山东省日照市第一中学2024届物理高二第一学期期中学业水平测试试题含解析

山东省日照市第一中学2024届物理高二第一学期期中学业水平测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、图1为一列简谐横波在t=0时的波形图，P是平衡位置在x=1cm处的质元，Q是平衡位置在x=4cm处的质元。图2为质元Q的振动图像。则A．t=0.3s时，质元Q的加速度达到正向最大B．波的传播速度为20m/sC．波的传播方向沿x轴负方向D．t=0.7s时，质元P的运动方向沿y轴负方向2、如图，用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近细水流，细水流会偏向玻璃棒，产生这种现象的主要原因是它们之间存在A．万有引力 B．库仑力 C．安培力 D．洛伦兹力3、真空中两个静止的点电荷相距r时，相互作用的静电力大小为F。当它们之间的距离增大到2r时，它们之间的静电力大小为（）A．F2B．F4C．2F4、为了改变单摆做简谐运动的频率，可以（）A．增大摆球质量 B．增大摆线长度C．减小振幅 D．减小摆线的最大偏角5、如图所示，一直流电动机与阻值的电阻串联在电源上，电源的电动势，内阻。闭合开关，用理想电压表测出电动机两端的电压，已知电动机线圈的电阻，则下列说法中正确的是()A．通过电动机的电流为10AB．电动机的输入功率为20WC．电源的输出功率为4WD．电动机的输出功率为18W6、如图所示是滑动变阻器的示意图，下列说法正确的是（）A．a和d串联接入电路中时，P向右移动电流增大B．b和d串联接入电路中时，P向右移动电流减小C．b和c串联接入电路中时，P向右移动电流减小D．a和c串联接入电路中时，P向右移动电流减小二、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，两个固定的等量正点电荷相距为4L，其连线中点为O，以O为圆心、L为半径的圆与两正点电荷间的连线及连线的中垂线分别交于a、b和c、d，以O为坐标原点、垂直ab向上为正方向建立Oy轴．取无穷远处电势为零，则下列判断正确的是()A．a、b两点的场强相同B．Oy轴上沿正方向电势随坐标y的变大而减小C．将一试探电荷＋q自a点由静止释放，若不计电荷重力，试探电荷将在a、b间往复运动D．Oy轴上沿正方向电场强度的大小随坐标y的变大而增大8、电源电动势为E，内阻为r，向可变电阻R供电，关于路端电压，下列说法正确的是（）A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B．当R增大时，路端电压也增大C．当干路电流I增大时，路端电压也增大D．因为U=E-Ir，所以当I增大时，路端电压减小9、回旋加速器主要结构如图，两个中空的半圆形金属盒接高频交流电源置于与盒面垂直的匀强磁场中，两盒间的狭缝宽度很小．粒子源S位于金属盒的圆心处，产生的粒子初速度可以忽略．用两台回旋加速器分别加速质子(H)和α粒子(He)，这两台加速器的金属盒半径、磁场的磁感应强度、高频交流电源的电压均相等，不考虑相对论效应，则质子和α粒子A．所能达到的最大动量大小相等B．所能达到的最大动能相等C．受到的最大洛伦兹力大小相等D．在达到最大动能的过程中通过狭缝的次数相等10、一弹簧振子做简谐振动，O为平衡位置，当它经过O点时开始计时，经过2．3s第一次到达M点，再经过2．2s第二次到达M点，则弹簧振子的周期为：A．2．53s B．2．4s C．2．6s D．3s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）用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。（1）组装单摆时，应在下列器材中选用________（选填选项前的字母）。A．长度为1m左右的细线B．长度为30cm左右的细线C．直径为1.8cm的塑料泡沫球D．直径为1.8cm的铁球（2）测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g＝__________（用L、n、t和必要的数学常量表示）。（3）用多组实验数据作出T2-L图像，也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的T2-L图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是____（选填选项前的字母）A出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值（4）该同学在做完实验后，已测得当地重力加速度（用g表示），想研究单摆摆动时摆线中的拉力变化规律和能量变化特点。重新组装单摆装置后，实验时用拉力传感器测得摆线中的拉力大小随时间变化的F-t图象如图所示，图中，F1、F2、t0已知。设摆球在最低点时EP＝0，那么当摆线中的拉力大小是F1时摆球所在的位置是__，振动过程中摆球机械能E的表达式是E＝__（限选用F1、F2、t0、g和必要的数学常量表示）。12．（12分）如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地．在两极板间有一固定在P点的点电荷，以EP表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则θ_______，EP________（“增大”“减小”“不变”）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，用某一直流电动机来提升重物，重物的质量m=100kg。当电压U1=24V时没有提起重物，即输出功率为零这时电流为I1=6A．当电动机的电压为U2=220V，重物被提起.不计各种摩擦，当重物向上运动的速率恒定时，电路中的电流强度I2=5.0A，求:（取g=10m/s2）（1）该电动机的电阻.（2）重物被电动机匀速提升时的速率?14．（16分）如图所示，质量为m、电量为-q的带电粒子在两个等量同种正电荷（电荷量均为Q）连线的中垂面上以某一速度做半径为4L的匀速圆周运动；如果此粒子以同样大小的速度绕电荷量为+Q的点电荷做匀速圆周运动，求粒子的运动半径是多少？粒子重力忽略不计.（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）15．（12分）如图所示，平行板电容器两板间距0.1m，板间电压为1×103V，一个质量为0.2g、带1×10-7C正电荷的小球用0.01m长的细线悬挂于板间O点，将球拉到A使线水平拉直，然后释放，g取10m/s2,问:（1）小球摆到最低点B时速度多大?（2）若小球经过B点时线突然断开，以后小球经过B点正下方C点处，则BC相距多远?

