【文档说明】(人教版2019,必修三全册)01(全解全析)(人教版2019).docx,共(19)页,1.040 MB,由小赞的店铺上传
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2024-2025学年高二物理上学期期中模拟卷01(全解全析)(考试时间:90分钟,分值: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:必修第三册全册(人教版2019)。4.难度系数:0.7。第Ⅰ卷选择题(共48分)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;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.自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的,很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。下列说法正确
的是()A.法拉第发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系B.欧姆发现了欧姆定律,说明了电现象和热现象之间存在联系C.奥斯特发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系D.焦耳发现了电流
的热效应,定量给出了电能和热能之间的转换关系【答案】D【解析】A.奥斯特发现的电流的磁效应表明了电能生磁,故A错误;BD.欧姆发现的欧姆定律描述了电流与电阻、电压与电动势之间的关系,焦耳发现的焦耳定律才揭示了热现象与电现象间的联系,故B错误,D正确;C.法拉
第发现的电磁感应现象表明了磁能生电,故C错误。故选D。2.如图所示,两个等量负点电荷分别固定在AB、两点,O为AB的中点,MN、为AB中垂线上的两点,无限远处电势为零。下列说法正确的是()A.NMO、、三点中,M
点的电场强度最大B.将一正点电荷从M点移至N点,电势能增加C.在AB、连线上,O点电势最低D.在AB、连线上,从A到B电场强度先增大后减小【答案】B【解析】A.M、N两点位置不够确定,则无法比较M点和N点场强大小,故A错
误;B.等量负点电荷连线的中垂线的电场线方向由无穷远处指向O点,所以M点的电势低于N点的电势,将一正点电荷从M点移至N点,电势能增加,B正确;C.等量负点电荷的连线的电场线由O点分别指向两侧的电荷,则在A、B连线上,O点电势最高,C错误;D.由等量负点电荷
电场的特点知,两电荷连线上,越靠近两电荷,场强越大,则从A到B电场强度先减小后增大。D错误。故选B。3.在如图所示的电场中,电场线关于GH对称,以O为圆心的圆与竖直电场线GH交于a、c两点,bd是水平直径。下列说法正确的是()A.沿bd连线从b点到d点,电势先减小后增大B.电子在a
、c两点所受电场力相同C.a、O两点的电势差大于O、c两点的电势差D.将电子沿bd连线从b点移到d点,电场力做正功,电势能减小【答案】C【解析】AD.顺着电场线,电势逐渐降低,则沿bd连线从b点到d点,电势先增大后减小,根据pEq=可知,电子的电势能先减小后增大,故电场力先做正功后做
负功,故AD错误;B.电场线越密的地方电场强度越大,所以a点的电场强度大于c点,根据FqE=可知电子在a点所受电场力大于电子在c点所受电场力,故B错误;C.由图可知aOOcEE>,aOOcdd=根据U
Ed=可得aOOcUU>所以a、O两点的电势差大于O、c两点的电势差,故C正确。故选C。4.将横截面相同、材料不同的两段导体1L、2L无缝连接成一段导体,总长度为1.00m,接入图甲电路。闭合开关S,滑片P从M端滑到N端,理想电压表读数
