山东省桓台第一中学2024届物理高二第一学期期中质量检测试题含解析

山东省桓台第一中学2024届物理高二第一学期期中质量检测试
题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。

2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。

第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。

3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、在如图所示的平行板器件中，电场强度E 和磁感应强度B 相互垂直．一带电粒子(重力不计)从左端以速度v 沿虚线射入后做直线运动，则该粒子( )
A ．一定带正电
B ．速度v =
E B
C ．若速度v ＞
E
B
，粒子一定不能从板间射出 D ．若此粒子从右端沿虚线方向进入，仍做直线运动
2、我国的“神舟”系列航天飞船的成功发射和顺利返回，显示了我国航天事业取得的巨大成就。

已知地球的质量为M ，引力常量为G ，飞船的质量为m ，设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r ，则（ ） A ．飞船在此轨道上的运行速率为
Gm
r
B GM
r C ．飞船在此圆轨道上运行的周期为3
2GM
r D ．飞船在此圆轨道上运行所受的向心力为2GM
r
3、下列关于电场强度的说法，正确的是 A ．F
E q
=
式中，F 是放入电场中的试探电荷所受的力，q 是试探电荷的电荷量，它只
适用于匀强电场 B ．由F
E q
=
得，E 与F 成正比，与q 成反比 C ．2Q
E k r
=式中，Q 是产生电场的场源电荷的电荷量，它只适用于点电荷电场 D ．U
E d
=
适用于任何电场 4、如图所示，图线a 是某一电源的U －I 曲线，图线b 是一定值电阻的U －I 曲线．若将该电源与该定值电阻连成闭合电路（已知该电源的内阻r =2.0Ω），则说法错误的是（ ）
A ．该定值电阻为6Ω
B ．该电源的电动势为20V
C ．将2只这种电阻串联作为外电阻，电源输出功率最大
D ．将3只这种电阻并联作为外电阻，电源输出功率最大
5、如图所示，在某电场中的一条电场线上依次有A 、B 、C 三点，AB 距离与BC 距离相等，下列关于电势差正确的（ ）
A ．A
B 间电势差一定等于B
C 间电势差 B ．AB 间电势差一定大于BC 间电势差 C ．AB 间电势差一定小于BC 间电势差
D ．AB 间电势差可能等于BC 间电势差
6、关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是 A ．奥斯特发现了电流的磁效应，并发现了电磁感应现象 B ．库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e 的数值 C ．牛顿发现万有引力定律，并通过实验测出了引力常量 D ．法拉第发现了电磁感应现象，并制作了世界上第一台发电机
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 (甲)所示电路中，调节滑动变阻器，通过电压表、电流表示数分别得到电源路
端电压和干路电流值，电源路端电压U与干路电流I关系图象如图 (乙)．则( )
A．电源电动势为E＝1.5V
B．电源内阻为r＝3.0Ω
C．电源内阻为r＝1.0Ω
D．回路短路电流I0＝0.5A
8、如图所示，置于匀强电场中的一带电液滴从静止开始由b沿直线运动到d，且bd线与竖直方向的夹角为45°，则下列结论正确的是( )
A．此液滴带负电
B．液滴做匀加速直线运动且加速度等于2g
C．合外力对液滴做的总功等于零
D．液滴的电势能减少
9、一种新型发电机叫磁流体发电机，它的发电原理是：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说呈中性）沿图中所示方向高速喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集了电荷．已知等离子体喷入速度为v，A、B间磁感应强度为B，A、B间距为d。

