2024届湖北省黄冈市麻城实验高中物理高二第一学期期中学业水平测试试题含解析

2024届湖北省黄冈市麻城实验高中物理高二第一学期期中学业
水平测试试题
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。

写在试题卷、草稿纸上均无效。

2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、如图，在倾角为θ的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒，一匀强磁场垂直于斜面，当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I时，导体棒恰好静止在斜面上（重力加速度为g）则（）
A．磁感应强度的大小为
sin
mg
IL
θ
，方向垂直斜面斜向上
B．磁感应强度的大小为
sin
mg
IL
θ
，方向垂直斜面斜向下
C．磁感应强度的大小为
cos
mg
IL
θ
，方向垂直斜面斜向上
D．磁感应强度的大小为
cos
mg
IL
θ
，方向垂直斜面斜向下
2、鸡蛋从桌上掉下，下落相同距离掉在地毯上比掉在水泥地上安全（均不考虑反弹），这是由于
A．鸡蛋掉在地毯上的动量比掉在水泥地上小
B．鸡蛋掉在地毯上动量的变化量比掉在水泥地上小
C．鸡蛋掉在地毯上受到的冲量比掉在水泥地上小
D．鸡蛋掉在地毯上受到的冲击力比掉在水泥地上小
3、两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r 的两处，它们间的库仑力的大小为F．两小球相互接触后将其固定在原处，则两球间库仑力的大小为
A．F/2 B．3F C．F/3 D．2F
4、两个电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示．若两个电阻R1、R2串联接在电路中，那么电阻R1、R2两端的电压之比U1：U2等于（）
A ．1：3
B ．3：1
C ．1：
D ．：1
5、如图所示，虚线是某静电场的一簇等势线，边上标有电势的值，一带电粒子只在电场力作用下恰能沿图中的实线从A 经过B 运动到C ，下列判断正确的是( )
A ．粒子一定带负电
B ．A 处场强大于
C 处场强
C ．粒子在A 处电势能大于在C 处电势能
D ．粒子从A 到B 电场力所做的功大于从B 到C 电场力所做的功
6、如图所示，一个物块在与水平方向成α角的拉力F 作用下，沿水平面向右运动一段距离x 。

在此过程中，拉力F 对物块所做的功为（ ）
A ．Fx sin α
B ．sin Fx α
C ．Fxc os α
D ．cos Fx α
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、在某次实验中测得一只“6V、3.6W”的小灯泡的伏安特性曲线如图所示．另有一只定值电阻R =10Ω，一电动势E =6V 的电源，其内阻不计．将此电源、定值电阻与小灯泡串联成一闭合回路，则此时（ ）
A．该灯泡的阻值为10ΩB．该灯泡的阻值为6Ω
C．该灯泡所消耗的功率为0.9W D．该灯泡所消耗的功率为1.4W
8、如图甲、乙两图是电子技术中的常用电路,a、b是各部分电路的输入端,其中输入的交流高频成分用“≋”表示,交流低频成分用“~”表示,直流成分用“—”表示．关于两图中负载电阻R上得到的电流特征是( )
A．图甲中R得到的是交流成分
B．图甲中R得到的是直流成分
C．图乙中R得到的是低频成分
D．图乙中R得到的是高频成分
9、如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象，直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象．将这个电阻R分别接到a，b两电源上，那么下列说法不正确的是（）
A．R接到a电源上，电源的效率较高
B．R接到b电源上，电源的输出功率较大
C．R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低
D．R接到b电源上，电阻的发热功率和电源的效率都较高
10、“天链一号”是中国第一颗地球同步轨道数据中继卫星，主要用于为中国神舟载人飞船及后续载人航天器提供数据中继和测控服务。

