河北省唐山市开滦二中2024届物理高二第一学期期中学业水平测试试题含解析

河北省唐山市开滦二中2024届物理高二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，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a和b，内有带电量为q的某种自由运动电荷．导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B．当通以从左到右的稳恒电流I时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U，且上表面的电势比下表面的低．由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为A．，负 B．，正C．，负 D．，正2、如图为智能吸尘器扫地机器人，其额定功率为30W，额定工作电压为12V。该扫地机器人的可充电电池容量为3000mAh，则A．额定工作电流为3AB．充满电后最长工作时间为3hC．电池充满电后总电荷量为CD．以额定电流工作时每秒消耗能量为30J3、一个电流计的满偏电流Ig=100μA，内阻为600Ω，要把它改装成一个量程为0.6A的电流表，则应在电流计上（）A．串联一个5.4kΩ的电阻 B．串联一个约0.1Ω的电阻C．并联一个约0.1Ω的电阻 D．并联一个5.4kΩ的电阻4、如图所示的四个图中，分别标明了通电导线在磁场中的电流方向、磁场方向以及通电导线所受磁场力的方向，其中正确的是（）A． B．C． D．5、有一个负载电阻值为R，当将它接在20V的直流电源上时，消耗的电功率为P，若将R接在图中的变压器的次级电路中消耗的电功率是。已知变压器的输入电压的最大值为200V，求此变压器的原、副线圈的匝数之比。（）A．5：1 B．1：5 C．1：10 D．10：16、如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为，电流表和电压表均为理想电表。只接通时，电流表示数为10A，电压表示数为12V；再接通，启动电动机工作时，电流表示数变为8A，则此时通过启动电动机的电流是（）A．2A B．8A C．50A D．58A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、A、B两个点电荷在真空中产生电场的电场线(方向未标出)如图所示.图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称.则下列说法中正确的(

)A．这两个点电荷一定是等量异种电荷B．这两个点电荷一定是等量同种电荷C．把某正电荷从C点移到D点所受电场力方向不变D．C点的电场强度可能比D点的电场强度小8、如图水平面的上方有竖直向上的匀强电场，平面上静止着质量为M的绝缘物块，一质量是m的带正电弹性小球，以水平速度v与物块发生碰撞，并以原速率返回，弹回后仅在电场力和重力的作用下沿着虚线运动，则下列说法正确的是（）A．弹回后球的机械能守恒B．弹回后轨迹是抛物线C．弹回后机械能与电势能的总和守恒D．弹回后动能增加.9、如图所示，半径为R的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球，现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速度，大小不同，则小球能够上升到的最大高度（距离底部）也不同，下列说法中正确的是（）A．如果，则小球能够上升的最大高度等于B．如果，则小球能够上升的最大高度小于C．如果，则小球能够上升的最大高度等于2RD．如果，则小球能够上升的最大高度等于2R10、如图所示，四个图象描述了对给定的电容器充电时，电容器电量Q、电压U

和电容C三者的关系，正确的图象有（）A． B． C． D．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）小华和小明在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，将实验数据记录在下表中：电压U/V0.000.200.400.701.001.301.702.102.50电流I/A0.000.140.240.260.370.400.430.450.46(1)实验室有两种滑动变阻器供选择：A．滑动变阻器（阻值范围0~10Ω、额定电流3A）B．滑动变阻器（阻值范围0~2000Ω、额定电流1A）实验中选择的滑动变阻器是________。（填写字母序号）(2)在图甲中用笔画线代替导线，将实验电路连接完整_______。(3)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至________（选填“左”或“右”）端。(4)利用表中数据，在图乙中画出小灯泡的U－I图线______。(5)他们在U－I图像上找到小灯泡工作电压为2.0V时坐标点，计算此状态的电阻值时，小明提出用图像上该点曲线斜率表示小灯泡的阻值；小华提出该点与坐标原点连线的斜率表示小灯泡的阻值。你认为________的方法正确。12．（12分）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化，一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题，实验室备有的器材是：电压表（3V，电阻约为3kΩ)、电流表（0～0.6A，电阻约为2Ω)、电池、开关、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干．实验时，要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压以上．（1）他们应选用图中图所示的____电路进行实验；（2）根据实验测得数据描绘出如图所示U－I图象，由图分析可知，小灯泡电阻随温度T变化的关系是________．（3）若用电动势为1.5V、内阻为3Ω的电源直接给小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是____W．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，虚线圆所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场，电子束经过磁场区后，其运动方向与原入射方向成θ角。设电子质量为m，电荷量为e，不计电子之间相互作用力及所受的重力。求：（1）电子在磁场中运动轨迹的半径R（2）电子在磁场中运动的时间t14．（16分）一个重力不计的带电粒子，以大小为v的速度从坐标的a点，平行于x轴射入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，并从x轴上b点射出磁场，射出速度方向与x轴正方向夹角为，如图求：（1）带电粒子在磁场中运动的轨道半径；（2）带电粒子的比荷及粒子从a运动到b点的时间；15．（12分）把带电量q=1×10-8C的正电荷，从无限远处移至电场中的A点，需克服电场力做功W=1.2×10-4J，求：(1)q在A点的电势能和A点的电势各是多少？(2)q未移入电场前A点的电势是多少？

