山东省青岛市城阳一中2024届高二物理第一学期期中学业水平测试试题含解析

山东省青岛市城阳一中2024届高二物理第一学期期中学业水平测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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，一固定光滑杆与水平方向夹角为θ，将一质量为m1的小环套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球，静止释放后，小环与小球保持相对静止以相同的加速度a一起下滑，此时绳子与竖直方向夹角为β，则下列说法正确的是（）A．杆对小环的作用力大于m1g+m2gB．m1不变，则m2越大，β越小C．θ=β，与m1、m2无关D．若杆不光滑，β可能大于θ2、如图所示，在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷Q1、Q、Q2；Q恰好静止不动，Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线。已知Q1、Q2分别与Q相距r1、r2，不计点电荷间的万有引力，下列说法正确的是()A．Q1、Q可能带同种电荷B．Q1、Q2可能带异种电荷C．Q1、Q2的电荷量之比为(r2r1)2D．Q1、Q3、下列说法中正确的是A．电荷在某处不受电场力作用，则该处电场强度不一定为零B．磁场和电场一样，也是一种客观存在的特殊物质C．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零D．磁感线就是细铁屑在磁场中连成的曲线4、如图所示，条形磁铁放在桌面上，一根通电直导线由S极的上端平移到N极的上端的过程中，导线保持与磁铁垂直，导线的通电方向如图所示．则这个过程中磁铁受到的摩擦力(磁铁保持静止)()A．为零B．方向由左变为向右C．方向保持不变D．方向由右变为向左5、关于场强，下列哪个说法是正确的（）A．由E=可知，放入电场中的电荷在电场中受到的电场力F越大，场强E越大，电荷的电荷量q越大，场强E越小B．由E=k可知，在离点电荷Q很近的地方即r→0，场强E可达无穷大C．放入电场中某点的检验电荷的电荷量改变时，场强也随之改变；将检验电荷拿走，该点的场强就是零D．在F=k中，k是点电荷q2所产生的电场在q1位置处的场强大小6、电路中路端电压U随干路电流I变化的关系如图所示，则电源的电动势E和内电阻r分别是（）A．E=1.0V，r=5.0ΩB．E=1.0V，r=2.5ΩC．E=2.0V，r=5.0ΩD．E=2.0V，r=2.5Ω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，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为L，木块对子弹的平均阻力为f，那么在这一过程中下列说法正确的是（）A．木块的机械能增量fLB．子弹的机械能减少量为f(L+d)C．系统的机械能减少量为fdD．子弹内能的增加量为fd8、绝缘水平面上固定一正点电荷Q，另一质量为m，电荷量为-q的滑块（可看做点电荷）从a点以初速度v0沿水平面向Q运动，到达b点时速度减为零．已知a、b间距离为s，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则以下判断正确的是（A．滑块在运动过程中所受Q的库仑力一定小于滑动摩擦力B．滑块在运动过程中的中间时刻，速度大小等于vC．此过程产生的内能小于1D．Q产生的电场中，a、b两点间的电势差为U9、如图所示，水平虚线上有两个等量异种点电荷A、B，M、N、O是AB的垂线上两点，且AO＞OB，2ON=OM，一个带正电的试探电荷在空间中运动的轨迹如图中实线所示，设M、N两点的场强大小分别EM、EN，电势分别为，则下列判断错误的是（）A．A点电荷一定带正电B．试探电荷在M处的电势能小于N处的电势能C．Em一定小于EN，可能大于D．UMN=UNO10、如图所示，真空中存在一个水平向左的匀强电场，场强大小为E。一根不可伸长的绝缘细线长为L，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，由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成θ＝60°角的位置B时速度为零。以下说法中正确的是（）A．小球在B位置处于平衡状态B．小球受到的重力与电场力的关系是Eq=mgC．小球在A点电势能小于在B点电势能D．小球从A运动到B过程中，电场力对其做的功为﹣mgL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）(1)一位同学在实验中分别用游标卡尺和螺旋测微器测量物体长度，得到结果如图所示，游标卡尺示数______mm，螺旋测微器示数________mm.(2)现用伏安法研究某电子器件R1(6V，2.5W)的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整(直接测量的变化范围尽可能大一些)，备有下列器材：A．直流电(6V，内阻不计)；B．电流表G(满偏电流Ig＝3mA，内阻Rg＝10Ω)；C．电流表A(0～0.6A，内阻未知)；D．滑动变阻器(0～20Ω，5A)；E．滑动变阻器(0～200Ω，1A)；F．定值电阻R0(阻值1990Ω)；G．开关与导线若干．①根据题目提供的实验器材，请你在方框中设计出测量电子器件R1伏安特性曲线的电路原理图(R1可用“”表示)________．②在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，测动变阻器应选用________(填写器材序号)．12．（12分）在验证机械能守恒实验中，由、组成的系统，当由静止开始下落，拖着的纸带打出一系列的点，从而验证机械能守恒定律。其中一条纸带中：0为打下第一个点，每相邻两个计数点间还有4个点未画出（图中未标出），计数点间距离如图。已知，，交流电频率为，取。（1）纸带上打下计数点5时的速度_______（保留2位有效数字）（2）在计数点0到计数点过程中系统动能的增加量______，系统势能的减少量_______。（保留3位有效数字）（3）实验结论：________。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，电源电动势E＝6V，电源内阻不计．定值电阻R1=2.4kΩ、R2=4.8kΩ．⑴若在ab之间接一个C=100μF的电容器，闭合开关S，电路稳定后，求电容器上所带的电量；（2）若在ab之间接一个内阻RV=4.8kΩ的电压表，求电压表的示数14．（16分）如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻RM＝0.6Ω，R＝10Ω，U＝160V，电压表的读数为110V．则：(1)通过电动机的电流是多少？(2)输入到电动机的电功率是多少？(3)电动机工作1h所产生的热量是多少？15．（12分）如图所示，电阻R1＝8Ω，电动机绕组电阻R0＝2Ω，当开关k1闭合、k2、k3都断开时理想电压表读数为6V；当开关k1、k2闭合时理想电压表示数4.8V；当开关k1、k2、k3都闭合时，电阻R1消耗的电功率是2W。求：（1）电源的电动势E；（2）电源的内阻r；（3）开关都闭合时，电动机输出的机械功率。

