2024届浙江省杭州市余杭高级中学物理高二第一学期期中检测试题含解析

2024届浙江省杭州市余杭高级中学物理高二第一学期期中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、如图所示，在电键S闭合时，质量为m的带电液滴处于静止状态，那么，下列判断正确的是（）A．电键S断开，极板电量将减小，电压降低B．电键S断开，极板间距离减小，则极板间电量减小C．电键S断开，极板间距离减小，则极板间电压减小D．电健S断开，极板间距离减小，则带电液滴向上运动2、关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是A．第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最小运行速度B．第一宇宙速度是发射人造地球卫星所必须达到的最小速度C．第一宇宙速度跟地球的质量无关D．第一宇宙速度跟地球的半径无关3、如图所示的电路，闭合电键S，待电路中的电流稳定后，减小R的阻值，则()A．电流表的示数减小B．电压表的示数减小C．电阻R2两端的电压减小D．路端电压增大4、如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，使电容器带电后与电源断开，以下正确的是()A．使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况B．将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角变大C．两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角变大D．将左极板上移，可观察到静电计指针偏转角变大5、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水平匀强磁场。在该区域中，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，bd沿水平方向。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．小球能越过与O等高的d点并继续沿环向上运动B．当小球运动到c点时，洛伦兹力最大C．小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大D．小球从b点到c点，电势能增大，动能先增大后减小6、为了探究平抛运动的规律，将小球A和B置于同一高度，在小球A做平抛运动的同时静止释放小球B．同学甲直接观察两小球是否同时落地，同学乙拍摄频闪照片进行测量、分析．通过多次实验（）A．只有同学甲能证明平抛运动在水平方向是匀速运动B．两位同学都能证明平抛运动在水平方向是匀速运动C．两位同学都能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动D．只有同学甲能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动二、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、如图所示，虚线框MNQP内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹．若不计粒子所受重力，则A．粒子a带负电，粒子b、c带正电B．粒子c在磁场中运动的时间最长C．粒子c在磁场中的动能最大D．粒子c在磁场中的加速度最小8、如图所示为某一电场的电场线和等势面．已知φa=5V，φc=3V，ab=bc、b点电势为φb，b，d在同一等势面上．以|Wac|表示点电荷q由a点移到c点过程中电场力做功的大小，|Wdc|表示点电荷q由d点移到c点过程中电场力做功的大小，则（）A．φb＞4V B．φb＜4V C．|Wac|=2|Wdc| D．|Wac|＞2|Wdc|9、如图所示的电路，a、b、c为三个相同的灯泡，其电阻大于电源内阻，当变阻器R的滑片P向上移动时，下列判断中正确的是A．a、b两灯变亮，c灯变暗B．a、c两灯变亮，b灯变暗C．电源输出功率先增大后减小D．b灯中电流变化值大于c灯中电流变化值10、如图所示，在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电量为＋q、质量为m的带电球体，管道半径略大于球体半径．整个管道处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，磁感应强度方向与管道垂直．现给带电球体一个水平速度v0，则在整个运动过程中，带电球体克服摩擦力所做的功可能为()A．0B．m()2C．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）两位同学用如图所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。（1）为了完成本实验，下列必须满足的条件是_______。A．斜槽轨道末端的切线必须水平B．入射球和被碰球的质量必须相等C．入射球和被碰球大小必须相同D．入射球每次必须从轨道同一位置由静止滚下（2）实验中测得入射球A的质量为m1，被碰撞小球B的质量为m2，图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影。实验时，先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放，找到其平均落点的位置P，测得平抛射程为OP；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与小球B相撞，分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N，测得平拋射程分别为OM和ON。当所测物理量满足表达式_______时，即说明两球碰撞过程动量守恒；如果满足表达式_______时，则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞。12．（12分）测定一节干电池的电动势和内电阻。电路如图甲所示，MN为一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，定值电阻R0=1.00Ω。调苗滑片P，记录电压表示数U、电流表示数I及对应的PN长度x，绘制了U-I图象如图乙所示。（1）由图乙求得该干电池的电动势E=_______________V，内阻r=______________Ω；（结果均在小数点后保留两位小数）（2）根据实验数据可绘出图象，如图丙所示。图象纵轴截距的物理意义是__________________________；图象斜率为k，电阻丝横截面积为S，电阻丝的电阻率为ρ=___________________________（用k、S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，倾角为30°的光滑斜面上水平放置一条0.2米长的导线PQ，两端连以轻软的导线，导线通以5安电流，方向自Q向P.当有竖直向上B=2T的匀强磁场时，PQ恰好平衡。求PQ所受的重力。14．（16分）如图所示，AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道轨道的B点与水平地面相切，其半径为R质量为m的小球由A点静止释放．求：（1）小球滑到最低点B时小球速度v的大小；（2）小球刚到达最低点B时轨道对小球支持力FN的大小；（3）小球通过光滑的水平面BC滑上固定曲面恰达最高点D，D到地面的高度为h（已知h＜R），则小球在曲面上克服摩擦力所做的功Wf．15．（12分）如图所示，为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻为r=1Ω，电动机两端电压为5V，电路中的电流为1A，物体A重20N，不计摩擦力，求：（1）电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？（2）电动机输入功率和输出功率各是多少？（3）这台电动机的机械效率是多少？

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、C【解题分析】试题分析：电健断开后，电容器极板电量Q保持不变，电容C保持不变，所以电压U不变．选项A、B是错误的。当电健S断开后，板间距离d减小，电容C增大，减小，因此选项C正确；电容器两板间的场强，因此，当电量Q、正对面积S不变时，场强保持不变，液滴不会运动。D错误；故选C。考点：电容器2、B【解题分析】

