河北武邑中学2024届高二物理第一学期期中学业水平测试试题含解析

河北武邑中学2024届高二物理第一学期期中学业水平测试试题请考生注意：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，a、b分别表示A、B两辆小车从同一地点同时开始运动的v-t图象．下列关于两辆小车的运动说法正确的是（）A．A、B两车运动方向相反B．A车的加速度大小为1.75m/s2，方向与A车运动方向相同C．8s内B车的平均速度为2m/sD．8s末两车相距68m2、通过一阻值R=100Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1s．电阻两端电压的有效值为A．12V B．4V C．15V D．8V3、智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生，它是能直接给移动设备充电的储能装置。充电宝的转化率是指电源放电总量占电源容量的比值，一般在0.60﹣0.70之间（包括移动电源和被充电池的线路板、接头和连线的损耗）。如图为某一款移动充电宝，其参数见下表，下列说法正确的是（）容量10000mAh兼容性兼容大部分智能手机和平板电脑边充边放否保护电路是输入DC5V2AMAX输出USBl：DC5VlAUSB2：DC5V2.1A尺寸140×63×22mm转换率0.6显示方式液晶显示重量约285gA．充电宝充电时将电能转化为内能B．该充电宝最多能储存能量为3.6×106JC．该充电宝电量从零到完全充满电的时间约为2hD．该充电宝给电量为零、容量为3000mAh的手机充电，则理论上能充满2次4、关于静电场的电场线，下列说法正确的是（）A．电场线是闭合曲线B．电场线是真实存在的线C．在电场中，没有电场线的地方，场强为零D．两条电场线不相交是因为电场中的每一点只有一个确定的电场强度方向5、如图为某一电场的电场线，M、N、P为电场线上的三个点，M、N是同一电场线上两点，下列判断正确的是（）A．M、N、P三点中M点的场强最大B．M、N、P三点中N点的电势最高C．负电荷在N点的电势能大于在M点的电势能D．正电荷从M点自由释放，电荷将沿电场线运动到N点6、真空中放置两个点电荷，电量各为q1与q2，它们相距r时静电力大小为F．若将它们的电量分别减为和,距离也变为，则它们之间的静电力大小是：A．F B．F/2 C．2F D．4F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、在如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，各电表都看做理想表。闭合开关，滑动变阻器滑片P向右移动，若以ΔU1、ΔU2、ΔU3、ΔI分别表示电压表V1、V2、A．电压表V1、V2、V3和电流表A的示数分别是变小、变大、变小、变大B．电压表V1、V2、V3和电流表A的示数分别是变大、变小、变大、变小C．ΔUD．ΔU1ΔI、ΔU28、如图所示是等腰直角三棱柱，其中底面abcd为正方形，边长为L，它们按图示位置放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下面说法中正确的是（）A．通过abcd平面的磁通量大小为L2•BB．通过dcfe平面的磁通量大小为L2•BC．通过abfe平面的磁通量大小为零D．通过bcf平面的磁通量为零9、如图甲所示，a、b是电场线的两点。一带负电的粒子只在电场力作用下以一定的初速度从a点开始经b点向远处运动，粒子经过a、b两点时的速度分别为va、vb，其速度时间图象如图乙所示。下列说法正确的是（）A．a、b所处电场是匀强电场B．a、b所处电场是某个正电荷形成的电场C．b点的电场强度一定为零D．粒子的电势能先减小后增大10、如图所示，平行板电容器与电动势为的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略，一带负电油滴恰好静止于电容器中的P点，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则A．平行板电容器的电容将变大B．静电计指针张角将不变C．带电油滴所受的电场力变小，G表中有a→b的电流D．当液滴静止时，若先将电容器上极板与电源正极的导线断开，再将其下极板向下移动一小段距离，则带电油滴将向下运动三、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）某同学准备利用下列器材测量电源电动势和内电阻。A．干电池两节，每节电动势约为1.5V，内阻约几欧姆B．直流电压表V1、V2，量程均为0～3V，内阻约为3kΩC．定值电阻R0，阻值为5ΩD．滑动变阻器R，最大阻值50ΩE.导线和开关（1）该同学连接的实物电路如图所示，其中还有一根导线没有连，请补上这根导线_______。（2）实验中移动滑动变阻器触头，读出伏特表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1～U2图像如图所示，图中直线斜率为k，与横轴的截距为a，则电源的电动势E=________，内阻为r=___________(用k、a、R0表示)。（3）若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得电源内阻的测量值________其真实值，电源电动势E的测量值________其真实值。（选填“大于”、“小于”或“等于”）12．（12分）在做测量干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材可选用：A．干电池一节（电动势约1.5V）；B．直流电流表（量程为0~0.6A和0~3A，0.6A挡内阻为0.10Ω，3A挡内阻为0.025Ω）；C．直流电压表（量程为0~3V和0~15V，3V挡内阻为5KΩ，15V挡内阻为25KΩ）；D．滑动变阻器（阻值范围为0~15Ω，允许最大电流为1A）；E.滑动变阻器（阻值范围为0~1000Ω，允许最大电流为0.5A）；F.电键；G.导线若干根；H.电池夹。(1)按本实验要求的电路选电压表的量程为_______，选电流表的量程为_______，滑动变阻器选______，图有甲、乙两个可供选择的电路，应选用__________电路进行实验。(2)根据实验数据画出的U-I图线如图所示，则求得的电动势是_______V，内电阻________。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，A、B是位于竖直平面内、半径R=0.5m的圆弧形的光滑绝缘轨道，其下端点B与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度E=1×104N/C．今有一质量为m=0.1kg、带电荷量＋q=7.5×10－5C的小滑块(可视为质点)从A点由静止释放．若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.05，取g=10m/s2，求：（1）小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时对B点的压力．（2）小滑块在水平轨道上通过的总路程．（3）判定小滑块最终能否停止运动，如能：计算其最终位置予以表述；如不能：定性判定其最终运动状态。（可能用到的三角函数：tan37°=0.75）14．（16分）同步回旋加速器结构如图所示，轨道磁铁产生的环形磁场在同一时刻处处大小相等，带电粒子在环形磁场的控制下沿着固定半径的轨道做匀速圆周运动，穿越沿途设置的高频加速腔从中获取能量.如题图所示．同步加速器中磁感应强度随被加速粒子速度的增加而增加，高频加速电场的频率与粒子回旋频率保持同步．已知圆形轨道半径为R，被加速粒子的质量为m、电荷量为+q，加速腔的长度为L，且L<<R,当粒子进入加速腔时，加速电压的大小始终为U，粒子离开加速腔时，加速腔的电压为零．已知加速腔外无电场、腔内无磁场；不考虑粒子的重力、相对论效应对质量的影响以及粒子间的相互作用．若在t=0时刻将带电粒子从板内a孔处静止释放，求：（1）带电粒子第k次从b孔射出时的速度的大小vk；（2）带电粒子第k次从b孔射出到第(k+1)次到达b孔所经历的时间；（3）带电粒子第k次从b孔射出时圆形轨道处的磁感应强度Bk的大小；（4）若在a处先后连续释放多个上述粒子，这些粒子经过第1次加速后形成一束长度为l1的粒子束（l1<L），则这一束粒子作为整体可以获得的最大速度vmax．15．（12分）如图所示的电路中，电源电动势E=6.0V，内阻r=0.6Ω，电阻R2=0.5Ω，当开关S断开时，电流表的示数为1.5A，电压表的示数为3.0V，试求：(1)电阻R1和R3的阻值；(2)当S闭合后，电压表的示数和电源的输出功率各为多少?

