广西贺州市2024届高二物理第一学期期中考试试题含解析

广西贺州市2024届高二物理第一学期期中考试试题考生请注意：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，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中．一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦．在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中()A．PQ中电流先增大后减小B．PQ两端电压先减小后增大C．PQ上拉力的功率先减小后增大D．线框消耗的电功率先减小后增大2、一回旋加速器当外加磁场一定时，可把α粒子加速到v，它能把质子加速到的速度为A．vB．2vC．0.5vD．4v3、两个相同的很小的金属球，带电荷量之比为1:7；相距为r时两球之间相互排斥的力为F，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们之间的库仑力为A．B．C．D．4、如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入，沿曲线dpa打到屏MN上的a点，通过pa段用时为t.若该微粒经过P点时，与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏MN上．若两个微粒所受重力均忽略,则新微粒运动的()A．轨迹为pb,至屏幕的时间将小于tB．轨迹为pc,至屏幕的时间将大于tC．轨迹为pa，至屏幕的时间将大于tD．轨迹为pb,至屏幕的时间将等于t5、下列哪项科技的应用与电磁感应原理相关（）A．速度选择器 B．位移传感器 C．回旋加速器 D．电视显像管6、如图所示，在绝缘的水平面上方存在着匀强电场，水平面上的带电金属块在水平拉力F作用下沿水平面移动．已知金属块在移动的过程中，外力F做功32J，金属块克服电场力做功8.0J，金属块克服摩擦力做功16J，则在此过程中金属块的（）A．动能增加8.0J B．电势能增加24JC．机械能减少24J D．机械能增加48J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、磁流体发电机，又叫等离子体发电机，如图所示的燃烧室在近3000℃的高温下将气体全部电离为电子和正离子，即高温等离子体．高温等离子体经喷管提速后以1000m/s进入矩形发电通道．发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场，磁感应强度B=6T．等离子体发生偏转，在两极间形成电势差．已知发电通道长a=50cm，宽b=20cm，高d=20cm，等离子体的电阻率ρ=2Ω·m．则以下判断中正确的是A．发电通道上极板带正电，下极板带负电B．此电路不遵循闭合电路的欧姆定律C．当外接电阻为8Ω时，发电机供电电流为100AD．当外接电阻为4Ω时，发电机输出功率最大8、如图所示在光滑、绝缘的水平面上，沿一直线依次排列三个带电小球A、B、C(可视为质点)．若它们恰能处于平衡状态．那么这三个小球所带的电荷量及电性的关系，下面的情况可能的是()A．－9、4、－36 B．4、9、36C．－3、2、8 D．3、－2、69、如图所示的虚线为电场中的三个等势面，三条虚线平行且等间距，电势值分别为10V、19V、28V，实线是仅受电场力的带电粒子的运动轨迹，A、B、C是轨迹上的三个点，A到中心虚线的距离大于C到中心虚线的距离，下列说法正确的是()A．粒子在三点受到的静电力方向相同B．粒子带正电C．粒子在三点的电势能大小关系为EpC>EpB>EpAD．粒子从A运动到B与从B运动到C，静电力做的功可能相等10、用起重机把重量为2.0×104N的物体匀速提高5m，则下列判断正确的A．钢绳拉力做功为1.0×105JB．重力做功为-2.0×105JC．克服重力做的功为-2.0×105JD．物体所受的合力所做的总功为0三、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）要测绘一个标有“3V、0.2A”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V。(1)实验的电路图应选用下图中的________（填字母代号）A．B．C．D．(2)按照实验要求在图（a）中画出实物连线图________(3)在《描绘小灯泡伏安特性曲线》实验中选择“3V，0.5A”的小灯泡作为研究对象，备有下列器材：A．电流表(量程0～0.6A，内阻1Ω)B．电流表(量程0～3A，内阻1Ω)C．电压表(量程0～15V，内阻约10kΩ)D．电压表(0～3V，内阻约2kΩ)E.滑动变阻器(阻值0~100Ω)F.滑动变阻器(阻值0-10Ω)G.电源E=6VH.开关I.导线若干(4)为了测量准确，实验中应选用电流表________，电压表_______,滑动变阻器__________（填序号）(5)在本实验中，滑动变阻器应采用___________(填“分压”或“限流”)接法，电流表应采用______(填“内”、“外”)接法小灯泡，如果用实验所测数据来求电阻，则测量结果比真实数值要________（选填“大”或“小”）。(6)某同学在实验中得到如下一组U和I的数据：编号12345678U（V）0.200.601.001.401.802.202.603.00I（A）0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205①在图上画出U-I图线______。②从图线上可以看出，当功率逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是______；这表明导体的电阻随温度升高而__________。12．（12分）（1）如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置．关于这一实验，下列说法中正确的是_____A．打点计时器应接直流电源B．应先释放纸带，后接通电源打点C．需使用秒表测出重物下落的时间D．测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度（2）在用电火花计时器（或电磁打点计时器）研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出了一条纸带．已知计时器打点的时间间隔为0.02s，他按打点先后顺序每5个点取1个计数点，得到了O、A、B、C、D等几个计数点，如图所示，则相邻两个计数点之间的时间间隔为_____s．用刻度尺量得OA＝1.50cm、AB＝1.90cm、BC＝2.30cm、CD＝2.70cm．由此可知，纸带做_____运动（选填“匀加速”或“匀减速”），打C点时纸带的速度大小为_____m/s．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）如图所示空间，存在水平向右的匀强电场，半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m、带正电的珠子(可视为质点)，珠子所受静电力是其重力的。将珠子从环上最低位置A点静止释放，求：(1)珠子所能获得的最大动能和在最大动能处环对珠子的作用力；(2)要使珠子恰好能绕圆环做完整的圆周运动，则应在A点给珠子以多大的初速度？14．（16分）如图所示，固定在竖直平面内的绝缘细半圆管轨道在C点与绝缘的水平地面平滑连接，半圆管的半径R=1.6m，管内壁光滑，两端口C，D连线沿竖直方向，CD右侧存在场强大小E=1.5×103N/C、方向水平向左的匀强电场；水平面AB段表面光滑，长L1=6.75m，BC段表面粗糙，长L2=5.5m。质量m=2.0kg、电荷量q=0.01C的带正电小球在水平恒力F=10.0N的作用下从A点由静止升始运动，经过一段时间后撤去拉力F，小球进入半圆管后通过端口D时对圆管内轨道有竖直向下的压力N(1)小球通过端口D时的速度大小vD(2)小球通过半圆管中点P时与圆管的作用力大小NP(3)撤去拉力F时小球的速度大小v015．（12分）一质量为0.5kg的小球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的图像如图所示。小球与水平地面碰撞后竖直反弹，离开地面时的速度大小为碰撞前的，该小球受到的空气阻力大小恒为f，小球与地面第一次碰撞的时间为∆t=s，取g=10m/s2。求:（1）小球受到的空气阻力的大小；（2）小球第一次和地面碰撞过程中受到地面的平均作用力的大小（小球和地面碰撞过程中受到的空气阻力忽略不计）。

