2024届湖北省武汉市新洲区高二物理第一学期期中考试试题含解析

2024届湖北省武汉市新洲区高二物理第一学期期中考试试题请考生注意：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、某人平抛出一个小球，平抛的初速度为，3s末落到水平地面时的速度为，忽略空气阻力。下列四个图中能够正确反映抛出时刻、1s末、2s末、3s末速度矢量的示意图是A． B． C． D．2、如图所示，三个完全相同的半圆形光滑轨道竖直放置，分别处在真空、匀强磁场和匀强电场中，轨道两端在同一高度上，P、M、N分别为轨道的最低点．三个相同的带正电小球同时从轨道左端最高点由静止开始沿轨道运动且均能通过最低点．如图所示，则下列有关判断正确的是（）A．小球第一次到达轨道最低点的速度关系B．小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力关系C．小球从开始运动到第一次到达轨道最低点所用的时间关系D．三个小球到达轨道右端的高度都不相同，但都能回到原来的出发点位置3、如图所示，A、B是两个带电荷量相等的异种点电荷，A带正电，B带负电，O′O为两点电荷连线的垂直平分线，P点是垂足，若从P点以大小为v0的初速度发射一个质子，则A．若质子初速度方向由P指向A，则质子在接近A点的过程中速度越来越大B．若质子初速度方向由P指向B，则质子在接近B点的过程中加速度越来越大C．若质子初速度方向由P指向O，则质子在运动的过程中加速度的大小不变D．若质子初速度方向由P指向O，则质子在运动的过程中加速度的方向不变4、如图所示，AB、CD为两平行金属板，A、B两板间电势差为U．C、D始终和电源相接(图中并未画出)，且板间的场强为E．一质量为m、电荷量为q的带电粒子(重力不计)由静止开始，经AB加速进入CD之间并发生偏转，最后打在荧光屏上，CD极板长均为x，与荧光屏距离为L，则：A．该粒子带负电B．该粒子在电场中的偏移量为EC．该粒子打在屏上O点下方和O相距Ex2UD．该粒子打在屏上的动能为qU5、在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动片向下移动时，关于电灯L的亮度及电容器C所带电量Q的变化判断正确的是（）A．L变暗，Q增大B．L变暗，Q减小C．L变亮，Q增大D．L变亮，Q减小6、竖直放置的一对平行金属板的左极板上，用绝缘线悬挂了一个带负电的小球，将平行金属板按如图所示的电路连接，开关闭合后绝缘线与左极板间的夹角为θ.当滑动变阻器R的滑片在a位置时，电流表的读数为I1，夹角为θ1；当滑片在b位置时，电流表的读数为I2，夹角为θ2，则()A．θ1<θ2，I1<I2B．θ1>θ2，I1>I2C．θ1＝θ2，I1＝I2D．θ1<θ2，I1＝I2二、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、关于电容的说法正确的是（）A．电容器简称电容B．电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量C．电容器的电容由电容器本身的因素决定，与电容器是否带电无关D．电容在数值上等于使两极板间的电势差为1V时电容器需要带的电荷量8、如图所示，用金属网把不带电的验电器罩起来，再使带电金属球靠近金属网，则下列说法正确的是A．箔片张开B．箔片不张开C．金属球带电电荷足够大时才会张开D．金属网罩内部电场强度为零9、如图所示，ABCA为一个半圆形的有界匀强磁场，O为圆心，F、G分别为半径OA和OC的中点，D、E点位于边界圆弧上，且DFIIEG//BO．现有三个相同的带电粒子（不计重力）以相同的速度分别从B、D、E三点沿平行BO方向射入磁场，其中由B点射入磁场粒子1恰好从C点射出，由D、E两点射入的粒子2和粒子3从磁场某处射出，则下列说法正确的是（）A．粒子2从O点射出磁场B．粒子3从C点射出磁场C．粒子1、2、3在磁场的运动时间之比为3：2：2D．粒子2、3经磁场偏转角不同10、图示的电路中，a、b、c为三盏完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈，E为电源，S为开关．关于三盏灯泡，下列说法正确的是（）A．合上开关，c、b先亮，a后亮B．合上开关一会后，a、b一样亮C．断开开关，b、c同时熄灭，a缓慢熄灭D．断开开关，c马上熄灭，b闪一下后和a一起缓慢熄灭三、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）某同学做“测定电动势约2V内阻约几Ω的电池的电动势和内阻”实验．（1）他采用如图1所示的实验电路进行测量．现有下列器材供选用：A．电压表（0～15V，内阻约20kΩ）B．电压表（0～3V，内阻约10kΩ）C．电流表（0～0.6A，内阻约0.4Ω）D．电流表（0～3A，内阻约1Ω）E．滑动变阻器（500Ω，1A）F．滑动变阻器（20Ω，2A）（1）实验中所用电压表应选______，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______．（填字母代号）（2）图2中给出了做实验所需要的各种仪器．请你按电路图把它们连成实验电路．（____）（在答题卷先用铅笔连线，确定准确无误后，再用签字笔连线）（3）根据实验数据做出U-I图象，如图3所示，蓄电池的电动势E=______V，内电阻r=______Ω．（结果保留2位有效数字）（4）这位同学对以上实验进行了误差分析．其中正确的是______．A．实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用B．实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用C．实验测出的内阻大于真实值D．实验测出的电动势小于真实值．12．（12分）某同学测量一只未知阻值的电阻。他先用多用电表进行测量，按照正确的步骤操作后，测量的结果如图甲所示。请你读出其阻值大小为_______Ω。为了使测量的结果更准确，该同学应将选择开关打到__________（填“×100”或“×1”）挡重新测量。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，一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m=2kg的物体上，另一端施一水平拉力F，当弹簧拉长到12cm时，物体恰好匀速运动，已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。（已知g=10m/s2）(1)求弹簧的劲度系数；(2)若将弹簧拉长到11cm时，求物体所受到的摩擦力大小；(3)若将弹簧拉长到13cm时，求物体所受的摩擦力大小。14．（16分）如图所示，在点电荷+Q的电场中有A、B两点，将质子和α粒子分别从A点由静止释放到达B点时，它们的速度大小之比是______15．（12分）如图所示为固定在竖直平面内的，内壁光滑的绝缘轨道，其半径为R=1m，轨道所在的空间存在平行于轨道的水平向右的匀强电场，场强为E=3×104N/C。在轨道的最下端A处有一个电荷量为q=+2×10-4C、质量为m=0.8kg的小球。现给小球一个水平向右的初速度v0=4m/s，g取10m/s2，则（结果可以用根式表示）(1)小球运动的最大速度是多少？(2)要使小球在运动过程中不脱离轨道，其初速度v0要满足什么条件？(3)取A点所在平面为重力势能的零势能面，在小球能够做完整圆周运动的前提下，求小球运动过程中的最小机械能的大小。

