2024届河北省中国第二十冶金建设公司综合学校高中分校物理高二第一学期期中学业水平测试试题含解析

2024届河北省中国第二十冶金建设公司综合学校高中分校物理高二第一学期期中学业水平测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、“摩天轮”是一种大型转动的机械建筑设施，上面挂在轮边缘的是供乘客乘搭的座舱，乘客坐在摩天轮慢慢地往上走，可以从高处俯瞰四周景色。如图所示，“摩天轮”在竖直平面内顺时针匀速转动。若某时刻与最高吊篮高度相同的一小重物开始做自由落体运动。被此时正处于右侧中间高度的同学恰好在第一次到达最低点b处接到，已知“摩天轮”半径为R。所有同学的质量为m，（不计人和吊篮的大小及重物的质量），下列说法正确的是A．摩天轮运动的线速度大小为B．吊篮位于最高点时，吊篮中的同学受力平衡C．小物体从被释放到被接住运动的时间是D．吊篮位于最低点位置时，吊篮中的同学处于失重状态2、如图所示，某工人正在修理草坪，推力F与水平方向成α角，割草机沿水平方向做匀速直线运动，则割草机所受阻力的大小为（）A．Fsinα B．Fcosα C． D．3、如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场．在该区城中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球.O点为圆环的圆心，a、b、c、d为圆环上的四个点，a点为最高点，c点为最低点，b、O、d三点在同一水平线上．已知小球所受电场力与重力大小相等，现将小球从环的顶端a点由静止释放，下列判断正确的是A．小球能越过d点并继续沿环向上运动B．当小球运动到c点时，所受洛伦兹力最大C．小球从a点运动到b点的过程中，重力势能减小，电势能减小D．小球从b点运动到c点的过程中，电势能增大，动能增大4、一质量为m的运动员从下蹲状态开始起跳，经的时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，在此过程中地面对他作用的冲量大小和做的功分别为（）A．，B．，C．，0D．，05、一只电阻分别通过四种不同形式的电流，电流随时间变化的情况如图所示，在相同时间内电阻产生的热量最大的是（）A． B． C． D．6、如图所示，通电导线在直面内由Ⅰ位置绕垂直直面的固定轴转到Ⅱ位置，该导线所受安培力大小()A．变大B．变小C．不变D．不能确定二、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、质量为m的带正电小球由空中A点无初速度自由下落，在t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过t秒小球又回到A点，不计空气阻力且小球从末落地。则A．整个过程中小球电势能变化了B．整个过程中电场力对小球做功为2mg2t2C．从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能变化了mg2t2D．从A点到最低点小球重力势能变化了8、如图所示，水平地面上固定一个绝缘光滑斜面，斜面与水平面的夹角为θ．一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行．小球A的右侧固定放置另一带电小球B，两球心的高度相同、间距为d，两带电小球均可视为点电荷．小球A的质量为m、带正电量为Q，静电力常量为k，重力加速度为g．若小球A静止在斜面上，B小球的带电量记为QB，则A．当QB=B．当QB=C．当QB=-mgdD．当QB=-mgd9、两个相同的金属小球，带电荷量之比为1∶7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的（）A． B． C． D．10、下列四幅图中通电导体受力方向表示正确的是()A． B． C． 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）（1）.用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示。该金属丝的直径是________mm。（2）在用单摆测定重力加速度的实验中，用游标为20分度的游标卡尺测量摆球的直径，示数如图所示，读数为________mm.12．（12分）如图甲所示，某组同学借用“探究a与F和m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合外力做功和动能变化瞬关系”的实验：①为达到平衡阻力的目的，取下细绳及托盘；通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做____运动．②连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到图乙所示的纸带．纸带上口为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G实验时小车所受拉力为0.2N，小车的质量为0.2kg.请计算小车所受合外力做的功W__和小车动能的变化__．补填表中空格（结果保留至小数点后第四位）．分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内W＝，与理论推导结果一致．③实验前已测得托盘质量为7.7×10-3kg，实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为_____kg（g取9.8m/s2，结果保留至小数点后第三位）．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，在竖直平面内，一半径为R的光滑绝缘圆弧轨道ABC和水平绝缘轨道PA在A点相切，BC为圆弧轨道的直径，O为圆心，OA和OB之间的夹角为，，整个装置处于水平向右的匀强电场中．一质量为m、电荷量为q（q＞0）的带电小球在电场力的作用下沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零，重力加速度大小为g．求(1)匀强电场的场强大小；(2)小球到达A点时速度的大小；(3)小球从C点落至水平轨道上的位置与A点的距离．14．（16分）美国物理学家密立根通过油滴实验精确测量出电子的电荷量．测量原理是：让一些体积非常微小的带电油滴进入电场中，当电场力恰好与油滴所受重力平衡时，油滴处于悬浮状态．如图所示，匀强电场的电场强度大小为E，方向竖直向下，一滴质量为m的油滴恰好静止于电场中的P点，重力加速度为g．问：(1)油滴带何种电荷；(2)油滴所带电荷量q的大小．15．（12分）汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10A，电动机启动时电流表读数为58A，若电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω.电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了多少？

