2024届石家庄市重点中学高二物理第一学期期中学业水平测试试题含解析

2024届石家庄市重点中学高二物理第一学期期中学业水平测试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、某电场的分布如图所示,带箭头的实线为电场线,虚线为等势面。A、B、C三点的电场强度分别为、、,电势分别为、、,关于这三点的电场强度和电势的关系,下列判断中正确的是(

)A．,B．,C．,D．,2、电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化为电能的能力，因此（）A．电动势是一种非静电力B．电动势越大，表明电源储存的电能越多C．电动势的大小是非静电力做功能力的反映D．电动势就是闭合电路中电源两端的电压3、如图所示，B为线段AC的中点，如果在A处放一个＋Q的点电荷，测得B处的场强EB＝48N/C，则（）A．EC＝24N/CB．EC＝12N/CC．若要使EB＝0，可在C处放一个－Q的点电荷D．把q＝10－9C的点电荷放在C点，则其所受电场力的大小为6×10－9N4、如图所示，圆O所在的平面内有匀强电场存在，电场方向与圆面平行。一个带正电荷的微粒（不计重力）从图中A点出发，以相同的初动能在圆内向各个方向运动，已知图中AB是圆的一条直径，∠BAC=30°，已知只有当该微粒从图中C点处离开圆面时的动能才能达到最大值，则平面内的电场线方向为A．沿A→B方向B．沿A→C方向C．沿B→C方向D．沿O→C方向5、下列各图中，已标出电流及电流所产生磁场的磁感应强度的方向，其中正确的是（）A．B．C．D．6、甲、乙两根粗细均匀的电阻丝，它们的材料相同，甲电阻丝的长度是乙的4倍，甲电阻丝的截面积是乙的2倍，则甲、乙电阻丝电阻之比是（）A．2：1 B．1：2 C．1：4 D．1：8二、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，在某匀强电场中有M、N、P三点，在以它们为顶点的三角形中，∠M＝30°、∠P＝90°，直角边NP的长度为4cm。已知电场方向平行于MN边，M、N点的电势分别为3V、15V。则（）A．电场强度的大小为150V/mB．电场强度的大小为75V/mC．点P的电势为12VD．点P的电势为10V8、小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线上过该点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线．则下列说法中正确的是A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小B．对应P点，小灯泡的电阻为R=C．对应P点，小灯泡的电阻为R=D．对应P点，小灯泡功率I2U19、在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示．小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点．小球抛出时的动能为8.0J，在M点的动能为6.0J，不计空气的阻力．则（）A．小球水平位移x1与x2的比值1：3B．小球水平位移x1与x2的比值1：4C．小球落到B点时的动能32JD．小球从A点运动到B点的过程中最小动能为6J10、如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置。闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动，下列说法正确的是（）A．仅增大R1的阻值，油滴向上运动B．仅增大R2的阻值，油滴向下运动C．仅减小两板间的距离，油滴向下运动D．仅断开电键S，油滴向下运动三、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）新式游标卡尺的刻度线看起来很“稀疏”，使读数显得清晰明了，便于使用者正确读取数据．通常游标卡尺的刻度有10分度、20分度和50分度三种规格；新式游标卡尺也有相应的三种，但刻度却是：19mm等分成10份，39mm等分成20份，99mm等分成50份．下图就是一个“39mm等分成20份”的新式游标卡尺．用它测量某物体的厚度，示数如图所示，正确的读数是__________cm．（2）有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图甲所示．此金属管线长约30Cm，电阻约10Ω．已知这种金属的电阻率为ρ，因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量，请你设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S0,现有如下器材可选：A．毫米刻度尺B．游标卡尺或螺旋测微器c．电流表Al（600mA，约1.0Ω）D．电流表A2（3A，约0.1Ω）E．电压表V（3V，约6KΩ）F．滑动变阻器R1（2KΩ，O.5A）G．滑动变阻器R2（10Ω，2A）H．蓄电池E（6V，O.05Ω）I．开关一个，带夹子的导线若干①上列器材中，应选用的器材有__________________（只填代号字母）．②你根据要求所设计电路图，并把图乙的实物连成实际测量电路，要求尽可能测出多组有关数值误差小．（_____）③实验中要测量的物理量有：_______，计算金属管线内部空问截面积S0的表达式为：S0=________.12．（12分）测金属丝的电阻率实验。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径如图(a)，其示数为_______mm；(2)实验电路如图(b)，请用笔画线代替导线，完成图(c)的实物连线______；(3)开启电源，合上开关，记录ap的长度L和电流表A的示数I；移动线夹改变ap的长度L，测得多组L和I值，做出—L的图线，求得图线斜率为k；(4)若稳压电源输出电压为U，金属丝的横截面积为S，则该金属丝的电阻率ρ=___________（用k、U、S表示）。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）在电场中电荷量为2.0×10-9C的正电荷从A点移动到B点，电场力做了1.5×10-7J的正功。再把这个正电荷从B点移动到C点，电场力做了4.0×10-7J的负功。在A、B、C三点中，哪一点的电势最高？A和B之间、B和C之间、A14．（16分）某同学设计了一种测定风力的装置，其原理如图所示，迎风板与一轻弹簧的一端N相连，穿在光滑的金属杆上．弹簧是绝缘材料制成的，其劲度系数k＝1300N/m，自然长度L0＝0.5m，均匀金属杆用电阻率较大的合金制成，迎风板面积S＝0.5m2，工作时总是正对着风吹来的方向．电路中左端导线与金属杆M端相连，右端导线接住N点并可随迎风板在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好．限流电阻的阻值R＝1Ω，电源的电动势E＝12V，内阻r＝0.5Ω．合上开关，没有风时，弹簧长度为原长度，电压表的示数U1＝3.0V；如果某时刻由于风吹使迎风板向左压缩弹簧，电压表示数为U2＝2.0V，求：(1)金属杆单位长度的电阻；(2)此时作用在迎风板上的风力．15．（12分）如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度，方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源；现把一个质量的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，金属导轨电阻不计，g取已知，求：（1）通过导体棒的电流；（2）导体棒受到的安培力；（3）导体棒受到的摩擦力；（4）若将磁场方向改为竖直向上,要使金属杆继续保持静止,且不受摩擦力左右,求此时磁场磁感应强度的大小？

