湖南省寧鄉(xiāng)一中2024屆高二物理第一學期期中學業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題含解析

湖南省寧鄉(xiāng)一中2024屆高二物理第一學期期中學業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、真空中甲、乙兩個固定的點電荷，相互作用力為F，若甲的帶電量變?yōu)樵瓉淼?倍，乙的帶電量變?yōu)樵瓉淼?倍，要使它們的作用力仍為F，則它們之間的距離變?yōu)樵瓉淼模ǎ〢．2倍 B．4倍 C．8倍 D．16倍2、圖為遠距離輸電的電路原理圖，則下列判斷正確的是（）A．U1>U2 B．U2=U3C．I4<I2 D．I1>I23、關(guān)于渦流，下列說法中正確是A．真空冶煉爐是利用渦流來熔化金屬的裝置B．家用電磁爐工作時在電磁爐的面板上產(chǎn)生渦流來加熱食物C．阻尼擺擺動時產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運動D．變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成能減小渦流4、如圖所示，在某電場中畫出了三條電場線，C點是A、B連線的中點。已知A點的電勢φA＝30V，B點的電勢φB＝－10V，則C點的電勢()A．φC＝10V B．φC>10VC．φC<10V D．上述選項都不正確5、如圖所示，三個燈泡是相同的，額定功率足夠大，直流電源E1內(nèi)阻可以忽略，交流電源E2的電動勢有效值與E1相等，自感線圈電阻不計．當開關(guān)S接A點時，三燈亮度相同，當開關(guān)S接B點時（）A．甲、乙、丙三燈亮度相同 B．甲燈最亮，丙燈不亮C．甲燈和乙燈等亮，丙燈不亮 D．乙燈最亮，丙燈不亮6、如圖所示，在某電場中的一條電場線上依次有A、B、C三點，AB距離與BC距離相等，下列關(guān)于電勢差正確的（）A．AB間電勢差一定等于BC間電勢差B．AB間電勢差一定大于BC間電勢差C．AB間電勢差一定小于BC間電勢差D．AB間電勢差可能等于BC間電勢差二、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、如圖所示，φ﹣x圖表示空間某一靜電場的電勢φ沿x軸的變化規(guī)律，圖象關(guān)于φ軸對稱分布．x軸上a、b兩點電場強度在x方向上的分量分別是Exa、Exb，則（）A．Exa＞ExbB．Exa沿x負方向，Exb沿x正方向C．同一點電荷在a、b兩點受到的電場力方向相反D．將正電荷沿x軸從a移動到b的過程中，電場力先做正功后做負功8、輕繩一端通過光滑的定滑輪與物塊P連接，另一端與套在光滑豎直桿上的圓環(huán)Q連接，Q從靜止釋放后，上升一定距離到達與定滑輪等高處，則在此過程中（）A．任意時刻P、Q兩物體的速度大小滿足vP<vQB．任意時刻Q受到的拉力大小與P的重力大小相等C．物塊P機械能不守恒，Q一直加速上升D．當Q上升到與滑輪等高時，Q的機械能最大9、如圖所示，在等量異種點電荷形成的電場中有A、B、C三點，A點為兩點電荷連線的中點，B點為連線上距A點距離為d的一點，C點為連線中垂線上距A點距離也為d的一點，則下面關(guān)于三點電場強度E的大小、電勢φ高低的比較，正確的是A．EB＞EA＞EC，B．EA＝EC＞EB，C．φA>D．φ10、1916年愛因斯坦建立廣義相對論后預(yù)言了引力波的存在，2017年引力波的直接探測獲得了諾貝爾物理學獎，科學家們其實是通過觀測雙星軌道參數(shù)的變化來間接驗證引力波的存在，如圖所示為某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運動，A星的軌道半徑大于B星的軌道半徑，則下列說法中正確的是（）A．A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量B．A的線速度一定大于B的線速度C．A的角速度等于B的角速度D．