定時因為電容器下極板接地，所以此時，上極板電勢為8V，下極板電勢為0V，P處于正中間，所以P點電勢為4V，EP=qφ=0.02×4J=0.08J流過R2的電荷量16．（10分）一輛電動自行車的銘牌上給出的技術(shù)參量如下表.質(zhì)量為M=70kg的人騎此電動自行車沿平直公路行駛，所受阻力F阻恒為車和人總重力的，g取10m/s2。（1）求此車永磁鐵電機線圈的電阻和在額定電壓下正常工作時的效率；（2）僅在永磁鐵電機以額定功率提供動力的情況下，求人騎車行駛的最大速率。規(guī)格后輪驅(qū)動直流永磁鐵電機車型電動自行車額定輸出功率120W質(zhì)量質(zhì)量30kg額定電壓40V最大截重120kg額定電流4A【答案】（1）2.5Ω；75%；（2）6m/s【詳解】（1）由表可知，電機的額定電壓為U0=40V，額定電流為I0=4A，所以電機正常工作時的輸入功率為P入=U0I0=40×4W=160W因電機的額定輸出功率為P出=120W所以線圈電阻的功率Pr=160W120W=40W根據(jù)Pr=r可得線圈電阻r=2.5Ω電機的效率為η=×100%=75%（2）行駛時所受阻力為f=k（M+m）g=0.02×（30+70）×10N=20N當(dāng)達到最大速率vm時，有P出=fvm所以最大速率vm=6m/s17．（12分）如圖所示，在粗糙水平面內(nèi)存在著2n個有理想邊界的勻強電場區(qū)，水平向右的電場和豎直向上的電場相互間隔，每一電場區(qū)域場強的大小均為E，且，電場寬度均為d。一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的物體（可看作點電荷），從第一個向右的電場區(qū)域的邊緣由靜止進入電場，該物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為，則物體從開始運動到離開第2n個電場區(qū)域的過程中，求：（1）電場力對物體所做的總功？摩擦力