四川省成都市东辰国际学校2024届高二物理第一学期期中考试试题含解析

四川省成都市东辰国际学校2024届高二物理第一学期期中考试试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、图为描述某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个点，其电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，关于Ea、Eb、Ec的比较，下列说法正确的是（）A． B．C． D．2、由交流电动势瞬时值表达式e=102sin4πt(V)，可知()A．此交流电的频率是4π(Hz)B．此交流电的周期是4π(s)C．当t=0.5s时，此交流电动势有最大值D．当t=0时，产生此交流电的线圈平面与中性面重合3、如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则（）A．该卫星的发射速度必定大于11.2km/sB．卫星在同步轨道II上的运行速度大于7.9km/sC．在轨道I上，卫星在P点的速度小于在Q点的速度D．卫星在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道II4、奥斯特通过实验证实了通电直导线周围存在着磁场，通电直导线在某点处产生磁感应强度大小满足，I为直导线中电流强度的大小，r为该点到直导线的距离。如图所示，A、B、C三根通电直导线位于等腰直角三角形的三个顶点，其电流大小分别为3I、I、I，A、C导线的电流方向垂直于纸面向里，B导线的电流方向垂直纸面向外，O点为斜边AC的中点，B导线在O点处的磁感应强度大小为B，则O点的磁感应强度大小为（）A．0 B．2B C． D．5、四个相同的灯泡按如图所示连接，关于四个灯泡的亮度，下列结论中正确的是()A．A灯、B灯一样亮，C灯次之，D灯最暗B．A灯最亮，C灯次之，B与D灯最暗且亮度相同C．A灯最亮，B与C灯一样亮，D灯最暗D．A与B灯一样亮，C与D灯一样亮，但比A与B灯暗些6、如图，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，物体所受向心力是（）A．重力 B．弹力 C．静摩擦力 D．滑动摩擦力二、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、汤姆孙利用真空玻璃管测得了电子的电量与质量的比值，叫电子的比荷。大致测量方法是：①在同一区域中加上相互垂直的匀强电场和匀强磁场，控制场强和磁感应强度，让加速后的电子从O’位置进入该区域后做直线运动，打到荧光屏上O点；②撤去电场，电子束将打在荧光屏上P点。简化情形如图所示，为得到比荷A．需要直接测量电子进入O’位置时的速度vB．需要直接测出OP的距离，并根据仪器参数得到OO’的距离C．需要记录匀强电场的场强和匀强磁场的磁感应强度D．若撤去电场后玻璃管中漏入少量空气，电子运动会受到一定阻碍，比荷的测量值会偏大8、阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上，以下说法正确的是()A．电压的有效值为10VB．通过电阻的电流有效值为1AC．电阻消耗电功率为5WD．电阻每秒钟产生的热量为5J9、如图所示，、分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，由图可知（）A．电阻丝较细B．电阻丝电阻较大C．、都是非线性元件D．、串联后的电阻的I－U图线应在区域I中10、如图所示，竖直向上的匀强电场中，一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上，上端连接一带正电小球，小球静止时位于N点，弹簧恰好处于原长状态．保持小球的带电量不变，现将小球提高到M点由静止释放．则释放后小球从M运动到N过程中A．小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变B．小球重力势能的减少量等于小球电势能的增加量C．弹簧弹性势能的减少量等于小球动能的增加量D．小球动能的增加量等于电场力和重力做功的代数和三、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）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，实验室提供了小灯泡(2.5V,0.5A)、电流表、电压表以及滑动变阻器等实验器材：（1）图甲为实验中某同学连接好的实验电路图，在开关S闭合后，把滑动片P从A向B端移动过程中会观察到电压表读数变________(填“大”或“小”)。（2）某同学由测出的数据画出I—U图象，如图乙所示，当小灯泡两端电压为1.6V时，小灯泡的电阻值R＝________Ω，此时小灯泡的实际功率P＝________W。12．（12分）双流中学一研究性学习小组欲通过测定工业污水（含多种重金属离子）的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准（一般工业废水电阻率的达标值为ρ≥200Ω•m，如图1所示为该组同学所用盛水容器，其左、右两侧面为金属薄板（电阻极小），其余四面由绝缘材料制成，左右两侧带有接线柱．容器内表面长a=40cm，宽b=20cm，高c=10cm，将水样注满容器后，进行以下操作：(1)分别用多用电表欧姆挡的“×l00”、“×1K”两档粗测水样的电阻值时，表盘上指针如图2所示，则所测水样的电阻约为_________Ω．(2)为更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材；A．电流表（量程6mA，电阻RA为20Ω）B．电压表（量程15V电阻Rv约为10kΩ）C．滑动变阻器（0-20Ω，额定电流1A）D．电源（12V内阻约10Ω）E．开关一只、导线若干请在图3的实物图中完成电路连接．(3)正确连接电路后，闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量步骤，得出一系列数据如表所示，请在图4的坐标纸中作出U-I关系图线.(4)由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为_________Ω•m,据此可知，所测水样在电阻率这一指标上__________（选填“达标”或“不达标”）．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，两根光滑直金属导轨MN、PQ平行倾斜放置，它们所构成的轨道平面与水平面之间的夹角θ=37°，两轨道之间的距离L=0.5m。一根质量m=0.01kg的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，且接触良好，整套装置处于与金属杆垂直的匀强磁场中。在导轨的上端接有电动势E=4V、内阻r=1Ω的直流电源和电阻箱R．已知导轨与金属杆的电阻均可忽略不计，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s1．）金属杆ab始终静止在导轨上。(1)如果电阻箱接入电路中的电阻R=3Ω，磁场的方向可以随意调整，求满足条件的磁感应强度的最小值及方向。(1)如果磁场方向竖直向下，磁感应强度B=0.4T，金属导轨与杆的动摩擦因数μ=0.5，求为使金属杆静止，电阻箱接入电路中的电阻R的范围。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）14．（16分）为使带负电的点电荷在匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B,必须对该电荷施加一个恒力F,如图所示.已知AB=0.5m,恒力F=3×10-4N,F与AB的夹角α=37°,点电荷的电荷量q=3×10-7C,A点电势φA=60V,求：（1）电场强度的大小和方向（2）B点的电势.(不计重力,sin=0.6,cos=0.8)15．（12分）如图所示，质量m=5g、长L=10cm的金属棒MN，两端用两根细线悬挂，处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向竖直向下，棒中通有电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角，g取．求金属杆中电流的大小和方向．

