河北武邑中學2024屆高二物理第一學期期中學業(yè)水平測試試題含解析

河北武邑中學2024屆高二物理第一學期期中學業(yè)水平測試試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，a、b分別表示A、B兩輛小車從同一地點同時開始運動的v-t圖象．下列關于兩輛小車的運動說法正確的是（）A．A、B兩車運動方向相反B．A車的加速度大小為1.75m/s2，方向與A車運動方向相同C．8s內B車的平均速度為2m/sD．8s末兩車相距68m2、通過一阻值R=100Ω的電阻的交變電流如圖所示，其周期為1s．電阻兩端電壓的有效值為A．12V B．4V C．15V D．8V3、智能手機耗電量大，移動充電寶應運而生，它是能直接給移動設備充電的儲能裝置。充電寶的轉化率是指電源放電總量占電源容量的比值，一般在0.60﹣0.70之間（包括移動電源和被充電池的線路板、接頭和連線的損耗）。如圖為某一款移動充電寶，其參數(shù)見下表，下列說法正確的是（）容量10000mAh兼容性兼容大部分智能手機和平板電腦邊充邊放否保護電路是輸入DC5V2AMAX輸出USBl：DC5VlAUSB2：DC5V2.1A尺寸140×63×22mm轉換率0.6顯示方式液晶顯示重量約285gA．充電寶充電時將電能轉化為內能B．該充電寶最多能儲存能量為3.6×106JC．該充電寶電量從零到完全充滿電的時間約為2hD．該充電寶給電量為零、容量為3000mAh的手機充電，則理論上能充滿2次4、關于靜電場的電場線，下列說法正確的是（）A．電場線是閉合曲線B．電場線是真實存在的線C．在電場中，沒有電場線的地方，場強為零D．兩條電場線不相交是因為電場中的每一點只有一個確定的電場強度方向5、如圖為某一電場的電場線，M、N、P為電場線上的三個點，M、N是同一電場線上兩點，下列判斷正確的是（）A．M、N、P三點中M點的場強最大B．M、N、P三點中N點的電勢最高C．負電荷在N點的電勢能大于在M點的電勢能D．正電荷從M點自由釋放，電荷將沿電場線運動到N點6、真空中放置兩個點電荷，電量各為q1與q2，它們相距r時靜電力大小為F．若將它們的電量分別減為和,距離也變?yōu)?，則它們之間的靜電力大小是：A．F B．F/2 C．2F D．4F二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、在如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內電阻為r，各電表都看做理想表。閉合開關，滑動變阻器滑片P向右移動，若以ΔU1、ΔU2、ΔU3、ΔI分別表示電壓表V1、V2、A．電壓表V1、V2、V3和電流表A的示數(shù)分別是變小、變大、變小、變大B．電壓表V1、V2、V3和電流表A的示數(shù)分別是變大、變小、變大、變小C．ΔUD．ΔU1ΔI、ΔU28、如圖所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd為正方形，邊長為L，它們按圖示位置放置于豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度為B，下面說法中正確的是（）A．通過abcd平面的磁通量大小為L2?BB．通過dcfe平面的磁通量大小為L2?BC．通過abfe平面的磁通量大小為零D．通過bcf平面的磁通量為零9、如圖甲所示，a、b是電場線的兩點。一帶負電的粒子只在電場力作用下以一定的初速度從a點開始經(jīng)b點向遠處運動，粒子經(jīng)過a、b兩點時的速度分別為va、vb，其速度時間圖象如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、b所處電場是勻強電場B．a(chǎn)、b所處電場是某個正電荷形成的電場C．b點的電場強度一定為零D．粒子的電勢能先減小后增大10、如圖所示，平行板電容器與電動勢為的直流電源（內阻不計）連接，下極板接地，靜電計所帶電荷量很少，可被忽略，一帶負電油滴恰好靜止于電容器中的P點，現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離，則A．平行板電容器的電容將變大B．靜電計指針張角將不變C．帶電油滴所受的電場力變小，G表中有a→b的電流D．