山西省汾阳市第二高级中学、文水二中2024届高二物理第一学期期中考试试题含解析

山西省汾阳市第二高级中学、文水二中2024届高二物理第一学期期中考试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、电路中有一段金属丝长为，电阻为，要使电阻变为，下列方法可行的是（）A．将金属丝拉长至B．将金属丝拉长至C．将金属丝对折后拧成一股D．将金属丝两端的电压提高到原来的倍2、如图，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈，当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是（）A．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左B．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左C．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右D．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右3、下列说法中，正确的是（）A．电场中，电势高的地方，电场强度一定大B．电场中，电场强度大的地方，电势一定高C．电场中任意两点的电势差与零势能点选取有关D．电荷在电场中某点的电势能与零势能点选取有关4、已知A、B两物体的质量之比为5：3，所受合外力之比为2：1，则A、B的加速度之比为（）A．5：6 B．6：5 C．3：10 D．10：35、如图,在正电荷Q的电场中有M、N、P、F四点,M、N、P为直角三角形的三个顶点,F为MN的中点,∠NMP=30°,M、N、P、F四点处的电势分别用ϕM、ϕN、ϕP、ϕQ表示A．连接PF的线段一定在同一等势面上B．将正试探电荷从P点搬运到N点,电场力做负功C．将正试探电荷从P点搬运到N点,电势能增加D．点电荷Q一定在MP的连线上6、汽车发动机的额定功率为120kW，它在平直公路上行驶的最大速度可达那么汽车在以最大速度匀速行驶时所受的阻力是A．6000NB．2000NC．4000ND．8000N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、有A、B、C个完全相同的金属球对地绝缘，A带的正电荷，B、C不带电．现每次将两个球相互接触后分开，使它们都带电，则A、B、C所带的电荷量可能是下面组数据A．B．C．D．8、如图所示，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中（E和B已知），小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动，重力加速度为g，则（

）A．小球可能带正电B．小球做匀速圆周运动的半径为r=C．若电压U增大，则小球做匀速圆周运动的周期增加D．小球做匀速圆周运动的周期为T=9、给一粗细不均匀的同种材料制成的导体通电，下列说法正确的是()A．粗的地方电流大，细的地方电流小B．粗的地方电荷定向移动速率大，细的地方小C．各处的电流大小相同D．粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大10、如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，两次ab边平行于MN、速度方向均垂直于MN匀速的完全进入磁场．第一次速度为v，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1；第二次速度为2v，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则A．q2＝q1 B．q2=2q1 C．Q2＝Q1 D．Q2＝2Q1三、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）某同学用如图所示可拆变压器做实验（两幅图分别是实物图和所连的电路图）。将单刀双掷开关打到1，增大副线圈匝数，小灯泡的亮度将______填“变亮”、“变暗”或“不变”。该同学利用该装置进一步探究电容器对交变电流的影响，他将开关打到2，小灯泡发光，现增大输入端的交流电源频率，小灯泡的亮度____填“变亮”、“变暗”或“不变”。12．（12分）如图是某学习小组“研究平抛物体运动”的实验装置图，右图是通过描点法画出做平抛运动的小球的运动轨迹。（取g=10m/s²）(1)以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有______。（不定项）A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平B．每次释放小球的初始位置必须从同一位置开始C．为平衡摩擦力的影响应该将导轨垫高D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接(2)该同学在做实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，A为小球运动一段时间后的位置，以A为坐标原点的坐标系如图所示，由图可求出小球做平抛运动的初速度为______m/s，（计算结果保留两位有效数字)小球经过B点时的速度为______m/s，小球做平抛运动的起点位置O的坐标是______。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，质量M=1.0kg的木板静止在光滑水平面上，质量m=0.495kg的物块（可视为质点）放在的木板左端，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.4。质量m0=0.005kg的子弹以速度v0=300m/s沿水平方向射入物块并留在其中（子弹与物块作用时间极短），木板足够长，g取10m/s2。求：（1）物块的最大速度；（2）木板的最大速度。14．（16分）用洛伦兹力演示仪可以观察运动电子在磁场中的运动轨迹，如图甲和乙是洛伦兹力演示仪的实物图和结构示意图。两个平行的共轴串联的圆形线圈构成励磁线圈，通过电流表可测其电流I的大小。当通过励磁线圈的电流为I时，线圈之间产生沿线圈轴向的匀强磁场的磁感应强度的大小为B．电子枪中的电子（初速度不计）的加速电压U的大小通过电压表可以测量，电流I和电压U的大小都可以调节。电子垂直于磁场方向入射后的运动轨迹如图乙所示。不计电子所受重力以及电子运动对磁场的影响。(1)如果已知电子电荷量为e，质量为m，且在某次实验中，匀强磁场的磁感应强度的大小为B0。a．求电子运动周期T的大小；b．电子的运动等效为环形电流，求此电流值I0的大小。(2)图甲中的标尺可测量电子束直径D，且磁感应强度与励磁电流的关系为B＝kI（k为已知常数）。a．请通过计算说明利用此实验可以测量电子的比荷；b．某学习小组实验后做出的图象如图丙所示，并求出了此图象斜率为k'．请推导电子比荷测量值的表达式，并指出他们实验过程中需要控制不变的物理量。15．（12分）一电源与某一电阻R组成串联电路．如图所示，A是该电源的路端电压随电流变化的图线，B是该电阻R的伏安特性曲线，求：（1）电源的电动势和内电阻；（2）电源的路端电压和电阻R；（3）电阻R上消耗的功率和电源内部消耗的功率；