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】试题分析：由图2可知，t=0.3s时，质元Q的位置在正向最大位移处，故其加速度是达到反向最大，故A是不对的；由图1可知，波长为8cm，由图2可知，周期为0.4s，故波速为v==20cm/s，所以B也是不对的；由于质元Q在t=0时的振动方向是向下的，故可以判断出波的传播方向是沿x轴的负方向传播的，故C是正确的；当t=0.7s时，实际上是经过1T，0位置处的质元会运动到负的最大位移处，所以P点的质元会运动到x轴以下正在沿y轴的正方向运动的位置，故D是不对的。考点：振动与波的图像。2、B【解题分析】

用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，靠近细水流，细水流会偏向玻璃棒是因为库仑力的作用，同种电荷相排斥，异种电荷相吸引．A.万有引力与分析不符，故A错误．B.库仑力与分析相符，故B正确．C.安培力与分析不符，故C错误．D.洛伦兹力与分析不符，故D错误．3、B【解题分析】

根据库仑定律F=k若将这两个点电荷间的距离变为2r，则他们之间的静电力大小变为：F'故：F′=F/4故选：B.4、B【解题分析】

A．改变单摆的频率即改变单摆的周期，由单摆的周期公式可知单摆的频率和摆球的质量无关，故A错；B．改变摆线的长度可以改变周期，故B正确；C．振幅影响的是单摆的能量不影响周期，故C错；D．偏角也不影响单摆的周期故D错误．5、B【解题分析】

电动机正常工作时是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，所以只能通过定值电阻R来计算通过电动机的电流，进而去求解电动机的各类功率问题。【题目详解】A．根据闭合电路欧姆定律有解得：，故A错误；BCD．电动机的输入功率：电源的输出功率：电动机的输出功率：故B正确；CD错误【题目点拨】电流通过电动机时，一方面电能转化为机械能对外输出，一方面电动机内阻消耗一部分能量，所以含电动机部分的电路不是纯电阻电路，但是电动机的内阻是纯电阻电路，消耗的能量符合欧姆定律的相关计算。6、D【解题分析】

