2024屆全國(guó)百?gòu)?qiáng)名校領(lǐng)軍考試物理高二上期中學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬試題含解析

2024屆全國(guó)百?gòu)?qiáng)名校領(lǐng)軍考試物理高二上期中學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫(xiě)在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫(xiě)在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫(xiě)在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示,在E=500V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,a、b兩點(diǎn)相距d=2cm,它們的連線跟場(chǎng)強(qiáng)方向的夾角是60°,則Uab等于（）A．5V B．10V C．-5V D．-10V2、一電流表由小量程電流計(jì)G與電阻R并聯(lián)而成，如圖所示，若在使用中發(fā)現(xiàn)此電流表的計(jì)數(shù)總比準(zhǔn)確值稍小一些，用下列哪幾種措施可能加以改進(jìn)（）A．在R上并聯(lián)一比R小得多的電阻B．在R上并聯(lián)一比R大得多的電阻C．在R上串聯(lián)一比R小得多的電阻D．在R上串聯(lián)一比R大得多的電阻3、一平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，負(fù)極板接地，在兩極板間有一正電荷(電量很小)固定在P點(diǎn)，如圖所示，以E表示兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)，U表示電容器的電壓，EP表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，若保持負(fù)極板不動(dòng)，將正極板移到圖中虛線所示的位置，則()A．U變小，E不變 B．E變大，EP變大C．U變大，EP不變 D．U不變，EP不變4、在圖電路中，當(dāng)合上開(kāi)關(guān)S后，兩個(gè)標(biāo)有“3V、1W”的燈泡均不發(fā)光，用電壓表測(cè)得Uac=Ubd=6V，如果各段導(dǎo)線及接線處均無(wú)問(wèn)題，這說(shuō)明A．開(kāi)關(guān)S未接通 B．燈泡L2的燈絲斷了C．燈泡L1的燈絲斷了 D．滑動(dòng)變阻器R電阻絲斷了5、如圖所示，在第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(磁場(chǎng)足夠大)，一對(duì)正負(fù)電子分別以相同的速度沿與x軸成30°角的方向從原點(diǎn)垂直磁場(chǎng)射入，則負(fù)電子與正電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為A． B．1∶2 C．1∶1 D．2∶16、某電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖所示，一正電荷在A點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為，將其從A移到B的過(guò)程中電場(chǎng)力做功為W，它在B點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為．則以下判斷正確的是A．，B．，C．，D．，二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示電路中，三只燈泡原來(lái)都正常發(fā)光，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)時(shí)，下面判斷正確的是()A．電路中總電阻減小 B．L1變亮 C．L2變亮 D．L3變暗8、用伏安法測(cè)電阻，當(dāng)對(duì)被測(cè)電阻的阻值一無(wú)所知而無(wú)法選擇用何種接法時(shí)，可采用試觸的方法。如圖所示，某同學(xué)測(cè)量未知電阻R時(shí)，讓電壓表的一端接在A點(diǎn)，另一端先后接到B點(diǎn)和C點(diǎn)；他發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)有明顯變化，而電壓表示數(shù)無(wú)明顯變化，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．R與電壓表阻值接近，應(yīng)選擇電流表內(nèi)接電路B．如果選擇電流表內(nèi)接電路，測(cè)量值大于真實(shí)值C．R與電流表阻值接近，應(yīng)選擇電流表外接電路D．如果選擇電流表外接電路，測(cè)量值大于真實(shí)值9、如圖所示，回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電兩極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的勻強(qiáng)電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速．兩D形金屬盒處于垂直于盒底面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向如圖所示，設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，D形金屬盒的半徑為R，狹縫間的距離為d，勻強(qiáng)電場(chǎng)間的加速電壓為U，要增大帶電粒子（電荷量為q，質(zhì)量為m，不計(jì)重力）射出時(shí)的動(dòng)能，則下列方法中正確的是A．增大加速電場(chǎng)間的加速電壓 B．減小狹縫間的距離C．增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 D．增大D形金屬盒的半徑10、在方向如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)(場(chǎng)強(qiáng)為E)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)(磁感應(yīng)強(qiáng)度為B)共存的場(chǎng)區(qū)中，一電子沿垂直電場(chǎng)線和磁感線的方向以速度v0射入場(chǎng)區(qū)，設(shè)電子射出場(chǎng)區(qū)時(shí)的速度為v，不計(jì)重力的影響，則()A．若，電子沿軌跡Ⅱ運(yùn)動(dòng)，射出場(chǎng)區(qū)時(shí)，速度B．若，電子沿軌跡Ⅰ運(yùn)動(dòng)，射出場(chǎng)區(qū)時(shí)，速度C．若，電子沿軌跡Ⅱ運(yùn)動(dòng)，射出場(chǎng)區(qū)時(shí)，速度D．若，電子沿軌跡Ⅰ運(yùn)動(dòng)，射出場(chǎng)區(qū)時(shí)，速度三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）在"描繪小燈泡的伏安特性曲線"實(shí)驗(yàn)中,待測(cè)小燈泡上標(biāo)有"2.5V,1.25W"的字樣.備有如下器材:.直流電源3V(內(nèi)阻可不計(jì)).