湖北省第五届2024届高二物理第一学期期中学业水平测试试题含解析

湖北省第五届2024届高二物理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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、在电梯加速上升的过程中，站在电梯里的人A．所受支持力做正功，机械能增加B．所受支持力做正功，机械能减少C．所受支持力做负功，机械能增加D．所受支持力做负功，机械能减少2、如图所示，在导体壳内放一负电荷q，则壳内的a点、壳上的b点、壳外的c点的电场强度和电势的关系应为A．Ea＞Eb＞Ec，φa＞φb＞φc B．Ea＞Eb＞Ec，φa＜φb＜φcC．Ea＞Ec＞Eb，φa＜φb＜φc D．Ea＞Ec＞Eb，φa＞φb＞φc3、小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短．将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点()A．P球的速度一定大于Q球的速度B．P球的动能一定小于Q球的动能C．P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力D．P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度4、下述说法正确的是A．根据E＝，可知电场中某点的场强与电场力成正比B．带电荷量Q和3Q的点电荷A、B相互作用时，B受到的静电力是A受到的静电力的3倍C．根据库仑定律表达式F＝k，当两电荷之间的距离r→0时，两电荷之间的库仑力F→∞D．根据E=，可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q成正比5、如图所示，A、B为两电阻的电压与电流图像，关于两电阻的描述正确的是A．电阻A的电阻随电流的增大而减小，电阻B阻值不变B．在两图线交点处，电阻A的阻值等于电阻BC．在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻BD．在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B6、在加速上升的电梯中，下列说法正确的是（）A．电梯中的人处于失重状态B．电梯中的人不受重力作用C．电梯中的人处于超重状态D．电梯中的人不会出现超重或失重现象二、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、下列关于等势面的说法正确的是A．沿电场线方向电势降低，所以电势降低的方向就是电场的方向B．在同一等势面上移动电荷时，电场力不做功C．在电场中将电荷由a点移到b点，电场力做功为零，则该电荷一定是在等势面上运动D．某等势面上各点的场强方向与该等势面垂直8、如图所示的电路，R1、R2是两个定值电阻，R′是滑动变阻器，R3为小灯泡，电源内阻为r．开关闭合后，当滑动变阻器触头P向上移动时（）A．电压表示数变大B．小灯泡亮度变大C．电容器充电D．电源的总功率变大9、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2Eq10、如图所示电路中，电源内阻不能忽略．闭合S后，调节R的阻值，使电压表示数增大ΔU，在这一过程中，则A．通过R1的电流增大B．R2两端电压减小ΔUC．通过R2的电流减小量小于D．路端电压增大量为ΔU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）某同学为了测量一段电阻丝AB的电阻率ρ做了以下实验(1)首先利用螺旋测微器测量电阻丝的直径d．转动旋钮使测微螺杆与测砧接触时，示数如图1所示，将电阻丝置于测微螺杆与测砧间正确测量时，示数如图2所示，则电阻丝的直径d=__________mm．(2)该同学设计了如图3所示的电路．已知滑片P与电阻丝接触良好，其它连接导线电阻不计．现有以下器材：A．待测电阻丝ABB．电源(已知电动势为E，内阻不计)C．电流表AD．阻值为R的定值电阻E.毫米刻度尺F.开关S，导线若干①连接好电路，闭合开关S，调节滑片P的位置，测出电阻丝AP的长度x和电流表的读数/；改变P的位置，共测得多组x与Ⅰ的值．②根据测出的Ⅰ的值，计算出的值，并根据这些数据点作出-x图像如图4所示．③由~x图像可得电阻丝电阻率ρ=__________．并可测得电流表A的内阻RA=__________．(均用题给符号表示)12．（12分）如图为—正在测量中的多用电表表盘．（1）如果是用×100档测量电阻，则读数为_________Ω（2）欧姆表是由表头、干电池和调零电阻等串联而成，有关欧姆表的使用和连接，下面的叙述正确的是（______）①测电阻前要使红、黑表笔相接，调节调零电阻，使表头指示电流为零；②红表笔与表内电池正极那边相连，黑表笔与表内电池负极那边相连；③红表笔与表内电池负极那边相连，黑表笔与表内电池正极那边相连；④测电阻时，表针偏转角度越大，待测电阻阻值越大；⑤测电阻时，表针偏转角度越大，待测电阻阻值越小．A．①②B．③⑤C．②④D．①④四、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）如图所示的电路中，电阻R1=R2=R3=10Ω，电源内阻r=5Ω，电压表可视为理想电表．当开关S1和S2均闭合时，电压表的示数为10V．求：（1）电源的电动势；（2）当开关S1闭合而S2断开时，电压表的示数和此时电源的效率．14．（16分）如图所示，把质量为克的带电小球A用丝线吊起，若将带电量为4×10﹣8C的正电小球B靠近它，当两小球在同一高度相距3cm时，丝线与竖直夹角为30°，（A、B都可视为点电荷，取g=10m/s2，k=9.0×109Nm2/kg2）求：（1）此时小球A受到的库仑力大小和方向？（2）小球A带的电量qA？15．（12分）如图所示，在一水平向右的匀强电场中，用一绝缘细线系一带正电小球，小球的质量为m、电荷量为q，为保证当细线与竖直方向的夹角为θ=60°时，小球处于静止状态，求：(1)电场强度的大小。(2)细线拉力的大小。

