湖南省宁乡一中2024届高二物理第一学期期中学业质量监测试题含解析

湖南省宁乡一中2024届高二物理第一学期期中学业质量监测试题注意事项：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、真空中甲、乙两个固定的点电荷，相互作用力为F，若甲的带电量变为原来的2倍，乙的带电量变为原来的8倍，要使它们的作用力仍为F，则它们之间的距离变为原来的（）A．2倍 B．4倍 C．8倍 D．16倍2、图为远距离输电的电路原理图，则下列判断正确的是（）A．U1>U2 B．U2=U3C．I4<I2 D．I1>I23、关于涡流，下列说法中正确是A．真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置B．家用电磁炉工作时在电磁炉的面板上产生涡流来加热食物C．阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流4、如图所示，在某电场中画出了三条电场线，C点是A、B连线的中点。已知A点的电势φA＝30V，B点的电势φB＝－10V，则C点的电势()A．φC＝10V B．φC>10VC．φC<10V D．上述选项都不正确5、如图所示，三个灯泡是相同的，额定功率足够大，直流电源E1内阻可以忽略，交流电源E2的电动势有效值与E1相等，自感线圈电阻不计．当开关S接A点时，三灯亮度相同，当开关S接B点时（）A．甲、乙、丙三灯亮度相同 B．甲灯最亮，丙灯不亮C．甲灯和乙灯等亮，丙灯不亮 D．乙灯最亮，丙灯不亮6、如图所示，在某电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点，AB距离与BC距离相等，下列关于电势差正确的（）A．AB间电势差一定等于BC间电势差B．AB间电势差一定大于BC间电势差C．AB间电势差一定小于BC间电势差D．AB间电势差可能等于BC间电势差二、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，φ﹣x图表示空间某一静电场的电势φ沿x轴的变化规律，图象关于φ轴对称分布．x轴上a、b两点电场强度在x方向上的分量分别是Exa、Exb，则（）A．Exa＞ExbB．Exa沿x负方向，Exb沿x正方向C．同一点电荷在a、b两点受到的电场力方向相反D．将正电荷沿x轴从a移动到b的过程中，电场力先做正功后做负功8、轻绳一端通过光滑的定滑轮与物块P连接，另一端与套在光滑竖直杆上的圆环Q连接，Q从静止释放后，上升一定距离到达与定滑轮等高处，则在此过程中（）A．任意时刻P、Q两物体的速度大小满足vP<vQB．任意时刻Q受到的拉力大小与P的重力大小相等C．物块P机械能不守恒，Q一直加速上升D．当Q上升到与滑轮等高时，Q的机械能最大9、如图所示，在等量异种点电荷形成的电场中有A、B、C三点，A点为两点电荷连线的中点，B点为连线上距A点距离为d的一点，C点为连线中垂线上距A点距离也为d的一点，则下面关于三点电场强度E的大小、电势φ高低的比较，正确的是A．EB＞EA＞EC，B．EA＝EC＞EB，C．φA>D．φ10、1916年爱因斯坦建立广义相对论后预言了引力波的存在，2017年引力波的直接探测获得了诺贝尔物理学奖，科学家们其实是通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在，如图所示为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，A星的轨道半径大于B星的轨道半径，则下列说法中正确的是（）A．A的质量一定大于B的质量B．A的线速度一定大于B的线速度C．A的角速度等于B的角速度D．A的向心力大于B的向心力三、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）利用两个小球的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示。两个小球大小相同，质量不相等。主要实验步骤如下：①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2（）；②将斜槽靠近桌子边缘置于桌面上固定，使斜槽末端切线水平，在末端点挂上重垂线，在地面已经铺好的纸上记录重垂线所指位置O点；③不放置被碰小球b，让小球a从某固定点自由滚下，重复多次后记录落地点平均位置P；④在斜槽末端放置小球b，让小球a从同一点自由滚下，重复多次后记录两小球落地点平均位置M和N；⑤用米尺测量OP、OM、ON的距离。（1）a、b两小球中质量较大的是小球_________（填“a”或b”）。（2）因为两小球做平拋运动的时间相同，平拋运动的水平位移与初速度_________，所以在计算式中可以用水平位移取代初速度。（3）用测得的物理量来表示，只要满足关系式___________________________，则说明碰撞中动量是守恒的。12．（12分）某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值（约为10kΩ），除了Rx，开关S、导线外，还有下列器材供选用：A．电压表（量程0~1V，内阻约10kΩ）B．电压表（量程0~10V，内阻约100kΩ）C．电流表（量程0~1mA，内阻约30Ω）D．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.05Ω）E.电源（电动势1.5V，额定电流0.5A，内阻不计）F.电源（电动势12V，额定电流2A，内阻不计）G.滑动变阻器R0（阻值范围0~10Ω，额定电流2A）①为使测量尽量准确，电压表选用_______，电流表选用_______，电源选用_______。（均填器材的字母代号）；②画出测量Rx阻值的实验电路图_______。③该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会_______其真实值（填“大于”“小于”或“等于”），原因是_______。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，在点电荷+Q电场中的一条电场线上取a、b两点，Oa=Ob，当在a处放一电量为q=1.5×10﹣8C带正电的检验电荷时，受到的电场力为F=3×10﹣6N．设无穷远处的电势为零，φa=10V，φb=2V．电子的电量为－1.6×10﹣19C．(1)求b处的电场强度的大小、方向．(2)将电量q由a点移到b点，电场力做功是多少？若将电量q从a点移到无穷远处，则电场力做功又为多少？(3)若在b处放一个电子，它受到的电场力多大？方向怎样？14．（16分）如图所示，在竖直平面内有方向水平向右的匀强电场．一质量为m、电荷量为q的带正电小球，用长为L的不可伸长的绝缘细线挂于电场中的O点，小球静止时细线与竖直方向成30°的夹角（图中未画出）．现用外力将小球从静止时的位置拉到与O点等高的M点，细线伸直，然后无初速度释放，小球将通过O点正下方的P点．不计空气阻力，小球运动过程电荷量不变．求：(1)匀强电场场强的大小；(2)小球第一次经过P点时，细线拉力多大？15．（12分）电子撞击一群处于基态的氢原子，氢原子激发后能放出6种不同频率的光子，氢原子的能级如图所示，则[Failedtodownloadimage:/QBM/2018/4/12/1922571160887296/1924589100810240/STEM/c69c636c63004a4e868370208bacf12c.png](1)氢原子处于量子数n为多少的激发态？(2)电子的动能至少为多大？(3)观测到氢原子发射的不同波长的光中，其中最长波长光的能量为多少eV？

