2024届山东专卷博雅闻道高二物理第一学期期中学业水平测试试题含解析

2024届山东专卷博雅闻道高二物理第一学期期中学业水平测试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、关于电场强度与电势及等势面的描述，下面各种说法中正确的是()A．沿等势面移动电荷电场力不做功B．电场强度不变，电势也不变，电场强度大的地方，电势一定高C．电势为零的地方，电场强度一定为零D．电势降低的方向就是电场强度的方向2、一石块从楼顶自由落下，不计空气阻力，取g=10m/s2，石块在下落过程中，第1.0s末速度的大小为（）A．5.0m/sB．10m/sC．15m/sD．20m/s3、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4、根据电容器的电容的定义式C=Q/U，可知A．电容器带电的电量Q越多，它的电容C就越大，C与Q成正比B．电容器不带电时，其电容为零C．电容器两极之间的电压U越高，它的电容C就越小，C与U成反比D．电容器的电容大小与电容器的带电情况无关5、下列说法中正确的是()A．电子和质子都是元电荷;B．一个带电体的电荷量为205.5倍的元电荷;C．元电荷是最小的带电单位;D．元电荷有正、负之分.6、关于电场线的说法，正确的是()A．电场线是电场中实际存在的线B．电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假象的曲线C．电场线可以相交D．电场线都是平行等距的直线二、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、某负点电荷Q产生的电场中的一条电场线如图所示，A、B为电场线上的两点．以下判断正确的是()A．A、B两点电场强度的大小关系是EA＞EBB．B点的电场强度方向由B指向AC．质子由A点移动到B点电场力做负功D．质子由A点移动到B点电场力做正功8、如图ABCD的矩形区域，边长AB=2AD，质量m、带电量q的正电粒子以恒定的速度v从A点沿AB方向射入矩形区域，若该矩形区域充满沿A至D方向的匀强电场，则粒子恰好从C点以速度v1射出电场，粒子在电场中运动时间为t1，若该矩形区域充满垂直纸面的匀强磁场，则粒子恰好从CD边的中点以速度v2射出磁场，粒子在磁场中运动时间为t2，(粒子的重力不计)，则：A．v1>v2 B．t1<t2C． D．9、如图的电路中，电动机M与电炉L串联后两端接上恒定电压U，电动机M的线圈电阻与电炉的电阻相同，电动机正常工作，下列判断正确的是（ ）A．流过电动机的电流小于流过电炉的电流B．电动机的发热功率小于电炉的发热功率C．电动机两端电压大于电炉两端电压D．电动机的总功率大于电炉的总功率10、如图所示，为等边三角形，电荷量为的点电荷固定在A点．先将一电荷量也为的点电荷从无穷远处（电势为0）移到C点，此过程中，电场力做功为．再将从C点沿移到B点并固定。最后将一电荷量为的点电荷从无穷远处移到C点。已知以无穷远电势为零，点电荷的电场电势为，下列说法正确的有A．移入之前，C点的电势为B．从C点移到B点的过程中，所受电场力做的功为0C．从无穷远处移到C点的过程中，所受电场力做的功为D．在移到C点后的电势能为三、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）如图所示为验证动量守恒的实验装置示意图．若入射小球质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为则______A.

C.