A的向心力大于B的向心力三、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）利用兩個小球的碰撞驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示。兩個小球大小相同，質(zhì)量不相等。主要實驗步驟如下：①用天平測出兩個小球的質(zhì)量分別為m1和m2（）；②將斜槽靠近桌子邊緣置于桌面上固定，使斜槽末端切線水平，在末端點掛上重垂線，在地面已經(jīng)鋪好的紙上記錄重垂線所指位置O點；③不放置被碰小球b，讓小球a從某固定點自由滾下，重復(fù)多次后記錄落地點平均位置P；④在斜槽末端放置小球b，讓小球a從同一點自由滾下，重復(fù)多次后記錄兩小球落地點平均位置M和N；⑤用米尺測量OP、OM、ON的距離。（1）a、b兩小球中質(zhì)量較大的是小球_________（填“a”或b”）。（2）因為兩小球做平拋運動的時間相同，平拋運動的水平位移與初速度_________，所以在計算式中可以用水平位移取代初速度。（3）用測得的物理量來表示，只要滿足關(guān)系式___________________________，則說明碰撞中動量是守恒的。12．（12分）某同學用伏安法測定待測電阻Rx的阻值（約為10kΩ），除了Rx，開關(guān)S、導線外，還有下列器材供選用：A．電壓表（量程0~1V，內(nèi)阻約10kΩ）B．電壓表（量程0~10V，內(nèi)阻約100kΩ）C．電流表（量程0~1mA，內(nèi)阻約30Ω）D．電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.05Ω）E.電源（電動勢1.5V，額定電流0.5A，內(nèi)阻不計）F.電源（電動勢12V，額定電流2A，內(nèi)阻不計）G.滑動變阻器R0（阻值范圍0~10Ω，額定電流2A）①為使測量盡量準確，電壓表選用_______，電流表選用_______，電源選用_______。（均填器材的字母代號）；②畫出測量Rx阻值的實驗電路圖_______。③該同學選擇器材、連接電路和操作均正確，從實驗原理上看，待測電阻測量值會_______其真實值（填“大于”“小于”或“等于”），原因是_______。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，在點電荷+Q電場中的一條電場線上取a、b兩點，Oa=Ob，當在a處放一電量為q=1.5×10﹣8C帶正電的檢驗電荷時，受到的電場力為F=3×10﹣6N．設(shè)無窮遠處的電勢為零，φa=10V，φb=2V．電子的電量為－1.6×10﹣19C．(1)求b處的電場強度的大小、方向．(2)將電量q由a點移到b點，電場力做功是多少？若將電量q從a點移到無窮遠處，則電場力做功又為多少？(3)若在b處放一個電子，它受到的電場力多大？方向怎樣？14．（16分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有方向水平向右的勻強電場．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球，用長為L的不可伸長的絕緣細線掛于電場中的O點，小球靜止時細線與豎直方向成30°的夾角（圖中未畫出）．現(xiàn)用外力將小球從靜止時的位置拉到與O點等高的M點，細線伸直，然后無初速度釋放，小球?qū)⑼ㄟ^O點正下方的P點．不計空氣阻力，小球運動過程電荷量不變．求：(1)勻強電場場強的大??；(2)小球第一次經(jīng)過P點時，細線拉力多大？15．（12分）電子撞擊一群處于基態(tài)的氫原子，氫原子激發(fā)后能放出6種不同頻率的光子，氫原子的能級如圖所示，則[Failedtodownloadimage:/QBM/2018/4/12/1922571160887296/1924589100810240/STEM/c69c636c63004a4e868370208bacf12c.png](1)氫原子處于量子數(shù)n為多少的激發(fā)態(tài)？(2)電子的動能至少為多大？(3)觀測到氫原子發(fā)射的不同波長的光中，其中最長波長光的能量為多少eV？