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、A【解题分析】由于人加速上升，合力向上，所以支持力要大于人的重力，支持力的方向与人的位移的方向相同，所以支持力对人做了正功，人的机械能增加，所以BCD错误，A正确．故选A．点睛：本题考查了机械能守恒的条件，当除重力和弹力外的其它力对物体做正功时，物体的机械能就要增加，做负功时，物体的机械能就要减小．2、C【解题分析】

当静电平衡时，空腔球形导体内壁感应出正电荷，外表面感应出负电荷，画出电场线的分布如图．

由于a处电场线较密，c处电场线较疏，b处场强零，则Ea＞Ec＞Eb．根据顺着电场线方向电势降低，整个空腔球形导体是一个等势体，表面是一个等势面，分析可知电势关系是φc＞φb＞φa．故选C．3、C【解题分析】从静止释放至最低点，由机械能守恒得：mgR=mv2，解得：，在最低点的速度只与半径有关，可知vP＜vQ；动能与质量和半径有关，由于P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短，所以不能比较动能的大小．故AB错误；在最低点，拉力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：F-mg=m，解得，F=mg+m=3mg，，所以P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力，向心加速度两者相等．故C正确，D错误．故选C．点睛：求最低的速度、动能时，也可以使用动能定理求解；在比较一个物理量时，应该找出影响它的所有因素，全面的分析才能正确的解题．4、D【解题分析】

A．电场强度是由电场本身决定的物理量，与试探电荷的电量以及所受的电场力无关，选项A错误；B．带电荷量Q和3Q的点电荷A、B相互作用时，两者之间是相互作用力，则B受到的静电力等于A受到的静电力，选项B错误；C．根据库仑定律表达式F＝k，当两电荷之间的距离r→0时，库仑定律不再成立，选项C错误；D．根据E=，可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q成正比，选项D正确；故选D.5、B【解题分析】

A.由图可知，电阻A的图象的斜率越来越大，故A的电阻随电流的增大而增大，电阻B阻值不变；故A错误；BCD.两图象的交点处，电流和电压均相同，则由欧姆定律可知，两电阻的阻值大小相等；故B正确CD错误；6、C【解题分析】只要加速度向上为超重，加速度向下为失重，C对；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、BD【解题分析】

A、沿电场线方向电势降低，电场的方向是电势降低最快的方向;故A错误.B、等势面与电场线垂直，故沿着等势面移动点电荷，电场力与运动方向一直垂直，电场力不做功;故B正确.C、在电场中将电荷由a点移到b点，电场力做功为零，说明a与b两点的电势相等，该电荷不一定是在等势面上运动;故C错误.D、电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面；等势面与电场线垂直;故D正确.故选BD.【题目点拨】本题关键是要明确等势面的概念，同时要能根据电场线画出常见的几种等势面图．8、AC【解题分析】

闭合开关后，当滑动变阻器触头P向上移动时，增大，外电路总电阻增大，干路中电流减小，则小灯泡亮度变小．电源的内电压减小，路端电压增大，则电压表的示数变大，故AB错误；电路稳定时电容器的电压等于、串联总电压，根据串联电路电压分配规律可知，增大，电容器的电压增大，则电容器充电，故C正确；电源的总功率为，干路电流I减小，则电源的总功率变小，故D错误．【题目点拨】本题按“部分→整体→部分”的思路进行动态变化分析．对于电压表的示数，可以直接根据路端电压随外电阻而增大的结论进行分析．根据串联电路电压与电阻成正比的特点，分析各部分电压的变化，比较简便．9、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。10、AC【解题分析】

A．电压表示数增大△U，R1是定值电阻，根据欧姆定律，可知其电流增大，故A正确；BCD．电压表示数增大△U，并联部分的电阻增大，整个电路总电阻增大，总电流减小，则R2两端电压减小，电源的内电压减小，由闭合电路欧姆定律知路端电压增大；所以R2两端电压减小小于△U，通过R2的电流减小量小于，由于R2两端电压减小，则知路端电压增大量小于△U，故BD错误，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、【解题分析】

（1）由图1所示可知，螺旋测微器的误差为：0mm+11.5×0.01mm=0.115mm，由图2所示螺旋测微器可知，其示数为：0.5mm+37.0×0.01mm=0.870mm，则金属丝的直径：d=0.870mm-0.115mm=0.755mm；（2）根据电阻定律，有：，由闭合电路的欧姆定律：E=I(R+RA+ρ)，即，则由图像可得：；，则；解得：.12、811B【解题分析】（1）如果是用×111档测量电阻，则读数为8×111Ω=811．（2）测电阻前要使红、黑表笔相接，调节