2024届江西省乐安县第一中学物理高二第一学期期中学业水平测试试题含解析

2024届江西省乐安县第一中学物理高二第一学期期中学业水平
测试试题
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、如图所示，MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线。

一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示。

下列结论正确的是( )
A．粒子从a到b过程中动能逐渐减小
B．粒子在a点的加速度小于在b点的加速度
C．粒子在a点时具有的电势能小于在b点时具有的电势能
D．负点电荷一定位于M点左侧
2、真空中有两个静止的点电荷，它们之间的静电力大小为F,如果将这两个点电荷之间的距离变为原来的2倍，那么它们之间静电力的大小为( )．
A．F B．2F C．4F D．1
4
F
3、如图所示，重20N的物体放在粗糙水平面上，用8N的水平力推物体，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，则
A．物体对地面的压力为10N
B．物体所受的摩擦力为10N
C．物体所受的合力为8N
D．物体所受的合力为零
4、在运动会铅球比赛中，运动员将铅球向斜上方抛出，不计空气阻力，在铅球的飞行
过程中，下列说法正确的是( )
A ．铅球的动能不断增大
B ．铅球的重力势能不断减小
C ．铅球的机械能先减小后增大
D ．铅球的机械能守恒
5、如图为静电除尘机理示意图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。

图中虚线为电场线(方向未标)。

不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电量变化，则
A ．每个尘埃的运动轨迹都与一条电场线重合
B ．尘埃在迁移过程中电势能增大
C ．尘埃在迁移过程中做匀变速运动
D ．图中A 点电势低于B 点电势
6、下列说法中正确的是
A ．电场不是实物，因此不是物质
B ．库仑定律122q q F k r
=与万有引力定律122m m F k r =在形式上很相似，由此人们认识到库仑力与万有引力是同种性质的力
C ．电子就是元电荷
D ．首次比较准确地测定电子电荷量的实验被称为密立根实验，其实验原理是微小的带电油滴在匀强电场中受到的电场力与重力平衡
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、如图所示，在等量异种点电荷形成的电场中有A 、B 、C 三点，A 点为两点电荷连线的中点，B 点为连线上距A 点距离为d 的一点，C 点为连线中垂线上距A 点距离也为d 的一点，则下面关于三点电场强度E 的大小、电势高低的比较，正确的是
A ．E
B ＞E A ＞E
C ，
B ．E A ＝E
C ＞E B ，
C．,
D．
8、
如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电量均相同的正、负离子（不计重力），从点O以相同的速度先后射入磁场中，入射方向与边界成θ角，则正、负离子在磁场中运动正确的是（）
A．运动时间相同
B．运动轨迹的半径相同
C．重新回到边界时速度不相同
D．重新回到边界的位置与O点距离相等
9、带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：直线运动；圆周运动.则该电场可能由
A．一个带正电的点电荷形成
B．一个带负电的点电荷形成
C．两个分立的带等量正电的点电荷形成
D．两个分立的带等量负电的点电荷形成
10、关于电势，下列说法正确的是( )
A．电场中某点的电势，其大小等于单位正电荷由该点移动到零电势点时，电场力所做的功
B．电场中某点的电势与零电势点的选取有关
C．由于电势是相对的，所以无法比较电场中两点的电势高低
D．电势是描述电场能的性质的物理量
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）用伏安法测电阻时，如待测电阻R x约为150Ω，电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为20Ω，应该用图中的_____电路（填①或②）来测量可以尽量减小误差．当用电路图1进行测量时，测量值将比真实值偏_____；当用图2进行测量时测量值比真实值偏___（填大或小）．以上的测量误差属于____（偶然，系统）误差．
12．（12分）在验证力的平行四边形定则的实验中。

(1)测量分力和合力的实验器材是测力计。

测力计使用前____（填A或B）调零
A．要B．不要
(2)实验中_____（填A或B）两个分力方向相互垂直。

A．需要B．不需要
(3)该实验采用了_____（填A或B）的实验方法
A．等效替代B．控制变量
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）如图所示，匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形，AB＝4 cm，BC＝3 cm.把电荷量q＝－2×10－10C的点电荷由A点移到B点，电场力做功
W1＝4.8×10－8J；再由B点移到C点克服电场力做功W2＝4.8×10－8J。