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】对整体由牛顿第二定律，设杆对小环的作用力大小为N，根据平衡条件，选项A错误，对小球由牛顿第二定律，解得θ＝β，选项C正确，B错；若杆不光滑，分别对整体、小球用牛顿第二定律同样解得θ＝β，选项D错误；2、D【解题分析】

若Q1、Q带同种电荷，则由于Q静止不动，可知Q2和Q也带同种电荷，则Q1和Q2不可能绕Q做匀速圆周运动，选项A错误；若Q1、Q2带异种电荷，则两点荷对Q的作用力是同方向的，电荷Q不可能静止，选项B错误；点电荷Q恰好静止不动，因此根据库仑定律，则有：kQQ1r12＝kQQ2r22，所以Q1、Q2的电荷量之比为(r1r2)2，故C错误。对Q1、Q2：它们间的库仑引力提供向心力，则有：m1ω【题目点拨】考查库仑定律的应用，掌握匀速圆周运动的基本知识，本题类似于双星问题，关键抓住条件：周期相同．3、B【解题分析】

电荷在某处不受电场力作用，则该处电场强度一定为零，选项A错误；磁场和电场一样，也是一种客观存在的特殊物质，选项B正确；一小段通电导线在某处不受磁场力作用，可能是导线与磁场方向平行，该处磁感应强度不一定为零，选项C错误；在实验中，我们看到的是铁粉形成的真是存在的曲线，借助于该实验，利用建模的思想想象出来磁感线，但这不是磁感线．故D错误．故选B.4、B【解题分析】

考查左手定则的应用，牛顿第三定律。【题目详解】受力分析如图，开始时，导线在S极上方，由左手定则可得，导线受一个安培力斜向左上方，由牛顿第三定律可得，磁铁受一个导线施加的反作用力斜向右下方，有一水平向右的分力，即有向右运动的趋势，摩擦力向左；同理，当运动到右端N极上方时，磁铁受摩擦力向右，B正确。故选B。5、D【解题分析】

