2024届山西大同市第一中学物理高二上期中学业水平测试试题含解析

2024届山西大同市第一中学物理高二上期中学业水平测试试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、下列关于磁场的说法中正确的是（）A．磁场中某处磁感应强度的大小，等于长为L，电流为I的一小段导线放在该处时所受磁场力F与IL乘积的比值B．一小段通电导线放在某处如果不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零C．因为F=BIL，所以磁场中某处磁感应强度的大小与放在该处的导线所受磁场力F成正比，与IL乘积成反比D．磁场中某处磁感应强度的大小与放在磁场中的通电导线长度、电流大小及所受磁场力的大小均无关2、两个正、负点电荷周围电场线分布如图所示，P、Q为电场中两点，则A．正电荷由P静止释放能运动到QB．正电荷在P的加速度小于在Q的加速度C．负电荷在P的电势能高于在Q的电势能D．负电荷从P移动到Q，其间必有一点电势能为零3、有一种静电除生的方式，如图所示，空气中的尘埃进入电离区后带上负电，然后沿平行轴线飞入金属圆简收集区。在圆筒轴线处放有一条直导线，在直导线与简壁间加上电压U，形成沿半径方向的辐向电场。假设每个尘埃的质量和带电荷量均相同，飞入收集区的速度相同，不计尘埃的重力，不考虑尘埃间的相互作用，则电离区：A．大量尘埃将聚集在导线上B．尘埃在圆筒内都做匀变速曲线运动C．尘埃在被收集的过程中电势能都将减小D．从飞入直至到达简壁，电场对每个尘埃做功都相同4、17世纪中叶，牛顿通过“月——地”检验，证明了地球对地面物体的引力与天体间的引力是相同性质的力。如果地球的半径为R，自转周期为T1，月球到地心的距离为r，月球绕地球做圆周运动的周期为T2。从圆周运动知识可以得出月球的加速度大小为A．(2πTC．(2πT5、下列说法正确的是A．用交流电压表测量电压时，指针来回摆动B．正弦交流电一个周期内交变电流的方向改变两次C．如果交变电流的最大值是5A，则最小值为-5AD．用电器铭牌上所标电压值均为交变电流的最大值6、如图所示，半径为R的环形塑料管竖直放置，管的内壁光滑，AB为该环的水平直径，且管的内径远小于环的半径，整个装置处于水平向左的匀强电场中．现将一直径略小于塑料管内径、质量为m、带电量为+q的小球从管中A点由静止释放，已知qE=mg，以下说法正确的是()A．小球释放后，第一次经过最低点D和最高点C时对管壁的压力大小之比为5:1B．小球释放后，第一次达到B点时对管壁的压力为4mgC．小球释放后，到达B点时速度为零，并在BDA间往复运动D．小球释放后，经过D点时的速度最大二、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，一个电源在外电阻不断变化时，内、外电阻消耗的电功率随电流变化的关系分别用抛物线C1、C2表示．由该图可知()A．电源的电动势为8VB．电源的内电阻为1ΩC．电源输出功率的最大值为4WD．电源消耗的最大功率为8W8、如图所示的是伏安法测电阻的部分电路，开关先后接通a和b时，观察电压表和电流表示数的变化，那么（）A．若电压表示数有显著变化，测量R的值时，S应接a，测量值偏小B．若电压表示数有显著变化，测量R的值时，S应接b，测量值偏大C．若电流表示数有显著变化，测量R的值时，S应接a，测量值偏小D．若电流表示数有显著变化，测量R的值时，S应接b，测量值偏大9、关于电表，下列说法正确的是：A．利用串联电路中电阻分压原理，可将电流表串联一个分压电阻改装成电压表B．如果要将电压表量程扩大n倍，则所串的分压电阻应是内阻的n倍C．用同一表头做成的电流表，电流表的量程越大，其内阻越小D．当电流表测某电路的电流时，测量值一定总是小于真实值10、下列关于磁场的说法正确的是()A．奥斯特最早发现电流周围存在磁场B．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的C．磁感线上某点的切线方向就是该点磁感应强度的方向D．地球也有磁场，地磁场方向都是和地面平行的三、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”实验中：⑴为了探究加速度与力的关系，应保持______不变；为了直观地判断加速度a与力F的数量关系，应作出______图象（选填“”或“”）；⑵为了探究加速度与质量的关系，应保持______不变；为了直观地判断加速度a与质量m的数量关系，应作_______图象（选填“”或“”）．12．（12分）“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R.．(1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如下图甲，则金属丝的直径为________mm．(2)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图所示，则电压表的读数为________V，电流表的读数为__________A．(3)实验需要用刻度尺测出金属丝的长度l，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx．请写出测金属丝电阻率的表达式：ρ=____________（用上述测量量的字母表示）．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）如图所示的电路中，当开关S接a点时，标有“5V，2.5W”的小灯泡L正常发光，当开关S接b点时，通过电阻R的电流为1A，这时电阻R两端的电压为4V．求：（1）电阻R的值；（2）小灯泡的额定电流（3）电源的电动势和内阻．14．（16分）如图所示线圈abcd面积为0.05m2，共100匝数，线圈电阻为1，外接电阻R=9，匀强磁场的磁感线应强度为当线圈以300rad/min转速匀速旋转时，求：（1）若线圈处于中性面开始计时，写出经圈中感应电动势的瞬时值表达式．（2）经圈转过时电动势的瞬时值为多大？15．（12分）1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器．回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的两个D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场方向与盒面垂直．两D形盒之间所加的交流电压为U，粒子质量m、电荷量为q的粒子从D形盒一侧圆心处开始被加速（初动能可以忽略），经若干次加速后粒子从D形盒边缘射出．求：（1）交流电压的频率；（2）粒子从D形盒边缘射出时的动能；（3）粒子被加速的次数．