直流電流表(電阻約).直流電流表(內(nèi)阻約).直流電壓表(內(nèi)阻約)直流電壓表(內(nèi)阻約).滑動(dòng)變阻器、1.5A.滑動(dòng)變阻器、(1).除開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線外,為了完成該實(shí)驗(yàn),需要從上述器材中選用的器材有________.(用序號(hào)字母表示)(2).利用給出的器材通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪出小燈泡的伏安特性曲線,要求測(cè)量多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),請(qǐng)你在虛線框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)原理電路圖_________,并將圖中實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路圖_________.12．（12分）指針式多用電表是電路測(cè)量的常用工具．現(xiàn)用多用電表測(cè)量一個(gè)定值電阻的阻值（阻值約為一百多歐姆）．（1）將紅、黑表筆分別插入“+”、“?”插孔，接下來(lái)必要的操作步驟和正確的順序是__________．（請(qǐng)將必要步驟前的序號(hào)按正確的順序?qū)懗觯賹⑦x擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋“×10”的位置；②將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆擋“×100”的位置；③用兩支表筆的金屬部分分別接觸電阻的兩條引線；④根據(jù)指針?biāo)缚潭群瓦x擇開(kāi)關(guān)的位置，讀出電阻的阻值；⑤將兩支表筆直接接觸，調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”使指針指向“0Ω”．（2）若正確測(cè)量時(shí)指針?biāo)缚潭热缦聢D所示，則這個(gè)電阻阻值的測(cè)量值是_______Ω．（3）現(xiàn)用以下器材較準(zhǔn)確測(cè)量上述待測(cè)電阻Rx的阻值：A．待測(cè)電阻Rx；B．電源E，電動(dòng)勢(shì)約為3.0V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)；C．電流表A1，量程為0~150mA，內(nèi)阻r=20Ω；D．電流表A2，量程為0~200mA，內(nèi)阻約為5Ω；E．直流電壓表V，量程為0~15V，內(nèi)阻約為30kΩ；F．滑動(dòng)變阻器R1，最大阻值為10Ω，額定電流為1A；G．滑動(dòng)變阻器R2，最大阻值為100Ω，額定電流1A；H．單刀單擲開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干。①實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_______，為提高精度，應(yīng)選用_________來(lái)測(cè)量電壓（均填寫(xiě)儀器前的字母）；②在方框中畫(huà)出測(cè)量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路原理圖（圖上要標(biāo)明器材后面的字母）______________；③若某次測(cè)量中兩電表的示數(shù)為a和b(數(shù)值上a大于b)．則計(jì)算Rx的表達(dá)式為Rx=________（用a、b、r表示）．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖是示波器工作原理的示意圖，電子經(jīng)電壓U1從靜止加速后垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓為U2，兩極板間距為d，極板長(zhǎng)度為L(zhǎng)，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，求：（1）電子經(jīng)電壓U1加速后的速度；（2）電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)U2時(shí)沿垂直極板方向偏移的距離y；14．（16分）平行金屬板A、B豎直放置，相距為d，如圖（a）所示，板間加有隨時(shí)間而變化的電壓，如圖（b）所示。設(shè)U0和T已知。A板上O處有一靜止的帶電粒子，其電量為q，質(zhì)量為m（不計(jì)重力）,在t=0時(shí)刻開(kāi)始受板間電場(chǎng)作用而加速向B板運(yùn)動(dòng)，途中由于電場(chǎng)反向又向A返回，(1)為使t=T時(shí)粒子恰好回到O點(diǎn)。求：①t1=時(shí)，粒子的速度多大？位移多大？②的比值應(yīng)滿足什么關(guān)系？(2)具備了以上關(guān)系后，為使粒子在由A向B運(yùn)動(dòng)中不致于碰到B板，求U0的取值范圍。15．（12分）“太空粒子探測(cè)器”是由加速、偏轉(zhuǎn)和收集三部分組成，其原理可簡(jiǎn)化為如圖所示，輻射狀的加速電場(chǎng)區(qū)域I邊界為兩個(gè)同心平行扇形弧面，為圓心，圓心角θ為120°，外圓弧面AB的電勢(shì)為，內(nèi)圓弧面CD的電勢(shì)為，M為外圓弧的中點(diǎn)。在緊靠右側(cè)有一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ，圓心為，半徑為L(zhǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小未知。在磁場(chǎng)區(qū)域下方相距L處有一足夠長(zhǎng)的收集板PNQ。已知M和PNQ為兩條平行線，且與N連線垂直。假設(shè)太空中漂浮著質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子，它們能均勻地吸附到AB弧面上，經(jīng)電場(chǎng)從靜止開(kāi)始加速，然后從進(jìn)入磁場(chǎng)，并最終到達(dá)PNQ板被收集，不計(jì)粒子間的相互作用和其他星球?qū)αＷ右Φ挠绊?。已知從M點(diǎn)出發(fā)的粒子恰能到達(dá)N點(diǎn)，問(wèn)：（1）粒了經(jīng)電場(chǎng)加速后，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v的大小?（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小?（3）假設(shè)所有粒子從AB弧面同時(shí)出發(fā)，則最后到達(dá)收集板的是哪一點(diǎn)出發(fā)的粒子?求出該粒子從至收集板的時(shí)間。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解題分析】根據(jù)順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，判斷得知a點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)的電勢(shì)，則Uab＜1．則得：Uab=-Edcos61°=-511×1.12×1.5V=-5V，故選C.2、C【解題分析】

