2024届新疆生产建设兵团五校物理高二上期中考试试题含解析

2024届新疆生产建设兵团五校物理高二上期中考试试题考生请注意：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、如图所示，一闭合导线框从水平有界匀强磁场上方竖直下落，下落过程线框保持竖直．从线框开始进入磁场到完全进入磁场前的过程中，线框可能做A．匀减速直线运动B．匀加速直线运动C．加速度越来越小的减速直线运动D．加速度越来越大的加速直线运动2、在匀强磁场中某处P放一个长度为L＝20cm，通电电流I＝1A的直导线，测得它受到的最大磁场力F＝1.0N，现将该通电导线从磁场中撤走，则P处磁感应强度为()A．0 B．0.2T C．0.05T D．5T3、一质量为m的带电液滴以竖直向下的初速度v0进入某电场中。由于电场力和重力的作用，液滴沿竖直方向下落一段距离h后，速度变为0。在此过程中，以下判断正确的是()A．合外力对液滴做的功为－12mv0B．液滴一定带负电C．重力对液滴做的功为12mv02＋D．液滴的机械能减少了mgh4、一电动机线圈电阻为R，在它两端加上电压U，电动机正常工作，测得通过它的电流为I，电动机的机械功率是()A．I2R B． C． D．UI5、下列关于电源电动势的说法正确的是（）A．电源体积大电源的电动势一定大B．电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领C．电源是通过静电力把其他形式的能转化为电能的装置D．把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势也将变化6、家用台式计算机上的硬磁盘的磁道如图所示，O点为磁道的圆心，同一半径上的A、B两点位于不同的磁道上，硬盘绕O点匀速转动时，A、B两点:A．角速度大小始终不相等B．周期大小始终不相等C．线速度大小始终相等，方向始终相同D．线速度大小始终不相等，方向始终相同二、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，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内电阻，以下说法中正确的是（）A．当R2＝R1＋r时，R2获得最大功率B．当R1＝R2＋r时，R1获得最大功率C．当R2＝0时，R1获得最大功率D．当R2＝0时，电源的输出功率最大8、要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍,下列方法中可行的是：()A．使两个点电荷的电荷量都加倍,同时电荷间的距离变为原来的1/2B．使两个点电荷的电荷量都减半,同时电荷间的距离变为原来的1/4C．保持点电荷的电荷量不变,同时将两个点电荷间的距离减小为原来的1/2D．保持点电荷的电荷量不变,使两个电荷间的距离增大到原来的2倍9、如图所示，电源电动势为E，内阻为r，、为定值电阻，为滑动变阻器．闭合开关后，把滑动变阻器的滑片向左滑动，以下说法正确的是（）A．电流表示数变小，电压表示数变大B．电流表示数变小，电压表示数变小C．消耗的电功率变小D．消耗的电功率变大10、如图所示，在等量异种电荷形成的电场中，画一正方形ABCD，对角线AC与两点电荷连线重合，两对角线交点O恰为电荷连线的中点。下列说法正确的是A．A点的电场强度大于B点的电场强度且两点电场强度方向相同B．B、D两点的电场强度及电势均相同C．一电子由B点沿B→C→D路径移至D点，电势能先减小后增大D．一质子由C点沿C→O→A路径移至A点，电场力对其先做负功后做正功三、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）某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究动量是否守恒”的实验，气垫导轨装置如图甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，如图乙所示，这样就大大减小因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．（1）下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨中通入压缩空气；③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器越过弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；④滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；⑥先________，然后________，让滑块带动纸带一起运动；⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出较理想的纸带如图所示；⑧测得滑块1(包括撞针)的质量为310g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g．试完善实验步骤⑥的内容．（2）已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知，两滑块相互作用前动量之和为________kg·m/s；两滑块相互作用以后动量之和为________kg·m/s(保留三位有效数字)．（3）试说明(2)问中两结果不完全相等的主要原因是___________________12．（12分）某同学用图甲所示示装置来探究碰撞中的不变量（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，可以通过仅测量______间接地解决这个问题（请将选项前的字母代号填在题前的横线上）。A．小球开始释放时距离桌面的高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的水平位移D．抛出点到落点的距离（2）实验步骤如下：①取两个半径相同的小球A、B，实验时先不放球，使球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹，重复操作，从多次落点痕迹中找到平均落点，记为P；②把月球静置于水平槽前端边缘处，让球仍从C处由静止滚下，月球和球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹，重复操作，从多次落点痕迹中找到平均落点，分别记为M和N；③重垂线所指的位置在记录纸上记为O点，将毫米刻度尺的0刻度线和O点对齐，如图乙所示，测得各平均落点M、P、N到O点的距离分别为x1、x2、x3；④若小球A、B的质量分别为m1、m2，则实验需要探究的表达式为________________________（用步骤中所给的字母进行表示）。该同学测得小球A的质量m1=0.40kg，小球B的质量m2=0.20kg，则碰撞前m1x2=_______________kg•m；碰撞后m1x1+m2x3=_______________kg•m；（上述两空的计算结果保留三位有效数字）。在实验误差允许的范围内，可认为碰撞前后A、B两小球组成的系统动量守恒。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）直流电动机线圈电阻一定，用手握住转动轴使其不能转动，在线圈两端加电压时，流经线圈的电流为松开转动轴，在线圈两端加2V电压时，流经线圈的电流为，电动机正常工作．求该电动机正常工作时，电动机的输入功率是多少？电动机输出的机械功率是多少？14．（16分）下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害．某地有一倾角为θ=37°（sin37°=）的山坡C，上面有一质量为m的石板B，其上下表面与斜坡平行；B上有一碎石堆A（含有大量泥土），A和B均处于静止状态，如图所示．假设某次暴雨中，A浸透雨水后总质量也为m（可视为质量不变的滑块），在极短时间内，A、B间的动摩擦因数μ1减小为，B、C间的动摩擦因数μ1减小为0.5，A、B开始运动，此时刻为计时起点；在第1s末，B的上表面突然变为光滑，μ1保持不变．已知A开始运动时，A离B下边缘的距离l=17m，C足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．取重力加速度大小g=10m/s1．求：（1）在0~1s时间内A和B加速度的大小；（1）A在B上总的运动时间．15．（12分）如图，光滑斜面的倾角α=30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长L1=lm，bc边的边长L2=0.6m，线框的质量m=1kg，电阻R=0.5Ω，线框通过细线与重物相连，重物的质量M=1kg，斜面上ef线的上方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，运动过程中M不会碰到地面。g=10m/s2，求：（1）线框abcd进入磁场过程中的电流方向；（2）线框进入磁场过程中通过截面的电荷量；（3）线框进入磁场时匀速运动的速度v的大小；（4）线框进入磁场过程中产生的焦耳热。