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、B【解题分析】

A．A、B两车的速度均为正值，运动方向相同，选项A错误；B．因v-t图像的斜率等于加速度，则A车的加速度大小为加速度为正值，方向与A车运动方向相同，选项B正确；C．8s内B车的位移平均速度为选项C错误；D．图像与坐标轴围成的面积等于位移，则8s末两车相距，选项D错误。2、B【解题分析】

根据电流的热效应计算电流的有效值：可得流过电阻的电流的有效值：A电阻两端电压的有效值为：V故B正确．3、D【解题分析】

充电宝充电时将电能转化为化学能，不是内能；故A错误；该充电宝的容量为：q=10000mAh=10000×10﹣3×3600=3.6×104C，该电池的电动势为5V，所以充电宝储存的能量：E=E电动势•q=5×3.6×104=1.8×105J；故B错误；以2A的电流为用电器供电则供电时间；故C错误；由于充电宝的转化率是0.6，所以可以释放的电量为：10000mA•h×0.6=6000mAh，给容量为3000mAh的手机充电的次数：n==2次；故D正确；故选D。【题目点拨】本题考查读取电池铭牌信息的能力。解答的关键是要知道电池的容量是指电池所能释放的总电量。4、D【解题分析】

A．电场线是由正电荷指向负电荷、正电荷指向无穷远和无穷远指向负电荷三种情况，电场线是不闭合的曲线，A错误；B．电场线是为了描述电场假想的曲线，B错误；C．电场中，用电场线的疏密程度表示电场强度的大小，没有电场线的地方也有电场强度的，电场强度不为零，C错误；D．电场线的切线方向表示电场强度的方向，空间同一位置电场强度只有一个方向，因此两条电场线不相交，即两条电场线不相交是因为电场中的每一点只有一个确定的电场强度方向，D正确。故选D。5、C【解题分析】

电场线的疏密反应了场的强弱，N点处电场线最密，所以N点场强最大，故A错误；顺着电场线的方向，电势降低，所以M点的电势最高，故B错误；根据EP=qφ，φM＞φP＞φN可知，负电荷在N点电势能大于在M点的电势能，故C正确；在M点静止释放，正电荷在电场力的作用下运动，但是运动轨迹并不是电场线，故D错误。故选C。【题目点拨】解答此题的关键是知道电场线的特点：电场线的疏密反应了场的强弱；顺着电场线的方向，电势降低．判断电势能的大小也可通过电场力做功来判断：电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加．6、A【解题分析】

由库仑定律的可得，原来它们之间的库仑力为，变化之后它们之间的库仑力为，所以A正确，BCD错误．故选A．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、AC【解题分析】