電流表示數(shù)偏小，說(shuō)明通過(guò)分流電阻的電流偏大，分流電阻偏??；為校準(zhǔn)電流表，應(yīng)使通過(guò)G的電流增大而通過(guò)分流電阻R的電流減小，減小分流電阻的電流應(yīng)增大分流電阻阻值，可以在R上串聯(lián)一個(gè)比R小的多的電阻，故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選C。3、A【解題分析】

平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)后，電量不變。將正極板移到圖中虛線所示的位置時(shí)，d減小，根據(jù)知電容增大，根據(jù)則電勢(shì)差U變??；由知電場(chǎng)強(qiáng)度不變，則P與負(fù)極板間的電勢(shì)差不變，P點(diǎn)的電勢(shì)不變，正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能EP不變；故選A。4、B【解題分析】

閉合開(kāi)關(guān)后，兩個(gè)小燈泡均不發(fā)光，說(shuō)明電路為斷路，電壓表測(cè)得ac與bd兩點(diǎn)間的電壓均為6V，而ac和bd的公共部分為bc，因此bc處發(fā)生斷路，即L2的燈絲斷了．若L1燈斷路，則Ubd=0；若變阻器斷路，則Uac=0，與題目所給的結(jié)論不符．故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選B．5、B【解題分析】

電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示：電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為：由幾何知識(shí)可知：α=120°，β=60°，電子在磁場(chǎng)中的勻速時(shí)間：則負(fù)電子與正電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比：故選B。6、D【解題分析】

正電荷在高電勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì)能較大，因B點(diǎn)電勢(shì)高于A點(diǎn)，可知EPA<EPB；從A到B電勢(shì)能增加，則電場(chǎng)力做負(fù)功，即W<0；故選D.【題目點(diǎn)撥】本題關(guān)鍵是根據(jù)等勢(shì)面判斷出電勢(shì)高低；同時(shí)知道正電荷在高電勢(shì)點(diǎn)電勢(shì)能較大，負(fù)電荷在低電勢(shì)點(diǎn)電勢(shì)能較大；電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能的減小；克服電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能增加．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CD【解題分析】

A.當(dāng)滑片右移時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻增大，則電路中總電阻增大，故A誤差。B.電路中總電阻增大，由閉合電路歐姆定律可知電路中總電流減小，故L1變暗，故B錯(cuò)誤。CD.電路中電流減小，故內(nèi)阻及R0、L1兩端的電壓減小，而電動(dòng)勢(shì)不變，故并聯(lián)部分的電壓增大，故L2變亮；因L2中電流增大，干路電流減小，故流過(guò)L3的電流減小，故L3變暗；故CD正確。8、AB【解題分析】