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】试题分析：由库仑定律可得：；当甲的带电量变为原来的2倍，即2Q；乙的带电量变为原来的8倍，即8q由于作用力相等，所以变化后距离变为原来的4倍故选B．考点：考查库仑定律的直接应用，点评：由库仑力公式可得出两次作用力的表达式，则可求得相等的相互作用力对应的距离．2、D【解题分析】

A．从电厂经过升压变压器，电压被提高，即故A错误；B．由于实际远距离输电中，输电线上存在损耗，因此故B错误；C．降压变压器，根据原副线圈电流与匝数成反比，因此故C错误；D．从电厂经过升压变压器，电压被提高，由电流与匝数成反比可知故D正确。故选D。3、B【解题分析】A项，真空冶炼路炉是用涡流来熔化金属对其进行冶炼的，炉内放入被冶炼的金属，线圈内通入高频交变电流，这时被冶炼的金属中产生涡流就能被熔化，故A项正确．B项，电磁炉利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场，当含铁质锅具放置炉面时，铁磁性锅体被磁化，锅具即切割交变磁感线而在锅具底部产生交变的涡流，恒定磁场不会产生涡流，故B项错误．C项，根据楞次定律，阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动，当金属板从磁场中穿过时，金属板板内感应出的涡流会对金属板的运动产生阻碍作用，故C项正确．D项，变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块的铁芯，以减小涡流，故D项正确．本题选不正确的，所以答案是：B综上所述本题答案是：B4、C【解题分析】试题分析：电场线的疏密表示电场的强弱．由图看出，ac段电场线比bc段电场线密，ac段场强较大，根据公式U=Ed定性分析a、c间与b、c间电势差的大小，再求解中点C的电势φc．解：由图看出，ac段电场线比bc段电场线密，ac段场强较大，根据公式U=Ed可知，a、c间电势差Uac大于b、c间电势差Ucb，即φa﹣φc＞φc﹣φb，得到φc＜．所以选项C正确．故选：C．点评：本题的关键是运用匀强电场中场强与电势差的公式定性分析电势差的大小．要注意公式使用的条件是匀强电场．常规题．5、D【解题分析】

电容器具有通交隔直的特性，电感有通直阻交的特性，而交流对电阻R没有影响．根据电感和电容的特性进行判断．【题目详解】由题，当单刀双掷开关S接A时，即为交流，三个灯亮度相同，说明电感L的感抗、电容C的容抗与电阻R相同，当S接B时，即为直流，电感L没有感抗，电容器具有隔断直流的作用，而交流与直流对电阻R没有影响，所以丙灯不亮，灯甲亮度不变，乙灯亮度增加，故B、D正确．故应选：BD．【题目点拨】本题要抓住电容器与电感器的特性：电容器具有通交流，隔直流，电感具有通直流、阻交流的特性．6、D【解题分析】

只有一条电场线无法确定场强的大小，若为匀强电场，则根据可知间电势差等于间电势差；若为正电荷形成的电场，则间电势差大于间电势差；若为负电荷形成的电场，则间电势差小于间电势差，故A、B、C错误，D正确；故选D。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、AB【解题分析】