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】試題分析：由庫侖定律可得：；當甲的帶電量變?yōu)樵瓉淼?倍，即2Q；乙的帶電量變?yōu)樵瓉淼?倍，即8q由于作用力相等，所以變化后距離變?yōu)樵瓉淼?倍故選B．考點：考查庫侖定律的直接應(yīng)用，點評：由庫侖力公式可得出兩次作用力的表達式，則可求得相等的相互作用力對應(yīng)的距離．2、D【解題分析】

A．從電廠經(jīng)過升壓變壓器，電壓被提高，即故A錯誤；B．由于實際遠距離輸電中，輸電線上存在損耗，因此故B錯誤；C．降壓變壓器，根據(jù)原副線圈電流與匝數(shù)成反比，因此故C錯誤；D．從電廠經(jīng)過升壓變壓器，電壓被提高，由電流與匝數(shù)成反比可知故D正確。故選D。3、B【解題分析】A項，真空冶煉路爐是用渦流來熔化金屬對其進行冶煉的，爐內(nèi)放入被冶煉的金屬，線圈內(nèi)通入高頻交變電流，這時被冶煉的金屬中產(chǎn)生渦流就能被熔化，故A項正確．B項，電磁爐利用高頻電流在電磁爐內(nèi)部線圈中產(chǎn)生磁場，當含鐵質(zhì)鍋具放置爐面時，鐵磁性鍋體被磁化，鍋具即切割交變磁感線而在鍋具底部產(chǎn)生交變的渦流，恒定磁場不會產(chǎn)生渦流，故B項錯誤．C項，根據(jù)楞次定律，阻尼擺擺動時產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運動，當金屬板從磁場中穿過時，金屬板板內(nèi)感應(yīng)出的渦流會對金屬板的運動產(chǎn)生阻礙作用，故C項正確．D項，變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊的鐵芯，以減小渦流，故D項正確．本題選不正確的，所以答案是：B綜上所述本題答案是：B4、C【解題分析】試題分析：電場線的疏密表示電場的強弱．由圖看出，ac段電場線比bc段電場線密，ac段場強較大，根據(jù)公式U=Ed定性分析a、c間與b、c間電勢差的大小，再求解中點C的電勢φc．解：由圖看出，ac段電場線比bc段電場線密，ac段場強較大，根據(jù)公式U=Ed可知，a、c間電勢差Uac大于b、c間電勢差Ucb，即φa﹣φc＞φc﹣φb，得到φc＜．所以選項C正確．故選：C．點評：本題的關(guān)鍵是運用勻強電場中場強與電勢差的公式定性分析電勢差的大小．要注意公式使用的條件是勻強電場．常規(guī)題．5、D【解題分析】

電容器具有通交隔直的特性，電感有通直阻交的特性，而交流對電阻R沒有影響．根據(jù)電感和電容的特性進行判斷．【題目詳解】由題，當單刀雙擲開關(guān)S接A時，即為交流，三個燈亮度相同，說明電感L的感抗、電容C的容抗與電阻R相同，當S接B時，即為直流，電感L沒有感抗，電容器具有隔斷直流的作用，而交流與直流對電阻R沒有影響，所以丙燈不亮，燈甲亮度不變，乙燈亮度增加，故B、D正確．故應(yīng)選：BD．【題目點撥】本題要抓住電容器與電感器的特性：電容器具有通交流，隔直流，電感具有通直流、阻交流的特性．6、D【解題分析】

只有一條電場線無法確定場強的大小，若為勻強電場，則根據(jù)可知間電勢差等于間電勢差；若為正電荷形成的電場，則間電勢差大于間電勢差；若為負電荷形成的電場，則間電勢差小于間電勢差，故A、B、C錯誤，D正確；故選D。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、AB【解題分析】

在a點和b點附近分別取很小的一段d，由圖象，a點段對應(yīng)的電勢差大于b點段對應(yīng)的電勢差，看做勻強電場有，可見Exa＞Exb，故A正確；沿電場方向電勢降低，在O點左側(cè)，Exa的方向沿x軸負方向，在O點右側(cè)，Exb的方向沿x軸正方向，故B正確；由題可知，圖為電勢沿x軸的分量，B僅為沿電場沿x軸分量，并不是總的電場方向，所以不能判斷出總的電場力的方向，所以知同一點電荷在a、b兩點受到的電場力方向不一定相反，故C錯誤；將正電荷沿x軸從a移動到b的過程中，電場力先做負功后做正功，D錯誤；故選AB．【題目點撥】本題需要對電場力的性質(zhì)和能的性質(zhì)由較為全面的理解，并要求學生能靈活應(yīng)用微分法；在x方向上取極小的一段，可以把此段看做是勻強電場，用勻強電場的處理方法思考，從而得到結(jié)論，此方法為微元法；故此題的難度較高．8、AD【解題分析】

A.將物塊Q的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子的方向，Q沿繩子方向的分速度等于P的速度．當輕繩與桿的夾角為θ時，由速度的分解有：vP=vQcosθ，cosθ<1，則得vP<vQ.故A正確；B.P先向下做加速運動，處于失重狀態(tài)，則繩的拉力大小小于P的重力大小，即Q受到的拉力大小小于P的重力大小，后向下減速，處于超重狀態(tài)，拉力大小大于P的重力大小，故B錯誤；C.物塊P下落過程中，繩子拉力對P做負功，則P的機械能減?。甉開始細線拉力沿豎直方向的分力大于重力，加速度方向向上，后來細線的拉力沿豎直方向的分力小于重力，加速度方向向下，Q先加速上升，后減速上升，故C錯誤；D.除重力以外其它力做的功等于物體機械能的增量，物塊Q上升到與滑輪等高前，拉力做正功，機械能增加，物塊Q上升到與滑輪等高后，拉力做負功，機械能減?。訯上升到與滑輪等高時，機械能最大．故D正確．故選AD【題目點撥】將物塊Q的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子的方向，Q沿繩子方向的分速度等于P的速度．結(jié)合平行四邊形定則求出P、Q速度的關(guān)系．通過繩子拉力對Q物體的做功情況，判斷物塊Q機械能的變化，從而得出何時機械能最大．9、AD【解題分析】