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】

电场线越密集则场强越大，a点最稀疏，c点最密集，可知；A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论相符，选项B正确；C．，与结论不相符，选项C错误；D．，与结论不相符，选项D错误；2、D【解题分析】

AB：由交流电动势瞬时值表达式e=102sin4πt(V)可知，线圈转动的角速度ω=4πrad/s，则交流电的频率f=ω2π=4π2πC：当t=0.5s时，e=0V。故C项错误。D：当t=0时，e=0V，此时产生此交流电的线圈磁通量的变化率最小，磁通量最大，线圈平面与中性面重合。故D项正确。【题目点拨】中性面位置时(线圈与磁场垂直)，磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电动势、感应电流为零，电流方向发生改变；垂直中性面位置时(线圈与磁场平行)，磁通量为零，磁通量变化率最大，感应电动势、感应电流最大。3、D【解题分析】

了解同步卫星的特点和第一宇宙速度、第二宇宙速度的含义，当万有引力刚好提供卫星所需向心力时，卫星正好可以做匀速圆周运动：若是“供大于需”，则卫星做逐渐靠近圆心的运动；若是“供小于需”，则卫星做逐渐远离圆心的运动.【题目详解】11.2km/s是卫星脱离地球束缚的发射速度，而同步卫星仍然绕地球运动，故A错误；7.9km/s即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据v的表达式可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故B错误；根据开普勒第二定律，在轨道I上，P点是近地点，Q点是远地点，则卫星在P点的速度大于在Q点的速度，故C错误；从椭圆轨道Ⅰ到同步轨道Ⅱ，卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力，故D正确；故选D．【题目点拨】本题考查万有引力定律的应用，知道第一宇宙速度的特点，卫星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定．4、D【解题分析】

由几何关系可知，A、B、C三点与O点的距离相等，设为r，则B导线在O点处的磁感应强度大小为，方向由O指向A；则A导线在O点处的磁感应强度大小为，方向由O指向B；则C导线在O点处的磁感应强度大小为，方向沿由B指向O；由平行四边形法则可得O点的磁感应强度大小为。A.0。与上述结论不符，故A错误；B.2B。与上述结论不符，故B错误；C.。与上述结论不符，故C错误；D.。与上述结论相符，故D正确故选：D。5、B【解题分析】电路的连接特点是，B灯与D灯串联和C灯并联再和A灯串联，A灯在干路上，通过它的电流最大，A灯最亮，C灯中的电流大于B与D灯中的电流，C灯较亮，B灯与D灯最暗且亮度相同，综合以上分析，选项B正确．6、B【解题分析】