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、B【解题分析】根据电场线的疏密程度表示场强的大小，由图可知A处电场线比B处密，所以EA>EB根据沿电场线电势越来越低可知：，故B正确。点晴：解决本题关键理解电场线的疏密程度表示场强的大小和沿电场线电势越来越低。2、C【解题分析】电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功，不是一种非静电力，故A错误；电动势是描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量，是非静电力做功能力的反映，电动势越大，表明电源将其它形式的能转化为电能的本领越大，故B错误C正确；电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，在闭合电路中电源两极间的电压是路端电压，小于电源电动势，故D错误．【题目点拨】电动势等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功，描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量．3、B【解题分析】

Q相同，B离点+Q的距离等于C离+Q的距离的一半，则根据真空中点电荷场强公式E=kQ/r2，得EB=4EC；因B处的场强EB=48N/C，则EC=12N/C．故A错误，B正确；若要使EB=0，可在C处放一个+Q的点电荷，故C错误；把q=10-9C的点电荷放在C点，则其受电场力的大小为F=qE=10-9C×12N/C=1.2×10-8N，故D错误；故选B。4、D【解题分析】

粒子从图中C点离开圆面时，粒子的动能最大，说明电场力最大，根据电场力做功公式W=qU，分析AC间电势差什么情况下最大，确定电场线的方向。【题目详解】由题，带正电的粒子在匀强电场中从以相同的初动能从A点出发，从C点离开圆面时，带电粒子只受电场力作用，粒子的动能最大，根据动能定理知，说明电场力做功最大，AC间电势差最大；若过C点作匀强电场的等势面，该面与圆只能有一个交点，即该等势面在C点与圆相切，而电场方向与等势面是垂直的，从A到C电场力对小球做正功，小球的位移方向与电场力的夹角小于90°，因而电场方向沿OC方向。故选：D。【题目点拨】本题有一定难度，考查了学习对物理知识的理解和综合应用能力，如根据等势线确定电场线等。5、D【解题分析】

A.由右手螺旋定则可知，电流向外的直导线周围的磁场分布为逆时针的同心圆；故A错误；B.由右手螺旋定则可知，向上的电流左侧磁场应向外，右侧向里；故B错误；C.由右手螺旋定则可知，电流由右方流入，内部磁感线应向右；故C错误；D.由右手螺旋定则可知，环形电流的中心处磁场向上；故D正确；6、A【解题分析】

