2024届甘肃省兰州市五十一中物理高二上期中统考试题含解析

2024届甘肃省兰州市五十一中物理高二上期中统考试题考生请注意：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(a)所示，质量为2kg的小球放在光滑水平面上，在界线MN的左方始终受到水平恒力F1作用，在MN的右方除受F1外还受到与F1在同一条直线上的水平恒力F2的作用．小球从A点由静止开始运动，运动的v-t图像如图(b)所示，由图可知，下列中说法正确的是()A．F2的大小为6N B．F1与F2大小的比值为3:5C．t=2.5s时，小球经过界线MN D．小球向右运动的过程中，F1与F2的冲量相同2、某同学做“探究加速度与力、质量的关系”实验，如图所示是他正要释放小车时的情形，对此另一同学提出了实验应改进的几点建议，其中合理的是（）①应把长木板的右端适当垫高，以平衡摩擦阻力②应调整滑轮高度使细绳与长木板表面平行③应将打点计时器接在直流电源上④应使小车离打点计时器远些A．①② B．①④ C．②③ D．①②④3、一个带正电的质点，电荷量q=2.0×10-9C，在静电场中由a点移动到b点，在这过程中，除电场力外，其他外力做的功为6.0×10-5J，质点的动能增加了8.0×10-5J，则a、b两点间的电势差Uab为（）A．1×104VB．-1×104VC．4×104VD．-7×104V4、竖直放置的条形磁铁中央，有一闭合金属弹性圆环，条形磁铁中心线与弹性环轴线重合，现将弹性圆环均匀向外扩大，下列说法中正确的是（

）A．穿过弹性圆环的磁通量增大B．从上往下看，弹性圆环中有顺时针方向的感应电流C．弹性圆环中无感应电流D．弹性圆环受到的安培力方向沿半径向外5、如图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，半径为R，将等电量的两正点电荷Q放在圆周上，它们的位置关于AC对称，与O点的连线和OC间夹角为30°，下列说法正确的是()A．O点的电场强度大小为B．O点的电场强度大小为C．电荷q从A点运动到C点，电场力做的总功为零D．电荷q从B点运动到D点，电场力做的总功为正6、1998年6月18日，清华大学对富康轿车成功地进行了中国轿车史上的第一次碰撞安全性实验。在碰撞过程中，关于安全气囊对驾驶员保护作用的说法正确的是A．减小了驾驶员的动量变化量B．减小了驾驶员的动量变化率C．减小了驾驶员受到撞击力的冲量D．延长了撞击力的作用时间，从而使得驾驶员的动量变化量更大二、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、某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a点运动到b点的轨迹（图中实线所示），图中未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是等势面，则下列说法正确的判断是A．如果图中虚线是电场线，电子在a点动能较大B．如果图中虚线是等势面，电子在b点动能较小C．不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的场强都大于b点的场强D．不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的电势都高于b点的电势8、如图甲所示，一长直导线沿南北方向水平放置，在导线下方有一静止的灵敏小磁针．现在导线中通以图甲所示的恒定电流，测得小磁针偏离南北方向的角度θ的正切值tanθ与小磁针离开导线的距离之间的关系如图乙所示．若该处地磁场的水平分量为B0，则下列判断中正确的是（）A．通电后，小磁针的N极向纸里偏转B．通电后，小磁针静止时N极所指的方向即为电流在小磁针处产生的磁场方向C．电流在x0处产生的磁场的磁感应强度大小为B0D．x0处合磁场的磁感应强度大小为2B09、如图所示，两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，闭合开关S，给电容器充电．在两极板间有固定点P．用E表示两极板间的电场强度，φ表示P点的电势，下列说法正确的是（）A．保持S接通，上极板A不动，将下极板B缓慢向下移动稍许到B′，φ增大B．保持S接通，上极板A不动，将下极板B缓慢向下移动稍许到B′，E增大C．若断开S，下极板B不动，将上极板A缓慢向下移动稍许到A′，则E不变D．若断开S，下极板B不动，将上极板A缓慢向下移动稍许到A′，φ减小10、沿竖直升降的电梯中，一轻弹簧下挂一小球，电梯静止时，弹簧伸长ΔL，电梯运动时，弹簧伸长了45ΔA．电梯可能加速上升 B．电梯可能加速下降C．电梯的加速度大小为15g D．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“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡标有“6V3W”，其他可供选择的器材有：A．电压表V1(量程6V，内阻20kΩ)B．电压表V2(量程20V，内阻60kΩ)C．电流表A1(量程3A，内阻0.2Ω)D．电流表A2(量程0.6A，内阻1Ω)E．滑动变阻器R1(0～1000Ω，0.5A)F．滑动变阻器R2(0～20Ω，2A)G．学生电源E(6V～8V)H．开关S及导线若干某同学通过实验测得小灯泡两端的电压U和通过它的电流I，绘成U－I关系曲线如图甲所示．(1)实验中电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________；(2)在虚线框乙中画出实验所用的电路图________；(3)若实验中采用了如下图所示的部分电路，测算出的电功率比灯泡的实际功率___________(选填“偏大”或“偏小”)．(4)若将该小灯泡接在电动势为6V，内阻为4Ω的电源两端，则灯泡实际消耗的功率为________W（保留3位有效数字）.12．（12分）用多用电表的欧姆档（×1KΩ）检验性能良好的晶体二极管，发现多用电表的指针向右偏转的角度很小，这说明：测得电阻值_________（填“很大”或“很小”），二极管加有__________（填“正向”或“反向”）电压，此时红表笔接的是二极管的_________（填“正极”或“负极”）。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，光滑水平面上存在水平向右、场强为E的匀强电场，电场区域宽度为L。质量为m、带电量为+q的可视为质点的物体A从电场左边界由静止开始运动，离开电场后与质量为2m的物体B碰撞并粘在一起，碰撞时间极短。B的右侧拴接一处于原长的轻弹簧，弹簧右端固定在竖直墙壁上（A、B均可视为质点）。求（1）物体A在电场中运动时的加速度大小；（2）物体A与B碰撞过程中损失的机械能及弹簧的最大弹性势能。14．（16分）如图所示，匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行．a、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行．一电荷为q（q>０）的质点沿轨道内侧运动．经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb不计重力，求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能．15．（12分）如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为α，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：(1)该星球表面的重力加速度；(2)该星球的质量。