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】

导体棒由靠近ad边向bc边匀速滑动的过程中，产生的感应电动势E=BLv，保持不变，外电路总电阻先增大后减小，由欧姆定律分析得知PQ中的电流先减小后增大，故A错误；PQ中电流先减小后增大，PQ两端电压为路端电压，由U=E-IR，可知PQ两端的电压先增大后减小．故B错误；导体棒匀速运动，PQ上外力的功率等于回路的电功率，而回路的总电阻R先增大后减小，由，分析得知，PQ上拉力的功率先减小后增大．故C正确；线框作为外电路，总电阻最大值为，则导体棒PQ上的电阻始终大于线框的总电阻，当导体棒向右运动的过程中电路中的总电阻先增大后减小，根据闭合电路的功率的分配关系与外电阻的关系可知，当外电路的电阻值与电源的内电阻相等时外电路消耗的电功率最大，所以可得线框消耗的电功率先增大后减小．故D错误．【题目点拨】本题一要分析清楚线框总电阻如何变化，抓住PQ位于ad中点时线框总电阻最大，分析电压的变化和电流的变化；二要根据推论：外电阻等于电源的内阻时电源的输出功率最大，分析功率的变化．2、B【解题分析】试题分析：根据，解得，被加速的粒子出离加速器时的半径R一定，则，则它能把质子加速到的速度为2v，故选B.考点：回旋加速器【名师点睛】此题是对回旋加速器的考查；关键是了解回旋加速器的原理，所有被加速的粒子出离加速器时的运动半径都等于加速器的D型盒的半径，根据此关系可求解速度之比；此题是中等题，考查学生对电磁仪器的了解.3、A【解题分析】由库仑定律可得：，当两相同金属小球带同种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量变为4：4，所以库仑力是原来的16：1．故选A.4、C【解题分析】试题分析：由动量守恒定律可得出粒子碰撞后的总动量不变，由洛仑兹力与向心力的关系可得出半径表达式，可判断出碰后的轨迹是否变化；再由周期变化可得出时间的变化．带电粒子和不带电粒子相碰，遵守动量守恒，故总动量不变，总电量也保持不变，由，得：，P、q都不变，可知粒子碰撞前后的轨迹半径r不变，故轨迹应为pa，因周期可知，因m增大，故粒子运动的周期增大，因所对应的弧线不变，圆心角不变，故pa所用的时间将大于t，C正确；【题目点拨】带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力，从而得出半径公式，周期公式，运动时间公式，知道粒子在磁场中运动半径和速度有关，运动周期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径，结合几何知识分析解题，5、B【解题分析】