在磁极配置如图中所示的情况下，下述说法正确的是
A．A板带正电
B．B板带正电
C．金属板A、B间只存在磁场
D．该磁流体发电机的电动势为vBd
10、如图所示，a、b、c、d为某一电场中的四个等势面，已知相邻等势面间电势差相等，一个带正电粒子在只受电场力作用下，运动过程中先后经过M点和N点，则
A．电场力对粒子做负功B．四个等势面电势关系为φa＞φb＞φc＞φd
C．粒子在M点的加速度比N点大D．该粒子在N点的动能较大，电势能较小
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）在把电流表改装成电压表的实验中，把量程I g=300μA，内阻约为100Ω的电流表G改装成电压表．
（1）采用如图所示的电路测电流表G的内阻R g，可选用器材有：
A．电阻箱：最大阻值为999.9Ω；
B．电阻箱：最大阻值为99999.9Ω；
C．滑动变阻器：最大阻值为200Ω；
D．滑动变阻器，最大阻值为2kΩ；
E．电源，电动势约为2V，内阻很小；
F．电源，电动势约为6V，内阻很小；
G．开关、导线若干｡
为提高测量精度，在上述可供选择的器材中，可变电阻R1应该选择___；可变电阻R2应该选___；电源E应该选择___．（填入选用器材的字母代号）
（2）测电流表G内阻R g的实验步骤如下：
a．连接电路，将可变电阻R1调到最大；
b．断开S2，闭合S1，调节可变电阻R1使电流表G满偏；
c．闭合S2，调节可变电阻R2使电流表G半偏，此时可以认为电流表G的内阻R g=R2设电流表G内阻R g的测量值为R测，真实值为R真，则R测___R真｡（填“大于”、“小于”或“相等”）
（3）若测得R g=105.0Ω，现串联一个9895.0Ω的电阻将它改装成电压表，用它来测量电压，电流表表盘指针位置如图所示，则此时所测量的电压的值应是___V．12．（12分）利用以下装置可以完成力学中的许多实验．
(1)以下说法中正确的是（______）
A．用此装置“研究匀变速直线运动”时，无需将长木板的一端抬高以平衡摩擦力
B．用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，每次改变小车质量之后，无需重新平衡摩擦力
C．用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，并用图像法处理数据时，如果画出的a-m关系图像不是直线，就可确定加速度与质量成反比
D．用此装置“探究做功和速度变化关系”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与木板平行
(2)用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，小车质量约250g，为保证拉力近似等于沙桶（含重物）的重力，沙桶中应选择的重物是_____．
(3)在利用此装置做实验时，实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离求小车的加速度；实验中发现实际加在计时器的电压略低于220V，则测量结果_______（填“偏大，偏小，不变”）
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）电动玩具汽车的直流电动机电阻一定，当加上0.3 V电压时，通过的电流为0.3 A，此时电动机没有转动．当加上3 V电压时，电流为1 A，这时候电动机正常工作．求：
(1)电动机的电阻；
(2)电动机正常工作时，产生的机械功率和发热功率．
14．（16分）在电场中某点放入一正点电荷，电量为q 1=1.0×10-10C,受到的电场力F=1.8×10-5N ，方向向东。

求： （1）电场中该点的场强大小和方向。

（2）若在该点放入另一负点电荷，电量为q 2=-2.0×10-10C ，求q 2受到的电场力大小和方向。

15．（12分）如图所示，竖直放置的均匀粗细U 型试管，左侧管长l OA =30cm,右管足够长且管口开口，初始时左管内被水银封闭的空气柱长20cm ，气体温度为，左右两
管水银面等高已知大气压强为p 0=75cmHg
现对左侧封闭气体加热，直至两侧水银面形成10cm 长的高度差则此时气体的温度为多少摄氏度？
保持此时温度不变，从右侧管口缓慢加入水银，则至少加入多少长度的水银，可以使得左侧管内气体恢复最初的长度？
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】
带电粒子在复合场中做直线运动，根据受力：,Bqv Eq E Bv ==所以，对电性无要求，
所以A 错；B 对；若速度v ＞
E
B
，粒子会发生偏转，可能会离开复合场，C 错；粒子的运动方向变成从右端进入则电场力方向与洛仑兹力方向一致，不可能做直线运动，D 错． 2、C 【解题分析】
A ．研究飞船绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式
22=r mM v G m r
解得
v 故A 错误；
B ．根据万有引力提供向心力，得
2
mM
G
ma r = 所以
2GM
a r
=
故B 错误；
C ．根据万有引力提供向心力，得
2
224mM G m r r T
π＝
所以
2T = 故C 正确；
D ．飞船在此圆轨道上运行所受的向心力为万有引力，得
2
Mm
F G
r = 故D 错误。