(1)求A、B和B、C间的电势差U AB和U BC；
(2)若取B点的电势为零，求A、C两点的电势φA和φC；
(3)在图中画出电场方向．
14．（16分）三只灯泡L1，L2和L3,的额定电压分别为1.5V、1.5V和2.5V，它们的额定电流都为0.3A．电源的电动势和内阻如图所示。

若将它们连接成图甲和图乙所示的电路，且灯都正常发光，试求:
（1）图甲电路的电阻R2消耗的电功率为多少?
（2）通过计算说明哪个电路更节能?
15．（12分）如图所示，光滑水平面上，物块A静止，长板B与其左端上的物块C以v向右运动，长板B与物块A发生弹性碰撞，碰撞时间很短可不计。

已知A、相同速度
B、C三者的质量分别为2m、m、5m，
C、B间动摩擦因数为μ，C始终没离开B上表面，重力加速度为g。

求：
(1)B从第一次与A碰撞到第二次碰撞经历的时间；
(2)长板B的长度至少为多少？
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】
A.曲线运动中，合力指向曲线的内侧；轨迹与电场线交点位置，电场力向右，故从a
到b，电场力做正功，动能增加，故A错误；
C.a到b，电场力做正功，电势能减少，a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能，故C错误；
D.由轨迹可判定正电荷所受电场力方向为从M到N，则知负电荷在MN线上右侧，故D错误；
B.由于负电荷在MN 线上右侧，故a 离负电荷的距离大于b 的距离，故粒子在a 点受到的电场力小，加速度也小，故B 正确；
2、D
【解题分析】
距离改变之前：
122q q F k r
= 将这两个点电荷之间的距离变为原来的2倍
12121(2)4
q q F k F r == A. F 与分析不符，故A 错误。

B. 2F 与分析不符，故B 错误。

C. 4F 与分析不符，故C 错误。

D. 14
F 与分析相符，故D 正确。

3、D
【解题分析】
A ．对地面的压力为20N ，故A 错误。

B ．滑动摩擦力
f=μN =0.5×20=10N
用F =8N 的水平力推物体，物体静止，受静摩擦力，大小为8N ，故B 错误； CD ．物体静止，合力为零，故C 错误，D 正确；
4、D
【解题分析】运动员将铅球向斜上方抛出，不计空气阻力，只受重力，机械能守恒，上升过程动能减小、重力势能增加，下降过程动能增加、重力势能减小；故ABC 错误，D 正确；故选D.
5、D
【解题分析】
A. 电场线为直线时，运动轨迹才有可能与电场线重合，并且要求初速度为零或者方向与电场线方向一致；电场线为曲线时，则运动轨迹不能与电场线重合，故A 错误；
D. 由题带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则知集尘极带正电荷，是正极，所以电场线方向由集尘极指向放电极，A 点更靠近放电极，所以图中A 点电势低于B 点电势，故D 正确；
B. 带电尘埃所受的电场力方向与位移方向相同，做正功，所以在迁移过程中电势能减小，故B错误；
C. 放电极与集尘极间建立非匀强电场，尘埃所受的电场力是变化的，尘埃的加速度是变化的，故C错误。

6、D
【解题分析】
A．电场是实际存在的物质，看不见摸不着，故A错误.
B．万有引力定律和库仑定律形式上相似，但是万有引力和库伦力是性质不同的力，故C错误.
C．电子是实际存在的粒子，元电荷是对电子带电量的描述，所以是不能划等号的，元电荷是一个电子带的电荷量，故C错误.
D．首次比较准确地测定电子电荷量的实验被称为密立根实验，就是根据在匀强电场中微小的带电油滴电场力与重力相等来求得的.故D正确.
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、AD
【解题分析】
根据电场线的疏密分布知，A点的电场线比C点密，B点的电场线比A点密，则
E B＞E A＞E C，A正确，B错误；等量的异种电荷的中垂线为等势线，则A点的电势与C点的电势相等，沿着电场线方向电势逐渐降低，则A点的电势大于B点电势。

