2024届湖南省宁乡市物理高二第一学期期中检测试题含解析

2024届湖南省宁乡市物理高二第一学期期中检测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置。其核心部分是两个D形金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连。则下列说法正确的是（）A．带电粒子从磁场中获得能量B．带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小有关C．带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径有关D．带电粒子做圆周运动的周期随半径增大而增大2、设法维持一段金属导线温度不变，随着加在导线两端的电压增大，则有（）A．金属导线电阻变大B．金属导线材质的电阻率变大C．导体内单位体积自由电子数目增多D．导体内自由电子定向移动的速率变大3、如图所示I—U图象中的1、2直线分别表示电阻R1和R2的电流和电压关系，则下列说法中正确的是A．若R1、R2的电功率相等，则通过R2的电流较大B．若R1、R2的电功率相等，则R1两端的电压较高C．若R1、R2串联时，则R1两端的电压较高D．若R1、R2并联时，则通过R1的电流较大4、如图所示，电源电动势为10V，内电阻为0.5Ω，R1＝5.5Ω，R2＝4Ω，当S闭合时，一带电油滴恰好静止在水平放置的平行金属板间。则S断开时，油滴的加速度a大小和方向。G取10m/s2。A．a=10m/s2;方向竖直向下B．a=15m/s2;方向竖直向下C．a=15m/s2;方向竖直向上D．a=10m/s2;方向竖直向上5、如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在磁铁右上方固定一根与磁铁垂直的长直导线．当导线中通以由外向内的电流时，磁铁仍然保持静止，则与不通电是相比，下列说法正确的是()A．磁铁受到向左的摩擦力，对桌面的压力减小B．磁铁受到向右的摩擦力，对桌面的压力减小C．磁铁受到向左的摩擦力，对桌面的压力增大D．磁铁不受摩擦力，对桌面的压力不变6、如图所示，直流电动机线圈的电阻为R，电源内阻为r，当该电动机正常工作时，电源路端电压为U，通过电动机的电流为I，则()A．电源的输出功率为IU＋I2R B．电动机的机械功率为IUC．电源电动势为I(R＋r) D．电动机内部发热功率为I2R二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，电源的电动势为E，内电阻为r，外电路接有定值电阻R1和滑动变阻器R，合上开关K，当滑动变阻器的滑动头P从R的最左端移到最右端的过程中A．电压表读数一定变大B．电源的效率一定增大C．R1消耗的功率一定变小D．R消耗的功率一定变小8、两个完全相同的金属球A和B带电荷量之比为1∶7，相距为r，两者接触一下放回原来的位置，则后来两小球之间的库仑力大小与原来之比是（）A．3∶7 B．4∶7 C．9∶7 D．16∶79、在如图所示电路中，开关S1、S2、S3、S4均闭合，C是水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一油滴P，下列哪些方法会使P向下运动（）A．断开S2B．断开S3C．断开S4并适当减小两板之间的距离D．断开S1并适当增大两板之间的距离10、在如图所示的电路中，电容器的上极板带正电．为了使该极板仍带正电且电量增大，下列办法中可采用的是：A．增大，其他电阻不变 B．增大，其他电阻不变C．增大，其他电阻不变 D．增大，其他电阻不变三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,某学习小组在实验室组装了如图的装置外,还备有下列器材：打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙他们称量滑块的质量为M、沙和小桶的总质量为m当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小桶时,滑块处于静止状态要完成该实验,则：（1）还缺少的实验器材是______．（2）实验时为保证滑块受到的合力与沙、小桶的总重力大小基本相等,沙和小桶的总质量应满足的实验条件是______；实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力,首先要做的步骤是______．12．（12分）有一只电阻RX，其阻值大约在40-50Ω之间，需要进一步测定其阻值。现有的器材有：①电池组E（电动势9V，内阻约0.5Ω）②伏特表V（量程0-10V，内阻约20kΩ）③毫安表A1（量程0-50mA，内阻约20Ω）④毫安表A2（量程0-300mA，内阻约4Ω）⑤滑动变阻器R1（0-100Ω，额定电流1A）⑥滑动变阻器R2（0-1700Ω，额定电流0.3A）⑦电键一只，导线若干。有两种可供选择的电路如图甲和图乙所示。实验中要求多测几组电流、电压值。⑴为了实验能正常进行并减小系统误差，而且要求滑动变阻器要便于调节，在实验中应选图______所示的电路；应选代号为______的毫安表和代号为______的滑动变阻器。该实验的系统误差主要是由____________引起的，这个因素总是使实验的测量值比真实值偏______。⑵若已知所用的毫安表的准确电阻值，则应选用图_____所示的电路进行测量。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图，质量为M＝0.2kg的长木板静止在光滑的水平地面上，现有一质量为m＝0.2kg的滑块（可视为质点）以v0＝1.2m/s的速度滑上长木板的左端，小滑块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.4，小滑块刚好没有滑离长木板，求：（g取10m/s2）（1）小滑块的最终速度大小（2）在整个过程中，系统产生的热量（3）木板的长度?14．（16分）下图是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图，电动机内阻r=0.8Ω，电路中另一电阻R=10Ω，直流电压U=160V，电压表示数UV=110V，试求:（1）通过电动机的电流；（2）电动机输出功率（3）若电动机以v=1m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量？（g取10m/s2）15．（12分）如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，AB段光滑水平，BC段为光滑圆弧，对应的圆心角θ＝37º，半径r＝2.5m，CD段平直倾斜且粗糙，各段轨道均平滑连接，倾斜轨道所在区域有场强大小为E＝2×105N／C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场．质量m＝5×10－2kg、电荷量q＝＋1×10－6C的小物体（视为质点）被弹簧枪发射后，沿水平轨道向左滑行，在C点以速度v0＝3m／s冲上斜轨．以小物体通过C点时为计时起点，0.1s以后，场强大小不变，方向反向．已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ＝0.1．设小物体的电荷量保持不变，取g＝10m／s2，sin37º＝0.6，cos37º＝0.2．（1）求弹簧枪对小物块所做的功；（2）在斜轨上小物体能到达的最高点为P，求CP的长度．