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、D【解题分析】

磁场中某处磁感应强度的大小，等于长为L，电流为I的一小段导线放在该处时所受的最大的磁场力F与IL乘积的比值，选项A错误；一小段通电导线放在某处如果不受磁场力的作用，可能是导线放置的方向与磁场平行，而该处的磁感应强度不一定为零，选项B错误；磁感应强度的大小是由磁场本身决定的物理量，与放入该处的导线在该处所受磁场力F无关，与IL乘积无关，选项C错误，D正确；故选D.2、D【解题分析】

根据电场线的疏密判断场强的大小．根据电场线的方向判断电荷的正负．顺着电场线电势逐渐降低，由电场线的方向可判断电势的正负【题目详解】正电荷在电场中受到的力沿该点的切线方向，故正电荷由P静止释放不能运动到Q，故A错误；电场线的疏密代表场强的大小，故，故正电荷在P的加速度大于在Q的加速度，故B错误；负电荷从P到Q电场力做负功，电势能增加，故负电荷在P的电势能小于在Q的电势能，故C错误；从P到Q的过程中，沿电场线方向电势降低，故在PQ间有一点电势为零点，故，故其间必有一点电势能为零，D正确．3、C【解题分析】

A．除尘器中的空气被电离，空气中的尘埃进入电离区后带上负电，颗粒向电源正极运动，聚集在筒壁上，故A错误；B．由于圆筒内的电场都是辐射状的电场，所以越靠近负极处的电场越强，尘埃向正极移动，所以尘埃在圆筒内都做加速度逐渐减小的加速运动，故B错误；C．根据B项分析知电场力做正功，电势能减小，故尘埃在被收集的过程中电势能都将减小，故C正确；D．不同位置处的尘埃，进入电场后做曲线运动，由于偏转的位移不同，则电场力做功不一定相同，故D错误。4、A【解题分析】

月球绕地球做圆周运动，故合外力做向心力，所以月球的加速度为月球做圆周运动的向心加速度，故a＝(2πT2)2r，故BCD错误，A5、B【解题分析】

A.用交流电压表测量的是电压的有效值，故指针是不动的，故A错误；B.交流电一个周期内电流的方向改变两次，故B正确；C.电流正负表示方向，不表示大小，故−5A与5A的电流大小相等，故C错误；D.用电器铭牌上所标电压值均为交变电流的有效值，故D错误；6、A【解题分析】

小球从A点第一次到D点的过程，根据动能定理，有mgR+qER=…①

第一次经过最低点D时，根据向心力公式，有N1D-mg=…②

联立①②解得N1D=5mg，由牛顿第三定律知小球第一次经过最低点D对管壁的压力大小为5mg．

小球从A点第一次到C点的过程，根据动能定理，有-mgR+qER=…③

第一次过C点，根据向心力公式，mg-N1C=…④

联立③④解得N1C=mg，由牛顿第三定律知小球第一次经过C点时最高点C时对管壁的压力大小为mg，因此，小球释放后，第一次经过最低点D和最高点C时对管壁的压力之比为5：1，故A正确．从A点释放到B点过程，根据动能定理，有qE•2R=…⑤