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、D【解题分析】

平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，可知水平分速度不变，则v1、v2、v3的矢量末端在同一竖直线上，竖直分速度之差△v=g△t，时间间隔相等，则竖直分速度之差相等，故D正确，ABC错误。故选D。【题目点拨】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，会通过矢量图表示平抛运动的速度，以及速度的变化。2、B【解题分析】

A．在第二图中，因为洛仑兹力总是垂直于速度方向，故洛仑兹力不做功；球下落时只有重力做功，故第一、二图两次机械能均守恒，由故两次球到最低点的速度相等，第三图中，小球下滑的过程中电场力做负功，重力做正功，所以小球在最低点的速度小于前两个图中的速度．即，故A错误；B．小球在最低点时，第一图中重力和支持力提供向心力，即而第二图中是重力、支持力和洛伦兹力提供向心力，即第三图中，重力与支持力提供向心力，即则故B正确；C．第一图和第二图比较可得，小球下滑的速度相等，故tP=tM．故C错误；D．第一、二两图中，洛伦兹力不做功，只有重力做功，动能和重力势能之间转换，故小球在右端都能到达高度相同，且回到原来的出发点；第三图中，小球向右运动时电场力做负功，则在最右端时上升的高度小于第一、二图中上升的高度，但是也能回到原出发点，选项D错误．3、B【解题分析】试题分析：A、若电子初速度方向由P指向A，当电子在接近A点的过程中，根据正负电荷的电场强度合成可知，电场强度越来越大，则电场力也越来越大，所以加速度也越来越大，因加速度与速度同向，则速度越来越大．故A正确；B、若电子初速度方向由P指向B，根据正负电荷的电场强度合成可知，当质子在接近B点的过程中，电场强度越来越大，则电场力也越来越大，所以加速度也越来越大，但速度与加速度反向，则速度越来越小，故B错误；C、若质子初速度方向由P指向O，则质子在运动的过程中，因初速度方向与电场力不共线，则做曲线运动，导致电场力大小与方向均发生变化，所以加速度大小与方向也发生变化，故CD错误；考点：本题考查了等量异号电荷电场线特点4、C【解题分析】