U随滑片P的滑动距离x的变化关系如图乙,则导体1L、2L的电阻率之比约为()A.2:3B.2:1C.5:3D.1:3【答案】B【解析】根据电阻定律LRS=根据欧姆定律ΔΔUIR=整理可得SUIL=结合题
图可知导体1L、2L的电阻率之比120.220.25==0.50.211.000.25−−故选B。5.某同学用一个微安表头(量程1mA,内阻45)、电阻箱1R和电阻箱2R组装成一个多用电表,有电流“10mA”和电压“3V”两挡,改装
电路如图所示,则12,RR应调到的阻值为()A.125,295.5RR==B.125,2955RR==C.1210,2910RR==D.1210,291RR==【答案】A【解析】当接o、a接线柱时改装为电流表,根据并联电路特点得()ggg1IRIIR=−代入数据解得
3gg133g11045Ω5Ω1010110IRRII−−−===−−当接o、b接线柱时改装为电压表,根据串联电路特点得gg2IRIRU+=解得3gg23311045Ω295.5Ω1010UIRRI−−−−===故选A。6.如图所示,平行金属
板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则()A.电压表读数变大B.电流表读数变大C.质点P将向上运动D.R3上消耗的功率逐渐增大【答案】B【解析】
BD.当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路得欧姆定律可知干路电流增大,电阻R1以及电源内阻上的电压变大,与电容器并联的支路电压减小,流过R3的电流减小,则R3上消耗的功率逐渐减小,且流过电流表的电流增大,故B正确、D错误;A.流过
电流表的电流增大,电阻R2两端的电压增大,与电容器并联的支路电压减小,可知电阻R4两端的电压减小,电压表读数减小,故A错误;C.电容器两端电压减小,电容器间场强减小,质点P受到的电场力减小,小于重力,故质点P将向下运动,故C错误。故选B。7.用电流表和电压表测量
一节干电池的电动势和内阻,电路图如图甲所示,由实验中测得的数据描绘的图像如图乙所示,下列说法正确的是()A.电池的电动势约为1.4V,内阻约为2.8ΩB.滑动变阻器滑片滑至最左端时,流过电流表的电流为0.5AC.考虑电表内阻对实验的影响,误
差来源于电压表有分流作用D.考虑电表内阻对实验的影响,电池内阻的测量值大于真实值【答案】C【解析】A.根据图像可得电源电动势等于纵轴截距,图线的斜率绝对值表示内阻大小,即1.4VE=,1.41.00.80.5r−=
=A错误;B.根据图像可知当路端电压为1.0V时,流过电流表的电流为0.5A,若滑动变阻器滑片滑至最左端时,此时变阻器接入电路中的电阻为零,路端电压为零,则可知此时流过电流表的电流必定大于0.5A,B错误;C.根据电路图可知,由于电压表的分流作用,电流表的示数并不等于干路电流,
C正确;D.由于电压表的分流作用,当电流表示数为零时,实际干路中的电流并不为零,所以此时电源的内电压不为零,可得真实的图像纵轴截距应比题中的大,而当电压表示数为零时,干电池的路端电压实际值就是零,可得图中的横轴截距等于真实值,所以可得真实
图线的斜率大于图中图线的斜率,即电池内阻的测量值小于真实值,D错误。故选C。8.如图所示,面积大小为S的矩形线圈abcd,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈可以绕O1O2转动。下列说法中正确的是()A.当线圈从图示位置转过30°时,穿过线圈的磁通量大小32BS=B.当线圈从图示位置
转过90°时,穿过线圈的磁通量大小ФBS=C.当线圈从图示位置转过180°的过程中,穿过线圈的磁通量的变化量大小0Ф=D.当线圈从图示位置转过360°的过程中,穿过线圈的磁通量的变化量大小2ФBS=【答案】A【解析】如图所示位置,穿过线圈磁通量为0BS=A.