故选C 。

3、C 【解题分析】
A.电场强度E 的定义式F
E q
=
适用于任何电场。

故A 错误； B.电场强度E 的定义式F
E q
=
中，F 是放入电场中的试探电荷所受的电场力，q 是试探电荷的电量。

这是比值定义法，无比例关系，故B 错误； C.2Q
E k
r
=是点电荷场强的计算式，Q 是产生电场的源电荷的电荷量，它只适用于点电荷电场，故C 正确； D.匀强电场强度公式U
E d
=，故D 错误； 故选C ； 4、C 【解题分析】 A.图线b 的斜率 k =
U
I
=6Ω 则定值电阻的阻值： R =k =6Ω
故A 正确，不符合题意；
B.由图读出交点的电压U =15V ，电流I =2.5A ，根据闭合电路欧姆定律得，电源的电动势
E =U +Ir =15V+2.5×2V=20V 故B 正确，不符合题意；
CD.定值电阻的阻值R =6Ω，电源的内阻r =2.0Ω；对于电源，当内外电路的电阻相等时输出功率最大，则将3只这种电阻并联作为外电阻，电源输出功率最大；故C 错误，符合题意；D 正确，不符合题意。

5、D 【解题分析】
只有一条电场线无法确定场强的大小，若为匀强电场，则根据U Ed =可知AB 间电势差等于BC 间电势差；若为正电荷形成的电场，则AB 间电势差大于BC 间电势差；若为负电荷形成的电场，则AB 间电势差小于BC 间电势差，故A 、B 、C 错误，D 正确； 故选D 。

6、D
【解题分析】
奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象并制作了世界上第一台发电机，选项A 错误，D 正确；库仑提出了库仑定律，密立根最早用实验测得元电荷e 的数值，选项B 错误；牛顿发现万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了引力常量，选项C 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】
由闭合电路欧姆定律有U=E-Ir ，结合图像，电源电动势为截距，电源电动势为E=1.5V ，电源内阻为斜率，电源内阻为r ＝1.0Ω，回路短路电流0 1.5E
I A r
==，故AC 正确，BD 错误； 故选AC ． 8、ABD 【解题分析】
A 、若液滴带正电,其受力情况如图一所示,
液滴不可能沿bd 运动,故只能带负电荷,所以A 选项是正确的. B 、对液滴进行受力分析,其受力情况如图二所示,
故物体所受合力2F mg = ,故物体的加速度2a g = ,做匀加速直线运动,所以B 选
项是正确的.
C 、因为液滴从静止开始做加速运动,故合力的方向与运动的方向相同,故合外力对物体
做正功,故C 错误.
D 、因为电场力做正功，故液滴的电势能减小,所以D 选项是正确的. 综上所述本题答案是：ABD
点睛：根据带电液滴作直线运动可以知道带电液滴所受重力与电场力的合力一定沿运动方向,利用假设法可以判定出带电液滴所带电荷的性质,从而求出电场力的大小与合外力的大小再根据牛顿第二定律计算出物体的加速度;根据合外力的方向与速度的方向相同可以知道合外力做正功,根据电场力做功的情况可以判定电势能变化情况. 9、BD 【解题分析】
由题意可知考查带电粒子在磁场中的偏转问题，根据左手定则、受力动态平衡条件分析可得。

【题目详解】
A B ．由左手定则可知，正粒子受到向下的洛伦兹力，
偏转打在B 板上，负粒子受到向上的洛伦兹力偏转打在B 板上，所以A 板带负电，B 板带正电，故A 错误，B 正确；
C ．金属板A 、B 间除存在磁场处，还存在电场；故C 错误；
D ．带电粒子受到磁场力和电场力平衡，
E
Bqv q d
=
， 所以磁流体发电机的电动势为E Bvd =，故D 正确。