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、A【解题分析】

AC.据自由落体运动有：解得小物体的运动时间为：根据运动的等时性可知，摩天轮的周期为：其线速度为：故A正确C错误。BD.小明在做圆周运动，其合力始终指向圆心，在最高点时，重力大于支持力，处于失重状态；在最低点时，支持力大于重力，处于超重状态，故BD错误。2、B【解题分析】解：割草机沿水平方向做匀速直线运动，受到重力mg、推力F、地面的支持力N和阻力f，如图，四个力的合力为零，则有f=Fcosα故选B【点评】本题是简单的四力平衡问题，分析受力情况，作出力图是解题的关键．3、C【解题分析】试题分析：电场力与重力大小相等，则二者的合力指向左下方45°，由于合力是恒力，故类似于新的重力，所以ad弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最高点”．关于圆心对称的位置（即bc弧的中点）就是“最低点”，速度最大．再根据竖直平面内的圆周运动的相关知识解题即可．电场力与重力大小相等，则二者的合力指向左下方45°，由于合力是恒力，故类似于新的重力，所以ad弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最高点”．关于圆心对称的位置（即bc弧的中点）就是“最低点”，速度最大．由于a、d两点关于新的最高点对称，若从a点静止释放，最高运动到d点，A错误；由于bc弧的中点相当于“最低点”，速度最大，当然这个位置洛伦兹力最大，B错误；从a到b，重力和电场力都做正功，重力势能和电势能都减少，C错误；小球从b点运动到c点，电场力做负功，电势能增大，但由于bc弧的中点速度最大，所以动能先增后减，D正确．4、C【解题分析】

人的速度原来为零，起跳后变化v，则由动量定理可得：

故地面对人的冲量为：；

由于支持力的作用点没有位移，故地面对人做功为零，故选项C正确，选项ABD错误．5、D【解题分析】试题分析：对A、对于正弦式电流，有效值：．根据焦耳定律得：；对B、对于正弦式电流，有效值：．根据焦耳定律得：；对C、根据焦耳定律得：Q3＝I1RT＝1．15RT对D、对于方波，根据焦耳定律得：；故选D。考点：交流电的有效值【名师点睛】此题是对有效值概念的考查；解题时根据焦耳定律Q=I1Rt求解热量，其中I是有效值，对于正弦式电流有效值与峰值是倍关系．对于方波，直接根据焦耳定律求解热量。6、C【解题分析】

通电导线由Ⅰ位置绕固定轴转到Ⅱ位置，导线仍然与磁场垂直，故F=BIL不变，故C正确，A、B、D错误；故选C。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、BD【解题分析】

AB．小球先做自由落体运动，后做匀减速运动，两个过程的位移大小相等、方向相反，设电场强度大小为E，加电场后小球的加速度大小为a，取竖直向下方向为正方向，则由又，解得：则小球回到A点时的速度为整个过程中小球速度增量的大小为速度增量的大小为，由牛顿第二定律得联立解得：所以电势能减小量为由功能关系可知，电场力做功等于电势能的变化量即为，故A错误，B正确；C．从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能减少了故C错误；D．设从A点到最低点的高度为h，根据动能定理得：解得：从A点到最低点小球重力势能减少了故D正确。8、BD【解题分析】根据库仑定律可得小球A与B之间库仑力的大小为：F=kQBQd2，当细线上的拉力为零时，小球A受重力、支持力及库仑斥力而平衡，在沿斜面方向上根据共点力平衡条件可得：mgsinθ=Fcosθ，联立解得：QB=mgd2tanθkQ，故A错误，B正确；当斜面对A9、CD【解题分析】

ABCD．设两金属球带异种电荷，电荷量分别为q和-7q，两者间库仑力大小为将两者接触后再放回原来的位置上，两球所带电荷量均为-3q，库仑力大小为是原来的；设两金属球带同种电荷，电荷量分别为q、7q，由库仑定律有将两者接触后再放回原来的位置上，两球所带电荷量均为4q，库仑力大小为是原来的，故AB错误，CD正确。故选CD。10、AD【解题分析】

试题分析：由左手定则可知AD正确考点：考查左手定则点评：难度较小，左手定则中注意四指和大拇指的指向不要混淆三、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、1.704-1.7066.75【解题分析】

（1）螺旋测微器的固定刻度为1.5mm，可动刻度为20.5×0.01mm=0.205mm，所以最终读数为1.5mm+0.202mm=1.705mm．（2）游标卡尺的主尺读数为6mm，游标尺上第15个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为15×0.05mm=0.75mm，所以最终读数为：6mm+0.75mm=6.75mm．12、匀速直线0.11150.11050.015【解题分析】

[1]若已平衡摩擦力，则小车在木板上做匀速直线运动．[2]从纸带上的O点到F点，W＝F·＝0.2×0.5575J＝0.1115J[3]打F点时速度vF＝＝m/s＝1.051m/sΔEk＝M＝×0.2×1.0512J≈0.1105J.[4]打B点时小车的速度为vB＝＝m/s＝0.6555m/s所以小车的加速度a＝＝m/s2≈0.99m/s2小车所受的拉力F＝(m0＋m)(g－a)所以盘中砝码的质量m＝－m0＝kg－7.7×10－3kg≈0.015kg.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）（2）（3）【解题分析】

(1)小球到达点时所受合力的大小为，由力的合成法则，则有：解得匀强电场的场强大小：(2)设小球到达点时的速度大小为，由牛顿第二定律得：解得：小球到达点的速度大小，由动能定理有：解得：(3)小球离开点后，在竖直方向上做初速度不为零的匀加速直线运动，加速度大小为，小球在竖直方向的初速度为：从点落到水平轨道上所用时间为，由运动学公式，则有：解得：小球在水平方向上做初速度不为零的匀减速直线运动，加速度大小为：小球在水平方向的初速度为：由运动学公式，则有：小球从点落至水平轨道上的位置与点的距离：