AB、当滑动变阻器的滑动片P向右移动时，变阻器接入电路的电阻减小，总电阻减小，则电路中的总电流增大，则电流表A的示数变大；根据欧姆定律可知R2的电压增大，电压表V2示数变大；内电压增大，则路端电压减小，电压表V3示数变小。R2的电压增大，路端电压减小，则R1的电压减小，则电压表VCD、根据全电路欧姆定律知：ΔU2+ΔU3=ΔU1，故C正确。由U1=E-IR故选AC【题目点拨】当滑动变阻器的滑动片P向右移动时，变阻器接入电路的电阻减小，总电阻减小，电路中的总电流增大，由欧姆定律分析并联部分两端电压的变化和路端电压的变化，再判断R28、BCD【解题分析】通过ABCD平面的磁通量大小等于通过BEFC平面的磁通量，为，故A错误，B正确；ADFE平面与bcf平面和磁场平面平行，所以磁通量为零，故C正确；因整个三棱柱是封闭的；故整个三棱柱的磁通量为零；故D正确；故BCD．【题目点拨】本题要理解并掌握磁通量的一般计算式，知道公式中表示和垂直磁场平面的投影面积，其中夹角是平面与磁场垂直方向的夹角．9、CD【解题分析】

AC．在v-t图像中斜率代表加速度，由题图可知，在a、b两点处的加速度不同，其中b点的加速度为零，则b点的电场力为零，所以b点的场强为零，在a点的加速度不为零，则a点的电场力不为零，a点的场强不为零，所以a、b所处的电场不是匀强电场，故A错误，C正确；B．在v-t图像中可知，负电荷从a点到b点做加速度减小的加速运动，电场力的方向向右，场强方向向左，过b点后负电荷作减速运动，则场强方向向右，而正电荷形成的电场是从正电荷出发指向无穷远处，所以a、b所处电场不可能是某个正电荷形成的电场，故B错误；D．整个过程中，负电荷的动能先增大后减小，由于只受电场力作用，物体只发生动能和电势能的相互转化，根据能量守恒可知，粒子的电势能先减小后增大，故D正确。故选CD。10、BC【解题分析】

A.将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，导致极板间距增大，根据知，增大，则平行板电容器的电容将变小，故A错误；B.静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故B正确；C.电势差不变，增大，根据则电场强度减小，带电油滴所受的电场力变小，根据可知平行板电容器的电荷量减小，平行板电容器放电，G表中有的电流，故C正确；D.若先将电容器上极板与电源正极的导线断开，则电荷量不变，两极板间的电场强度：极板间距离发生变化，电场强度不变，则油滴所受电场力不变，带电油滴将静止，故D错误。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）如图（2）E=kk-1ar=R0k-1【解题分析】

（1）滑动变阻器串联在电路中，连线如图所示．

（2）根据E=U+Ir得，E=U2+U2-U1R0r，

解得U1＝R0+rU2r-ER0r

则k=R（3）利用等效电源分析，即可将电压表等效为电源内阻，故实验中测出的电动势应为电压表等效电阻分的电压，则其等效电源的输出电压小于电源的电动势；故可知电动势的测量值小于真实值；实验中测出的内阻应为实际电源内阻和电压表内阻并联的等效电阻，所以测得的内阻与实际值相比偏小。12、0-3V0-3A0-15Ω（D）甲1.50.75（0.7-0.8）【解题分析】

(1)[1]一节干电池的电动势最大为1.5V，则电压表选3V的量程就足够，15V的电压表精确度低且指针偏转角度小；[2]实验数据表明电路中的电流超过了0.6A，则电流表选择3A的量程；[3]因干电池内阻较小，为了让外电路的电压有明显变化且滑动变阻器方便调节，都需要先总阻值较小的D(15Ω)；[4]干电池的内阻较小，故选择电流表的内接法(对滑动变阻器而言，或电源内阻叫外接法)可以减小系统误差，故选甲电路。(2)[5][6]由图读出两组电压值和电流值：0.6A、1.0V和1.4A、0.4V，根据闭合电路的欧姆定律可知，图像的斜率大小等于内阻，则（0.70~0.80）电源电动势为四、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）1.5N（2）2.5m（3）滑块将以与和圆心与竖直平面的夹角为37°的一点为中心来回做往复运动【解题分析】(1)、设滑块在B点速度为v，对滑块从A到B的过程应用动能定理设滑块在B点对B点压力为F，轨道对滑块支持力为F′，由牛顿第三定律得，两力大小满足对滑块由牛顿第二定律得得由牛顿第三定律可知压力为1.5N；(2)、由于滑块在水平面上的滑动摩擦力故滑块最终将会不会静止在水平轨道上；又由于圆弧轨道是光滑的，滑块在圆弧轨道上也不会静止；当滑块到达B的速度恰好等于0时，滑块在水平面内的路程最大：设滑块在水平轨道上通过的总路程为s，对全程应用动能定理得得(3)、由(2)的分析可得，滑块在水平轨道和圆弧轨道上都不会静止，滑块将以某一点为中心来回做往复运动；设其平衡位置和圆心与竖直平面的夹角为θ，则所以θ=37