2024届河北省张家口市尚义县第一中学物理高二上期中监测试题含解析

2024届河北省张家口市尚义县第一中学物理高二上期中监测试
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、图中所示是一实验电路图．在滑动触头由b端滑向a端的过程中，下列表述正确的是( )
A．电路的总电阻变小
B．路端电压变小
C．电流表的示数变小
D．电源内阻消耗的功率变小
2、一太阳能电池板，测得它的开路电压为80mV，短路电流40mA．若将该电池板与一阻值为18Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是( )
A．40m V B．60mV C．72mV D．80m V
3、如图所示，A和B为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球．开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动头P在a处，此时绝缘线向右偏离竖直方向．（电源的内阻不能忽略）下列判断正确的是（）
电源的输出功率
A．小球带负电
B．当滑动头从a向b滑动时，细线的偏角θ变大
C．当滑动头从a向b滑动时，电流表中有电流，方向从上向下
D．当滑动头停在b处时，电源的输出功率一定大于滑动头在a处时
4、一个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，AB 与电场线夹角θ.已知带电微粒的质量m，电量q，A、B相距L.不计阻力，则以下说法正确的是( )
A．微粒在电场中可能做匀速运动
B．电场强度的大小为mg/q tanθ，方向水平向右
C．微粒在电场中一定做匀减速运动，且加速度的大小为g/sinθ
D．要使微粒从A点运动到B点，微粒进入电场时的最小动能是mgL/tanθ
5、如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触，使验电器的金属箔片张开，关于这一现象下列说法正确的是( )
A．两片金属箔片上带异种电荷
B．两片金属箔片上均带负电荷
C．金属箔片上有电子转移到玻璃棒上
D．将玻璃棒移走，金属箔片立即合在一起
6、一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3 h，待机时间100 h”，则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为（）
A．1.8 W，5.4×10-2W
B．3.6 W，0.108 W
C．0.6 W，1.8×10-2 W
D．6.48×103 W，1.94×102 W
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，s t -图象反映了甲、乙两车在同一条直道上行驶的位置随时间变化的关系，已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t 轴相切于10s 处，下列说法正确的是
A ．5s 时两车速度相等
B ．甲车的速度为4/m s
C ．乙车的加速度大小为21.6/m s
D ．乙车的初位置在080s m =处
8、一列简谐横波沿x 轴正方向传播，如图(a )为t 时刻的波形图，P 、Q 是介质中的两个质点，图(b )是P 或Q 的振动图像。

下列说法正确的是
A ．若t ＝0，则图(b )为质点Q 的振动图像
B ．图(a )中质点P 的速率比质点Q 的小
C ．若图(b )为质点P 的振动图像，则必有t =T /4
D ．P 、Q 两质点的距离始终为
4
λ 9、标有”20V 6W”字样的直流电动机，线圈电阻为20Ω，不计机械摩擦阻力，则电动机正常工作时，电能转化为机械能的功率P 机和发热功率P 热分别是（ ） A ．P 机 =4.2W
B ．P 机=1.8W
C ．P 热 =4.2W
D ．P 热=1.8W
10、如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L 的绝缘细线，细线一端固定在O 点，另一端系一质量为m 的带电小球。