A.速度选择器是利用了电场加速和电场偏转的原理，故A错误；B.位移传感器是利用改变磁通量来改变电流的原理，是电磁感应原理，故B正确；C.回旋加速器利用磁场使带电粒子旋转，电场使粒子加速。故C错误；D.电视显像管利用了电场加速和电场偏转的原理。故D错误；6、A【解题分析】本题考查的是对功能关系的理解问题，根据动能定理，合外力对物体做的功为等于其动能的增加量，A正确；金属块克服电场力做功8.0J，电势能增加也是8J，B错误；机械能增加了8J，CD错误；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、ACD【解题分析】

A.根据左手定则可知正电荷向上极板偏转，负电荷向下极板偏转，故A正确；B.磁流体发电机有内电阻，此电路同样遵循闭合电路的欧姆定律，故B错误；C.由等离子体所受的电场力和洛伦兹力平衡得:则得发电机的电动势为:发动机的内阻为:当外接电阻为8Ω时，发电机供电电流为故C正确；D.电源内阻等于4Ω，当电源的内外电阻相等时输出功率最大，故D正确；8、AD【解题分析】

因题目中要求三个小球均处于平衡状态，故可分别对任意两球进行分析列出平衡方程即可求得结果．三个小球只受静电力而平衡时，三个小球所带的电性一定为“两同夹一异”，且在大小上一定为“两大夹一小”．AD．AD均满足“两同夹一异”且“两大夹一小”，故AD正确．BC．根据电场力方向来确定各自电性，从而得出“两同夹一异”，因此BC均错误．9、AC【解题分析】

根据电场线垂直于等势面可知，粒子在三点受到的静电力方向相同，故A正确；由粒子的运动轨迹得知，所受静电力垂直等势面向左下，而电场方向垂直等势面向右上，则粒子带负电，故B错误；A、B、C三点电势大小关系为φA＞φB＞φC，因粒子带负电，根据Ep=qφ有EpA＜EpB＜EpC，故C正确；根据静电力做功W=qU，A、B两点之间的电势差大于B、C两点之间的电势差，则WAB＞WBC，故D错误．故选AC．【题目点拨】解决本题要掌握匀强电场的电场线、等势面分布的特点，知道物体做曲线运动时合力指向轨迹弯曲内侧，并能灵活运用这些知识分析带电粒子在电场中运动的问题．10、AD【解题分析】

A．物体匀速上升，则拉力等于重力，即F=mg=2.0×104N则钢绳拉力做功为WF=Fh=2.0×104×5J=1.0×105J选项A正确；B．重力做功为WG=-Gh=-2.0×104×5J=-1.0×105J选项B错误；C．克服重力做的功为1.0×105J，选项C错误；D．物体动能变化为零，根据动能定理可知，所受的合力所做的总功为0，选项D正确。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、DADF分压外小增大增大【解题分析】

(1)[1]电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；电压表内阻远大于灯泡的电阻，则应采用电流表外接，电路选择D；(2)[2]电路连线如图：(4)[3][4][5]小灯泡额定电流为0.5A，则应选用电流表A，小灯泡额定电压为3V，则电压表选D；滑动变阻器要用分压电路，则滑动变阻器选择F；(5)[6][7][8]在本实验中，灯泡两端电压从0开始调节，则滑动变阻器应采用分压接法；电压表内阻远大于小灯泡电阻，则采用电流表应采用外接法；由于电压表的分流作用，使得电流的测量值偏大，则电阻测量结果比真实数值要小；(6)[9]根据描点法可得出对应的伏安特性曲线，如图所示[10][11]由图可知，功率逐渐变大时，小灯泡的温度不断升高，电阻增大，其原因是灯泡内阻随温度的升高而增大。12、D0.1匀加速0.25【解题分析】（1）打点计时器应接交流电源，故A错误；开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故B错误；我们可以通过打点计时器计算时间，不需要秒表，故C错误；测出纸带上两点迹间的距离，可知重物相应的下落高度，故D正确．（2）按打点先后顺序每5个点取1个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，纸带上相邻计数点的距离在增大，而且相邻计数点的距离之差不变，所以纸带做匀加速运动．利用匀变速直线运动的推论得：vC四、计算题：本题