为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是______填下列对应的字母A.直尺

游标卡尺

天平

弹簧秤

秒表设入射小球的质量为，被碰小球的质量为为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式用、及图中字母表示______成立，即表示碰撞中动量守恒．12．（12分）图是电子射线管的示意图。接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线。要使荧光屏上的亮线向下（z轴方向）偏转，在下列措施中可采用的是（）A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向C．加一电场，电场方向沿z轴负方向D．加一电场，电场方向沿y轴正方向四、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，光滑绝缘斜面高度h＝0.45m，斜面底端与光滑绝缘水平轨道圆弧连接，水平轨道边缘紧靠平行板中心轴线．平行板和三个电阻构成如图所示电路，平行板板长为l＝0.9m，板间距离d＝0.6m，R1＝3Ω，R2＝3Ω，R3＝6Ω．可以看为质点的带电小球，电量q＝－0.01C，质量m＝0.03kg，从斜面顶端静止下滑．（1）若S1、S2均断开，小球刚好沿平行板中心轴线做直线运动，求电源电动势E．（2）若S1断开，S2闭合，小球离开平行板右边缘时，速度偏向角tanθ＝，求电源内阻r．（3）若S1、S2均闭合，判断小球能否飞出平行板？14．（16分）在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以一定的初速度垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，已知ON＝d，如图所示．不计粒子重力，求：（1）粒子在磁场中运动的轨道半径R；（2）粒子在M点的初速度v0的大小；（3）粒子从M点运动到P点的总时间t．15．（12分）如图所示，带电小球A和B（可视为点电荷）放在倾角为的光滑固定绝缘斜面上，已知A球的质量为m，所带电荷量为+q，B球的质量为2m，所带电荷量为-q。沿斜面向上的恒力F作用于A球，可使A、B保持间距r不变沿斜面向上做匀加速直线运动，已知重力加速度为g，静电力常量为k，求：(1)加速度a的大小；(2)F的大小。

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、A【解题分析】试题分析：在同一等势面上移动电荷时，根据W=qU，由于任意两点间的电势差U为零，因此电场力不做功，故A正确；电场强度与电势没有直接关系，所以电场强度大的地方电势不一定高，电场强度不变电势也可能改变，故B错误；、电势为零，是人为选择的，电场强度为零的地方，电势不一定为零，故C错误；电势降低的方向不一定是电场强度的方向，只有电势降低最快的方向才是电场强度的方向，故D错误；故选A.【题目点拨】电场强度和电势这两个概念非常抽象，借助电场线可以形象直观表示电场这两方面的特性：电场线疏密表示电场强度的相对大小，切线方向表示电场强度的方向，电场线的方向反映电势的高低．2、B【解题分析】石块做自由落体运动，则石块做初速度为0，加速度为g的匀加速直线运动，根据匀加速直线运动的速度与时间的关系式v=v0+at可得第1s末石块的速度大小为：v=gt=10×1=10m/s

故选B.3、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．4、D【解题分析】

A．电容器带电的电量Q越多，两极之间的电压U越高，但电容不变，故A错误；B．电容反映本身的特性，电容器不带电时，电容并不为零，故B错误；C．电容表征电容器容纳电荷的本领大小，与电压U无关，给定的电容C一定，故C错误；D．电容表征电容器容纳电荷的本领大小，电容大小与电容器的带电情况无关，故D正确。故选D。5、C【解题分析】解：元电荷又称“基本电量”或“元电荷”．在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，无正负之分，也是物理学的基本常数之一，常用符号e表示，任何带电体所带电荷都是e的整数倍，故ABD错误，C正确．故选C．【点评】本题考查了对电学中基本概念的理解，对于这些基本概念一是加强记忆，二是加强练习，加深对其的理解．6、B【解题分析】

AB.电场线是人们为形象描述电场而假想的曲线，实际不存在，故A错误，B正确；C.电场强度是矢量，而电场线的切线方向表示场强的方向，所以电场线不能相交，故C错误；D.电场线越密的地方，电场强度越大，只有匀强电场的电场线是一簇等距平行的直线，故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、ABC【解题分析】由公式E=kQr2知，E与r2成反比，所以EA＞EB，故A正确；根据电场线的分布从无穷远处出发到负电荷终止，可知B点的电场强度方向由B指向A，故B正确；质子由A点移动到B点过程中，所受的电场力方向由B点到A点，电场力方向与位移方向相反，则电场力做负功，故C正确，D错误。所以ABC8、AC【解题分析】

分别画出粒子在电场和磁场中的运动轨迹，然后根据运动规律列出表达式进行求解．【题目详解】A．由于粒子是带正电，从A到C的过程中电势降低，因此电场力做正功，于是有v1>v，若在磁场中运动时，磁场对粒子不做功，于是有v2=v；因此可以得到：，故A正确；ＢＣＤ．粒子在电场中是做类平抛运动，所以在AB方向是匀速运动，即在磁场中做匀速圆周运动，由题可以确定圆心在D点，所以，又因为AB＝2AD，所以可求得：，因此，所以BD错误，C正确．故选ＡＣ【题目点拨】不能把类平抛运动转化为水平方向的匀速运动，竖直方向的匀加速运动，难以确定粒子在磁场中运动的圆心．9、CD【解题分析】