在a点和b点附近分别取很小的一段d，由图象，a点段对应的电势差大于b点段对应的电势差，看做匀强电场有，可见Exa＞Exb，故A正确；沿电场方向电势降低，在O点左侧，Exa的方向沿x轴负方向，在O点右侧，Exb的方向沿x轴正方向，故B正确；由题可知，图为电势沿x轴的分量，B仅为沿电场沿x轴分量，并不是总的电场方向，所以不能判断出总的电场力的方向，所以知同一点电荷在a、b两点受到的电场力方向不一定相反，故C错误；将正电荷沿x轴从a移动到b的过程中，电场力先做负功后做正功，D错误；故选AB．【题目点拨】本题需要对电场力的性质和能的性质由较为全面的理解，并要求学生能灵活应用微分法；在x方向上取极小的一段，可以把此段看做是匀强电场，用匀强电场的处理方法思考，从而得到结论，此方法为微元法；故此题的难度较高．8、AD【解题分析】

A.将物块Q的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，Q沿绳子方向的分速度等于P的速度．当轻绳与杆的夹角为θ时，由速度的分解有：vP=vQcosθ，cosθ<1，则得vP<vQ.故A正确；B.P先向下做加速运动，处于失重状态，则绳的拉力大小小于P的重力大小，即Q受到的拉力大小小于P的重力大小，后向下减速，处于超重状态，拉力大小大于P的重力大小，故B错误；C.物块P下落过程中，绳子拉力对P做负功，则P的机械能减小．Q开始细线拉力沿竖直方向的分力大于重力，加速度方向向上，后来细线的拉力沿竖直方向的分力小于重力，加速度方向向下，Q先加速上升，后减速上升，故C错误；D.除重力以外其它力做的功等于物体机械能的增量，物块Q上升到与滑轮等高前，拉力做正功，机械能增加，物块Q上升到与滑轮等高后，拉力做负功，机械能减小．所以Q上升到与滑轮等高时，机械能最大．故D正确．故选AD【题目点拨】将物块Q的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，Q沿绳子方向的分速度等于P的速度．结合平行四边形定则求出P、Q速度的关系．通过绳子拉力对Q物体的做功情况，判断物块Q机械能的变化，从而得出何时机械能最大．9、AD【解题分析】

根据电场线的疏密分布知，A点的电场线比C点密，B点的电场线比A点密，则EB＞EA＞EC，A正确，B错误；等量的异种电荷的中垂线为等势线，则A点的电势与C点的电势相等，沿着电场线方向电势逐渐降低，则A点的电势大于B点电势。所以φA=φC＞φB．故C错误，D正确。故选AD。【题目点拨】虽然电场线不是实际存在的，但电场线的疏密可以体现电场强度的强弱；可以根据电场线方向来确定电势的高低；同时还考查了等量异种点电荷的电场线的分布，电场线与等势线相互垂直．10、BC【解题分析】

双星靠相互间的万有引力提供向心力，所以向心力相等，故：mArAω2=mBrBω2，因为rB＜rA，所以mB＞mA，即B的质量一定大于A的质量，故AD错误；双星系统中两颗恒星间距不变，是同轴转动，角速度相等，根据v=rω，因为rB＜rA，故vA＞vB，故BC正确；故选BC.【题目点拨】解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度。以及会用万有引力提供向心力进行求解。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、a成正比【解题分析】

（1）[1]．为防止两小球碰撞后，入射小球反弹，入射小球的质量应大于被碰小球的质量，即小球a的量m1。（2）[2]．因为两小球做平拋运动的时间t相同，水平位移x=vt所以即平抛运动的水平位移与初速度成正比，在计算式中可以用水平位移取代初速度。（3）[3]．要验证动量守恒定律，即验证，小球离开轨道后做平拋运动，它们拋出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得12、BCF大于电压表的读数大于待测电阻两端实际电压【解题分析】

①由于本题的被测电阻达到10kΩ，所以电源要选择电动势大的，然后根据电路电流选择电流表，电压表；②若采用限流接法，则电路中电流和电压变化不明显，故采用滑动变阻器的分压接法，根据和的关系分析电流表的接法；③根据电流表的接法判断实验误差所在；【题目详解】①[1][3]若选用电源1.5V，由于被测电阻很大，电路中电流非常小，不利于实验，即电源选用12V的，即F；则电压表就应该选取B；[2]电路中的最大电流为故选用电流表C。②[4]因为给的滑动变阻器的最大阻值只有10Ω，若采用限流接法，则电路中电流和电压变化不明显，故采用滑动变阻器的分压接法，由于，所以采用电流表内接法，电路图如图所示③[5][6]由于电流表的分压，导致电压测量值偏大，而电流准确，根据可知测量值偏大；【题目点拨】滑动变阻器的分压和限流接法的区别和选用原则：区别：(1)限流接法线路结构简单，耗能少；(2)分压接法电压调整范围大，可以从0到路端电压之间连续调节；选用原则：(1)优先限流接法，因为它电路结构简单，耗能较少；(2)下列情况之一者，须采用分压接法：①当测量电路的电阻远大于滑动变阻器阻值，采用限流法不能满足要求时（本题就是该例子）；②当实验要求多测几组数据（电压变化范围大），或要求电压从零开始调节；③电源电动势比电压表量程大得多，限流法滑动变阻器调到最大仍超过电压表量程时。电流表内接和外接的选用：当时，宜采用内接法，即大电阻用内接法；当时，宜采用外接法，即小电阻用外接法；可记忆为“大内