小球静止时细线与竖直方向成θ角，此时让小球获得初速度且恰能绕O 点在竖直平面内做圆周运动，重力加速度为g 。

下列说法正确的是( )
A ．匀强电场的电场强度E ＝tan mg q
θ
B ．小球动能的最小值为E k ＝
2cos mgL
θ
C ．小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小
D ．小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大 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）利用如图所示的实验装置测量两节干电池组成的电源的电动势和内电阻． (1)某同学用如图甲所示的装置电路进行测量．在实验中发现变阻器的滑片由图中右端向左端逐渐滑动时，电流表示数逐渐增大，电压表的示数接近3.0V 并且几乎不变，当滑片临近左端时，电压表示数急剧变化．出现这种问题，应更换一个总阻值比原来________(选填“大”或“小”)的变阻器．
甲 乙
(2) 在实验操作正确的情况下测得数据记录在下表中，请在图乙中作出U-I 图象______ U/V 2.94 2.86 2.81 2.76 2.71 2.62 I/A
0.06
0.12
0.18
0.24
0.30
0.38
(3) 根据U-I 图象，可得该电池组的电动势E ＝________V ，内电阻r ＝________Ω.(结果均保留2位有效数字).
(4) 本实验存在系统误差，原因是________(选填“①电压表分流”或“②电流表分压”前面的序号)，由此造成电源内阻测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值． 12．（12分）如图所示，在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器由________(填“直流”或“交流”)电源供电；由于重物在下落过程中受到阻力作用，则重物增加的动能________(填“大于”“小于”或“等于”)减小的重力势能。

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）有一带电荷量q= -3×10-6 C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服电场力做6×10-4 J的功，从B点移到C点，电场力对电荷做9×10-4 J的功，求A、C两点的电势差并说明A、C两点哪点的电势较高。

14．（16分）如图（a）所示，A、B为两块平行金属板，极板间电压为U AB=1125V，板中央有小孔O和O′．现有足够多的电子源源不断地从小孔O由静止进入A、B之间．在B板右侧，平行金属板M、N长L1=4×10-2m，板间距离d=4×10-3m，在距离M、N右侧边缘L2=0.1m处有一荧光屏P，当M、N之间未加电压时电子沿M板的下边沿穿过，打在荧光屏上的O″并发出荧光．现给金属板M、N之间加一个如图（b）所示的变化电压u1，除了t=0.4n s (n =1，2，3…)时刻，N板电势均高于M板．已知电子质量为m e＝9.0×10−31kg，电量为e=1.6×10-19C．
(1)每个电子从B板上的小孔O′射出时的速度多大？
(2)打在荧光屏上的电子范围是多少？
(3)打在荧光屏上的电子的最大动能是多少？
15．（12分）如图所示，一带电粒子以速度v从M点射入直线边界匀强磁场区域，入射方向与磁场边界的夹角为θ=30 ．磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度为B．粒子从边
界上N点射出磁场，已知粒子的电量和质量之比q
m
．则：
(1)请判断该粒子带何种电荷；
(2)求粒子做圆周运动的半径；
(3)求粒子在磁场中运动所用的时间．
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、D
【解题分析】当滑片由b 端滑向a 端滑动时，其接入电路中的电阻变大，使得外电路总电阻变大，故A 错误．根据E
I R r
=
+，可知总电流在减小，根据闭合电路中的欧姆定律有E=Ir+U 外，可知路端电压U 外在增大，故B 错误．流过电流表的示数为3
U I R =
外
，可知电流在增大，故C 错误．根据P=I 2r ，可知内阻消耗的功率在减小，故D 正确．故选D.
点睛：本题是电路的动态变化分析问题，首先分析变阻器接入电路的电阻如何变化，接着分析总电阻、总电流和路端电压的变化，再分析局部电流、电压的变化，即按“局部到整体再到局部”的思路进行分析． 2、C 【解题分析】
试题分析：电源没有接入外电路时，路端电压值等于电动势，则电动势E=80mV ，由闭合电路欧姆定律得短路电流
、，则电源内阻
,该电源与18Ω的电
阻连成闭合电路时，路端电压为，故选C
考点：考查闭合电路的欧姆定律
点评：本题难度较小，对于电动势的概念要理解：电动势等于外电压和内电压之和，当外电路开路时，内电压为零，开路电路等于电源的电动势 3、C 【解题分析】
根据电路可知A 板电势高于B 板电势，AB 间电场强度方向水平向右．小球受电场力也水平向右，故小球带正电，所以A 项错误；当滑动头从a 向b 滑动时，路端电压减小，故1R 两端的电压减小，极板间电场强度随之减小，故细线的偏角变小，所以B 项错误；当极板间电压减小，极板的带电量将减小而放电，又由于A 板带正电，故放电电流从上向下流过电流表，所以C 项正确；由于电源的内电阻与外电阻的关系不确定，所示无法判断电源的输出功率变化的规律，所以D 项错误． 4、C 【解题分析】
由题可知，微粒所受电场力方向必定水平向左，合力方向与速度方向相反，则微粒做匀减速运动。

