2024届广东省七校联合体高二物理第一学期期中学业水平测试试题含解析

2024届广东省七校联合体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、由能量守恒定律可知A．能量可以被消灭，也可以被创生B．因为能量是守恒的，所以不可能发生能源危机C．因为能量是守恒的，所以不需要节约能源D．不同形式的能量之间可以相互转化2、将一内阻是3k电压表的量程由0~3V扩大到0~15V，需要给它A．并联12k电阻 B．并联15k电阻C．串联12k电阻 D．串联15k电阻3、如图所示，真空中A、B两个点电荷的电荷量分别为和，放在光滑绝缘水平面上，A、B之间用绝缘的轻弹簧连接当系统平衡时，弹簧的伸长量为若弹簧发生的均是弹性形变，则A．保持Q不变，将q变为2q，平衡时弹簧的伸长量等于B．保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量小于C．保持Q不变，将q变为，平衡时弹簧的缩短量等于D．保持q不变，将Q变为，平衡时弹簧的缩短量小于4、如图所示，开关K闭合，在水平放置的平行板电容器间有一带电液滴P处于静止状态，若从某时刻起，液滴所带电荷量开始缓慢减小仍不为零为了使该液滴仍处于静止状态，可采取的措施是()A．其他条件不变，使电容器两极板距离缓慢增大B．开关K断开，其他条件不变，使电容器两极板缓慢靠近C．其他条件不变，将滑动变阻器的滑片缓慢向左移动D．其他条件不变，将可变电阻R阻值减小5、对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件才能在导体中产生恒定的电流？（）A．有可以自由移动的电荷B．导体两端有电压C．导体内存在电场D．导体两端加有恒定的电压6、在电场中我们已经学过，三个点电荷在同一条直线上均处于平衡状态时，定满足：“两同夹一异，两大夹一小，近小远大”．仿造上面的规律，假设有三根相同的通电长直导线平行放在光滑水平地面上的A、B、C三个位置并处于静止状态，截面如图所示．已知AB=BC，直线电流在周围产生的磁场的磁感应强度公式为，其中k是常数，I是导线中电流的大小，r是某点到导线的距离，关于三根导线中的电流方向和电流大小的比例关系，正确的是()A．A、B中电流方向一定相同B．A、C中电流方向一定相反C．三根导线中的电流强度之比为4：1：4D．三根导线中的电流强度之比为2：1：2二、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，竖直平面内有一固定的光滑椭圆大环，其长轴长BD=4L、短轴长AC=2L，劲度系数为k的轻弹簧上端固定在大环的中心0，下端连接一个质量为m、电荷量q、可视为质点的小环，小环刚好套在大环上且与大环及弹簧绝缘，整个装置处在水平向右的匀强电场中，将小环从A点由静止释放，小环运动到B点的速度恰好为0，已知小环在A、B两点时弹簧的形变量大小相等，则（）A．小环从A点运动到B点的过程中，弹簧的弹性势能一直增大B．小环从A点运动到B点的过程中，小环的电势能一直减小C．电场强度的大小E=D．小环在A点时受到大环对它的弹力大小F=mg+8、物理课上，教师做了一个“电磁阻尼”的实验：如图甲所示，AB两摆在通过磁场时，A摆很快停下来，B摆摆动了很长的一段时间。图乙是致远同学另找器材再来探究此实验的装置：A是由摆片和细杆组成的摆，其摆动平面通过电磁铁的两极之间，当绕在电磁铁上的励磁线圈未通电时，摆片可自由摆动，要经过较长时间才会停下来。当线圈通电时，摆动应当迅速停止。他连接好电路，经重复试验，均没出现摆动迅速停止的现象。对比老师的演示实验，下列四个选项中，正确的说法是（）A．老师实验中，A摆很快停下来的原因是摆上产生了感应电流B．老师实验中，B摆很长时间才停下来的原因是摆上没有产生感应电流C．致远同学没有成功的原因可能是所选线圈的匝数过多D．致远同学没有成功的原因可能是构成摆的材质是塑料的9、x轴上O点右侧各点的电场方向与x轴方向一致，O点左侧各点的电场方向与x轴方向相反，若规定向右的方向为正方向，x轴上各点的电场强度E随x变化的图象如下图所示，该图象关于O点对称，x1和－x1为x轴上的两点．下列说法正确的是A．O点的电势最低B．x1和－x1两点的电势相等C．电子在x1处的电势能大于在－x1处的电势能D．电子从x1处由静止释放后，若向O点运动，则到达O点时速度最大10、用如图所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图所示的U-I图线，由图可知A．电池电动势的测量值为1.40VB．电池内阻的测量值为1.0ΩC．外电路发生短路时的电流为0.40AD．