当线圈从图示位置转过30°时,穿过线圈的磁通量大小3sin602BSBS==故A正确;B.当线圈从图示位置转过90°时,穿过线圈的磁通量大小为零,故B错误;C.当线圈从图示位置转过180°的过程中,穿过线圈的磁通量大小为1BS=−穿过线圈的磁通量的
变化量大小ΔΦ2BS=故C错误;D.当线圈从图示位置转过360°的过程中,穿过线圈的磁通量大小为2BS=穿过线圈的磁通量的变化量大小为ΔΦ0=故D错误。故选A。9.如图所示,示波管由电子枪竖直方向偏转电极YY′
、水平方向偏转电极XX′和荧光屏组成。电极XX′的长度为l、间距为d、极板间电压为U,YY′极板间电压为零,电子枪加速电压为9U。电子刚离开金属丝的速度为零,从电子枪射出后沿OO方向进入偏转电极。已知电子
电荷量为e,质量为m,则电子()A.在XX′极板间的加速度大小为eUmdB.打在荧光屏时,动能大小为10eUC.在XX′极板间运动的时间为18mleUD.打在荧光屏时,其速度方向与OO连线夹角的正切tan18ld=【答
案】ACD【解析】A.由牛顿第二定律可得,在XX′极板间的加速度大小xeEeUammd==故A正确;C.电子经过加速电场过程,根据动能定理可得20192eUmv=解得018eUvm=电子在XX′极板间,沿0v方向做匀速直线运动,
则运动的时间为018mleUltv==故C正确;B.设电子在XX′极板间沿电场方向的偏转位移为x,则有2199102UmveUexeUeUeUd=++=可知打在荧光屏时,动能大小小于10eU,故B错误;D.电子离开XX′极板时沿电场
方向的分速度为1818xxmleUleUdmvemdaUt===则打在荧光屏时,其速度方向与OO连线夹角的正切值为0tan18xvlvd==故D正确。故选ACD。10.如图甲所示的电路中,1R是滑动变阻器,2R是定值电阻。将1R的滑动触头调节至最左端,闭合开关S,调
节1R的阻值,得到电压表1V、2V和相应的电流表A的多组数据,用这些数据在同一U-I坐标系中描点、拟合作出图像如图乙所示。当1R的滑片向右移动时,电压表1V和2V的示数的变化大小为1U和2U,电流表A的示数的变化大小为I,已知电压表、电流表均为理想电表,则下列说法正确的是()A.电源电动势
E=2V,内阻r=1ΩB.定值电阻24R=C.12URrI=+D.当11R=时,1R的功率最大【答案】BC【解析】B.因过原点的直线为定值电阻2R的U-I图线,则由图像可知22140.25URI===选项B正确;A.由电路可知12()UEIRr=−+将坐标(0.1
A,2V)(0.3A,1V)带入可得电源电动势和内阻E=2.5Vr=1Ω选项A错误;C.由12()UEIRr=−+可知12URrI=+选项C正确;D.将R2等效为电源内阻,则r等效=r+R2=5Ω当外电阻等于电源内阻时电源输出功率最大,则当15Rr==
等效时,1R的功率最大,选项D错误。故选BC。11.兴趣小组的同学在实验室设计了如图所示的简易电吹风,主要器材有定值电阻1R、2R、电动机M和电热丝R,已知电动机M标有“100V,50W”字样,它的线圈内阻为4,1480R=,电热丝44R=,当把该电吹风接入220V家庭电路中
,电动机M恰好可以正常工作,则下列说法正确的()A.电热丝的热功率1100WP=B.电阻2240R=C.电动机M正常工作时的输出功率149WP=D.开关1S、2S都闭合,1分钟消耗的电能约为4J7.2610E=【答案】ACD【解析】A.根据电路图可知,电热丝两端的电
压为220VRU=则其热功率为22220W1100W44RUPR===故A正确;B.电动机正常工作,则可得电动机所在支路的电流为MMM50A0.5A100PIU===根据并联电路的特征可得12M12120VRRIRR=+解得248
0R=故B错误;C.电动机正常工作时,有MPPP=+1热而22M0.54W1WPIr===热可得电动机M正常工作时的输出功率为149WP=故C正确;D.电热丝所在支路电流为220A5A44RRUIR===则可得干路电流为M5.5ARIII=+=由此可知,当开关1S、2S都闭合,1分钟消
耗的电能为42205.560J7.2610JREUIt===故D正确。故选ACD。12.某实验装置如图所示,在铁芯P上绕有两个线圈A和B,如果线圈A中电流i与时间t的关系有甲、乙、丙、丁四种情况,如图所