故A 错误。

力的合成图如图，
则有qEtanθ=mg ，电场强度．由于微粒带正电，则电场强度方向水平向左。

故
B 错误。

由上分析得知，微粒在电场中一定做匀减速运动，合力为F 合=，则加速度
的大小为．故C 正确。

当微粒恰好到达B 点时，微粒进入电场的动能最小，由动能定理得，-
L=0-E k ，得到微粒进入电场时的最小动能是
．故D 错误。

故选C.
【题目点拨】
本题关键要懂得物体做直线运动的条件：合力方向与速度方向在同一直线上．结合牛顿第二定律和动能定理求解. 5、C 【解题分析】
自然界只存在两种电荷，正电荷和负电荷．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电；毛皮摩擦过的橡胶棒带负电．用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，即缺少电子，若将其接触验电器的金属球，此时两个箔片带同种电荷正电；在此过程中，一部分电子会从验电器向玻璃棒移动．移走金属棒时，箔片仍带电，不会立即合在一起；故选C ． 6、C 【解题分析】
由图知 3.6U V =,500Q mA h =⋅．通话时3t h =，由Q It =，P UI =得
0.6UQ P W t =
=.同理待机时100t h =，21.810UQ
P W t -=⨯'
='，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、BCD 【解题分析】
位移-时间图象的斜率等于速度，倾斜的直线表示匀速直线运动，位移等于x 的变化量，结合这些知识分析； 【题目详解】
A 、位移-时间图象的斜率等于速度，斜率大小越大，速度大小越大，则知5s 时乙车速度较大，即该时刻二者速度大小不相等，故A 错误；
B 、甲车做匀速直线运动，速度为：20/4/5
s v m s m s t 甲=
==，故B 正确； C 、乙车做匀变速直线运动，其图线与t 轴相切于10s 处，则t=10s 时，速度为零，将
其运动反过来看成初速度为0的匀加速直线运动，则2
1 2
s at =，根据图象有：201102s a =
⋅，21
2052
a =⋅，解得：21.6/a m s =，080s m =，故CD 正确． 【题目点拨】
对于位移时间图象，关键要抓住斜率等于速度，位移21x x x =-，来分析图象的物理意义，同时注意利用匀减速直线运动中的逆向思维的应用． 8、AB 【解题分析】
A.若t =0，Q 点处于平衡位置，而P 点在波峰处，故图(b )为质点Q 的振动图象，故A 正确；
B.图(a )中质点P 的速率为零，质点Q 速率最大，故B 正确；
C.若图(b )为质点P 的振动图象，则t =nT +4
T
，故C 错误； D.P 、Q 两质点平衡位置的距离始终为4λ，P 、Q 两质点的距离不一定为4
λ
，故D 错误。

9、AD 【解题分析】 由P =UI 可得电流为
6
A 0.3A 20
P I U =
== 线圈电阻发热功率为
220.320W 1.8W P I r ==⨯=热
机械功率为
6W 1.8W 4.2W P P P =-=-=热机
故选AD 。

10、AB 【解题分析】
A ．小球静止时细线与竖直方向成θ角，受重力、拉力和电场力，三力平衡，根据平衡条件，有： mg tan θ＝qE 解得 E ＝
tan mg q
θ
故A 正确；
B ．小球恰能绕O 点在竖直平面内做圆周运动，在等效最高点A 速度最小，拉力为零，根据牛顿第二定律，有：
2
cos mg mv L
θ=
则最小动能
2122cos k mgL
E mv θ
=
= 故B 正确；
C ．运动过程中小球的机械能和电势能之和不变，则小球运动至电势能最大的位置时机械能最小，小球带负电，则小球运动到圆周轨迹的最左端时机械能最小，故C 错误；
D ．小球从初始位置开始，若在竖直平面内逆时针运动一周，电场力先做正功后做负功再做正功，则其电势能先减小后增大再减小，同理，若顺时针运动一周，其电势能先增大后减小再增大，故D 错误。

