山西省太原市2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024~2025学年第一学期高二年级期中学业诊断物理试卷（考试时间：上午10：15—11：45）说明：本试卷为闭卷笔答，答题时间90分钟，满分100分。一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。请将正确选项前字母标号填入下表内相应位置。（高考不选考物理的同学请完成3~8题，每题8分，共48分）1.下列说法正确的是（）A.系统中物体间的作用力会改变系统的总动量B.两物体碰撞后的动量之和一定等于碰撞前的动量之和C.系统以外的物体施加给系统内物体的力只会改变系统的动量，不会改变系统的能量D.理论和实验都表明：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变【答案】D【解析】A．系统中物体间的作用力不会改变系统的总动量，只有系统外的作用力才会改变系统的总动量，故A错误；B．两物体碰撞后的动量之和不一定等于碰撞前的动量之和，比如球碰到墙反弹，两物体碰撞后的动量之和不等于碰撞前的动量之和，故B错误；C．系统以外的物体施加给系统内物体的力会改变系统的动量，也可能会改变系统的能量，故C错误；D．理论和实验都表明：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变，故D正确。故选D。A.在甲推乙之前，两人的总动量不为0B.甲推乙后，两人都有了动量，总动量不为0C.已知甲的质量为45kg，乙的质量为50kg，甲的速率与乙的速率之比为D.已知甲的质量为45kg，乙的质量为50kg，甲的速率与乙的速率之比为【答案】C【解析】AB．冰面光滑，对甲与乙构成的系统，所受外力的合力为0，由于甲、乙两人初始状态均处于静止，根据动量守恒定律可知，甲推乙后，两人都有了动量，总动量为0，故AB错误；CD．根据动量守恒定律有解得故C正确，D错误。3.下列说法正确的是（）A.物体所带电荷量可以是任意的B.人们把最小的电荷量叫作元电荷，用e表示C.电子的质量与电子的电荷量之比，叫作电子的比荷D.一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和可以变化【答案】B【解析】A．物体所带的电荷量一定是元电荷的整数倍，故A错误；B．人们把最小的电荷量叫做元电荷，常用符号e表示，故B正确；C．电子的电荷量与电子的质量之比叫电子的比荷，故C错误；D．根据电荷守恒定律可知，一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变，故D错误；4.下列说法正确的是（）A.点电荷类似于力学中的质点，也是一种理想化模型B.氢原子核与电子之间的静电力小于二者之间的万有引力【答案】A【解析】A．点电荷类似于力学中的质点，形状和体积能够忽略，也是一种理想化模型，故A正确；B．万有引力与静电力在相同尺寸范围内，万有引力远远小于静电力，即氢原子核与电子之间静电力大于二者之间的万有引力，故B错误；C．类比在库仑定律的建立过程中发挥了重要作用，类比虽然是严格的推理，但仍然需要实践的检验，故C错误；D．根据库仑定律，两个电荷量为1C的点电荷在真空中相距1m时，根据库仑定律有即相互作用力是，故D错误。故选A。5.下列说法正确的是（）A.电场并非是一种客观存在，场不是物质存在的一种形式B.英国科学家安培提出一种观点，认为在电荷的周围存在着由它产生的电场C.真空中电荷量为Q的静止点电荷产生的电场，在与之相距r处的电场强度D.物理学中规定，电场中某点的电场强度的方向与负电荷在该点所受的静电力的方向相同【答案】C【解析】A．电场是客观存在的，电荷的周围存在着由它产生的电场，故A错误；B．英国科学家法拉第提出一种观点，认为在电荷的周围存在着由它产生的电场，故B错误；C．真空中电荷量为Q的静止点电荷产生的电场，在与之相距r处的电场强度故C正确；D．物理学中规定，电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同，故D错误。故选C。A.对于等量异种点电荷，两电荷连线上的电场强度在中点处最大B.对于等量异种点电荷，两电荷连线中垂线上的电势处处不相等C.对于等量同种正点电荷，两电荷连线中垂线上关于中点对称的两点，电势相等D.对于等量同种正点电荷，两电荷连线上关于中点对称的两点，电场强度大小相等、方向相同【答案】C【解析】A．电场线密的地方电场强度大，根据等量异种点电荷电场线的分布情况可知，两电荷连线上的电场强度在中点处最小，故A错误；B．