由图知，物体受重力、摩擦力和弹力，做匀速圆周运动合外力提供向心力，所以是弹力提供向心力，故B正确；A、C、D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、BCD【解题分析】

当电子匀速穿过电磁场时，有：Eq=Bqv，解得：v=EB，再根据电子在磁场中做圆周运动规律，测出OP以及OO′的距离，即可明确电子转动半径，再根据洛伦兹力充当向心力即可求出比荷，所以不需要测量速度；但需要记录匀强电场的场强和匀强磁场的磁感应强度以及直接测出OP的距离，并根据仪器参数得到OO′的距离，故A错误，BC正确；若撤去电场后玻璃管中漏入少量空气，电子运动会受到一定的阻碍，电子的速度减小，对应的半径减小，根据R=mvqB，可知：qm=v8、CD【解题分析】

A.由图象可知，交流电压最大值为，所以有效值为，故A错误；B.通过电阻的电流有效值为，故B错误；C.根据知电阻消耗的电功率P=5W，故C正确；D.电阻每秒产生热量，故D正确．所以选CD．9、AD【解题分析】

AB.图线的斜率表示电阻的倒数，图线a的斜率小于图线b的斜率，所以a的电阻大于b的电阻，根据电阻定律：知长度相同，材料相同，知a的横截面积小，b的横截面积大，即a较细，电阻较大，故A正确，B错误；C.由于它们的伏安特性曲线均为直线，故这两个电阻丝均为线性元件；故C错误；D.a、b串联后的电阻比a的电阻更大，其I－U图线的斜率更小，故两者串联后的电阻的I－U图线应在区域I中，故D正确。10、BC【解题分析】

A、由于有电场做功，故小球的机械能不守恒，小球的机械能与弹簧的弹性势能之和是改变的，故A错误．B、由题意，小球受到的电场力等于重力．在小球运动的过程中，电场力做功等于重力做功，小球从M运动到N过程中，出现的是重力势能减小转化为电势能，故B正确；C、释放后小球从M运动到N过程中，弹力做正功，弹簧弹性势能的减少量等于小球动能的增加量，故C正确．D、在小球运动的过程中，电场力做的负功等于重力做的正功，二者的和是1．故D错误．故选BC．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）大（2）4或4.00.64【解题分析】（1）由图示电路图可知，在开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑动片P移到A端；实验中滑动片P从从A向B端移动过程中会观察到电压表读数变大．

（2）由图象可知，当U=1.6V时，对应的电流为：I=0.40A，

则小灯泡的电阻值为：灯泡的实际功率为：P=UI=1.6×0.40=0.64W；

点睛：本题应明确：①若要求电流从零调或变阻器的全电阻远小于待测电阻时，变阻器应用分压式接法；②涉及到图象问题，可以表示出纵轴物理量与横轴物理量的函数表达式，然后再根据斜率和截距的概念讨论即可．12、1750135.5不达标【解题分析】【试题分析】(1)图乙中左图，指针位于刻度盘中央附近，误差较小，由此表读出水样的电阻；(2)要精确测量电阻值，需要电路中电压有较大的变化范围，而滑动变阻器阻值又远小于待测电阻，滑动变阻器要采用分压接法；根据两电表内阻与水样的电阻倍数关系，确定出采用电流表内接法，即可完成电路连接；(3)建立坐标系，采用描点法连线作图．(4)由图线斜率和电流表的内阻，求解水样的电阻，由电阻定律求解电阻率，与达标值为ρ≥200Ω•m比较，分析是否达标．(1)电阻的大小等于指针示数乘以倍率，得出水样的电阻约为：1750Ω；(2)因为要精确测量电阻值，需要电路中电压有较大的变化范围，而滑动变阻器阻值又远小于待测电阻，所以连线时滑动变阻器要用分压接法；又因为所测电阻的阻值约为1750Ω＞RARV，则采用电流表内接法，电路连接如图所示．(3)描点法作图，如图．（让绝大多数的点在直线上，其余各点均匀地分布在直线两侧．）(4)由图线斜率可知，总电阻为R总=UI=124.4×10-3Ω=2730Ω，又R=R【题目点拨】解决本题的关键掌握欧姆表的读数方法，以及掌握如何选择电流表的内外接、滑动变阻器的分压、限流接法．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