已知甲乙两根电阻丝的材料相同，而甲的长度是乙的4倍，甲电阻丝的截面积是乙的2倍；根据，所以甲的电阻是乙的2倍。A．2：1，与结论相符，选项A正确；B．1：2，与结论不相符，选项B错误；C．1：4，与结论不相符，选项C错误；D．1：8，与结论不相符，选项D错误；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、AC【解题分析】

AB．由题意电场方向平行于MN边，M、N点的电势分别为3V、15V知电场强度为：故A正确，B错误CD．NP在电场方向上的有效长度为2cm，所以：则：解得：

，故C正确，D错误.8、BD【解题分析】

由图看出此灯泡是非线性元件，根据电阻是指对电流的阻碍作用判断灯泡电阻与电压之间的关系；找到P点对应的电压和电流，根据欧姆定律求出此时灯泡的电阻；由功率公式可知功率对应图线的“面积”．【题目详解】由图象可知，灯泡的电阻等于R=U/I，等于图线上的点与原点O连线斜率的倒数，由数学知识可知，电压增大，此斜率减小，则灯泡的电阻增大．故A错误；由图象可知，P点对应的电压为U1，电流为I2，则灯泡的电阻

，故B正确，C错误；因P=UI，则对应P点，小灯泡功率I2U1，故D正确．故选BD．【题目点拨】注意U-I图象的意义，知道斜率等于电阻的倒数，明确功率借助图象分析时所围得面积；明确灯泡伏安特性曲线不直的原因．9、AC【解题分析】

AB．设小球在电场中的水平加速度为a，在x1与x2段的时间是相等的，设时间均为t，则有：所以：故A正确，B错误。C．当小球运动到B点时，小球水平方向上的速度设为vBs，则：竖直方向上的速率与在A点时的速率相同，由题意知：则在B点时的动能是：故C正确。D．将x1段的运动反过来看，由M点运动到A点，水平反向做匀减速运动，竖直方向做初速度为0的自由落体运动，功率：则刚开始时重力的功率为0，由于电场力方向与运动方向相反，电场力的功率比0大，但电场力做负功，则动能减小，即由M运动到A过程中动能先减小后增大，在M点的动能为6J，故A运动到M过程中有动能小于6J的点，故D错误。10、AD【解题分析】

电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动，油滴所受电场力与重力平衡。A：仅增大R1的阻值，电路中的电流I减小，R1两端的电压U=E-Ir增大，电容器两板间电压增大，板间场强增大，油滴所受电场力增大，电场力大于重力，油滴将向上运动。故A项正确。B：仅增大R2的阻值，不改变电路中电流，电容器两板间电压不变，板间场强不变，油滴所受电场力不变，油滴仍保持静止。故B项错误。C：仅减小两板间的距离，电容器两板间电压不变，板间场强增大，油滴所受电场力增大，电场力大于重力，油滴将向上运动。故C项错误。D：仅断开电键S，电容器通过R1、R2放电，电容器两板间电压减小，板间场强减小，油滴所受电场力减小，电场力小于重力，油滴将向下运动。故D项正确。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、3.030cmABCEGHI;横截面边长a,金属管线长度L,电压表示数U,电流表示数Ia2-【解题分析】

（1）[1]．游标卡尺是利用差值读数原理设计的，20分度游标卡尺，游标尺总长度为39mm，每小格为1.95mm，比主尺的2倍最小刻度小0.05mm，故精确度为0.05mm；

游标卡尺读数=固定刻度读数+游标尺读数=30mm+0.05mm×6=30.30mm=3.030cm；（2）①[2]．本实验需要用伏安法测量电阻，根据欧姆定律，有；同时要结合电阻定律公式求解截面积；故要用电压表测量电压，电流表测量电流，刻度尺测量长度，螺旋测微器测量直径，当然，要组合成电路，还需要电源、电键、导线以及滑动变阻器；由于电阻通电电流大会升温，影响电阻率，故要小电流，故电流表选择较小量程，电压表也选择较小量程；故答案为：ABCEGHI；②[3]．电路及实际测量电路如图所示。

③[4][5]．根据欧姆定律，有；根据电阻定律，有，故截面积为：；故要用螺旋测微器测横截面边长a，用毫米刻度尺金属管线长度L，电压表示数U，电流表示数I；

故金属管线内部空间截面积S0的表达式为：12、(1)0.360；(2)如图；(4)kUS；【解题分析】

（1）金属丝的直径为：0.01mm×36.0=0.360mm