关于“天链一号”卫星，下列说法正确的是（）
A．卫星相对地面静止
B．卫星运行速度大于7.9 km/s
C．卫星绕地球运行的周期比月球绕地球运行的周期小
D．卫星绕地球运行的周期比月球绕地球运行的周期大
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）一多用电表的欧姆挡有4挡,分别为×1Ω，×10Ω，×100Ω，×1000Ω，现用它来测一未知电阻值．当用×100Ω挡测量时,发现指针的偏转角度很小．为了使测量结果更准确,测量前应进行如下两项操作,先_____，接着_____，然后再测量并读数．12．（12分）
双流中学一研究性学习小组欲通过测定工业污水（含多种重金属离子）的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准（一般工业废水电阻率的达标值为ρ≥200Ω•m，如图1所示为该组同学所用盛水容器，其左、右两侧面为金属薄板（电阻极小），其余四面由绝缘材料制成，左右两侧带有接线柱．容器内表面长a=40cm，宽b=20cm，高c=10c m，将水样注满容器后，进行以下操作：
(1)分别用多用电表欧姆挡的“×l00”、“×1K”两档粗测水样的电阻值时，表盘上指针如图2所示，则所测水样的电阻约为_________Ω．
(2)为更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材；
A．电流表（量程6mA，电阻R A为20Ω）B．电压表（量程15V电阻R v约为10kΩ）C．滑动变阻器（0-20Ω，额定电流1A）D．电源（12V内阻约10Ω）
E．开关一只、导线若干
请在图3的实物图中完成电路连接．
(3)正确连接电路后，闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器，重复上述测量步骤，得出一系列数据如表所示，请在图4的坐标纸中作出U-I关系图线.
(4)由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为_________Ω•m,据此可知，所测水样在电阻率这一指标上__________（选填“达标”或“不达标”）．
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）一个电动机，线圈电阻是0.4Ω，当它两端所加的电压为220V时，通过的电流是5A．这台电动机每分钟所做的机械功有多少?
14．（16分）如图所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定一宽度L＝0.15m的平行光滑金属导轨，在导轨上端接入电源和滑线变阻器，电源电动势E＝3.0V，内阻r＝1.0Ω．一质量m＝0.01kg的金属杆ab与两导轨垂直并接触良好，当滑线变阻器接入电路的阻值为R时，ab中电流大小I＝0.5A，此时杆恰好静止在导轨上．整个装置处于垂直于斜面向上的匀强磁场中，导轨与金属棒的电阻不计，取g＝10m/s1．求：
（1）R的大小；
（1）磁感应强度B的大小；
（3）若只改变磁场，使金属杆ab仍静止在轨道上面，且对轨道的压力恰好为零．求此时磁感应强度的大小和方向．
15．（12分）如图所示，一均匀带电+Q细棒，在过中点c垂直于细棒的直线上有a、b、d 三点，且ab=bc=cd=L，在a点处有一电荷量为q的固定点电荷．已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为多少(k为静电力常量)
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】
根据共点力平衡知，安培力的方向沿斜面向上，根据左手定则知，磁场的方向垂直斜面向下。

根据平衡知，安培力
sin A F BIL mg θ==
解得：
sin mg B IL
θ= 故B 正确，ACD 错误；
2、D
【解题分析】
鸡蛋从桌上掉下，下落相同距离掉在地毯上和掉在水泥地上时落地前的速度大小相等，故落地前的动量相等，而最后的速度均为零，故说明动量的变化一定相等；由动量定理可知冲量也一定相等；但由于掉在水泥地上的时间较短，则说明鸡蛋掉在水泥地上动量变化较快，从而导致冲击力较大，使鸡蛋易碎；故D 正确，ABC 错误．
3、C
【解题分析】 接触前两个点电荷之间的库仑力大小为2
3Q Q F k r ⋅=，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带点为+Q ，距离仍不变，则库仑力为2Q Q F k
r
⋅'=，所以两球间库仑力的大小为F/1．故选C ． 4、A
【解题分析】
由U-I图象得出：，可得，在串联电路中，电阻两端的电压与其电阻值成正比，所以，故A正确，BCD错误。

5、B
【解题分析】
A．根据电场线与等势面垂直且由高电势指向低电势，可知电场线方向大致向左，根据粒子轨迹的弯曲方向可知，粒子所受的电场力方向大致向左，则知粒子一定带正电，A 错误；
B．等差等势面的疏密反映电场强度的大小，A处场强大于C处场强，B正确；
C．从A点飞到C点，电场力方向与速度的夹角为钝角，电场力做负功，电势能增大，C正确；
=知，电场力做功相同，D错误．
D．由于电势差相同，根据W Uq
6、C
【解题分析】
由图可知，力和位移的夹角为α，故拉力做的功
=
W Fxα
cos
故C正确，ABD错误。

故选C。

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】
在I-U图象中作出等效电源（E=6V，r=R=6Ω）的伏安特性曲线，如图所示；
由图可知，灯泡的工作电压为3 V，电流为0.48A；则灯泡的的电阻：
360.48U R I ==Ω≈Ω ；功率P=UI=3×0.48≈1.4W ；故选BD. 8、AC
【解题分析】
当交变电流加在电容器上时，有“通交流、隔直流，通高频、阻低频”的特性，甲图中电容器隔直流，R 得到的是交流成分，A 正确，B 错误；乙图中电容器能通过交流高频成分，阻碍交流低频成分，R 得到的是低频成分，C 正确，D 错误．
9、ABD
【解题分析】
A.电源的效率
η=UI U EI E
= 由图看出，电阻R 接在电源a 上时电路中电流为
2I ，短路电流为I ，根据闭合电路欧姆定律
I =E R r
+ 得到，
R =r
a 电源的效率为50%．由图看出，电阻R 接在电源
b 上时
U E
＞50% 则电源b 的效率大于50%．故A 错误符合题意．
B.电源的图线与电阻R 的U ﹣I 图线的交点表示电阻R 接在该电源上的工作状态，由图读出电阻R 接在电源a 的电压和电流较大，电源a 的输出功率较大．故B 错误符合题意．
CD 由分析可知，R 接到a 电源上，电源的输出功率较大，电源效率较低．故C 正确不符合题意，D 错误符合题意．
10、AC
【解题分析】A ：“天链一号”是地球同步轨道卫星，卫星相对地面静止。