对于等量异种点电荷，两电荷连线中垂线是等势线，中垂线上的电势处处相等，故B错误；C．根据电场线可知，等量同种正点电荷，两电荷连线中垂线上关于中点对称的两点电势相等，故C正确；D．根据图像可知，等量同种正点电荷，两电荷连线上关于中点对称的两点，电场强度大小相等、方向相反，故D错误。故选C。7.两个相互接触且不带电的金属导体A和B，均放在绝缘支架上。将A、B移动到带正电绝缘小球C的右侧。下列选项正确的是（）A.若先将A、B分开，再移走C，A带负电B.若先将A、B分开，再移走C，B带负电C.若先将C移走，再把A、B分开，A带正电D.若先将C移走，再把A、B分开，B带正电【答案】A【解析】AB．C靠近导体时在A端感应出负电，B端感应出正电，若先将A、B分开，再移走C，根据感应起电原理可知A带负电，B带正电，故A正确，B错误；CD．若先将C移走，此时导体A和B的电荷又发生中和，不再带电；再把导体A和B分开，同样不再带电，所以此时A不带电，B也不带电，故CD错误。故选A。8.关于验电器与静电计，下列选项正确的是（）A.静电计不可以检测物体是否带电B.带电的验电器两个张开的箔片之间有电势差C.带电的静电计的金属球与其金属外壳之间有电势差D.把静电计的金属球与一个导体连接，金属外壳与另一个导体均接地，指针偏转角度越大可以推知两个导体间电势差越小【答案】C【解析】A．静电计是利用同种电荷相互排斥制成的，静电计可以检测物体是否带电，故A错误；B．带电的验电器两个张开的箔片和金属球是一个等势体，所以两个箔片之间电势差为零，故B错误；C．金属外壳和金属球之间是绝缘的，外壳接地电势为零，带电的静电计的金属球是一个孤立的带电体，和大地的电势不等，所以带电的静电计的金属球和其金属外壳之间有电势差，故C正确；D．把静电计的金属球与一个导体连接，则金属球与该导体的电势相等，金属外壳与另一个导体均接地，则另一个导体和金属外壳的电势均为零，指针偏转角度越大可以推知两个导体间电势差越大，故D错误。9.等腰直角三角形三个顶点上分别固定有三个点电荷、、。D、E、F分别为、、的中点。规定无穷远处电势为0，下列选项正确的是（）A.负试探电荷在E点的电势能小于0B.负试探电荷在F点的电势能大于0C.在三角形内部存在场强为0的点D.正试探电荷在D点的电势能大于其在F点的电势能【答案】A【解析】A．由图可知，AB两点的正负电荷在E点的电势之和为零，C点的正电荷在E点的电势为正，可知E点的电势为正，可知负试探电荷在E点的电势能小于0，选项A正确；B．AC两点的正电荷在F点的电势之和为正，B处的负电荷在F点的电势为负，因小于AC两处的正电荷的电势，可知F点电势为正，则负试探电荷在F点的电势能小于0，选项B错误；C．在三角形内部任取一点，其电场强度如图所示：由图可知，合电场强度都是指向右侧的，合场强不可能为0，故C错误；D．由C的分析可知，若将正试探电荷从F点移到D点，电场力做正功，电势能减小，可知在D点的电势能小于其在F点的电势能，选项D错误。故选A。10.如图所示，平行板电容器两极板M、N水平放置，N板接地，M板带负电，P、Q为板间两点。将带电小球从N板中央的小孔无初速度释放，小球沿直线依次经过Q、P点。若将N板向下移动一小段距离后，再次从N板中央的小孔无初速度释放该带电小球，下列选项正确的是（）A.小球在P点的电势能变小B.小球到达M板的动能不变C.小球由Q运动到P的时间变长D.小球在Q、P两点间减少的电势能小于其增加的重力势能【答案】A【解析】根据电容的定义式电容的决定式和电场强度公式可得因为电容器所带电荷量不变，所以将N板向下移动一小段距离后，极板间的电场强度不变。A．将N板向下移动一小段距离后，P点与下极板之间的距离变大，根据U=Ed可知，P点与下极板N之间的电势差增大，因为M板带负电，所以板间场强方向竖直向上，且电势都小于零，则P点的电势降低。小球无初速度的释放向上运动，则小球受电场力方向向上，即小球带正电。根据Ep=qφ可知，小球在P点的电势能变小，故A正确；B．板间的电场强度不变，小球受到的电场力大小不变，则所受合力不变，但是在电场力作用下通过的距离变大，所以合力做功变多，根据动能定理可知小球到达M板的动能变大，故B错误；C．因为N板下移，N板到Q点的距离变大，由上面分析可知小球所受合力不变，则加速度不变，根据运动学规律可知小球到达Q点的速度变大，则小球通过QP的时间变短，故C错误；D．因为小球受到的电场力大于重力，所以小球在Q、P两点间减少的电势能大于其增加的重力势能，故D错误。故选A。二、多项选择题：本题包含5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。