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、B【解题分析】

A．因不知道的大小，因此本题F1和F2的大小求不出，故A错误；B．物体在0-2.5s内一直向右运动，在2.5-5s内向左运动，其中在4s的时候越过MN向左运动，最终5s时减速为0；取向右为正方向，在0-2.5s内对物体写动量定理有，故B正确；C．物体在MN左侧受到恒力F1的作用做匀加速直线运动，物体在MN的右侧受F1和F2共同的作用做匀变速运动因此加速度会变化，因此结合v-t图像可知物体在1s时越过的MN，故C错误；D．小球向右的过程中F1的冲量和F2的冲量大小相等，但方向不一样，故D错误．2、A【解题分析】

为了使得小车受到的拉力为其合力，应用重力沿斜面向下的分力抵消摩擦力，①正确；为了减小系统间的摩擦力，应调整滑轮高度使细绳与长木板表面平行，②正确；两种打点计时器都是使用的交流电源，③错误；为了得到更多的数据，应使小车靠近打点计时器，④错误；故选A。【题目点拨】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，理解重要步骤的操作，熟练应用基本物理解决实验问题。3、A【解题分析】

质点在静电场中由A点移到B点的过程中，电场力和其他外力对质点做功，引起质点动能的增加．电场力做功为Wab=qUab，根据动能定理求解a、b两点间的电势差Uab．【题目详解】根据动能定理得：qUab+W其他=△Ek得：Uab=，故A正确，BCD错误；故选A．4、B【解题分析】

将弹性圆环均匀向外扩大，由于磁感线是闭合曲线，故穿过弹性圆环的磁通量减小，选项A错误；由楞次定律可判断，从上往下看，弹性圆环中有顺时针方向的感应电流，弹性圆环受到的安培力方向沿半径指向圆心，选项B正确，选项C、D错误.故选B5、B【解题分析】作出两个电荷在O处的场强，及沿AC间的电场线，如图所示：

根据场强公式可得：，根据矢量三角形可得O处的合场为：.，故A错误，B正确；根据对称性可知，C点与E点的电势相等，而E点的电势高于A点的电势，则C点的电势高于A点的电势，所以电荷q从A点运动到C点,电场力做功不为零，故C错误；根据对称性可知，B点与D点的电势相等，其电势差为零，则电荷q从B点运动到D点，电场力做功为零，故D错误．

所以B正确，ACD错误．6、B【解题分析】

分析碰撞前后的动量变化关系，明确动量变化率的变化，再根据动量定理分析冲击力的变化；【题目详解】在碰撞过程中，人的动量的变化量是一定的，而用安全气囊后增加了作用的时间，根据动量定理可知，可以减小驾驶员受到的冲击力，即减小了驾驶员的动量变化率，故B正确，A、C、D错误；故选B。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、AC【解题分析】