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解题分析】

A、由回旋加速器原理可知，它的核心部分是两个D形金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连，两盒间的窄缝中形成匀强磁场，交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等，粒子在圆周运动的过程中一次一次地经过D形盒缝隙，两盒间的匀强电场一次一次地反向，粒子就会被一次一次地加速，在磁场中洛伦兹力不做功，带电粒子是从电场中获得能量的，故A错误.B、粒子从D形盒出来时速度最大，由qvB=mv2R，粒子被加速后的最大动能Ekm=12mv2=q2R2D、高频电源周期与粒子在磁场中匀速圆周运动的周期相同，由带电粒子做圆周运动的周期T=2πmqB可知，周期T由粒子的质量、电量和磁感应强度决定，与半径无关，故D故选：C.【题目点拨】解决本题的关键是掌握加速器的工作原理以及加速器的构造，注意粒子是从电场中获得能量，但回旋加速器的最大速度与电场无关，与磁感应强度和D形盒的半径有关.2、D【解题分析】

A、B项：导体的电阻率与导体本身的性质和温度有关，由电阻定律R=ρLS可知，导体的电阻不变，故C、D项：导体内单位体积自由电子数由导体本身的性质决定，由公式I=UR可知，电压变大，电阻不变，电流变大，由公式I=nqvS可知，导体内自由电子定向移动的速率变大，故C错误，故应选：D。3、D【解题分析】

AB：I—U图象上点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，则R1<R2；若R1、R2的电功率相等，据P=I2R和P=U2C：若R1、R2串联时，则两者电流相等，由图象可得，R2两端的电压较高。故C项错误。D：若R1、R2并联时，则两者两端电压相等，由图象可得，通过R1的电流较大。故D项正确。4、C【解题分析】当S闭合时，电容器与R2并联，U1=R2E/(R1+R2+r)=0.4E，对油滴静止，由平衡条件mg=U1q/d，得到mg=0.4qE/d，当S断开时，电容器与电源并联U2=E，对油滴，由牛顿第二定律：U2q/d-mg=ma，得到2.5mg-mg=ma，得a=1.5g=15m/s2，方向向上，故C正确，ABD错误；故选C。5、A【解题分析】

以导线为研究对象，由左手定则判断得知导线所受安培力F方向斜向左下方，根据牛顿第三定律得知，导线对磁铁的安培力方向斜向右上方，磁铁有向右运动的趋势，受到向左的摩擦力，同时磁铁对桌面的压力减小．6、D【解题分析】试题分析：对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的．根据焦耳定律可得电动机内部发热功率为，电动机消耗的功率为，电动机消耗的电功率一部分转化为内能，即发热功率，一部分转化为机械能，故电动机的机械功率，故B错误，D正确；根据闭合回路欧姆定律可得，电源的输出功率为P=UI，A错误，C错误．【题目点拨】在计算电功率的公式中，总功率用来计算，发热的功率用来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ABC【解题分析】

A．滑动变阻器的滑动头P从R的最左端移到最右端的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电阻R1阻值不变，所以外电路总电阻变大，干路电流减小，电源内阻分压减小，路端电压增大，故A正确。B．由A分析可知滑动变阻器移动过程中，总电阻变大，根据纯电阻电路效率公式：得：可知电源效率增大，B正确.C．因总电阻增大，干路电流减小，故由：可知电阻R1消耗的电功率减小，故C正确。D．将定值电阻R1与电源看作一个整体，作为等效电源，当外电阻R的阻值与等效电源内电阻相等时，等效电源的输出功率最大。由题并不能判断出滑动变阻器R与等效电源内电阻阻值的大小关系，所以无法判断R消耗功率的变化大小，故D错误。8、CD【解题分析】

