云南省怒江州贡山三中2024届高二物理第一学期期中学业质量监测试题含解析

云南省怒江州贡山三中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．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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，电路中E＝3V，r＝0.5Ω，R0＝1.5Ω，变阻器的最大值R＝10Ω，现将R的阻值由零逐渐增大到10Ω的过程中，下列说法中正确的是（）A．当R＝2Ω时，R上消耗的功率最大B．当R＝1.0Ω时，R0上消耗的功率最大C．当R＝0.5Ω时，电源的输出功率最大D．当R＝0Ω时，电源的效率最大2、关于通电直导线周围磁场的磁感线分布，下列示意图中正确的是（）A． B． C． D．3、如图是质谱仪工作原理的示意图．带电粒子a、b经电压U加速（在A点初速度为零）后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处．图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则下列判断正确：A．a的质量一定大于b的质量B．a的电荷量一定大于b的电荷量C．a运动的时间小于b运动的时间D．a的比荷（qa/ma）小于b的比荷（qb/mb）4、关于电场，下列说法中错误的是(

)A．只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场B．电场只能存在于真空中和空气中,不可能存在于物体中C．电场是一种物质,它与其他物质一样,不依赖我们的感觉而客观存在D．电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本的性质是对放在其中的电荷有力的作用5、在水平面内有一固定的U型裸金属框架，框架上静止放置一根粗糙的金属杆ab，整个装置放在竖直方向的匀强磁场中，如图所示．下列说法中正确的是()A．只有当磁场方向向上且增强，ab杆才可能向左移动B．只有当磁场方向向下且减弱，ab杆才可能向右移动C．无论磁场方向如何，只要磁场减弱，ab杆就可能向右移动D．当磁场变化时，ab杆中一定有电流产生，且一定会移动6、某同学要把一个量程为200A内阻为300的直流电流计，改装成量度范围是0～4Ｖ的直流电压表则应（）A．串联19.5kB．串联19.7kC．并联19.5kD．并联19.7k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,在场强大小为E的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球,另一端固定在O点。把小球拉到使细线水平的位置A,然后将小球由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平成θ=60°的位置B时速度为零，A．小球重力与电场力的关系是mg=B．小球重力与电场力的关系是mg=C．小球在A点和B点的加速度大小相等D．小球在B点时,细线拉力为2Eq8、一单摆在地球表面做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）如图所示，则A．此单摆的固有频率为0.5HzB．此单摆的摆长约为1mC．若摆长增大，单摆的固有频率减小D．若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动9、带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：①在电场线上运动；②在等势面上做匀速圆周运动。该电场可能由（）A．一个带正电的点电荷形成B．一个带负电的点电荷形成C．两个带等量正电的点电荷形成D．两个带等量负电的点电荷形成10、如果用同一回旋加速器分别加速氚核(13H)和a粒子(24A．加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大速度较大B．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大速度较小C．带电粒子获得的最大动能与加速器两D形盒间电压大小无关D．经加速器加速后，氚核获得的最大动能较小三、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）现在要测量一只额定电压U＝3V的小灯泡L的额定功率P(约为0.3W)。实验室备有如下器材：电流表A1(量程为200mA，内阻r1＝10Ω)电流表A2(量程为300mA，内阻约为5Ω)定值电阻R(10Ω)滑动变阻器R1(0～100Ω，0.5A)电源E(E＝5V，不计电源内阻)单刀开关一个、导线若干(1)请设计出实验电路，并画在如图所示的虚线框内，注意滑动变阻器要采用限流接法________。(2)①按设计好的电路图连接好电路，开关S闭合前，滑片P应移至阻值最大位置；②闭合开关S，移动滑片P，使电流表A1的示数I1＝150mA，同时记下此时电流表A2的示数I2；③断开开关S，拆除电路，整理器材。实验中计算灯泡额定功率的表达式为P＝_________。(用题中给定的符号以及(2)中涉及的记录符号来表示)12．（12分）如图所示为探究“感应电流方向的规律”实验装置，(1)下列电表中最适合该实验的是______填选项字母（2）把磁铁放在线圈内不动______