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、C【解题分析】

因为上表面的电势比下表面的低，根据左手定则，知道移动的电荷为负电荷；根据电荷所受的洛伦兹力和电场力平衡可得：解得：因为电流为：解得：A.与分析不符，故A错误；B.与分析不符，故B错误；C.与分析相符，故C正确；D.与分析不符，故D错误．2、D【解题分析】

由题意可知考查电流强度、电荷量、能量的有关计算，根据相关公式计算可得。【题目详解】额定工作电流为，故A错误；充满电后最长工作时间为，故B错误。电池充满电后总电荷量为，故C错误；D．智能吸尘器扫地机器人，其额定功率为30W，以额定电流工作时每秒消耗能量为30J，故D正确。【题目点拨】mAh是电量的单位，电量除以电流强度等于放电时间。3、C【解题分析】

改装成电流表要并联电阻分流，其并联电阻阻值为故为并联0.1Ω的电阻。故选C。4、C【解题分析】

根据左手定则，A图导线受磁场力向下，A错误；B不受磁场力；C正确；D图所受磁场力方向应垂直于导线方向，D错误．5、D【解题分析】

当电阻接在直流电路中的时候，由可得，此时的功率为当功率为时，由可得，此时电阻的电压的有效值为，变压器的输入电压的有效值为所以变压器原、副线圈的匝数比为故选D。6、C【解题分析】

只接通S1时，由闭合电路欧姆定律，电池的电动势为E=U+Ir=12V+10×0.05V=12.5V车灯的电压为再接通S2后，流过电动机的电流为故ABD错误，C正确。

故选C。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】

电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到负电荷或无穷远处为止，从而判断两电荷的电性；判断由C到D点电场力的方向是否发生变化，可以从做功角度或者从场强叠加角度找出合场强的方向，从而判断电场力的方向；从电场线的疏密判断场强的大小；【题目详解】AB、根据电场线的特点：电场线从正电荷出发到负电荷终止，而且电荷A、B周围电场线分不情况完全一致，可知A、B是一定两个等量异种电荷，故A正确，B错误；

C、由图可知，中垂线MN为等势面，即CD两点电势相等，正点电荷q从C点移到D点，电场力不做功，可知电场力的方向与NM垂直，即水平方向，则正电荷从C点移到D点所受电场力方向不变，故C正确；

D、根据电场线的疏密可知，C点附近电场线密集，故C点的电场强度比D点电场强度大，故D错误。【题目点拨】常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握，同时注意等量异号电荷形成电场的对称性问题。8、BCD【解题分析】试题分析：弹回后，电场力做正功，所以球的机械能不守恒，A错误，弹回后，小球在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上在电场力和重力的作用下做加速运动，所以轨迹为一条抛物线，B正确，弹回后重力和电场力做功，没有外力做功，所以机械能与电势能的总和守恒,C正确，电场力做正功，且电场力大于重力，所以小球动能增大，D正确，考点：考查了小球在复合场中的运动点评：关键是对小球受力分析，根据力的运动的关系判断小球的运动情况，根据功能关系判断小球的能量变化9、ABD【解题分析】

A．如果，根据机械能守恒定律得解得故A正确；B．如果，根据机械能守恒定律得解得当根据竖直平面内的圆周运动知识可知小球在上升到处之前就做斜抛运动了，则小球能够上升的最大高度小于，故B正确；C．如果，根据机械能守恒定律得则h=2R但根据竖直平面内的圆周运动知识可知小球在上升到2R处之前就做斜抛运动了，则小球能够上升的最大高度小于2R，故C错误；

D．如果，根据机械能守恒定律得解得根据竖直方向圆周运动向心力公式可知，最高点的速度最小为，满足条件，所以可以到达最高点，即小球能够上升的最大高度为2R，故D正确。

故选ABD。10、BCD【解题分析】

ABD.根据可知对于给定的电容器来说，电容不随电量Q、电压U的变化而变化，故A错误；BD正确；C.根据可知在给定的电容器状况下，电荷量随电压的增加而增加，故C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、A左端小华【解题分析】

(1)[1]由表可知灯泡的电阻大约在几欧左右，为了便于测量，滑动变阻器选择0-10Ω的，故选A。(2)[2]由于灯泡的电压和电流从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法；电流表采用外接法。实物连线图如图所示：(3)[3]为了保护测量电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至最左端。(4)[4]小灯泡的U-I图线如图所示：(5)[5]根据欧姆定律可知，电阻的大小为该点与坐标原点连线的斜率，故小华正确。12、A电阻的阻值随温度的升高而增大0.18【解题分析】

（1）由于电压电流需从零开始测起，所以滑动变阻器采用分压式接法，正常工作时灯泡的电阻远小于电压表的内阻，属于小电阻，电流表采用外接法．故电路原理图选A；

（2）在该曲线中，任意点的坐标的斜率表示该点对应的电阻，从图中可知，小灯泡的电阻的阻值随温度的升高而增大．

（3）在图象中做出电源的伏安特性曲线，两图的交点为灯泡的工作点；由图可知，此是灯泡两端的电压为0.6V，电流为0.3A；故功率P=UI=0.18W．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）（2）【解题分析】（1）电子在磁场中受到的洛伦兹力提供电子做匀速圆周运动的向心力即：qvB＝m

由此可得电子做圆周运动的半径为：

（2）如图根据几何关系，可以知道电子在磁场中做圆周运动对圆心转过的角度为：α