示,则在t1~t2这段时间内,能在线圈B中产生感应电流的是()A.甲B.乙C.丙D.丁【答案】BCD【解析】A.根据产生感应电流的条件,即线圈磁通量发生变化。甲图中电流不变,即线圈A中产生磁场的磁感应强度
不变,线圈B中不会产生感应电流,选项A错误;BCD.乙、丙、丁图中线圈A的电流发生改变,产生磁场的磁感应强度发生变化,则线圈B中能产生感应电流,选项BCD正确。故选BCD。第Ⅱ卷非选择题(共52分)二、实验题(本题共2小题,共15分。
)13.(5分)如图1所示为实验室一个多用电表欧姆挡内部电路示意图。电流表满偏电流1mA、内阻99Ω;电池电动势1.5V、内阻5Ω;(1)图1中表b为色(选填“红”或“黑”)。调零电阻0R可能是下面两个滑动变阻器中的(填选项序号)。A.电阻范围0~2000ΩB.电阻范围0~20
0Ω(2)在进行欧姆调零后,正确使用该多用电表测量某电阻的阻值,电表读数如图2所示,被测电阻的阻值为Ω;(3)若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变为1.4V,内阻变为10Ω,但此表仍能进行欧姆调零,用此表测量电阻为1500Ω,则该电阻真实值为Ω(4)如图3所示,某同学
利用定值电阻1R给欧姆表增加一挡位“×1”,则定值电阻1R=。(结果保留1位小数)【答案】(1)黑A(2)1600(3)1400(4)1.0【解析】(1)多用电表红黑表笔的特点是“红进黑出”,所以b为黑色;欧姆表在调零时
,电路中总电阻为'm1500ΩERI==所以滑动变阻器应该选A。(2)可以先求欧姆表的中值电阻,当表针指在表盘的正中央时对应的电流为满偏电流的一半,对应的电阻为中值电阻g1()2EIRR=+中内==1500RR中内即表盘刻度为15时代表1500,倍率为100,
所以被测电阻为1600Ω。(3)若电源电动势为1.4V,满偏电流不变,所以调零后中值电阻为1400Ω,所以半偏时电阻为1400Ω。(4)倍率为×1时,中值电阻为15,即内阻为15,由此可知,满偏电流变为原来的100
倍,即0.1A-3-3111099=(0.1-110)R11.0ΩR=14.(10分)实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图1所示实验电路,由测得的实验数据绘制成的UI−图像如图2所示。(1)图1的
电路图为下图中的。(选填“A”或“B”)(2)如果实验中所用电表均视为理想电表,根据图2得到该电池的电动势E=V,内阻r=Ω。(3)实验后进行反思,发现上述实验方案存在系统误差。若考虑到电表内阻的影响,对测得的实验数据进行修正,在图2中重新绘
制UI−图线,与原图线比较,新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将,与纵坐标轴交点的数值将。(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)【答案】(1)B(2)4.51.8(3)不变变大【解析】(1)[1]通过观察实物图可知电压表接在电源两端,故电路图为B;(2)[2][3]根据闭合电路
欧姆定律EUIr=+有UIrE=−+则UI−图线在纵轴上的截距表示电池的电动势E,斜率是电池的内阻r,根据图像可知,纵轴截距为4.5,横轴截距为2.5,结合上述分析可知电池电动势4.5VE=;内阻4.5Ω1.8Ω2.5r==(3)[4][5]分析
测量电路可知系统误差的来源是电压表的分流作用,使得电流表的示数小于流过电池的电流,考虑电压表内阻VR的影响,流过电压表的电流为VVUIR=测可知流过电池的电流为VUIIR=+测测,II测因电压表内阻VR不变,随着电压U测值减小,电压表电流VI减小,
当电压U测值趋于0时,I趋于I测,在图2中重新绘制的UI−图线如图所示故新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将不变,与纵坐标轴交点的数值将变大。三、计算题(本题共3小题,共37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.(5分)如图所示,有一垂直纸面向里的匀强磁场,0.8BT=。矩形线框面积20.5mS=,匝数20n=,框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,求:(1)若线框从图示位置绕OO转过60角,穿过线框的磁通量大小;(2)若