全部选对的得3分，选不全的得2分，有错者或不答的得0分。请将正确选项前的字母填在下表内相应位置。（高考不选考物理的同学请完成11~13题，每题8分，共24分。全部选对的得8分，选不全的得4分，有错者或不答的得0分。）11.下列说法正确的是（）A.电流的强弱程度用电流这个物理量表示B.大小不随时间变化的电流叫作恒定电流C.通电电路中，由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，叫作恒定电场D.在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系等，在恒定电场中并不适用【答案】AC【解析】A．电流的强弱程度用电流这个物理量表示，电流越大，单位时间内通过导体横截面积的电荷量越多，故A正确；B．恒定电流指大小、方向都不随时间变化的电流，故B错误；C．恒定电场是指由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，其电荷分布和电场强度不随时间变化，故C正确；D．恒定电场中的电荷分布、电场强度不随时间变化，与静电荷产生的电场规律一致，静电场中的电势、电势差、电场强度等关系，在恒定电场依然适用，故D错误。故选AC。12.下列说法正确的是（）A.导体的图像一定是一条直线B.导体的电阻由两端的电压与通过的电流共同决定C.并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和D.串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和【答案】CD【解析】A．线性元件的U-I图为一条直线，非线性元件的U-I图不是直线，即导体的U-I图不一定是直线，故A错误；B．电阻的决定式即其影响因素为材料、长度、横截面积、温度，与电压、电流无关，故B错误；C．并联电路的用电器两端电压相等，干路电流等于各支路电流之和，结合欧姆定律可知：化简得故C正确；D．由串联电路的电压规律可知，总电压等于各分电压之和，故D正确。故选CD。13.如图所示，把内阻为、满偏电流为50mA的表头改装成双量程电流表。已知，，接线柱a为公共接线柱。下列选项正确的是（）A.若只增大，则两个量程都减小B.若只增大，则两个量程都减小C.用a、b两个接线柱时电流表的量程为0~0.6AD.用a、b两个接线柱时电流表的量程为0~3A【答案】AD【解析】CD．用a、b两个接线柱时电流表的量程为：代入解得Ib=3A故C错误，D正确；AB．用a、c两个接线柱时电流表的量程为用a、b两个接线柱时电流表的量程为由上可知，若只增大R1，两个量程都减小；若只增大R2，a、c间的量程减小，a、b间的量程增大，故A正确，B错误。故选AD。14.若取无穷远处为零电势点，某点电荷Q产生的电场中某点电势的表达式为，k为静电力常量，Q为点电荷的电荷量，r为该点到Q的距离，多个点电荷产生电场中某点的电势，等于每个点电荷单独存在时在该点电势的代数和。两个点电荷、，分别固定在x坐标轴上处的A点和坐标原点O处，x正半轴上各点的电势随x的变化关系如图所示。下列选项正确的是（）A.B点的横坐标为1cmB.C点的横坐标为3cmC.两点之间的电势差小于C与无穷远处之间的电势差D.将电子沿x轴正方向从B点移动到无穷远处的过程中，电子的电势能先增大再减小【答案】AB【解析】A．若规定无限远处电势规定为零，根据点电荷的电势与距离的关系B点的电势为零，即两点电荷产生的电势的代数和为0时，有解得B点的横坐标为x=1cm故A正确；B．根据φ-x图像的斜率大小表示电场强度大小，可知C点处电场强度为0，结合点电荷电场强度公式，可得解得C点的横坐标为x＇=3cm故B正确；C．规定无限远处的电势规定为零，由图像可知B点电势为零，所以CB两点之间的电势差等于C与无穷远处之间的电势差，故C错误；D．根据电势能公式EP=eφ，可知将电子沿x轴正方向从B点移动到无穷远处的过程中，电势先升高后降低，则电子的电势能先减小再增大，故D错误。15.如图所示，在匀强电场中有边长为10cm的等边三角形，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行。O点为该三角形的中心，D、E、F分别为三边的中点。已知、、，下列选项正确的是（）A.O点电势为10VB.电子由E点移到C点，电势能减少2eVC.匀强电场的场强大小为80V/m，方向由C指向AD.在三角形内切圆的圆周上，电势最高点的电势是【答案】BCD【解析】A．由图中几何关系可知则有可得O点电势为故A错误；C．