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、C【解题分析】

在线框进入磁场的过程中，受向下的重力和向上的安培力作用；当安培力等于重力时，加速度为零，线框做匀速直线运动；当安培力大于重力时，根据牛顿第二定律可得：由于速度减小，所以加速度减小，即此时线框做加速度减小的减速运动；当安培力小于重力时，根据牛顿第二定律可得：由于速度增加，所以加速度减小，即此时线框做加速度减小的加速运动；由上分析可知线框不可能做匀变速直线运动，故选C。2、D【解题分析】

由题意，通电导线放入磁场中所受安培力最大，说明导线与磁场垂直，则有F=BIL得：；磁感应强度是由磁场本身决定的，与是否有电流无关，故将该通电导线从磁场撤走，则P处磁感应强度保持不变．故D正确．故选D．【题目点拨】解决本题关键要知道当通电导线垂直放入磁场中时，所受的安培力最大，掌握安培力公式F=BIL，并知道安培力与磁感应强度垂直．3、A【解题分析】

由动能定理得：合外力做功W合=△EK=0-12mv2=-12mv2；故A正确；由于电场力和重力都是恒力，液滴沿竖直方向下落一段距离h后，速度变为0说明液滴一定做减速运动，它受到的电场力的方向一定向上，由于电场的方向未知，则不能确定液滴的电性，故B错误；带电液滴下落h高度，重力做功：WG=mgh．故C错误；由功能关系：W电=-mgh-12mv02，所以电场力做负功，其值为-12mv02-mgh，根据除重力以外的力做功，导致机械能变化，可知液滴的机械能减小，减小量为12mv02【题目点拨】本题考查带电粒子在电场中的运动，要注意功能关系与机械能是否守恒，并知道除重力以外力做功，导致机械能变化：若此力做正功，则机械能增加；若做负功，则机械能减小．4、C【解题分析】

电动机的总功率的大小为P=UI，电动机的发热的功率的大小为P热=I2R，所以电动机的机械功率的大小为P机=P-P热=UI-I2R，故C正确，ABD错误．5、B【解题分析】

A．电源体积大电源的电动势不一定大，故A错误；B．电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，反映了电源内部非静电力做功的本领，故B正确；C．电源是通过内部非静电力把其它形式的能转化为电能的装置，故C错误；D．把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势不变，故D错误。故选B。6、D【解题分析】