當液滴靜止時，若先將電容器上極板與電源正極的導線斷開，再將其下極板向下移動一小段距離，則帶電油滴將向下運動三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學準備利用下列器材測量電源電動勢和內電阻。A．干電池兩節(jié)，每節(jié)電動勢約為1.5V，內阻約幾歐姆B．直流電壓表V1、V2，量程均為0～3V，內阻約為3kΩC．定值電阻R0，阻值為5ΩD．滑動變阻器R，最大阻值50ΩE.導線和開關（1）該同學連接的實物電路如圖所示，其中還有一根導線沒有連，請補上這根導線_______。（2）實驗中移動滑動變阻器觸頭，讀出伏特表V1和V2的多組數(shù)據(jù)U1、U2，描繪出U1～U2圖像如圖所示，圖中直線斜率為k，與橫軸的截距為a，則電源的電動勢E=________，內阻為r=___________(用k、a、R0表示)。（3）若實驗中的所有操作和數(shù)據(jù)處理無錯誤，實驗中測得電源內阻的測量值________其真實值，電源電動勢E的測量值________其真實值。（選填“大于”、“小于”或“等于”）12．（12分）在做測量干電池的電動勢和內電阻的實驗中，備有下列器材可選用：A．干電池一節(jié)（電動勢約1.5V）；B．直流電流表（量程為0~0.6A和0~3A，0.6A擋內阻為0.10Ω，3A擋內阻為0.025Ω）；C．直流電壓表（量程為0~3V和0~15V，3V擋內阻為5KΩ，15V擋內阻為25KΩ）；D．滑動變阻器（阻值范圍為0~15Ω，允許最大電流為1A）；E.滑動變阻器（阻值范圍為0~1000Ω，允許最大電流為0.5A）；F.電鍵；G.導線若干根；H.電池夾。(1)按本實驗要求的電路選電壓表的量程為_______，選電流表的量程為_______，滑動變阻器選______，圖有甲、乙兩個可供選擇的電路，應選用__________電路進行實驗。(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的U-I圖線如圖所示，則求得的電動勢是_______V，內電阻________。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，A、B是位于豎直平面內、半徑R=0.5m的圓弧形的光滑絕緣軌道，其下端點B與水平絕緣軌道平滑連接，整個軌道處在水平向左的勻強電場中，電場強度E=1×104N/C．今有一質量為m=0.1kg、帶電荷量＋q=7.5×10－5C的小滑塊(可視為質點)從A點由靜止釋放．若已知滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.05，取g=10m/s2，求：（1）小滑塊第一次經(jīng)過圓弧形軌道最低點B時對B點的壓力．（2）小滑塊在水平軌道上通過的總路程．（3）判定小滑塊最終能否停止運動，如能：計算其最終位置予以表述；如不能：定性判定其最終運動狀態(tài)。（可能用到的三角函數(shù)：tan37°=0.75）14．（16分）同步回旋加速器結構如圖所示，軌道磁鐵產(chǎn)生的環(huán)形磁場在同一時刻處處大小相等，帶電粒子在環(huán)形磁場的控制下沿著固定半徑的軌道做勻速圓周運動，穿越沿途設置的高頻加速腔從中獲取能量.如題圖所示．同步加速器中磁感應強度隨被加速粒子速度的增加而增加，高頻加速電場的頻率與粒子回旋頻率保持同步．已知圓形軌道半徑為R，被加速粒子的質量為m、電荷量為+q，加速腔的長度為L，且L<<R,當粒子進入加速腔時，加速電壓的大小始終為U，粒子離開加速腔時，加速腔的電壓為零．已知加速腔外無電場、腔內無磁場；不考慮粒子的重力、相對論效應對質量的影響以及粒子間的相互作用．若在t=0時刻將帶電粒子從板內a孔處靜止釋放，求：（1）帶電粒子第k次從b孔射出時的速度的大小vk；（2）帶電粒子第k次從b孔射出到第(k+1)次到達b孔所經(jīng)歷的時間；（3）帶電粒子第k次從b孔射出時圓形軌道處的磁感應強度Bk的大??；（4）若在a處先后連續(xù)釋放多個上述粒子，這些粒子經(jīng)過第1次加速后形成一束長度為l1的粒子束（l1<L），則這一束粒子作為整體可以獲得的最大速度vmax．15．（12分）如圖所示的電路中，電源電動勢E=6.0V，內阻r=0.6Ω，電阻R2=0.5Ω，當開關S斷開時，電流表的示數(shù)為1.5A，電壓表的示數(shù)為3.0V，試求：(1)電阻R1和R3的阻值；(2)當S閉合后，電壓表的示數(shù)和電源的輸出功率各為多少?