根據(jù)電場線的疏密分布知，A點的電場線比C點密，B點的電場線比A點密，則EB＞EA＞EC，A正確，B錯誤；等量的異種電荷的中垂線為等勢線，則A點的電勢與C點的電勢相等，沿著電場線方向電勢逐漸降低，則A點的電勢大于B點電勢。所以φA=φC＞φB．故C錯誤，D正確。故選AD。【題目點撥】雖然電場線不是實際存在的，但電場線的疏密可以體現(xiàn)電場強度的強弱；可以根據(jù)電場線方向來確定電勢的高低；同時還考查了等量異種點電荷的電場線的分布，電場線與等勢線相互垂直．10、BC【解題分析】

雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，所以向心力相等，故：mArAω2=mBrBω2，因為rB＜rA，所以mB＞mA，即B的質(zhì)量一定大于A的質(zhì)量，故AD錯誤；雙星系統(tǒng)中兩顆恒星間距不變，是同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，根據(jù)v=rω，因為rB＜rA，故vA＞vB，故BC正確；故選BC.【題目點撥】解決本題的關(guān)鍵知道雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度。以及會用萬有引力提供向心力進行求解。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、a成正比【解題分析】

（1）[1]．為防止兩小球碰撞后，入射小球反彈，入射小球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰小球的質(zhì)量，即小球a的量m1。（2）[2]．因為兩小球做平拋運動的時間t相同，水平位移x=vt所以即平拋運動的水平位移與初速度成正比，在計算式中可以用水平位移取代初速度。（3）[3]．要驗證動量守恒定律，即驗證，小球離開軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間t相等，上式兩邊同時乘以t得12、BCF大于電壓表的讀數(shù)大于待測電阻兩端實際電壓【解題分析】

①由于本題的被測電阻達到10kΩ，所以電源要選擇電動勢大的，然后根據(jù)電路電流選擇電流表，電壓表；②若采用限流接法，則電路中電流和電壓變化不明顯，故采用滑動變阻器的分壓接法，根據(jù)和的關(guān)系分析電流表的接法；③根據(jù)電流表的接法判斷實驗誤差所在；【題目詳解】①[1][3]若選用電源1.5V，由于被測電阻很大，電路中電流非常小，不利于實驗，即電源選用12V的，即F；則電壓表就應(yīng)該選取B；[2]電路中的最大電流為故選用電流表C。②[4]因為給的滑動變阻器的最大阻值只有10Ω，若采用限流接法，則電路中電流和電壓變化不明顯，故采用滑動變阻器的分壓接法，由于，所以采用電流表內(nèi)接法，電路圖如圖所示③[5][6]由于電流表的分壓，導致電壓測量值偏大，而電流準確，根據(jù)可知測量值偏大；【題目點撥】滑動變阻器的分壓和限流接法的區(qū)別和選用原則：區(qū)別：(1)限流接法線路結(jié)構(gòu)簡單，耗能少；(2)分壓接法電壓調(diào)整范圍大，可以從0到路端電壓之間連續(xù)調(diào)節(jié)；選用原則：(1)優(yōu)先限流接法，因為它電路結(jié)構(gòu)簡單，耗能較少；(2)下列情況之一者，須采用分壓接法：①當測量電路的電阻遠大于滑動變阻器阻值，采用限流法不能滿足要求時（本題就是該例子）；②當實驗要求多測幾組數(shù)據(jù)（電壓變化范圍大），或要求電壓從零開始調(diào)節(jié)；③電源電動勢比電壓表量程大得多，限流法滑動變阻器調(diào)到最大仍超過電壓表量程時。電流表內(nèi)接和外接的選用：當時，宜采用內(nèi)接法，即大電阻用內(nèi)接法；當時，宜采用外接法，即小電阻用外接法；可記憶為“大內(nèi)