电压表示数为1.20V时，电流表的示数I′＝0.2A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“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置示意图．已知a、b小球的质量分别为ma、mb，半径相同，图中P点为单独释放a球的平均落点，M、N是a、b小球碰撞后落点的平均位置.(1)本实验必须满足的条件是___________.A．斜槽轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端的切线水平C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放D．入射球与被碰球满足ma=mb(2)为了验证动量守恒定律，需要测量OP间的距离x1、OM间的距离x2和___________.(3)为了验证动量守恒，需验证的关系式是___________.12．（12分）为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R0的阻值，某同学利用DIS设计了如图甲所示的电路．闭合电键S1，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据，并根据测量数据计算机分别描绘了如图乙所示的M、N两条U﹣I直线．请回答下列问题：（1）根据图乙中的M、N两条直线可知______A．直线M是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的B．直线M是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的C．直线N是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的D．直线N是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的（2）图象中两直线交点处电路中的工作状态是（____）A．滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端B．该电源在该电路中的总功率最小C．定值电阻R0上消耗的功率为0.5WD．该电源在该电路中的效率达到最大（3）根据图乙可以求得定值电阻R0=____Ω，电源电动势E=___V，内电阻r=___Ω．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，倾角θ＝37°的光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个半径和质量不计的光滑定滑轮D，质量均为m＝1kg的物体A和B用一劲度系数k＝240N/m的轻弹簧连接，物体B被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板P挡住。用一不可伸长的轻绳使物体A跨过定滑轮与质量为M的小环C连接，小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆，当整个系统静止时，环C位于Q处，绳与细杆的夹角α＝53°，且物体B对挡板P的压力恰好为零。图中SD水平且长度为d＝0.2m，位置R与位置Q关于位置S对称，轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行。现让环C从位置R由静止释放，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2.求(1)小环C的质量M；(2)小环C运动到位置Q的速率v。(3)小环C通过位置S时的动能Ek及环从位置R运动到位置S的过程中轻绳对环做的功WT；14．（16分）如图所示，虚线左侧有一场强为E1=E的匀强电场，在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2=2E的匀强电场，在虚线PQ右侧距PQ为L处有一与电场E2平行的屏。现将一电子（电荷量为e，质量为m，重力不计）无初速度地放入电场E1中的A点，最后电子打在右侧的屏上，A点到MN的距离为，AO连线与屏垂直，垂足为O，求：(1)电子到MN的速度大小；(2)电子从释放到打到屏上所用的时间；(3)电子刚射出电场E2时的速度方向与连线夹角的正切值；(4)电子打到屏上的点到点O的距离15．（12分）如图所示，电荷量为e，质量为m的电子从A点沿与电场垂直的方向进入匀强电场，初速度为v0，当它通过电场中B点时，速度与场强方向成150°角，不计电子的重力，求：（1）电子经过B点的速度多大；（2）AB两点间的电势差多大．

