山东省泰安市宁阳县一中2024届物理高二上期中质量检测试题含解析

山东省泰安市宁阳县一中2024届物理高二上期中质量检测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、对于如图所示电场中的A、B、C三点，下列判断正确的是（）A．A点的电势最低B．B点的电场强度最大C．正电荷在A点受到的电场力最大D．负电荷在C点具有的电势能最大2、孤立点电荷电场中的一簇等势面如图中虚线所示，其电势分别为φ1、φ2、φ3，其中A、B、C是某电场线与这簇等势面的交点，且AB＝BC.现将一负电荷由A移到B，电场力做正功W1；由B移到C，电场力做正功W2，则()A．W1＝W2，φ1＜φ2＜φ3B．W1＞W2，φ1＜φ2＜φ3C．W1＝W2，φ1＞φ2＞φ3D．W1＜W2，φ1＞φ2＞φ33、下列说法中正确的是A．根据E＝，可知电场中某点的场强与电场力成正比B．根据E＝，可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电荷量Q成正比C．根据场强叠加原理，可知合电场的场强一定大于分电场的场强D．电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹4、如图所示，虚线表示电场中的等势线，相邻等势线之间的电势差相等，一电子以一定的初速度进入电场中，只在电场力的作用下运动，运动轨迹如图中实线所示，M、N两点是电子运动轨迹上的两个点，由此可判断（）A．N点电势高于M点电势B．电子一定是从N点运动到M点C．电子在M点的电势能小于在N点的电势能D．电子在M点的动能小于在N点的动能5、一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为R．设通过它们的电流相同（电动机正常运转），则在相同的时间内不正确的是A．电炉和电动机产生的电热相等B．电炉两端电压小于电动机两端电压C．电炉消耗的电功等于电动机消耗的电功D．电炉消耗的电功小于电动机消耗的电功6、真空中有两个完全相同的、可视为点电荷的甲、乙带电小球，甲的电荷量为q，乙的电荷量为-2q，当它们相距为r时，它们间的库仑力大小为F．现将甲、乙充分接触后再分开，且将甲、乙间距离变为2r，则它们间的库仑力大小变为（）A．F/32 B．F/16 C．F/8 D．F/4二、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，用轻弹簧相连的物块a和b放在光滑的水平面上，物块a紧靠竖直墙壁，物块c以初速度向物块b运动并在极短时间内与b粘在一起，由物块a、b、c和弹簧所组成的系统，在下列依次进行的过程中，机械能守恒但动量不守恒的是（）A．c刚与b接触→c与b粘在一起B．b和c整体向左运动→弹簧压缩量第一次最大C．弹簧压缩量第一次最大中簧→弹簧第一次恢复原长D．弹簧第一次恢复原长→弹簧伸长量第一次达最大8、下列四个选项是描述对给定的电容器充电时电荷量Q、电压U、电容C之间相互关系的图象，其中正确的是()A．B．C．D．9、一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间内（）A．电炉放热与电动机放热相等 B．电炉两端电压小于电动机两端电压C．电炉两端电压等于电动机两端电压 D．电动机消耗的功率大于电炉的功率10、为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计．该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口．在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极．污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是()A．前表面比后表面电势高B．前表面比后表面电势低C．污水中离子浓度越高电压表的示数将越大D．污水流量Q与U成正比，与a、b无关三、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）成都七中实验室新进了一批金属丝，每卷长度L=10m，阻值约为150Ω，高二物理兴趣小组想尽量准确测岀其电阻率。先用螺旋测微器测岀金属丝的直径如图所示，然后在实验室找来了下列器材：待测金属丝1卷电源E（电动势4.5V，内阻r≈0.5Ω）电流表A1（量程10mA，内阻RA1=50Ω）电流表A2（量程30mA，内阻RA2≈30Ω）滑动变阻器R1（最大阻值为20Ω）滑动变阻器R2（最大阻值为5000Ω）定值电阻R3=10Ω定值电阻R4=400Ω开关一个、导线若干(1)螺旋测微器测出金属丝的直径d=________mm。(2)滑动变阻器应选用________，定值电阻应选用________。(3)为了精确的测量金属丝的电阻率，请在方框中画出实验电路图。（________）(4)连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器，并记录下多组电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2，以I1为横坐标，I2为纵坐标，描点作图并测得图象的斜率为k，则金属丝的电阻率可以表示为_______（用题中给出的字母表示）12．（12分）某同学用单摆测量重力加速度．（1）将细线穿过球上的小孔，打个结，制成一个单摆．将做好的单摆用铁夹固定在铁架台的横杆上，把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自由下垂．用游标卡尺测出小球的直径d；再用刻度尺测出从悬点至小球上端的悬线长l'，则摆长l=______；（2）把单摆从平衡位置拉开一个小角度，使单摆在竖直面内摆动．用秒表测量单摆完成n次全振动所用的时间t，如图所示，秒表的读数为_______s；（3）根据以上测量量（d、l'、n、t），写出当地重力加速度的表达式g=__________．（4）实验中如果重力加速度的测量值偏大，其可能的原因是________．A．把摆线的长度l'当成了摆长B．摆线上端未牢固地固定于O点，振动中出现松动，使摆线变长C．测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间t记成了n次全振动的时间D．摆球的质量过大（5）为了减少实验误差，可采用图象法处理数据，通过多次改变摆长，测得多组摆长L和对应的周期T，并作出T2—L图象，如图所示．若图线的斜率为k，则用k表示重力加速度的测量值g=______．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）某电机厂有一个圆形500匝的线圈，线圈总电阻为1500欧，2秒末时线圈的电流是，试求该时刻线圈磁通量的变化率是多少？14．（16分）如图所示，在xOy平面内，0<x<L的区域内有一沿y轴正方向的匀强电场。x>L的区域内有一方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。某时刻，一带正电的粒子从坐标原点以沿x轴正方向的初速度v0进入电场；之后的某一时刻，另一带等量负电的粒子以同样的初速度从坐标原点进入电场。正、负粒子从电场进入磁场时速度方向与电场和磁场边界的夹角分别为60°和30°，两粒子在磁场中分别运动半周后在某点相遇。两粒子的重力以及两粒子之间的相互作用都可忽略不计。求：（1）正粒子从O点运动到A所用的时间；（2）正、负粒子的质量之比ml：m2；（3）两粒子先后进入电场的时间差。15．（12分）在一个水平面上建立x轴，在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场，场强大小E=6×105N/C，方向与x轴正方向相同，在原点O处放一个质量m=0.01kg带负电荷的绝缘物块，其带电量q=-5×10-8C．物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，给物块一个沿x轴正方向的初速度v0=2m/s．如图所示．试求：（1）物块沿x轴正方向运动离O点的最远距离；（2）物体运动的总时间为多长;