若两小球电性相同，两个完全相同的金属小球，将它们相互接触再分开，带电量先中和后平分，设金属球A和B带电量为Q，7Q，所以A、B所带的电荷相等都为4Q，根据库仑定律得所以若两小球电性相反，两个完全相同的金属小球，将它们相互接触再分开，带电量先中和后平分，设金属球A和B带电量为Q，7Q，所以A、B所带的电荷相等都为3Q，根据库仑定律得所以故选CD。9、BD【解题分析】

A.断开S2，C直接接到电源两端，C两端电压增大，故E增大，电场力增大，油滴向上运动，故A错误；B.断开S3，电源断开，C通过R3放电，电压减小，粒子向下运动，故B正确；C.断开S4，电容器被断开，不会产生充放电现象，减小两板间距离，电场强度不变，粒子受力不变，油滴不会运动，故C错误；D.断开S1，R1断路，而R2接通，仍可使C接入R3两端，电容器的电压不变，增大两板间的距离，电场强度减小，粒子向下运动，故D正确。故选：BD.【题目点拨】由电路图可知，当开关都闭合时，R3、R4串联后接入电源两端；R1及R2为等势体，相当于导线，电容器两端的电压等于R3两端的电压；原来带电油滴受重力和电场力平衡，故电场力应向上，若使P向下运动，重力不变，故可知电场力的变化，由F=Eq可知场强E的变化，由U=Ed可得出电容器两端电压的变化，分析各开关断开后电路的变化可得出符合条件的选项．10、AD【解题分析】A项：增大1时，R1上的分压增大，而下极析上电势不变，故上极板电势增大，则电容器两端的电势差增大，极板上电荷量增大，故A正确；B项：若增大R2时，R2上的分压增大，则R1两端的电势差减小，上极板上电势降低，而下极板电势不变，故可能使下极板带正电，或电量减小，故B错误；C项：增大R3，则R3分压增大，故下极板的电势增大，会出现与B相同的结果，故C错误；D项：增大R4，则R4分压增大，R3两端的电势差减小，故下极板上电势降低，上下极板间电势差增大，故电量增大，故D正确．点晴：由图可知R1与R2串联后与R3、R4并联，开始时C的上极板带正电，说明上极板电势要高于下极板，要使电量增大应增大上极板的电势或减小下极板的电势．三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、刻度尺沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量平衡摩擦力【解题分析】

由题中“探究加速度与力、质量的关系”可知，本题考查牛肚第二定律中加速度与力、质量的关系实验，根据实验原理和实验步骤可分析本题。【题目详解】（1）[1]因为需要通过打点计时器的纸带数据求解加速度，因此还需要的器材是刻度尺；（2）[2]根据牛顿第二定律可知，当沙和沙桶的总质量远小于滑块质量时，绳子的拉力才能近似等于沙和沙桶的重力，所以沙和沙桶应该满足的条件是：沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量。[3]实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力,首先需要做的是平衡摩擦力。12、甲；；；电压表的分流；偏小；乙；【解题分析】

两个电路图的区别是一个是电流表的外接，另一个是电流表内接，本题中被测电阻的阻值40～50Ω，属于小电阻，根据待测电阻与电压表和电流表内阻的比较，选择采用内接法还是外接法；本着读数精确性的原则，电流表选用A2，本着安全性和便于操作的原则，滑动变阻器选用R1．【题目详解】（1）被测电阻的阻值40∼50Ω，属于小电阻，电流表内阻4Ω和20Ω，伏特表V的内阻约20kΩ，则有：.故应采用外接法，即图甲；电路中电流最大值不超过为9/40A=0.23A=230mA，本着精确性的原则，电流表选择A2；滑动变阻器为限流接法，两个滑动变阻器均能满足限流要求，本着便于操作的原则，选用R1；该实验的系统误差主要是由电压表的分流引起，电流表测出的电流大于通过RX的实际电流，而电压没有系统误差，根据实验原理R=U/I可知，实验测量的是电压表与Rx并联的阻值，故实验的测量值比真实值偏小；(2)如果知道电流表的内阻，则可以采用电流表内接法；由欧姆定律求出电阻后减去电流表的阻值即为测量值；故答案为：(1)甲；A2；R1；偏小；(2)乙。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）0.6m/s（2）0.072J（3）0.09m【解题分析】

（1）小滑块与长木板系统动量守恒，规定向右为正方向，由动量守恒定律得：解得最终速度为：（2）由能量守恒定律得：代入数据解得热量为：Q=0.072J（3）由能量关系可知：解得L=0.09m14、(1)5A(2)