所以φA=φC＞φB．故C错误，D正确。

故选AD。

【题目点拨】
虽然电场线不是实际存在的，但电场线的疏密可以体现电场强度的强弱；可以根据电场线方向来确定电势的高低；同时还考查了等量异种点电荷的电场线的分布，电场线与等势线相互垂直．
8、BCD
【解题分析】
根据牛顿第二定律得：得：，由题q、v、B大小均相同，则轨道半
径r相同．故B正确．粒子的运动周期为，则知T相同．根据左手定则分析可知，正离子逆时针偏转，负离子顺时针偏转，重新回到边界时正离子的速度偏向角为2π-
2θ，轨迹的圆心角也为2π-2θ，运动时间．同理，负离子运动时间
，显然时间不等．故A错误．正负离子在磁场中均做匀速圆周运动，速度沿轨迹的切线方向，根据圆的对称性可知，重新回到边界时速度大小与方向相同．故C错
误．根据几何知识得知重新回到边界的位置与O点距离S=2rsinθ，r、θ相同，则S相同．故D正确．故选B D．
点睛：
根据题意画出轨迹示意图，可根据几何关系求出回到边界时离O点的距离；利用对称
关系判断回到边界时速度的方向；带电粒子在磁场中做匀速圆周运动问题求运动时间
，可用关系式有，θ是轨迹的圆心角，而且轨迹的圆心角等于速度的偏转角．9、AC
【解题分析】A项：因为一个带正电的点电荷形成的电场，其电场线是直线，当带负电的粒子的初速度的方向与电场线的方向在一条直线上时，粒子可以在电场线上运动，当粒子的初速度的方向与电场线垂直时，粒子可以在等势面上做匀速圆周运动．带负电的粒子可以在一个带正电的点电荷形成的电场中的任意一个等势面上做匀速圆周运动，故A正确；
B项：当粒子的初速度的方向与电场线垂直时，粒子受到与电场线方向相反的力的作用，将会做离心运动，故B错误；
C项：两个等量的同种正点电荷A、B形成的电场，当带负电的粒子的初速度的方向与电场线在一条直线上时，粒子可以在电场线上运动，由于场强是变化的，所以粒子做变速直线运动，考虑到电场分布的空间性和对称性，当粒子初速度的方向在A、B连线的中垂面内且与中垂线垂直，则粒子所受库仑力的合力始终指向O点，粒子将在两电荷A、B连线的中垂面内，以两电荷A、B连线的中点O为圆心做匀速圆周运动，故C正确；D项：两个带等量负的点电荷的电场对负电荷的作用力向外，同负点电荷的电场类似，所以带负电粒子不可能在受到背离圆心的作用下做匀速圆周运动，故D错误。

点晴：该题考查几种常见的电场的特点，本题关键要能让负电荷做匀速圆周运动，必须有指向圆心的力提供向心力，故只能是位于圆心的正电荷提供。

10、ABD
【解题分析】
电势是描述电场能的性质的物理量；电势是相对的，是相对于零电势点而言的，而电势差是绝对的；
【题目详解】
A ．根据电势的定义可知，电场中某点的电势，其大小等于单位正电荷从该点移动到零电势点时，静电力所做的功，故A 正确；
B ．电势是相对的，是相对于零电势点而言的，电场中某点电势与零电势点的选取有关，故B 正确；
C ．电势是相对的，是相对于零电势点而言的，电场中某点电势与零电势点的选取有关，而电场中某两点间的电势差与零电势点选取无关，任意选取0势能点都可以比较电场中两点的电势高低，故C 错误；
D ．根据电势的物理意义可知，电势是描述电场能的性质的物理量，故D 正确． 故选ABD 。