【题目点拨】
磁流体发电机的工作原理：正负带电粒子在磁场中偏转，达到稳定后，电场力和洛伦兹力大小相等，根据平衡条件列式可求出电动势E Bvd = 10、ABC 【解题分析】
AB.根据粒子所受电场力指向轨迹的内侧，并结合电场线与等势面垂直，画出电场线的大体分布如图
由于正粒子，根据电场力的方向从而确定电场力做负功，电势能增加，动能减小．可知电场线的方向，因此四个等势面电势高低顶序是a b c d ϕϕϕϕ＞＞＞，故AB 正确．
C.根据等差等势面的疏密可知，电场线的疏密，从而确定电场强度的强弱，因此M点的加速度比N点大,故C正确
D.粒子从沿M点到N点过程中，电场力做负功，粒子的动能减小，电势能增加，则N 点的动能较小，电势能较大，故D错误．
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、B A F小于 2.30
【解题分析】
本实验通过半偏法测量电流表G的内阻，抓住整个电路电流要基本保持不变，确定选择的器材．通过总电阻的变化，导致总电流的变化，确定半偏法测量电流表内阻的误差．根据欧姆定律求出改装后电压表的电压．
（1）利用半偏法测量电流表G的内阻，要保证总电流基本不变，则R1的阻值远大于R2的阻值，电动势选择大一些的．故可变电阻R1应该选择B；可变电阻R2应该选择A；电源E应该选择F．
（2）由于并联R2后，总电阻减小，则总电流增大，所以通过R2的实际电流大于通过电流表G的电流，则R2的阻值小于电流表G的阻值，所以电流表R测＜R真．
（3）根据欧姆定律得：U=I g（R g+R）=2.3×10﹣4×（105+9895）=2.30V；
【题目点拨】
本题考查了实验器材选择、实验误差分析、电压表读数，知道半偏法测电表内阻的实验原理是正确解题的关键，要掌握实验器材的选择原则．
12、ABD C 不变
【解题分析】
(1)[1]A．用此装置“研究匀变速直线运动”时，只需要小车匀加速运动即可，无需将长木板的一端抬高以平衡摩擦力，选项A正确；
B．用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，每次改变小车质量之后，无需重新平衡摩擦力，选项B正确；
C．用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，并用图像法处理数据时，如果画出的a-m关系图像不是直线，需要验证a-1/m关系是否是过原点的直线才能确定加速度与质量是否是成反比，选项C错误；
D．用此装置“探究做功和速度变化关系”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与木板平行，选项D正确；
故选ABD.
(2)[2]用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，小车质量约250g ，为保证拉力近似等于沙桶（含重物）的重力，砂桶及里面重物的质量必须要远小于小车的质量，则沙桶中应选择的重物是C.
(3)[3]打点计时器电压减小不影响打点的周期，则实验中发现实际加在计时器的电压略低于220V ，则测量结果不变．
【题目点拨】
此题综合考查了课本上的几个典型实验；关键是了解各个实验的实验原理，尤其是一些关键的步骤及注意事项要注意弄清原因；每个实验最好亲自做几遍，加强理解.
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、 (1)1 Ω (2)2 W 1 W
【解题分析】试题分析：(1)当加上0.3 V 电压时电动机不转动，利用欧姆定律得 R ＝U 1/I 1＝0.3/0.3 Ω＝1Ω (4分)
(2)当加上3 V 电压时，消耗的电能一部分发热，一部分转化为了机械能．
消耗的电功率为：P ＝IU ＝1×
3 W ＝3 W (4分) 发热功率P 热＝I 2R ＝12×
1 W ＝1 W (4分) 根据能量关系，产生的机械功率为：
P 机＝P －P 热＝3－1 W ＝2W ． (4分)
考点：考查了电功率，欧姆定律，能量守恒
14、（1）1.8x105N/C ， 方向向东； （2）3.6×
10-5N/C ， 方向向西； 【解题分析】在电场中放入一点电荷q=1.0×10-10C ，电荷受到的电场力为F=1.8×10-5N ，则
-5-101.8?10q 1.0?10F E ==N/C=1.8x105N/C ， 方向向东； 若在该点放一个电荷量为q′=-2.0×10-10C 的点电荷，电荷受到的电场力： 'q 'F E ==1.8×105×2.0×10-10=3.6×10-5N/C ， 方向向西。

15、 (1) (2)
【解题分析】【分析】从状态1到状态2气体发生等容变化，由理想气体状态方程求解；保持此时温度不变，从右侧管口缓慢加入水银，气体经历等容过程，由理想气体状态方程求解
解：（1）
由理想气体状态方程
代入数据
得即
（2）设加入水银长度为x，则从状态1到状态3经历等容过程由理想气体状态方程得
代入数据
得。