第一次达到B点时，据向心力公式，有N1B-qE=…⑥

联立⑤⑥解得：N1B=5mg，由牛顿第三定律知小球释放后，第一次达到B点时对管壁的压力为5mg，故B错误；带电小球由A点运动到B点的过程中，重力做功为零，电场力做正功，动能增加，由动能定理知道小球到达B点时有速度，还继续向上运动，不可能在BDA间往复运动．故C错误；小球到达平衡位置时速度最大，因为mg=qE，可知平衡位置在BD的中点，即小球经过BD中点时速度最大，选项D错误；故选A.【题目点拨】本题中关键要理清物体的运动规律，会用等效合力的方法研究小球的运动；会利用动能定理以及圆周运动的知识研究小球的运动．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、BC【解题分析】试题分析：当电路的内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大，根据图象可以求得电源的最大输出功率和电源的内阻的大小，由闭合电路欧姆定律求出电源的电动势．根据图象可以知，曲线的交点的位置，表示电路的内外功率相等，此时电源的内阻和外电阻的大小是相等的，电源的输出的功率是最大的，由图可知电源输出功率最大值为Pmax=4W，根据可知，当输出功率最大时，P=4W，I=2A，所以，由于，所以电源的电动势为4V，故A错误BC正确；当电源被短路时，电源消耗的功率，D错误．8、AD【解题分析】

AB.电压表示数有明显变化，说明电流表内阻较大，分压较大，应采用电流表外接法，即S接a，可减小误差，此时电流偏大，测量值偏小，故A正确B错误。CD.电流表示数有明显变化，说明电压表内阻较小，分流较大，应采用电流表内接法，即S接b，可减小误差，此时，电压表示数偏大，电阻测量值偏大，故C错误D正确。9、AC【解题分析】

由题意可知考查电表改装，根据电表改装原理分析可得。【题目详解】A．利用串联电路中电阻分压原理，可将电流表串联一个分压电阻改装成电压表，符合客观实际，故A正确。B．如果要将电压表量程扩大n倍，则所串联的分压电阻应是原电压表内阻的n-1倍，故B错误；C．用同一表头做成的电流表，电流表的量程越大，并联的电阻越小，其总的内阻越小，故C正确；D．当电流表测某电路的电流时，测量值可能小于真实值，也可能大于真实值，故D错误。【题目点拨】改装成电压表是在原来基础上串联一电阻，量程越大，需要串联的电阻越大。改装电流表是在原来基础上并联一电阻，量程越大，需要并联的电阻越小。读数大小取决于总电压、总电流，指针偏角大小仅取决于通过表头的电流大小，通过表头的电流越大（越小），偏转角度越大（越小）。10、AC【解题分析】

明确磁现象发现的物理学史，知道磁感线的性质，同时明确地磁场的性质和基本形状；【题目详解】A、最早发现通电导线周围存在磁场的科学家是奥斯特，故A正确；

B、磁感线不是磁场中真实存在的曲线，而是人为引入的，它可以形象地描述磁场，故B错误；

C、磁感线上某点的切线方向就是该点磁感应强度的方向，故C正确；

D、地球也有磁场，地磁场由地理南极指向地理北极，其方向并不总是与地面平行，故D错误。【题目点拨】此题考查磁场的性质，要注意明确磁感线是人为引入的虚拟线，实际中并不存在，同时注意掌握地磁场的有关内容。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、质量、a–F力、【解题分析】

(1)为了探究加速度与力的关系，应保持m一定，研究a-F关系；为了直观地判断加速度a与力F的数量关系，应作出直线图形，即a-F图象；(2)为了探究加速度与质量的关系，应保持外力不变；为了直观地判断加速度a与质量m的数量关系，应作出直线图形，探究加速度与质量的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出图象．12、（1）0.697（0.696-0.698）；（2）2.60，0.52；（3）；【解题分析】

(1)由图示螺旋测微器可知，其示数为：0.5mm+19.7×0.01mm=0.697mm；(2)由图示电压表可知，其分度值为0.1V，电压表示数为2.60V，由图示电流表可知，其