感应电流．填“有”或“无”（3）实验发现，如果把磁铁由图示位置向上抽出，电流计指针向右偏。现将磁铁由图示位置向下抽出，则电流计指针向_________偏。填“左”或“右”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，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为mg，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g．（1）若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放，求滑块到达与圆心O等高的C点时，受到轨道的作用力大小？（2）改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小？（3）在（2）问中，求s的大小？14．（16分）有一个电流表G，内阻，满偏电流，要把它改装为0—15V的电压表．(1)要串联多大的电阻？(2)改装后电压表的内阻多大？15．（12分）如图，一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为0.1T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与一电动势为11V的电池相连，电路总电阻为1Ω．已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm，重力加速度大小取10m/s1．判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量．

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】

A．将电阻R0和电源等效成新的电源，当外电路电阻与等效电源内电阻相等时，等效电源的输出功率最大；将电阻R0和电源等效成新的电源，当外电路电阻与等效电源内电阻相等时，等效电源的输出功率最大；故当Rx=R0+r=2Ω等效电源的输出功率最大，即变阻器上消耗的功率最大；故A项正确；B．由公式可知，当电流最大，R0的功率最大，由闭合电路欧姆定律可知，当R=0时，电流最大，R0的功率最大，故B项错误；C．当外电阻与电源内阻越接近，电源的输出功率越大，所以当R=0时，电源的输出功率最大，故C项错误；D．电源的效率为所以当外电阻最小时，电源的效率最小，即当R=0时，电源的效率最小，故D项错误。2、A【解题分析】试题分析：通电导线周围的磁场方向，由右手螺旋定则来确定．解：A、伸开右手，大拇指方向为电流方向，则四指环绕方向为逆时针．故A正确；B、伸开右手，大拇指方向为电流方向，则四指环绕方向为逆时针．而图为顺时针，故B错误；C、直导线周围的磁感线应该是一系列的同心圆，故C错误；D、直导线周围的磁感线应该是一系列的同心圆，故D错误；故选A点评：右手螺旋定则也叫安培定则，当直导线时，右手大拇指方向为电流的方向，四指环绕方向为磁场方向；当环形导线时，四指环绕方向为电流方向，右手大拇指方向为环内的磁场方向．3、C【解题分析】试题分析：设粒子经电场加速后的速度大小为v，磁场中圆周运动的半径为r，电荷量和质量分别为q、m，打在感光板上的距离为x．根据动能定理qU=mv2得，v=．由qvB=m得，r==．则x=2r=，得到，由图，xa＜xb，U、B相同，故>，ABD错误；T=，粒子运动时间t=T=，故ta<tb，C正确；考点：质谱仪【名师点睛】本题属于带电粒子在组合场中运动问题，电场中往往用动能求速度，磁场中圆周运动处理的基本方法是画轨迹．根据动能定理求出粒子出加速电场时的速度，通过洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律求出轨道半径的关系式，从而比较a、b的电量和质量的关系．4、B【解题分析】

电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质；电场这种物质与通常的实物不同，它不是由分子原子所组成，虽然它看不见，但不是人为设想出来，它是客观存在的；电荷之间的库仑力是通过电荷产生的电场发生的，电场的基本特征是对处在它里面的电荷有力的作用．【题目详解】A、电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质，只要有电荷，就一定有电场，故A正确；BC、电场是一种特殊物质，在真空中，物体内都能存在，虽然看不见，但不是人为设想出来，而是客观存在的，故B错误，C正确；D、电场的力的性质表现为电场对放入其中的电荷有作用力，电荷间的相互作用是通过电场产生的，故D正确．本题选择错误答案，故选B．5、C【解题分析】