电动机M与电炉L串联，电流相等，根据焦耳定律分析放出的热量关系．电炉L是纯电阻电路，电动机是非纯电阻电路，根据欧姆定律分析L的电压与电流的关系，判断电动机两端电压的关系．根据能量守恒定律分析消耗的功率关系。【题目详解】A项：电动机与电炉串联，所以两者电流相等，故A错误；B项：电动机M与电炉L串联，电流相等，电阻相等，根据焦耳定律P=I2R可知，电动机的发热功率等于电炉的发热功率，故B错误；C项：设电动机M线圈电阻与电炉L的电阻均为R，电路中电流为I，根据欧姆定律得：电炉两端的电压UL=IR，电动机是非纯电阻电路，其电压UM＞IR，则有UM＞UL，所以电炉两端电压小于电动机两端电压，故C正确；D项：电动机消耗的功率PM=UMI，电炉消耗的功率PL=ULI，UM＞UL，则PM＞UL，即电动机的总功率大于电炉的总功率，故D正确。故应选：CD。【题目点拨】本题中电炉是纯电阻电路，电动机是非纯电阻电路，两个电路焦耳定律都适用，但欧姆定律只适用于电炉，不适用于电动机。10、BD【解题分析】

A.Q1从无穷远处（电势为0）移到C点的过程，根据电场力做功公式得：得：又U∞C=0-φC=-φC可得Q1移入之前，C点的电势为：故A错误。B.Q1移入之前，C点与B点的电势相等，两者间的电势差为0，根据W=qU知，Q1从C点移到B点的过程中，所受电场力做的功为0，故B正确。C.Q2从无穷远处移到C点的过程中，根据电场的叠加原理知，C点的电势为：Q2从无穷远处移到C点的过程中，根据题干中电势的定义可知W′=-2q（0-φC′）=4W故C错误。D.Q2从无穷远处移到C点的过程中，电场力做的功为4W，其电势能减少了4W，而Q2在无穷远处电势能为0，所以Q2在移到C点后的电势能为-4W，故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、(1)C(2)AC(3)【解题分析】

（1）为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变，故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量．为了使两球发生正碰，两小球的半径相同；（2）两球做平抛运动，由于高度相等，则平抛的时间相等，水平位移与初速度成正比，把平抛的时间作为时间单位，小球的水平位移可替代平抛运动的初速度．将需要验证的关系速度用水平位移替代．【题目详解】（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有m1v0=m1v1+m2v2

在碰撞过程中动能守恒故有m1v02=m1v12+m2v22

解得v1=v0

要碰后入射小球的速度v1＞0，即m1-m2＞0，m1＞m2，为了使两球发生正碰，两小球的半径相同，r1=r2，故选C

（2）P为碰前入射小球落点的平均位置，M为碰后入射小球的位置，N为碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度v1＝；碰撞后入射小球的速度v2＝；碰撞后被碰小球的速度v3＝；若m1v1=m2v3+m1v2则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，代入数据得：m1=m1+m2，所以需要测量质量和水平位移，用到的仪器是直尺、天平；故选AC．（3）若关系式m1=m1+m2成立，即表示碰撞中动量守恒．【题目点拨】本题是运用等效思维方法，平抛时间相等，用水平位移代替初速度，这样将不便验证的方程变成容易验证．12、B【解题分析】

A、加一磁场，磁场方向沿z轴负方向，由左手定则知电子受洛伦茨力的方向沿y轴负方向，电子不会沿z轴向下偏转，故A错误．B、加一磁场，磁场方向沿y轴正方向，由左手定则知电子受洛伦茨力的方向沿z轴负方向，电子沿z轴向下偏转，故B正确．C、加一电场，电场方向沿z轴负方向，电子受电场力沿z轴正方向，电子不会沿z轴向下偏转，故C错误．D、加一电场，电场方向沿y轴正方向，电子受电场力沿y轴负方向，电子不会沿z轴向下偏转，故D错误．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）18V（2）1Ω（3）能飞出【解题分析】

考查力电综合问题．【