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解題分析】

A．A、B兩車的速度均為正值，運動方向相同，選項A錯誤；B．因v-t圖像的斜率等于加速度，則A車的加速度大小為加速度為正值，方向與A車運動方向相同，選項B正確；C．8s內B車的位移平均速度為選項C錯誤；D．圖像與坐標軸圍成的面積等于位移，則8s末兩車相距，選項D錯誤。2、B【解題分析】

根據(jù)電流的熱效應計算電流的有效值：可得流過電阻的電流的有效值：A電阻兩端電壓的有效值為：V故B正確．3、D【解題分析】

充電寶充電時將電能轉化為化學能，不是內能；故A錯誤；該充電寶的容量為：q=10000mAh=10000×10﹣3×3600=3.6×104C，該電池的電動勢為5V，所以充電寶儲存的能量：E=E電動勢?q=5×3.6×104=1.8×105J；故B錯誤；以2A的電流為用電器供電則供電時間；故C錯誤；由于充電寶的轉化率是0.6，所以可以釋放的電量為：10000mA?h×0.6=6000mAh，給容量為3000mAh的手機充電的次數(shù)：n==2次；故D正確；故選D。【題目點撥】本題考查讀取電池銘牌信息的能力。解答的關鍵是要知道電池的容量是指電池所能釋放的總電量。4、D【解題分析】

A．電場線是由正電荷指向負電荷、正電荷指向無窮遠和無窮遠指向負電荷三種情況，電場線是不閉合的曲線，A錯誤；B．電場線是為了描述電場假想的曲線，B錯誤；C．電場中，用電場線的疏密程度表示電場強度的大小，沒有電場線的地方也有電場強度的，電場強度不為零，C錯誤；D．電場線的切線方向表示電場強度的方向，空間同一位置電場強度只有一個方向，因此兩條電場線不相交，即兩條電場線不相交是因為電場中的每一點只有一個確定的電場強度方向，D正確。故選D。5、C【解題分析】

電場線的疏密反應了場的強弱，N點處電場線最密，所以N點場強最大，故A錯誤；順著電場線的方向，電勢降低，所以M點的電勢最高，故B錯誤；根據(jù)EP=qφ，φM＞φP＞φN可知，負電荷在N點電勢能大于在M點的電勢能，故C正確；在M點靜止釋放，正電荷在電場力的作用下運動，但是運動軌跡并不是電場線，故D錯誤。故選C?！绢}目點撥】解答此題的關鍵是知道電場線的特點：電場線的疏密反應了場的強弱；順著電場線的方向，電勢降低．判斷電勢能的大小也可通過電場力做功來判斷：電場力做正功，電勢能減小，電場力做負功，電勢能增加．6、A【解題分析】

由庫侖定律的可得，原來它們之間的庫侖力為，變化之后它們之間的庫侖力為，所以A正確，BCD錯誤．故選A．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【解題分析】

AB、當滑動變阻器的滑動片P向右移動時，變阻器接入電路的電阻減小，總電阻減小，則電路中的總電流增大，則電流表A的示數(shù)變大；根據(jù)歐姆定律可知R2的電壓增大，電壓表V2示數(shù)變大；內電壓增大，則路端電壓減小，電壓表V3示數(shù)變小。R2的電壓增大，路端電壓減小，則R1的電壓減小，則電壓表VCD、根據(jù)全電路歐姆定律知：ΔU2+ΔU3=ΔU1，故C正確。由U1=E-IR故選AC【題目點撥】當滑動變阻器的滑動片P向右移動時，變阻器接入電路的電阻減小，總電阻減小，電路中的總電流增大，由歐姆定律分析并聯(lián)部分兩端電壓的變化和路端電壓的變化，再判斷R28、BCD【解題分析】通過ABCD平面的磁通量大小等于通過BEFC平面的磁通量，為，故A錯誤，B正確；ADFE平面與bcf平面和磁場平面平行，所以磁通量為零，故C正確；因整個三棱柱是封閉的；故整個三棱柱的磁通量為零；故D正確；故BCD．【題目點撥】本題要理解并掌握磁通量的一般計算式，知道公式中表示和垂直磁場平面的投影面積，其中夾角是平面與磁場垂直方向的夾角．9、CD【解題分析】