第一宇宙速度为7.9km/s，这是卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度也是最小发射速度，则A错误，B正确；由万有引力提供向心力：GmMR2=mv2R得：【题目点拨】第一宇宙速度为7.9km/s，这是卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度也是最小发射速度，发射卫星时发射速度要大于等于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，要是大于第二宇宙速度，物体将脱离地球的约束。3、B【解题分析】

A．减小变阻器R的阻值时，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流I增大，所以电流表示数增大，故A错误，D．路端电压U=E-Ir因E、r不变，电流I增大，所以U减小，故D错误；BC．电压表测量R1电压U，因为E不变，R2和r的电压增大，则电压表读数减小，故B正确，C错误。故选B。4、D【解题分析】

A．静电计可测量电势差，根据指针张角的大小，观察电容器电压的变化情况，无法判断电量的变化情况，故A错误；B．将极板间距离减小时，根据电容的决定式，可知电容变大，而电量不变，根据可知，电容器的电压减小，所以静电计指针偏转角变小，故B错误；C．两板间插入一块玻璃，介电常数变大，根据电容的决定式，可知电容变大，而电量不变，根据可知，电容器的电压减小，所以静电计指针偏转角变小，故C错误；D．将左极板上移减小正对面积，根据电容的决定式，可知电容变小，而电量不变，根据可知，电容器的电压变大，所以静电计指针偏转角变大，故D正确。故选D。5、D【解题分析】

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。A．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，故选项A错误；B．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。故选项B错误；C．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。故选项C错误；D．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。选项D正确。故选D。6、C【解题分析】在图甲的实验中，改变高度和平抛小球的初速度大小，发现两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动．不能得出水平方向上的运动规律．在图乙的实验中，通过频闪照片，发现自由落体运动的小球与平抛运动的小球任何一个时刻都在同一水平线上，知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同，所以平抛运动竖直方向上做自由落体运动．频闪照片显示小球在水平方向相等时间内的水平位移相等，知水平方向做匀速直线运动，C正确．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】

根据左手定则知粒子a带正电，粒子b、c带负电，故A错误；粒子在磁场中做圆周运动的周期：相同，粒子在磁场中的运动时间：，由于m、q、B都相同，粒子c转过的圆心角最大，则射入磁场时c的运动时间最大，故B正确；粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，粒子的动能，由于：q、B、m都相同，因此r越大，粒子动能越大，由图示可知，b的轨道半径r最大，则b粒子动能最大，故C错误；由牛顿第二定律得：，解得加速度：，三粒子q、B、m都相等，c在磁场中运动的半径最小，c的加速度最小，故D正确．所以BD正确，AC错误．8、BD【解题分析】

AB．由图看出，ab间电场线比cd间电场线密，而ab=bc，根据U=Ed定性分析可得ab间的电势差大于bc间电势差，即Uab＞Ubc，又Uab=φa-φb，Ubc=φb-φc联立得φa-φb＞φb-φc则得即φb＜4V，故A错误，B正确；CD．由上分析知：Uab＞Ubc，则知Uac＞2Ubc，而d与b电势相等，则Udc=Ubc，可得：Uac＞2Udc，根据电场力做功公式W=qU得知|Wac|＞2|Wdc|故C错误，D正确；故选BD。9、AD【解题分析】

当变阻器的滑动触头P向上移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析总电流的变化，即可知道a灯亮度的变化．由欧姆定律分析并联部分电压的变化，判断c灯亮度的变化．由通过c的电流与总电流的变化，分析通过b灯电流的变化，判断其亮度的变化．a、b、c三个灯泡的电阻都大于电源内阻，根据推论：外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，分析电源的输出功率如何变化。【题目详解】A、B项：当变阻器的滑动触头P向上移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流I增大，a灯变亮。并联部分电压减小，c灯变暗。由总电流增大，而通过c灯的电流减小，可知通过b灯的电流增大，b灯变亮，故A正确，B错误；C项：A、B、C三个灯泡的电阻都大于电源内阻，根据推论：外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，则知，当变阻器的滑动触头P向上移动时，外电路总电阻减小，电源输出的电功率增大，故C错误；D项：由于Ia=Ib+Ic，Ia增大，Ic减小，Ib增大，则知，流过b灯的电流变化值大于流过c灯的电流变化值，故D正确。故应选：AD。【题目点拨】本题是电路动态分析问题，按局部到整体，再局部分析电压、电流的变化．利用推论分析电源输出功率的变化。10、ACD【解题分析】

当水平速度v0产生的洛伦兹力小于重力时，小球逐渐减速到零，则摩擦力做功为；当水平速度v0产生的洛伦兹力等于重力时，小球做匀速直线运动，则摩擦力做功为零；当水平速度v0产生的洛伦兹力大于重力时，小球先做减速运动后做匀速直线运动，由动能定理可知，摩擦力做功为解得综上，故ACD正确B错误。故选ACD。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、ACDm1·OP=m1·OM＋m2·ON【解题分析】

(1)[1]A．要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须切线水平，故A正确；B．为了防止入射球反弹，应让入射球的质量大于被碰球的质量，故B错误；C．为了使两球发生对心碰撞，入射球和被碰球大小必须相同，故C正确；D．要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故D正确。故选ACD；(2)[2]小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相同，它们在空中的运动时间t相等，它们的水平位移x与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若两球相碰前后的动量守恒，则又代入得[3]若碰撞是弹性碰撞，则机械能守恒，由机械能守恒定律得将代入得12、1.500.50电流表内阻kS【解题分析】

(1)[1][2]由闭合电路欧姆定律可知：所以图乙中的U-I图像与纵坐标的交点表示电动势，故E=1.50V，图像的斜率表示内电阻，则：因为R0=