由圖示電路圖可知，電壓表的一端接A點(diǎn)，另一端接到B點(diǎn)時(shí)，電壓表與電阻并聯(lián)，電流表測(cè)電阻與電壓表電流之和，另一端接到C點(diǎn)時(shí)，電流表測(cè)通過(guò)電阻的電流；若電流表示數(shù)有明顯變化，而電壓表示數(shù)無(wú)明顯變化，說(shuō)明電壓表分流較大，而電流表分壓較小，故R阻值較大，與電壓表阻值較近；故應(yīng)選擇電流表內(nèi)接電路；如果選擇電流表內(nèi)接法，測(cè)量值是待測(cè)電阻和電流表電阻的串聯(lián)總電阻，大于真實(shí)值，如果選擇電流表外接法，測(cè)量值是待測(cè)電阻和電壓表電阻的并聯(lián)總電阻，小于真實(shí)值，故AB正確，CD錯(cuò)誤；故選AB。9、CD【解題分析】根據(jù)qvB=m得，粒子的最大速度v=，則最大動(dòng)能EKm=．知增大動(dòng)能，需增大D形盒的半徑，或增大磁感應(yīng)強(qiáng)度．故CD正確，A、B錯(cuò)誤．故選CD．10、AD【解題分析】電子進(jìn)入電磁場(chǎng)中，受到洛倫茲力與電場(chǎng)力兩個(gè)力作用，由左手定則判斷可知，洛倫茲力方向向下，而電場(chǎng)力方向向上．若，則，電子向下偏轉(zhuǎn)，沿軌跡Ⅱ運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力不做功，而電場(chǎng)力對(duì)電子負(fù)功，動(dòng)能減小，速度減小，故速度，A正確，B錯(cuò)誤；若，則，電子向上偏轉(zhuǎn)，沿軌跡Ⅰ運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力不做功，而電場(chǎng)力對(duì)電子正功，動(dòng)能增加，速度增大，故速度，C錯(cuò)誤，D正確；選AD.【題目點(diǎn)撥】電子進(jìn)入電磁場(chǎng)中，受到洛倫茲力與電場(chǎng)力兩個(gè)力作用，由已知條件，分析兩個(gè)力的大小，由左手定則判斷出洛倫茲力方向，確定出電場(chǎng)力方向，即可確定電子的偏轉(zhuǎn)方向，根據(jù)電場(chǎng)力做功的正負(fù)，分析速度的變化．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、ACDF如圖所示：如圖所示：【解題分析】(1)、根據(jù)小燈泡銘牌知額定電壓為2.5V,由I=P/U得出額定電流為0.5A，故電源應(yīng)選A，電流表應(yīng)選C，電壓表應(yīng)選D，又描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)要求電壓從零開(kāi)始變化，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式，應(yīng)選阻值小的變阻器F.(2)、由題意可知，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用分壓接法，又由于電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于小燈泡電阻，電流表采用外接法，電路圖如圖所示：實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路如圖所示：12、①⑤③④160FC【解題分析】

（1）[1]．待測(cè)電阻阻值約為一百多歐姆，用歐姆表測(cè)電阻，將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)“×10”的位置，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零，具體操作是：將紅黑表筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕調(diào)零，使指針指在右側(cè)零刻度線處；再測(cè)出電阻阻值，因此合理是實(shí)驗(yàn)步驟為：①⑤③④。（2）[2]．由圖示表盤可知，待測(cè)電阻阻值為：16×10=160Ω；

（3）①[3][4]．因?yàn)殡妷罕淼牧砍踢^(guò)大，所以不能選擇，則電流表選擇兩個(gè)電流表，用已知內(nèi)阻的電流表作為電壓表使用，所以電壓表選擇C，而作為測(cè)電流的電流表則用外接法，為方便調(diào)節(jié)選擇阻值小的滑動(dòng)變阻器F，且使用分壓式；

②[5]電路圖如圖所示：

③[6]．根據(jù)歐姆定律有：；四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、(1)(2)【解題分析】

(1)電子在加速電場(chǎng)中加速時(shí)，由動(dòng)能定理解得：(2)電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)力學(xué)知識(shí)可得：電子離開(kāi)偏