AC．电场中的场强取决于电场本身，与有无检验电荷无关，E=是场强的定义式，不能认为：电荷在电场中受到的电场力F越大，场强E越大，电荷的电荷量q越大，场强E越小，故AC错误；BD．点电荷的场强公式E=，当离点电荷Q很近的地方即r→0时，就不是点电荷，点电荷的场强公式就无意义；此公式中Q是场源电荷的电量，所以D选项公式中点电荷q2所产生的电场在q1位置处的场强大小，故C错误，D正确．故选D．6、D【解题分析】

由图象可知电源的电动势为E=2V，r=k==2.5Ω．A．E=1.0V，r=5.0Ω，与结论不相符，选项A错误；B．E=1.0V，r=2.5Ω，与结论不相符，选项B错误；C．E=2.0V，r=5.0Ω，与结论不相符，选项C错误；D．E=2.0V，r=2.5Ω，与结论相符，选项D正确；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】

A．子弹对木块的作用力大小为f，木块相对于地的位移为L，则子弹对木块做功为fL，而木块的重力势能不变，根据动能定理得知，木块动能的增加量等于子弹对木块做功，为fL，故A正确；B．子弹相对于地面的位移大小为L+d，则木块对子弹的阻力做功为−f(L+d)，根据动能定理得知：子弹动能的减少量等于子弹克服阻力做功，大小为f(L+d)，故B正确；C．子弹相对于木块的位移大小为d，则系统克服阻力做功为fd，根据功能关系可知，系统动能的减少量为fd，故C正确；D．根据能量守恒定律知，子弹和木块组成的系统产生的热量为fd，故D错误．故选ABC。8、AD【解题分析】

A、由题意可知，滑块水平方向受库仑力、滑动摩擦力，摩擦力与运动方向相反，而库仑力与运动方相同，因滑块在到达b点时速度减为零，所以从a点到b点滑块做减速运动，则有滑块在运动过程中所受Q的库仑力一定小于滑动摩擦力，故A正确；B、水平方向受大小不变的摩擦力及变大的库仑力，当在滑动过程中，随着间距减小，库仑力增大，但仍小于滑动摩擦力，所以导致加速度慢慢减小，加速度是变化的，故中间时刻的速度小于v02，故C、由动能定理可得：Uq-μmgs=0-12mv02，产生的内能Q=μmgs=Uq+D、由动能定理可得：Uq-μmgs=0-12mv02故选AD。【题目点拨】根据滑块的运动情况可知滑块受力情况，则可知库仑力与滑动摩擦力的大小关系；由滑块的受力情况可确定加速度的变化情况，即可判断中间时刻的速度；由动能定理可确定过程中产生的内能与动能变化关系；由动能定理可求得两点间的电势差。9、BCD【解题分析】由正试探电荷的轨迹弯曲方向可判定A点电荷一定带正电，A对；根据等量异种点电荷的电场线、等势面分布可知M点电势高于N点电势，M点场强较小，C错；由电势差公式可知B错（从试探电荷受电场力做负功也可判断）；NO部分场强较强，相同距离的电势差较大，D错10、CD【解题分析】

A．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，而小球有沿圆弧的切向分力，故在B点小球的合力不为零，不是平衡状态，故A错误；B．根据动能定理得解得，故B错误。C．从A点到B点，电场力做负功，电势能增加，则A点电势能小于B点电势能，故C正确；D．根据动能定理得则电场力做功，故D正确。故选CD。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、14.505.663D【解题分析】

(1)①游标卡尺的主尺读数为，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为，所以最终读数为：；②螺旋测微器的固定刻度为，可动刻度为，所以最终读数为．(2)①由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法；灯泡的电阻约为，灯泡的电阻值比较小，属于小电阻，所以用电流表外接法，电路图如答案图所示：②因要求电压从零开始变化，变阻器用分压接法，应选小阻值的D．12、2.40.5760.590在误差允许的范围内，绳连体的系统在下落中的机械能守恒【解题分析】

(1)[1]利用匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，有(2)[2]两物体构成的绳连体增加的动能为[3]两物体构成的系统减少的重力势能为(3)[