A．若虚线是电场线，从轨迹弯曲方向可知电场力沿着电场线向左，ab曲线上每一点的瞬时速度与电场力方向均成钝角，故电子做减速运动，动能减小，即电子在a点动能较大，所以A正确；B．若虚线为等势面，根据等势面与电场线处处垂直可大致画出电场线，显然可看出曲线上每个位置电子受到的电场力与速度成锐角，电子加速运动，故动能增大，即电子在b点动能较大，所以B错误；C．不论图中虚线是电场线还是等势面，由电场线的密集程度可看出a点的场强较大，故C正确；D．若虚线是等势面，从电子曲线轨迹向下弯曲可知电场线方向垂直虚线向上，沿着电场线方向电势越来越低，故a点电势较小；若虚线是电场线，从轨迹弯曲方向可知电场力沿着电场线向左，故电场线方向向右，沿着电场线方向电势越来越低，故a点电势较大，故D错误．8、AC【解题分析】

A、根据安培定则可知，通电后，小磁针的N极向纸里偏转，故A正确；B、磁场的磁感应强度是矢量，通电后，小磁针静止时N极所指的方向即为电流在小磁针处产生的磁场与地球的磁场的合磁场的方向，故B错误；C、电流在x0处产生的磁场的磁感应强度大小为BI，则：，所以：，故C正确；D、由矢量的合成可知，x0处合磁场的磁感应强度大小为，故D错误；故选AC．【题目点拨】根据安培定则判断小磁针偏转的方向；小磁针后来的指向为合磁场方向，因此根据平行四边形定则，已知某个磁场大小和方向与合磁场方向，可以求出另一个磁场大小；分析明确产生磁场与地磁场之间的关系，同时根据图象进行分析即可明确对应的结论．9、AC【解题分析】

保持S接通，则两板间的电势差不变，上极板A不动，将下极板B缓慢向下移动稍许到B′，导致d增大，由可知，两极板间的电场的电场场强减小，则P到上极板的电势差减小，因此P点的电势升高，故A正确，B错误；断开S，下极板B不动，将上极板A缓慢向下移动稍许到A′，因两板上所带电量不变，减小距离d，电容增大，由，及，则可知E不变，故C正确；由上分析可知，因电场强度不变，当将上极板A缓慢向下移动稍许到A′，而P到B极板间的电势差不变，则其电势不变，故D错误；故选AC．【题目点拨】电容器的动态分析重点在于明确电容器的两种状态：充电后断开则极板上的电量不变；和电源相连，则两板间的电势差不变．10、BC【解题分析】

对物体受力分析，根据牛顿第二定律胡克定律求出物体的加速度，从而得知电梯的加速度，确定电梯的运动情况．【题目详解】当升降机静止时有：k∆L=mg，当升降机运动时，根据牛顿第二定律得，mg−0.8k∆L＝ma，解得a=0.2g，方向竖直向下，知电梯以大小为0.2g的加速度减速上升，或以大小为0.2g的加速度加速下降。故BC正确，AD错误。故选BC。【题目点拨】解决本题的关键知道物体与电梯具有共同的加速度，根据牛顿第二定律求出物体的加速度是本题的突破口．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、ADF1.89【解题分析】

（1）电源电压只有，而小灯泡的额定电压是，所以电压表选择量程为的电压表，即选A；小灯泡的额定电流，电流表选择量程的，即电流表选D；由于测绘小灯泡的伏安特性曲线实验中小灯泡的电压要从0开始变化，所以滑动变阻器选择分压式，因此选择阻值较小的便于调节，即滑动变阻器选F．（2）灯泡电阻约为，根据，所以小电阻选择电流表外接法，电路图如图所示：（3）在同一坐标系内作出电源的U-I图象如图所示：两图象的交点坐标值是该电源给灯泡供电时灯泡两端电压与通过灯泡的电流，由图象可知，灯泡两端电压U=4.2V，电流I=0.45A，灯泡实际功率P=UI=4.2V×0.45A=1.89W．12、很大反向正极【解题分析】用多用电表的欧姆档（×1KΩ）检验性能良好的晶体二极管，发现多用电表的指针向右偏转的角度很小，这说明测得电阻值很大，二极管加有反向电压，因红表笔内部接电源的负极，则此时红表笔接的是二极管的正极。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定