A．ab杆向左移动，面积减小，根据楞次定律可知磁场正在增强，方向可以向上，也可以向下，故A错误；B．ab杆向右移动，面积增加，根据楞次定律可知要阻碍磁通量变化，说明磁场正在减弱，方向可以向上，也可以向下，故B错误；C．无论磁场方向如何，只要磁场减弱，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍磁通量变化，面积要增加，即导体杆要受到向右的安培力，ab杆就可能向右移动，故C正确；D．当磁场变化时，磁通量一定变化，一定有感应电动势，一定有感应电流，所以一定受安培力，因金属杆粗糙，存在摩擦力，所以不一定运动，故D错误．6、B【解题分析】

把电流表改装成量程为4V的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值为：故选B。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、BC【解题分析】

类比单摆，小球从A点静止释放，运动到B点速度为0，说明弧AB的中点是运动的最低点，对小球进行受力分析，小球处在弧线中点位置时切线方向合力为零，再根据几何关系可以求出Eq，球到达B点时速度为零，向心力为零，则沿细线方向合力为零，此时对小球受力分析，再根据几何关系即可解题。【题目详解】A、B项：小球从A运动到B的过程中，根据动能定理得：mgLsinθ-qEL（1-cosθ）=0得qE:mg=sinθ:(1-cosθ)=3:1，则C项：在A点，小球所受的合力等于重力，加速度aA=mgm=g，在B点，合力沿切线方向Eqsin60°-mgcos60°=mg，加速度aB=gD项：小球到达B点时速度为零，向心力为零，则沿细线方向合力为零，此时对小球受力分析可知：T=qEcos60°+mgsin60°故细线拉力T=3mg，故故应选：BC。【题目点拨】本题关键是对小球受力分析，然后找出复合场的最低点位置，最后根据牛顿第二定律和平行四边形定则列式分析计算。8、ABC【解题分析】

A、单摆做受迫振动,振动频率与驱动力频率相等;当驱动力频率等于固有频率时,发生共振,则固有频率为0.5Hz,故A正确；

B、由图可以知道,共振时单摆的振动频率与固有频率相等,则周期为2s.由公式T=2πLg,可得L=1m,故B正确

C、若摆长增大,单摆的固有周期增大,则固有频率减小.故C正确

D、若摆长增大,则固有频率减小,所以共振曲线的峰将向左移动.故D故选ABC【题目点拨】由共振曲线可以知道,出现振幅最大,则固有频率等于受迫振动的频率.结合单摆周期公式T=2πLg9、AC【解题分析】

A.带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，可以沿电场线向着正电荷加速，也可以沿电场线减速，即远离正电荷，也可绕正电荷做匀速圆周运动，电场力提供向心力，正电荷位于圆心上，故A正确；B.一个带负电的点电荷形成电场中，另一个负电荷只能沿着电场线加速远离或减速靠近，由于两负电荷相互排斥，电场力不可能提供向心力，故不会做匀速圆周运动，故B错误；C.两个分立的带等量正电的点电荷在两点电荷连线的中垂线平面形成的电场不可能对负电荷有指向连线中点的力，可以作为负电荷做圆周运动的向心力，负电荷也可以沿着直线电场线减速远离或加速靠近，点电荷，故C正确；D.两个分立的带等量负电的点电荷形成的电场不可能对负电荷有指向圆心的力，故也不会做匀速圆周运动，故D错误。故选：AC。10、BCD【解题分析】

根据qvB=mv2R得，粒子出D形盒时的速度vm=qBRm，则粒子出D形盒时的动能：Ekm=q2B2R22m，带电粒子获得的最大动能与加速器两D形盒间电压大小无关；交流电的周期等于粒子的转动周期为：T=2πmqB；用同一回旋加速器分别加速氚核(13H)故选BCD。【题目点拨】关键是回旋加速器是通过电场进行加速，磁场进行偏转来带电粒子，带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同。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、；。【解题分析】

(1)[1]所给器材中没有电压表，可把电流表A1与定值电阻R串联改装成一个新的电压表，其量程为小灯泡的额定电压为3V，比较合适，画的电路图如下所示：(2)[2]电流表A1的示数I1＝150mA，可以求得灯泡两端电压为恰为额定电压，故灯泡额定功率的表达式为P＝。12、（1）B；（2）无；（3）右

【解题分析】

（1）当条形磁