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】试题分析：将金属丝拉长至4L，体积不变，则横截面积变为原来的，根据知，电阻变为原来的16倍．故A错误．将金属丝拉长至2L，体积不变，则横截面积变为原来，根据知，电阻变为原来的4倍．故B正确．将金属丝对折后拧成一股，长度变为原来的一半，横截面积变为原来的2倍，根据知，电阻变为原来的．故C错误．将金属丝两端的电压提高到原来的4倍，电阻不变．故D错误．故选B.2、D【解题分析】试题分析：试题分析：条形磁铁从线圈正上方由左向右运动的过程中，线圈中的磁通量先增大后减小，根据楞次定律的第二种描述：“来拒去留：可知，线圈先有向下和向右的趋势，后有向上和向右的趋势；故线圈受到的支持力先大于重力后小于重力；同时运动趋势向右．故选D考点：楞次定律点评：线圈有运动趋势是因发生了电磁感应而产生了感应电流，从而受到了安培力的作用而产生的；不过由楞次定律的描述可以直接判出，并且能更快捷3、D【解题分析】

电场强度的大小与电势的高低没有关系，电场中，电势高的地方，电场强度不一定大，电场强度大的地方，电势不一定高，故AB错误；电场中，电势的高低与零势能点的选取有关，电势差的大小与零势能点的选取无关，故C错误；根据Ep=qφ知，电势的大小与零势能点的选取有关，则电势能的大小与零势能点的选取有关，故D正确．4、B【解题分析】

根据牛顿第二定律F=ma代入数据可得故B正确，ACD错误。5、D【解题分析】

AD、点电荷电场的等势面是以点电荷为圆心的一族同心圆，所以任意两个等势点连线的垂直平分线都通过点电荷，如下图所示，MN的垂直平分线和PF的垂直平分线相交于一点E，E点即点电荷所在的位置，根据几何关系可得E点在MP边，即点电荷一定在MP连线上，PF是P、F所在等势面(圆)的一个弦，连接PF的线段一定不在同一等势面上，故D正确，A错误；BC、在正的点电荷的电场中，离场源越远，电势越低，将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做正功，电势能减小，故B、C错误；故选D。【题目点拨】点电荷电场的等势面是以点电荷为圆心的一族同心圆，，对于圆，圆弧上任意两点的连线的中垂线一定通过圆心；找出电荷位置后，根据电势能的变化情况判断电场力做功情况。6、A【解题分析】