故选AB 。

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、小 如图：
3.0 1.0 ① 小于
【解题分析】
（1）滑动变阻器串联在电路中，电压表测量滑动变阻器电压，刚开始滑动触头P 由右端向左端逐渐滑动时，电流表示数逐渐增大，电压表的示数接近3.0V 并且几乎不变，说明随着电阻的变小，滑动变阻器的电阻占整个电路电阻的比例变化不大，直到当滑动触头P 滑至临近左端时，电压表的示数急剧变化，说明滑线变阻器的总电阻太大，所以原因是：滑动变阻器阻值太大，有效使用的部分短，改进方法为：选择阻值更小的滑动变阻器.
（2）根据实验数据做出的图像如图；
根据闭合电路欧姆定律可知，U=E-Ir ，则电动势E=3.0V ；内阻
3.0 2.6
1.00.4
U r I ∆-=
=Ω=Ω∆． （3）本实验存在系统误差，原因是电压表分流，使得电流表示数小于干路电流；外电路短路时，电压表分流为零，实际电流等于电流表电流，电压越大，电压表分流越多，实际电流大于电流表电流越多，图象斜率的绝对值将越大，由此造成电源内阻测量值小于真实值．
【题目点拨】
本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理，知道实验中应用图象求解电动势和内电阻的基本方法．
12、交流 小于
【解题分析】
在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器由交流电源供电；由于重物在下落过程中受到阻力作用，则重物增加的动能小于减小的重力势能。

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、-100V ，C 点电势较高
【解题分析】
负电荷从A 移到B 点的过程，电荷克服电场力做功，则A 、B 间的电势差电势差： 4AB AB 6
610=V 200V 310W U q ---⨯==-⨯ 即φA >φB ，且A 比B 的电势高200V ；
负电荷从B 移至C ，电场力做正功，则B 、C 间的电势差电势差：
4BC BC 6
910V -300V 310W U q --⨯===-⨯ 即φC >φB ，且C 比B 的电势高300V ；A 、C 两点间的电势差：
U AC = U AB + U BC = -100 V
所以A 、C 两点的电势差大小为-100 V ，C 点电势较高.
14、 (1)70m 210s
v =⨯ (2)22.410m Y -=⨯ (3)16km =1.87210J E -⨯ 【解题分析】
(1) 电子经A 、B 两块金属板加速，有
21012
eU mv = 解得：
70m m 210s s v ===⨯ (2) 当U =100V 时，电子经过MN 极板向下的偏移量最大，为
192222113137011 1.6101000.04()()m 0.8910m 22910410210
eU L y md v ----⨯⨯==⨯⨯≈⨯⨯⨯⨯⨯
由于1y d >说明所有的电子不可以飞出M 、N ；
由几何关系可知，
2
1
22L Y d L Y L -=+
代入数据解得：
22.410m Y -=⨯
(3)当电子沿着下板右端射出时，粒子的速度最大，即动能最大，此时电子的偏转角θ 1tan 0.22
d L θ==
电子在竖直方向的速度为：
770m m tan 2100.20.410s s
y v v θ==⨯⨯=⨯ 所以电子的速度为：
2
2221420m 4.1610s y v v v =+=⨯
电子的最大动能为：
2311416km 11910 4.1610J=1.87210J 22
E mv --==⨯⨯⨯⨯⨯ 15、 (1)正电；（2）mv qB ；（3）53m qB
π 【解题分析】
（1）由于粒子向右偏转，由左手定则我们可以判断出，带电粒子带正电； （2）在粒子运动过程中，洛伦兹力提供向心力：
2
mv qvB R
= 所以：
mv R qB
=； （3）进出单边磁场具有对称性，所以带电粒子的偏转角为
=360-230=300θ⨯
所以粒子运动的时间为： 30052536063R m t T v qB
ππ==•=。