由于F为AC边的中点，则F点电势为可知连线为等势线，根据电场方向与等势线垂直且由高电势指向低电势，可知匀强电场的场强由C指向A，大小为故C正确；B．由于连线为等势线，可知B点电势为，则E点电势为电子由E点移到C点，电场力做功为则电势能减少2eV，故B正确；D．过O点做平行于电场方向的直径（平行于CA方向），如图所示根据几何关系可知，点是三角形内切圆圆周上，电势最高的点，则有其中联立解得在三角形内切圆的圆周上，电势最高点的电势是故D正确。故选BCD。第II卷（非选择题共55分）三、实验题：本题包含2小题，共14分。请将答案填在题中横线上或按要求作答。（高考不选考物理的同学请完成17题，计6分。）16.某同学为估测玩具枪子弹从枪口射出的速度，设计实验如下：把橡皮泥球放在玻璃桌面的边缘处，子弹射入球中，与球一同水平抛出。地面铺有白纸可记录球的落点，多次重复实验。请回答下列问题：（1）下列是本实验必要操作的是_______；A.保持枪管水平B.实验过程中用到重垂线，确定球平抛的水平位移C.复写纸铺在白纸的上面，实验过程中白纸可以随时拿起检查印迹（2）下列器材中，本实验需要使用的有_______；A.弹簧秤 B.刻度尺 C.天平 D.秒表（3）测得子弹的质量为，球的质量为，球平抛的竖直高度为h，水平距离为l，当地重力加速度大小为g，玩具枪子弹从枪口射出的速度大小可表示为________。【答案】（1）AB（2）BC（3）【解析】（1）AB．橡皮泥球应做平抛运动，则枪管要保持水平，同时要保证桌面末端的切线是否水平，将橡皮泥球放置在末端，必须用到重垂线，以便确定橡皮泥球平抛的水平位移，故AB正确；C．实验过程中复写纸和白纸不能拿起来看印迹是否清晰并进行移动，故C错误；故选AB。（2）根据实验原理以及（3）的表达式可知应测量的量有：桌面高度h，水平位移l，橡皮泥球以及子弹的质量，需用到刻度尺和天平；故选BC。（3）设子弹速度为v，子弹射入橡皮泥后两者共同速度为v′。子弹射入橡皮泥的过程，取向右为正方向，根据动量守恒定律得：m1v=（m1+m2）v′子弹和橡皮泥做平抛运动的过程，有：l=v′t联立解得17.某学习小组通过实验检测某品牌纯净水的电导率（电阻率的倒数），步骤如下：（1）准备绝缘塑料圆柱形容器，容器两端可用电阻微小不计的金属圆片密封，测得容器长度为L；（2）用游标卡尺测量该容器的内径D，如图所示，则读数为________mm；（3）水样的电阻约为，实验室提供的器材如下：A.电压表V（0~3V，内阻约为）B.电流表A1（0~3mA，内阻约为）C.电流表A2（0~600mA，内阻约为）D.滑动变阻器（）E.滑动变阻器（）F.干电池2节G.开关S和导线若干要求数据从0开始变化，则：②电流表应选_______，滑动变阻器应选_______（选填器材前面的字母序号）；②在甲、乙、丙、丁中，选取的实验电路图为_______；（4）将水样注满容器，正确连接电路后，合上开关，调节滑动变阻器，得到多组电压、电流数据。某同学根据数据作出图像，测得图像的斜率为k，则所取水样电导率的计算表达式为_______（用k、D、L表示）。【答案】（2）22.30（3）BD丙（4）【解析】（2）[1]游标卡尺的精确度是0.05mm，内径D的读数为22mm+6×0.05mm=22.30mm（3）①[2]两节干电池的电动势为E=3.0V，待测电阻R0约为1000Ω，则最大电流故电流表应选择量程为3mA的A1，故选B；[3]又因为要求数据从0开始变化，故选用总阻值较小的滑动变阻器，且使用滑动变阻器的分压式接法，所以滑动变阻器选择R1，故选D。②[4]因为故采用电流表内接法，结合滑动变阻器的分压式接法，所以在甲、乙、丙、丁中，选取的实验电路图为丙。（4）[5]根据电阻定律设G为电导率，则又可得电导率四、计算题：本题包含4小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。（高考不选考物理的同学请完成19题，计10分；20题，计12分。）18.如图所示，质量为物块A静止放置在光滑水平面上，质量为的小球B用长为且不可伸长的轻绳悬挂于固定点O，将轻绳拉伸至水平位置后，由静止释放小球，小球恰好能在最低点与A发生弹性碰撞。A、B均可视为质点且始终在同一竖直平面内，不计空气阻力，重力加速度g取。求：（1）B运动到最低点与A碰撞后的瞬间，A速度的大小；（2）B与A碰撞后，B上摆的最大高度。【答案】（1）（2）【解析】（1）小球下摆过程，由机械能守恒定律有小球与A发生弹性碰撞解得（2）结合上述，碰后瞬间，小球B速度的大小则有解得小球B上摆的最大高度19.将电荷量的点电荷从A点移动到B点，静电力做功，若将该电荷从B点移动到C点，电势能