A．a和d串联接入电路中时，P向右移动时，电阻变大，则电流减小，选项A错误；B．b和d串联接入电路中时，P向右移动时，电阻变小，则电流变大，选项B错误；C．b和c串联接入电路中时，P向右移动时，电阻变小，则电流变大，选项C错误；D．a和c串联接入电路中时，P向右移动时，电阻变大，则电流减小，选项D正确。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、BC【解题分析】

A．根据两等量正点电荷电场特点，a、b两点的电场强度大小相同，方向相反，故A错误；B．根据点电荷电场强度公式，结合矢量的合成法则，则有Oy轴上沿正方向的电场强度方向沿着y轴正方向，那么电势随坐标y的变大而减小，故B正确；C．将一试探电荷+q自a点由静止释放，若不计电荷重力，试探电荷在O点左边受到向右的电场力，而在O点右边时，受到向左的电场，则将在a、b间往复运动，故C正确；D．根据点电荷电场强度公式E=结合矢量的合成法则可知，O点的场强为零，无穷远处场强也为零，因此Oy轴上沿正方向电场强度的大小先增大后减小，故D错误．【点评】本题关键是要明确两个等量同种电荷连线的中垂线上的场强分布情况和电势分布情况，关键在于掌握电场线的物理意义：电场线的疏密表示电场强度的大小，电场线的方向表示电势的高低，作出电场线，就能判断电势的高低，注意掌握点电荷电场强度公式E=，结合矢量的合成法则是解题的关键．8、BD【解题分析】

A．电源电动势不变，而路端电压随外电阻的增大而增大，减小而减小。故A错误。B．当R增大时，I减小，不能根据U=IR判断路端电压的变化，而应由U=E-Ir分析，E，r不变，I减小，得到U增大。故B正确。C．当I增大时，说明R减小，不能根据U=IR判断路端电压的变化，而由U=E-Ir分析，E，r不变，I增大，得到U减小。故C错误。D．根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知，I增大时，路端电压U减小。故D正确。9、BC【解题分析】

A项：当粒子的半径到达D型盒的半径R时，速度最大，由公式可得：，由于两粒子的电荷量不同，所以所能达到的最大动量大小不相等，故A错误；B项：当粒子的半径到达D型盒的半径R时，速度最大，由公式可得，动能之比等于电荷量的平方之比与质量反比的积，所以所能达到的最大动能相等，故B正确；C项：当粒子的半径到达D型盒的半径R时，速度最大，由公式可得：，由公式，所以受到的最大洛伦兹力大小相等，故C正确；D项：粒子每加速一次增加的动能为，粒子能达到的最大动能为，所以要加速的次速为，所以在达到最大动能的过程中通过狭缝的次数不相等，故D错误．故选BC．10、AC【解题分析】

作出运动示意图如图，若从O点开始向右振子按下面路线振动，则振子的振动周期为：，如图，若从O点开始向左振子按下面路线振动，令从O到M的时间为t，则有：则可解得：则振子的振动周期为：，故AC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、AD；；B；最低点；【解题分析】

（1）为了减小实验误差，故选AD（2）根据单摆周期公式得（3）A.图像a相对于b向x轴左移，所以原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L，故A错误B.根据（2）分析，误将49次全振动记为50次，n变大，g变大，T2-L图像斜率为，斜率变小，为图c，故B正确C.T2-L图像斜率为，所以c图的g值大于图线b对应的g值，故C错误故选B（4）通过分析，拉力最大，摆球在最低点；，，，联立解得：12、减小不变【解题分析】

电容器视为通电后断开电源，故极板上的电荷量不变，上极板下移，板间距离减小，由可知C增大，由可知两板间的电压变小，指针张角应该减小，由得：，Q、k、S、均不变，则E不变，P点与零势面的距离不变由可知电势差不变，电势不变，故电势能也不变．综上所述本题答案是：(1).减小(2).不变四、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)4(2)1m/s【解题分析】

(1)电动机输出功率为零时符合欧姆定律，则有(2)设重物匀速运动的速率为v，则根据功率关系可得：P总=UIP热=I2rP出=mgvP总=P热+P出