线框从图示位置绕OO转过90角,穿过线框的磁通量大小及此过程的磁通量的变化量大小;(3)若线框从图示位置绕OO转过120角,穿过线框的磁通量的变化量大小。【答案】(1)0.2Wb;(2)0,0.4Wb;(3)0.6Wb【解析
】(1)转过60后穿过线框平面的磁通量为1Φcos600.2Wb2BSBSBS⊥====(1分)(2)线框绕OO转过90角后,线框与磁场平行,穿过线框的磁通量为1Φ0=(1分)则此过程的磁通量的变化量为1ΔΦ00.4WbBSBS=−=−=−(1分)磁通量变化大小为0.4W
b。(3)线框绕OO转过120角后,穿过线框的磁通量为2Φcos1200.5BSBS==−(1分)则此过程穿过线框的磁通量的变化量为2ΔΦ0.51.50.6WbBSBSBS=−−=−=−(1分)
所以磁通量的变化量大小为0.6Wb。16.(14分)如图所示,电源电动势E=12V,1Ωr=,电容器的电容C=350μF,定值电阻11ΩR=,灯泡电阻26ΩR=,电动机的额定电压M6VU=,线圈电阻M1R=。开关S闭合,电路稳定后,电动机正常工作,求:(1)电动机输出
的机械功率;(2)若电动机被卡住后,电源的总功率;(3)电动机被卡住后,需要断开开关检查故障。求开关S断开后,流过电动机的电荷量。【答案】(1)8W;(2)50.4W;(3)32.3410C−【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律,干路电
流为M11EUIrR−=+(1分)流过灯泡的电流M22UIR=(1分)流过电动机的电流M12III=−(1分)则电动机的输出功率为MM2MMPUIIR=−出(2分)联立解得8WP=出(1分)(2)电动机卡住后,设电动机与灯泡并联电阻为R并,则有2M111RRR=+并(1分)干路电流1EIrR
R=++并(1分)电源总功率为PEI=总(1分)联立解得50.4WP=总(1分)(3)断开S前,电容器电压CUEIr=−(1分)电容器带电荷量CQCU=(1分)断开S后电容器放电,流过电动机的电荷量为MM22Rq
QRR=+(1分)代入数据联立解得3M2.3410Cq−=(1分)17.(18分)如图所示,竖直平面直角坐标系xOy,第Ⅲ象限内固定有半径为R的四分之一光滑绝缘圆弧轨道BC,轨道的圆心在坐标原点O,B端在x轴上,C端在y轴上,同时存在大小为134mgEq=,方向水平向右的匀强电场。第Ⅳ象
限0x=与3xR=之间有大小为22mgEq=,方向竖直向下的匀强电场。现将一质量为m,电荷量为q的带负电小球从B点正上方高2R处的A点由静止释放,并从B点进入圆弧轨道,重力加速度用g表示,求:(1)小球经过C点时的速度大小Cv;(2)小球在第Ⅲ象限受到轨道支持力的最大值;(3)小球运动
到y轴右侧后与x轴的交点坐标。【答案】(1)322gR(2)254mg(3)(3R,0)和(9R,0)【解析】(1)带负电小球从A点由静止释放到C点过程,根据动能定理可得211302CmgRqERmv−=−(2分)解得小球经过C点时的速度
大小为322CgRv=(1分)(2)在电场1E中,带负电小球受到的重力和电场力的合力大小为2215()()4FqEmgmg=+=合(1分)设重力和电场力的合力与竖直方向的夹角为,则有3tan4qEmg==(1分)可得37=(1分)则当小球在第Ⅲ象
限圆弧轨道BC上运动到D点与圆心连线沿重力和电场力的合力方向时,小球的速度最大,受到轨道的支持力最大,从A点由静止释放到D点过程,根据动能定理可得211(2cos)(sin)02DmgRRqERRmv+−−=−(2分)解得5DvgR=(1分)在D
点根据牛顿第二定律可得2max54DvNmgmR−=(1分)联立解得小球受到轨道支持力的最大值为max254Nmg=(1分)(3)在第四象限电场中,小球受到的电场力竖直向上,大小为22qEmg=(1分)小球从C点以322CgRv=的速度进入第四象限内的电场2
E中做类平抛运动,加速度大小为2qEmgagm−==(1分)方向竖直向上;设小球在电场2E中经过x轴,则有212Rat=,Cxvt=(1分)解得2Rtg=,3xR=(1分)可知小球刚好从电场2E的右边界经过x轴,此时小球竖直向上的分速度为
2yvatgR==(1分)小球进入第一象限后做斜抛运动,之后再次经过x轴,根据斜抛运动规律有222yvRtgg==,6CxvtR==(1分)则小球运动到y轴右侧后与x轴的交点坐标为(3R,0)和(9R,0)。(1分)