【题目点拨】
本题要理解电势的相对性和电势差的绝对性，运用类比的方法分析电势、电势差与零电势点的关系．
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、① 小 大 系统
【解题分析】
待测电阻与电流表内阻相当，满足222500500020x A V R R R =<⋅=⨯，属于小电阻，
采用电流表的外接法测量误差较小，测量误差偏小故选图①电路;而
=x V x x V
R R R R R R ⋅<+测，测量值比真实值偏小；图②为电流表的内接法，=x A x R R R R +>测，测量误差偏大；以上测量误差是电压表分流和电流表分压造成的，属于系统误差.
【题目点拨】
解决本题的关键知道电流表的内外接引起的误差属于系统误差，掌握口诀“小外偏小,大内偏大”．
12、A B A
【解题分析】
(1)[1]弹簧测力计在使用前必须校零，A 正确B 错误；
故选A 。

(2)[2]为了作图方便，两个分力间的夹角不要太大，也不要太小即可，也不一定要垂直，B 正确A 错误；
故选B 。

(3)[3]在验证力的平行四边形定则的实验中，两种情况下作用效果相同，故使用了等效替代的方法，故A 正确，B 错误；
故选A 。

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) U AB =-240V ，U AB =240V ；(2) φA ＝-240V ，φC ＝-240V ；(3)
【解题分析】
(1)由题意可知，把电荷量q =-2×10-10C 的点电荷由A 点移到B 点，电场力做功W 1=4.8×10-8J ； A 、B 间的电势差为：
240V AB AB W U q
==- 由B 点移到C 点克服电场力做功为：W 2=4.8×
10-8J ，B 、C 间的电势差为： 240V BC BC W U q
== (2)若取B 点的电势为零，则有：
U AB =-240V=φA -φB
所以：
φA =-240V
因为：
U BC =240V=φB -φC
所以：
φC =-240V
(3)A 、C 两点的电势都是-240V ，所以直线AC 是等势线，电场方向垂直于等势线，沿着
电场线电势降低，所以电场方向是垂直于AC 向上，如图所示：
14、（1）0.045W ；（2）乙图电路更省电
【解题分析】试题分析：由串并联电路的规律可求得电流及电压，在由功率公式可求得电功率；由P =EI 可求得电源消耗的总功率，可以得出哪个电路最节能。

（1）三盏灯正常发光，干路电流I 总=I L 1+I L 2+I L 3=0.9A
路端电压为：U =E -I 总r =3.0-0.9 ×
0.5V=2.55V 电阻R 2两端电压为：U L 2=U-U L 3=2.55-2.5V=0.05V
则电阻R 2消耗的功率：P = U L 2I 总=0.05×
0.9=0045W （2）甲中的电源消耗总功率：P 总=I 总E =0.9×
3 W=2.7W 乙中的电源消耗总功率P ′总=I ′总 E ′=0.3×6W=1.8 W
所以乙图电路更省电
点睛：本题主要考查了功率的计算，要注意区分电源功率、电阻消耗的功率等不同功率的计算方法。

15、 (1)0109v t g μ=；(2)20320v L g
μ= 【解题分析】
(1)以水平向右为正方向，设长板B 与物块A 发生弹性碰撞后，长板B 的速度为B v ，物块A 的速度为A v ，有
0B A 2mv mv mv =+
2220B A 1112222
mv mv mv =+⨯ 解得
0A 23v v =，0B 3
v v =- 随后，C 、B 相对运动，设历时1t 达到共同速度v ，由动量定理，对B 有
0153v mgt mv m μ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭
对C 有
10555mgt mv mv μ-=-
解得
0129v t g μ=，079
v v = 设B 向右位移1B x ，则
B 112
B v v x t += 设再历时2t ，B 追上A ，则
()A A 12x v t t =+
22B x vt =
A B1B2x x x =+
解得
0289v t g
μ= B 从第一次与A 碰撞到第二次碰撞经历的时间
012109v t t t g
μ=+= (2)由题分析可知，B 与A 多次碰撞后，最终A 、B 、C 三者速度相同为'v ，有 068'mv mv =
设长板B 的长度至少为L ，由能量守恒定律得
22011568'22
mgL mv mv μ=⨯-⨯ 解得
20320v L g
μ=。