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】沿着电场线方向电势减小，故B点的电势最低，A错误，电场线的疏密程度表示场强大小，所以A点的场强最大，正电荷在A点受到的电场力最大，B错误，C正确，负电荷在B点的电势能最大，D错误．2、B【解题分析】

由题，将一负电荷由A移到B，电场力做正功，可知负电荷受到的电场力的方向向右，结合负电荷受到的电场力的方向与电场线的方向相反，可知该电场线的方向向左，即由C指向A．沿电场线的方向电势降低，所以C点的电势最高，A点的电势最低，即φ1＜φ1＜φ3；

该电场线的方向向左，由C指向A；再结合图中等势面的特点可知产生该电场的点电荷带负电且位于A点的左侧，所以A处的场强最大，C处的场强最小，根据电场强度与电势差的关系：U=Ed可知，AB之间的电势差一定大于BC之间的电势差，即：UCB＜UBA，又电场力做功：W=qU，所以：W1＞W1．故选B.【题目点拨】本题切入点在于根据电场力做功的特点以及等势面的特点判断出产生该电场的点电荷带负电且位于A点的左侧是解答的关键，然后再结合负点电荷的等势面分布图进行分析即可．3、B【解题分析】E＝F/q是定义式，场强大小由电场本身决定，与试探电荷的受力无关；A错；E＝kQ/r2是决定式，点电荷产生的电场场强大小与形成电场的点电荷的电荷量成正比，B对场强的叠加遵循平行四边形定则，合场强大于等于两个分场强之差，小于等于两个分场强之和，不一定大于分场强，所以C错；电场线是人为想象出来用来模拟静电场的曲线，并不表示粒子运动的轨迹，D错．4、C【解题分析】A、由运动轨迹可知，电场力的方向指向右下方，由于是负电荷，所以电场线方向是左向上，根据电场的性质“顺着电场线的方向电势降落”可知M点的电势高于N点的电势，故A错误；B、根据电场线或等势面的疏密程度可知，M点的场强小于N场强，粒子在M点受的电场力小于在N点受的电场力，故B正确；C、由，得电场力做负功电势能增加，即电子在M点的电势能小于在N点的电势能，故C正确；D、电场力做负功，电子在M点的动能大于在N点的动能，故D错误．故选BC．【题目点拨】电场线与等势面垂直．电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加．5、C【解题分析】

A.电炉电路和电动机电路焦耳定律都适用。根据焦耳定律Q＝I2rt，得，电炉和电动机的电阻相同，电流相同，则在相同的时间内电炉和电动机产生的电热相等。故A正确，不符合题意；B.设电流为I，则电炉两端电压U炉＝Ir，电动机两端电压U机＞Ir，所以U机＞U炉．即电动机两端电压大于电炉两端电压。故B正确，不符合题意；CD.电动机消耗的电能一部分转化为内能，另一部分转化为机械能，电炉消耗的电能全部转化为内能，而相等时间内它们产生的热量相等，则在相同的时间内，电动机消耗的电能大于电炉消耗的电能，电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率。故C错误，符合题意，D正确,不符合题意；故选C；6、A【解题分析】