故A 项正确。

B ：绕地球表面做匀速圆周运动卫星的速度是7.9 km/s ；据，卫星的速度
，“天链一号”的轨道半径大于地球半径，“天链一号”卫星的运行速度小于
7.9 km/s 。

故B 项错误。

CD ：“天链一号”卫星绕地球运行的周期比月球绕地球运行的周期小，故C 项正确，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、换“×1000Ω”挡将两表笔短接调零
【解题分析】
[1][2]第一次测量时用×100挡，调零后测量时发现指针偏转角度太小，说明待测电阻阻值较大，应换一更大挡，所以，换×1000Ω的档位后两表笔短接进行欧姆调零，接着将两表笔短接调零，然后再测量并读数。

12、1750
135.5不达标
【解题分析】
【试题分析】(1)图乙中左图，指针位于刻度盘中央附近，误差较小，由此表读出水样的电阻；(2)要精确测量电阻值，需要电路中电压有较大的变化范围，而滑动变阻器阻值又远小于待测电阻，滑动变阻器要采用分压接法；根据两电表内阻与水样的电阻倍数关系，确定出采用电流表内接法，即可完成电路连接；(3)建立坐标系，采用描点法连线作图．(4)由图线斜率和电流表的内阻，求解水样的电阻，由电阻定律求解电阻率，与达标值为ρ≥200Ω•m比较，分析是否达标．
(1)电阻的大小等于指针示数乘以倍率，得出水样的电阻约为：1750Ω；
(2)因为要精确测量电阻值，需要电路中电压有较大的变化范围，而滑动变阻器阻值又远小于待测电阻，所以连线时滑动变阻器要用分压接法；
又因为所测电阻的阻值约为1750Ω＞R A R V，则采用电流表内接法，电路连接如图所示．
(3)描点法作图，如图．（让绝大多数的点在直线上，其余各点均匀地分布在直线两侧．）
(4)由图线斜率可知，总电阻为，又R=R总﹣R A=2710Ω，根据电阻定律，故有，所以不达标．
【题目点拨】解决本题的关键掌握欧姆表的读数方法，以及掌握如何选择电流表的内外接、滑动变阻器的分压、限流接法．
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、65400J
【解题分析】
电动机内部有线圈和转动部分，所以220V的电压一部分加在线圈上，一部分加在转动部分上；U线圈=Ir=2V，P内=UI=10W，P总=220×5=1100W，
电动机输出的机械功率：P出=1100-10=1090W
一分钟做的功：W=Pt=1090×60=65400J
14、（1）5Ω (1) 0.8 T（3）1.6T 水平向左
【解题分析】
（1）设滑动变阻器接入电路的阻值为R，根据闭合电路欧姆定律得：E=I（R+r）
解得：R=5Ω
（1）金属杆静止在金属导轨上受到重力、支持力和沿斜面向上的安培力，由受力平衡，F安=mgsin 30°
代入数据得F安=0.1 N
又由：F安=BIL
得：B=0.8T
（3）当安培力的方向向上时，金属杆对斜面的支持力才可能等于0，由左手定则可知，磁场的方向水平向左；设此时磁感应强度为B′，则：mg=B′IL
代入数据可得：B′=1.6T.
【题目点拨】
本题考查应用平衡条件解决磁场中导体的平衡问题，关键在于安培力的分析和计算，比
较容易．在匀强磁场中，当通电导体与磁场垂直时，安培力大小F=BIL ，方向由左手定则判断．
15、2109q K L
【解题分析】
由题意可知在b 点处的场强为零，说明细棍和q 在b 点的电场强度大小相等，方向相反．那么在d 点处场强的大小即为两者之和．因此根据点电荷的电场强度为2kq E r
=即可求解．
【题目详解】
电荷量为q 的点电荷在b 处产生电场强度为
在b 点处的场强为零，根据电场的叠加原理可知细棍与q 在b 处产生电场强度大小相等，方向相反，则知细棍在b 处产生的电场强度大小为，方向向左． 根据对称性可知细棍在d 处产生的电场强度大小为
2
kq L ，方向向右 而电荷量为q 的点电荷在d 处产生电场强度为29kq E L
'=，方向向右 所d 点处场强的大小为2109d kq E E E L =+=' ． 【题目点拨】
考查点电荷与细棍上电荷在某处的电场强度叠加，紧扣电场强度的大小与方向关系，从而为解题奠定基础．。