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、D【解题分析】

ABC.自然界的总能量是守恒的，能量既不能被消灭，也不能被创生，但随着能量的耗散，能源可以利用的品质降低了，可利用的能源减少了，所以可发生有能源危机，所以我们要节约能源．故ABC错误；D.不同形式的能量之间可以相互转化，如动能与势能之间可以发生相互转化，故D正确；2、C【解题分析】

把一个电压表改装为量程更大的电压表需要串联分压电阻，应用串联电路特点可以求出串联电阻阻值。【题目详解】把量程为3V的电压表改装成15V的电压表需要串联分压电阻，由串联电路特点可知，分压电阻分压为12V，是电压表的4倍，串联电路两端电压与电阻成正比，由此可知，串联电阻阻值为电压表内阻的4倍，串联电阻阻值为：3kΩ×4=12kΩ，故C正确，ABD错误。故选C。【题目点拨】题考查了电压表的改装，知道电压表的改装原理是解题的前提与关键，应用串联电路特点即可解题。3、B【解题分析】

设弹簧的劲度系数为K，原长为x，当系统平衡时，弹簧的伸长量为x0，则有；A、保持Q不变，将q变为2q时，平衡时有，解得，故A错误；B、同理可以得到保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量小于，故B正确；C、保持Q不变，将q变为−q，如果缩短量等于，则静电力大于弹力，故会进一步吸引，故平衡时弹簧的缩短量大于，故C错误；D、保持q不变，将Q变为−Q，如果缩短量等于，则静电力大于弹力，故会进一步吸引，故平衡时弹簧的缩短量大于，故D错误；故选B．【题目点拨】根据库仑定律及胡克定律列式分析，电荷量变化，库仑力变化，两球的距离变化，弹力变化，根据平衡条件列方程计算即可．4、B【解题分析】试题分析：若使液滴处于静止状态，mg=Eq，E=U/d，液滴所带电荷量减小，为了使该液滴仍处于静止状态，E应增大．其他条件不变，使电容器两极板距离缓慢增大，E减小，液滴应向下运动，A错误；开关K断开，其他条件不变，使电容器两极板缓慢靠近，E不变，液滴仍处于静止状态，B正确；将滑动变阻器的滑片缓慢向左移动，R上电压增大，液滴将向上运动，C错误；将可变电阻R阻值减小，R上电压将减小，液滴将下运动，D错误．考点：电容器、恒定电流的电路5、D【解题分析】试题分析：A、金属导体中就存在自由电荷，但不一定能形成恒定的电流；错误B、导体两端有电压时，导体中有电流，但不一定产生恒定电流；错误C、导体内存在电场，导体中可能形成短暂的电流，不一定能形成持续稳定的电流；错误D、导体两端存在着恒定的电压时，导体中产生持续的恒定电流；正确故选D考点：电流和电压的概念点评：掌握产生电流的条件：一是导体内有自由电荷；二是导体两端存在电压；要产生恒定的电流导体的两端电压要恒定不变。6、D【解题分析】根据“两同夹一异”规律，A、B中电流方向一定相反，A、C中电流方向一定相同；选项AB错误；B、C导线在A处产生的磁场满足：；A、C导线在B处产生的磁场满足：；联立解得，三根导线中的电流强度之比为IA：IB：IC=2：1：2，选项D正确，C错误；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、BCD【解题分析】

已知小环在A、B两点时弹簧的形变量大小相等。故小环在A点时弹簧压缩量为12L，在B点时弹簧伸长12L，小环从A点运动到B点的过程中，弹簧的形变量先减小后变大，则弹性势能先减小后增大，故A错误；小环从A点运动到B点的过程中，小环沿电场线方向水平运动2L，故小环的电势能一直减小，故B正确；整个过程由能量守恒定律得，Eq•2L=mgL，得E=mg2q，故C正确；小环在A点时，弹簧压缩12L，受到大环对它的弹力为mg+128、AD【解题分析】

AB．老师实验中，A摆很快停下来的原因是摆上产生了感应电流从而阻碍磁通量的变化，选项A正确，B错误；C．线圈的匝数越多，受阻碍作用越明显，则线圈越容易停下来，选项C错误；D．如果材质是塑料的，则不会产生感应电流，则线圈不会受到磁场力作用不会很快停下来，选项D正确。故选AD.9、BD【解题分析】试题分析：沿电场方向电势减小，所以在x轴左侧O点的电势最大，在x轴右侧O点的电势也是最大的，故O点的电势最大，A错误；和两点关于x轴对称，电场强度的大小相等，从O点到和从O点到电势降落相等，故和两点的电势相等，故B正确；根据公式，由于和两点的电势相等，所以电子在这两点的电势能相等，故C正确；电子运动过程中电势能与动能之和恒定，由于O点的电势最高，而负电荷在高电势处的电势能小，故在O点的电势能最小，即在O点的动能最大，故D正确．考点：考查了电势，电势能，电场强度10、ABD【解题分析】

A、由图象可知，电源U﹣I图象与纵轴交点坐标表示电源的电动势，则知电源的电动势为1.40V，故A正确；B、电源的内阻r＝||Ω＝1Ω，故B正确；C外电路发生短路时的电流I1.40A，故C错误；D、当电压表示数为1.20V时，I′A＝0.20A，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、BCON间的距离x3(或)【解题分析】

第一空.A.“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；B.要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；C.要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；D.为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求ma＞mb，故D错误.应填BC.第二空.要验证动量守恒定律定律，即验证：，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：，得：，因此实验需要测量：测量OP间的距离x1，OM间的距离x2，ON间的距离x3；第三空.由以上分析可知，实验需要验证:，或.12、BCAC21.51【解题分析】(1)定值电阻的U-I图线是正比图线，一定经过原点，故图线M是根据电压表V2和电流表A的数据画得的，电阻为2Ω；电源的U-I图线是向下倾斜的图线，故直线N是根据电压表V1和电流表A的数据画得的，电动势为1.5V，内电阻为1Ω；故选BC；

(2)当定值电阻和电源的电流、电压相等时，一定是电阻直接与电源相连；故滑动变阻器是短路，故A正确；滑动变阻器短路时，外电阻最小，总电流最大故电源总功率最大，故B错误；此时电阻的电压为1V，电流为0.5A，故功率为0.5W，故C正确；外电阻最小，效率最低，故D错误；

(3)定值电阻的U-I图线是正比图线，斜率表示电阻，为2Ω；图线N的纵轴截距表示电动势，为1.5V；斜率表示内电阻，为1Ω；点晴：解决本题关键理解电源的U-I图像斜率的物理意义即为纵轴截距表示电动势，斜率表示电源内电阻．四、计算题：本题共2