A、B两点是同轴转动，角速度相同，周期相同，则选项AB错误；根据v=rω知A点线速度小于B点线速度，方向都是垂直于半径方向，选项C错误，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、AC【解题分析】

A．将定值电阻R1等效为电源的内阻，则可知当R2=R1+r时，R2获得最大功率，故A正确；BC．根据P=I2R，电流最大时，R1上的功率最大，当外电阻最小时，即R2=0时，电流最大，R1上获得最大功率，故B错误，C正确；D．只有电源内阻等于外电阻时，电源的输出功率是最大的，因不能明确R1与r的大小关系，故无法确定电源的输出功率是否最大，故D错误。故选AC。8、BC【解题分析】使两个点电荷的电荷量都加倍，同时电荷间的距离变为原来的，根据库仑定律的公式：，知，库仑力变为原来的16倍，故A错误；使两个点电荷的电荷量都减半，同时电荷间的距离变为原来的，根据库仑定律的公式：，知，库仑力变为原来的，故B正确；保持点电荷的电荷量不变，同时将两个点电荷间的距离减小为原来的，根据库仑定律的公式：，知，库仑力变为原来的4倍，故C正确；保持点电荷的电荷量不变，使两个电荷间的距离增大到原来的2倍，根据库仑定律的公式：，知，库仑力变为原来的，故D错误．故BC正确，AD错误．9、BD【解题分析】

AB．当滑动变阻器的滑片向左滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，与并联的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，则V的示数减小，根据串联电路电压与电阻成正比的特点，可知并联部分电压减小，通过的电流减小，则A的示数减小，故A错误，B正确；CD．根据可知，总电流增大，消耗的电功率变大，故C错误，D正确；选BD.【题目点拨】根据滑片的移动方向判断出滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，然后由串并联电路特点、欧姆定律以及功率公式分析答题．10、AB【解题分析】

A．在如图所示的电场中EA＞EO＞EB，且电场方向都水平向右，故A正确；B．由于B、D两点关于O点对称，因此其场强大小相等，方向均水平向右，中垂线为零等势线，故B正确；C．电子由B沿B→C运动到C过程中，靠近负电荷远离正电荷，因此电场力做负功，电势能增大，沿C→D运动到D过程中，靠近正电荷远离负电荷，电场力做正功，电势能减小，故整个过程中电势能先增大后减小，故C错误；D．图中两电荷连线电场方向水平向右，即由A指向C，质子受电场力水平向右，故质子由C点沿C→O→A路径移至A点过程中电场力做负功，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、(1)接通打点计时器的电源放开滑块1(2)0.6200.618(3)纸带与打点计时器的限位孔有摩擦【解题分析】（1）使用打点计时器时，应先接通电源后释放纸带，所以先接通打点计时器的电源，后放开滑块1。（2）放开滑块1后，滑块1做匀速运动，跟滑块2发生碰撞后跟2一起做匀速运动，根据纸带的数据得：碰撞前滑块1的动量为：，滑块2的动量为零，所以碰撞前的总动量为0.620kg•m/s，碰撞后滑块1、2速度相等，所以碰撞后总动量为：。（3）结果不完全相等是因为纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用。12、C0.0340.034【解题分析】

（1）[1]．验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是通过平抛的情况来代替时：设落地时间为t，则有：，落地高度不变情况下时间不变，水平射程来体现速度，故C正确，ABD错误。（2）④[2]．要验证的表达式为因为带入可得：[3][4]．由刻度尺读出：x1=2.65cm；x2=8.60cm；x3=11.50cm；碰撞前m1x2=0.40×0.0860=0.034kg•m；碰撞后m1x1+m2x3=0.40×0.0265+0.20×0.1150=0.034kg•m；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、（2分）（2分）（2分）【解题分析】

由求解电动机正常工作时输入的电功率；由求出电动机正常工作时电动机线圈消耗的热功率，电动机的输入功率与热功率之差是电动机的机械功率．【题目详解】解：(1)电动机不转动时，其消耗的电功全部转化为内能，故可视为纯电阻电路，由欧姆定律得电动机线圈内阻为：电动机转动时，消耗的电能转化为内能和机械能，其输入的电功率为：(2)线圈内阻产生的热功率为：电动机的机械功率为：【题目点拨】本题应知道电动机不转时是纯电阻电路，由欧姆定律求出电动机电阻是本题的切入点；知道电动机的输