当甲、乙充分接触后它们的电荷量先中和再平分，所以接触后带的电荷量都为-q/2，由库伦力的公式F=k可得，原来电荷之间，将甲、乙充分接触后再分开，且将甲、乙间距离变为2r后的库仑力的大小为，所以A正确．故选A．【题目点拨】当两个异种电荷接触后，电荷的电量先中和之后再平分电量，找到电量的关系再由库伦力的公式F=k计算即可．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】

A.c与b粘在一起，发生的是完全非弹性碰撞，动量守恒，机械能损失最大，故A错误B.b和c整体向左运动→弹簧压缩量第一次最大，动能转化成弹簧的弹性势能，动量减小，符合机械能守恒但动量不守恒，故B正确C.弹簧压缩量第一次最大中簧→弹簧第一次恢复原长，弹性势能转化成动能，机械能守恒，但是动量增加，故C正确D.弹簧第一次恢复原长→弹簧伸长量第一次达最大，动量守恒，机械能守恒，故D错误故选BC8、BCD【解题分析】

由题中“给定的电容器充电时电荷量Q、电压U、电容C之间相互关系的图象”可知，本题考查电容器电荷量、电压、电容之间相互关系，根据电容器规律可分析本题。【题目详解】ABD.电容的定义式为电容器电容的大小与电容的带电量Q以及电容器两极板之间的电压无关，电容器电容的决定式为只要电容器不变其电容就不发生变化，故A错误，BD正确；C.根据·电容器不变，电量Q和电压U成正比，故C正确。9、ABD【解题分析】

A．电炉电路和电动机电路焦耳定律都适用，根据焦耳定律Q=I2rt，知电炉和电动机的电阻相同，电流相同，则在相同的时间内电炉和电动机产生的电热相等，故A正确；BC．设电流为I，电阻为r，则电炉两端电压U炉=Ir，电动机两端电压U机＞Ir，所以U机＞U炉即电动机两端电压大于电炉两端电压，故B正确，C错误；D．电动机消耗的电能一部分转化为内能，另一部分转化为机械能，电炉消耗的电能全部转化为内能，而相等时间内它们产生的热量相等，则在相同的时间内，电动机消耗的电能大于电炉消耗的电能，则电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率，故D正确。故选ABD。10、BD【解题分析】正负离子向右移动，受到洛伦兹力，根据左手定则，正离子向后表面偏，负离子向前表面偏．所以前表面比后表面电势低．故B正确，A错误．最终正负离子会受到电场力、洛伦兹力处于平衡，有qE=qvB，即，则U=Bvb．则电压表的示数与磁感应强度、流速及流量计的宽度b有关，与离子浓度无关．故C错误．而污水流量Q=vbc=，可知Q与U成正比，与a、b无关．故D正确．故选BD．点睛：解决本题的关键掌握左手定则判定洛伦兹力的方向，注意负离子应该指运动的反方向；知道在电磁流量计中，正负离子受电场力和洛伦兹力平衡．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、3.465mmR1、R4见解析【解题分析】

(1)[1]螺旋测微器的读数由固定刻度和可动刻度两部分组成，直径d=3.0mm+46.6×0.01mm=3.466mm=0.3466cm；(2)[2]滑动变阻器尽量选择较小的且接近被测电阻，所以选择；[3]由于无电压表，则用电流表串联一个较大的分压电阻作为电压表使用，所以变阻器选；(3)[4]待测定值阻值约为150Ω，改装后电压表内阻为450Ω，电流表内阻约为30Ω，电流表采用外接法；为测多组实验数据，根据滑动变阻器阻值小于待测定值阻值，滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示；(4)[5]根据欧姆定律有：变形得：结合图象的斜率为：所以求得：再由电阻定律：所以电阻率：12、;99.8;;C;;【解题分析】

（1）单摆的长度为l=l′+．

（2）秒表分针与秒针示数之和是秒表示数．

（3）应用单摆周期公式可以求出重力加速度的表达式．（4）根据g的表达式分析误差产生的原因．

（5）根据单摆的周期公式T=2π变形得到，T2与L的表达式，再根据数学知识确定图象斜率的物理意义，即可求得g．【题目详解】（1）单摆的长度为l=l′+；

（2）秒表示数为：1.5×60+9.8=99.8s；

（3）由单摆周期公式：T=2π可知：，又T=，l=l′+可得；（4）由T=2π得，；把摆线的长度lo当成了摆长，l变短，由上式可知，测得的g值偏小，故A错误．摆线上端未牢固地固定于O点，振动中出现松动，使摆线变长，周期T变大，则g偏小，故B错误．测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间t记成了n次全振动的时间，测出的周期T变小，则g偏大，故C正确．单摆的周期与摆球的质量无关，故D错误．故选C；

（5）由T=2π得T2=L，由数学知识得知，T2-L图线的斜率k=，得g=；【题目点拨】本题要掌握测量重力加速度的原理：单摆周期公式T=2π，根据实验原理分析误差产生的原因，结合数学知识图象的物理意义．四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定