汽车在平直公路上行驶，功率不变，当牵引力等于阻力时，速度最大，结合功率和最大速度求出阻力的大小；【题目详解】当牵引力等于阻力时，速度最大，此时，

根据知，汽车所受的阻力，故A正确．【题目点拨】解决本题的关键知道功率和牵引力、速度的关系，知道加速度为零时，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、BC【解题分析】

两个完全相同的金属球，接触后两个小球上的总电量均分；A带的正电荷，B、C不带电，最终必定有其中的两个电量相等．【题目详解】由于两个完全相同的金属球，接触后两个小球上的总电量均分，假设A与B先接触，接触后电量都是：，然后B（或A）与C接触，接触后的电量：，不可能比小，C与A接触后分开的电量为，故AD错误，BC正确；故选BC．【题目点拨】要清楚带电体相互接触后移开，同种电荷电量平分，异种电荷电量先中和再平分；接触的过程中电量既不会增加，也不会减少．8、BD【解题分析】

小球在竖直平面内做匀速圆周运动，故重力等于电场力，即洛伦兹力提供向心力，所以mg=Eq，由于电场力的方向与场强的方向相反，故小球带负电，故A错误；由于洛伦兹力提供向心力，故有：qvB=mv2r，解得：r=mvqB；又由于qU=12mv2，解得：v=2qUm；联立得到：r=1B2mUq=【题目点拨】本题考查了带电粒子在复合场中的圆周运动的周期公式，轨道半径公式，带电粒子在电场中的加速运动和动能定理．9、CD【解题分析】导体流过的电流相同，类似于串联结构，由电流的围观表达I=nesv可知s越大v越小，CD正确10、AD【解题分析】

由，可判两次进入通过线框导体横截面的电荷量相等；根据功能关系可求线框中产生的热量．【题目详解】由公式可知，电荷量相等，即q2=q1线圈进入磁场过程中产生的感应电流为：，由焦耳定律可知，产生的热量为：所以热量之比等于速度度之比即为Q2＝2Q1故应选：AD．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、变亮

变亮【解题分析】

将单刀双掷开关打到1，增大副线圈匝数，根据原副线圈电压与其匝数成正比，当增大副线圈匝数，小灯泡的电压增大，那么小灯泡的亮度将变亮；将开关打到2，小灯泡发光，根据容抗公式，现增大输入端的交流电源频率，则容抗减小，通过电容器的电流更大，灯泡会变亮；【题目点拨】解决本题的关键知道容抗对交流电的阻碍作用的大小与什么因素有关．明确容抗的决定因素可以帮助定性分析．12、AB1.0（-10，-5）【解题分析】

(1)[1]A．由于小球做平抛运动，因此斜槽末端一定水平，A正确；B．由于描绘的是小球平抛运动的轨迹，小球每次的运动轨迹相同，因此小球每次都应从同一位置从静止释放，B正确；C．本题中小球做平抛运动，利用平抛仪，没有用到导轨，C错误；D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点用平滑的曲线连接，D错误；故选AB。(2)[2]由于水平方向上AB与BC水平距离相等，因此运动时间相等，竖直方向上，根据可得，时间间隔水平方向做匀速运动，根据可得，水平初速度[3]B点的竖直方向速度等于AC段竖直方向的平均速度，因此因此B点的速度[4]从O点到B点运动的时间，根据可得运动时间因此从O到B下落的高度水平位移因此O点坐标（-10cm，-5cm）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）3m/s（2）1m/s【解题分析】

（1）子弹射入物块后一起向右滑行的初速度即为物块的最大速度，取向右为正方向，根据子弹和物块组成的系统动量守恒得：解得：=3m/s（2）当子弹、物块和木板三者速度相同时，木