AC．在v-t圖像中斜率代表加速度，由題圖可知，在a、b兩點處的加速度不同，其中b點的加速度為零，則b點的電場力為零，所以b點的場強為零，在a點的加速度不為零，則a點的電場力不為零，a點的場強不為零，所以a、b所處的電場不是勻強電場，故A錯誤，C正確；B．在v-t圖像中可知，負電荷從a點到b點做加速度減小的加速運動，電場力的方向向右，場強方向向左，過b點后負電荷作減速運動，則場強方向向右，而正電荷形成的電場是從正電荷出發(fā)指向無窮遠處，所以a、b所處電場不可能是某個正電荷形成的電場，故B錯誤；D．整個過程中，負電荷的動能先增大后減小，由于只受電場力作用，物體只發(fā)生動能和電勢能的相互轉化，根據(jù)能量守恒可知，粒子的電勢能先減小后增大，故D正確。故選CD。10、BC【解題分析】

A.將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離，導致極板間距增大，根據(jù)知，增大，則平行板電容器的電容將變小，故A錯誤；B.靜電計測量的是電容器兩端的電勢差，因為電容器始終與電源相連，則電勢差不變，所以靜電計指針張角不變，故B正確；C.電勢差不變，增大，根據(jù)則電場強度減小，帶電油滴所受的電場力變小，根據(jù)可知平行板電容器的電荷量減小，平行板電容器放電，G表中有的電流，故C正確；D.若先將電容器上極板與電源正極的導線斷開，則電荷量不變，兩極板間的電場強度：極板間距離發(fā)生變化，電場強度不變，則油滴所受電場力不變，帶電油滴將靜止，故D錯誤。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、（1）如圖（2）E=kk-1ar=R0k-1【解題分析】

（1）滑動變阻器串聯(lián)在電路中，連線如圖所示．

（2）根據(jù)E=U+Ir得，E=U2+U2-U1R0r，

解得U1＝R0+rU2r-ER0r

則k=R（3）利用等效電源分析，即可將電壓表等效為電源內阻，故實驗中測出的電動勢應為電壓表等效電阻分的電壓，則其等效電源的輸出電壓小于電源的電動勢；故可知電動勢的測量值小于真實值；實驗中測出的內阻應為實際電源內阻和電壓表內阻并聯(lián)的等效電阻，所以測得的內阻與實際值相比偏小。12、0-3V0-3A0-15Ω（D）甲1.50.75（0.7-0.8）【解題分析】

(1)[1]一節(jié)干電池的電動勢最大為1.5V，則電壓表選3V的量程就足夠，15V的電壓表精確度低且指針偏轉角度??；[2]實驗數(shù)據(jù)表明電路中的電流超過了0.6A，則電流表選擇3A的量程；[3]因干電池內阻較小，為了讓外電路的電壓有明顯變化且滑動變阻器方便調節(jié)，都需要先總阻值較小的D(15Ω)；[4]干電池的內阻較小，故選擇電流表的內接法(對滑動變阻器而言，或電源內阻叫外接法)可以減小系統(tǒng)誤差，故選甲電路。(2)[5][6]由圖讀出兩組電壓值和電流值：0.6A、1.0V和1.4A、0.4V，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知，圖像的斜率大小等于內阻，則（0.70~0.80）電源電動勢為四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）1.5N（2）2.5m（3）滑塊將以與和圓心與豎直平面的夾角為37°的一點為中心來回做往復運動【解題分析】(1)、設滑塊在B點速度為v，對滑塊從A到B的過程應用動能定理設滑塊在B點對B點壓力為F，軌道對滑塊支持力為F′，由牛頓第三定律得，兩力大小滿足對滑塊由牛頓第二定律得得由牛頓第三定律可知壓力為1.5N；(2)、由于滑塊在水平面上的滑動摩擦力故滑塊最終將會不會靜止在水平軌道上；又由于圓弧軌道是光滑的，滑塊在圓弧軌道上也不會靜止；當滑塊到達B的速度恰好等于0時，滑塊在水平面內的路程最大：設滑塊在水平軌道上通過的總路程為s，對全程應用動能定理得得(3)、由(2)的分析可得，滑塊在水平軌道和圓弧軌道上都不會靜止，滑塊將以某一點為中心來回做往復運動；設其平衡位置和圓心與豎直平面的夾角為θ，則所以θ=37