A.带电粒子在偏转电场中沿电场线的方向发生偏转，受力的方向与电场线的方向相同，所以粒子带正电；故A错误；B.对于带电粒子通过加速电场的过程,根据动能定理有：qU=1设带电粒子刚好飞出偏转电场，则此时粒子沿电场方向的位移恰为y，即y=1又：a=qE/m电子通过偏转电场的时间t=x/v代入数据解得该粒子在电场中的偏移量为：y=ExC.粒子射出电场时，沿y方向是速度：vy=at=qEx偏转角：tanθ=vy/v=qEx该粒子打在屏上O点下方和O相距：H=y+L⋅tanθ=Ex2D.对于带电粒子通过加速电场的过程，根据动能定理有：qU=12故选：C【题目点拨】根据电场力方向与电场线方向关系判断粒子带正电还是负电；带电粒子先在AB间做匀加速直线运动然后CD间做类平抛运动，出了电场后做匀速直线运动．粒子在加速电场中，由动能定理求解获得的速度v0的大小，粒子在偏转电场中，做类平抛运动，由牛顿第二定律求得加速度．粒子水平方向做匀速直线运动，由水平位移l和v0求出运动时间．粒子在竖直方向做初速度为零的匀加速运动，由位移公式求解侧向偏移量y，射出磁场后做匀速直线运动，根据位移速度公式求解位移，进而即可求解侧移y．5、B【解题分析】解：当滑动变阻器的滑动片向下移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知，干路电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小，灯L变暗．电容器板间电压等于变阻器两端的电压．由上得知，路端电压减小，则通过L灯的电流减小，而干路电流增大，则通过R1的电流增大，R1的电压也增大，则变阻器两端的电压减小，电容器所带电量Q减小．故B正确．故选B【点评】本题是电路动态分析问题，按“局部→整体→局部”的思路进行分析．电路稳定时，与电容器串联的电路没有电流，电容器的电压等于所并联的电路两端的电压．6、A【解题分析】

当滑片右移时，滑动变阻器左半部分电阻变大，右半部分电阻减小，由于左半部分电阻与上面的电阻并联，由并联电路的电阻关系可知，电路的总电阻减小，由欧姆定律得知，干路电流变大，则有I1<I2。

当滑片右移时，与电容器并联部分的分压增大，则电容器两端的电压增大，由U=Ed可知，两极板间的电场强度增大；小球受到的水平向右的电场力增大，因重力不变，要使小球重新处于静止状态，细线与竖直板间的夹角应增大，则有θ1＜θ2；

A．θ1<θ2，I1<I2，与结论相符，选项A正确；B．θ1>θ2，I1>I2，与结论不相符，选项B错误；C．θ1＝θ2，I1＝I2，与结论不相符，选项C错误；D．θ1<θ2，I1＝I2，与结论不相符，选项D错误；故选A。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】

电容器是储存电荷的物理元件，电容是反应电容器容纳电荷本领强弱的物理量，电容器和电容不能混淆，故A错误，B正确；电容器的电容由电容器本身的结构和材料有关，与是否带电，带电量多少无关，故C正确；由C=QU可知，电容在数值上等于使两极板间的电势差为1V时的电容器需要带的电量，故D【考点定位】电容器的性质【题目点拨】注意电容是由电容器本身所决定的性质，这是描述电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与电量及电压无关．8、BD【解题分析】静电屏蔽：为了避免外界电场对仪器设备的影响，或者为了避免电器设备的电场对外界的影响，用一个空腔导体把外电场遮住，使其内部不受影响，也不使电器设备对外界产生影响，故用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，箔片不张开．金属网罩内部电场强度为零；故BD正确、AC错误．故选BD．点睛：静电屏蔽在我们生活中有许多应用．例如，遇到雷雨天，行进中的汽车要关闭所有车窗，就算车体遭到雷击，车内人员通常也不会受伤．电视闭路线芯外通常包有一层金属网和锡纸等等．9、ABC【解题分析】

AB.三个相同的带电粒子(不计重力)以相同的速度分别从B、D、E三点沿平行BO方向射入磁场，故三粒子运动半径、周期相同；由B点射入磁场粒子1恰好从C点射出，粒子都向右偏转，且半径r=R；根据几何关系可以证明，粒子3沿EG方向位移为时，沿GC方向位移为R，恰好从C点射出；同理，粒子2恰好从O点射出。故A正确，B正确；CD.粒子2、3转过的中心角为60°，粒子1转过的中心角为90°，所以粒子1、2、3在磁场的运动时间之比为3：2：2，故C正确，D错误。故选：ABC。10、AB【解题分析】

A．开关S闭合瞬间，因线圈L的电流增大，磁能量增大，产生自感电动势，根据楞次定律可知，自感电动势阻碍电流的增大，通过a灯的电流逐渐增大，所以b、c先亮，a后亮，故A正确；B．合上开关一会儿后，因线圈中电流逐渐稳定，则相当于导线，所以a、b一样亮，故B正确；CD．断开开关S的瞬间，由电感的特性可知：L和a、b组成的回路中有电流，导致a、b一起缓慢熄灭；而c没有电流，马上熄灭。由于原来ab两灯的电流相等，开关断开的瞬间，通过a、b和线圈回路的电流从a灯原来的电流减小，所以两灯都不会闪亮，故CD错误。故选AB。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、BCF如图所示，2.03.8BD【解题分析】

(1)为方便实验操作,滑动变阻器应选最大阻值较小的滑动变阻器;根据电源电动势选择电压表,根据电路最大电流选择电流表;

(2)根据电路图连接实物图，注意滑动变阻器的连法;

(3)由图示图象的截距和斜率求出电源电动势与内阻;

(4)通过作出的实际图线和测量图线判断测量电动势和内阻的误差.【题目详解】(1)