精品解析：2024-2025学年江苏省徐州市铜山中学高二物理第一学期期末质量检测试题

2024—2025学年江苏省徐州市铜山中学高二 物理第一学期期末质量检测试题 一、单选题（本题共6小题，每题4分，共24分） 1. 如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速度、与x轴成30°角从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中的运动时间之比为（不计重力）（　　） A. 2：1 B. 1：2 C. 1： D. 1：1 2. 两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍,把另一根对折后并合在一起,然后给它们分别加上相同的电压,则通过它们的电流之比为( ) A. 1:4 B. 1:8 C. 1:16 D. 16:1 3. 向心力演示器如图所示．转动手柄1，可使变速塔轮2和3 以及长槽4和短槽5随之匀速转动．皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动，小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小．现分别将小球放在两边的槽内，为探究小球受到的向心力大小与半径的关系，下列做法正确的是 A. 皮带分别套在塔轮2和3大小不同的圆盘上，用质量不同的钢球做实验 B. 皮带分别套在塔轮2和3大小不同的圆盘上，用质量相同的钢球做实验 C. 皮带分别套在塔轮2和3大小相同的圆盘上，用质量不同的钢球做实验 D. 皮带分别套在塔轮2和3大小相同的圆盘上，用质量相同的钢球做实验 4. 静电喷涂时，喷枪喷出的涂料微粒带电，在带正电被喷工件的静电力作用下，向被喷工件运动，最后吸附在其表面，在涂料微粒向工件靠近的过程中（　　） A. 涂料微粒带正电 B. 离工件越近，所受库仑力越小 C. 电场力对涂料微粒做负功 D. 涂料微粒的电势能减少 5. 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也.”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图.结合上述材料，下列说法不正确的是(　　) A. 地理南、北极与地磁场的南、北极不重合 B. 地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近 C. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D. 在赤道上磁针的N极在静止时指向地理北极附近 6. 如图所示，在xOy平面内，匀强电场的方向沿x轴正向，匀强磁场的方向垂直于xOy平面向里．一电子在xOy平面内运动时，速度方向保持不变．则电子的运动方向沿( ) A. x轴正向 B. x轴负向 C. y轴正向 D. y轴负向 二、多选题（本题共4小题，每题5分，共20分） 7. 如图所示，一绝缘轻弹簧的下端固定在斜面底端，上端连接一带正电的光滑滑块P，滑块所处空间存在着沿斜面向上的匀强电场，倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在水平地面上，开始时弹簧处于原长状态，物块处于平衡状态。现给滑块一沿斜面向下的初速度v，滑块到最低点时，弹簧的压缩量为x，若弹簧始终处于弹性限度内，从滑块获得初速度v直至滑到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 滑块电势能的增加量大于滑块重力势能的减少量 B. 滑块到达最低点的过程中，克服弹簧弹力做功mv2 C. 滑块动能的变化量等于电场力和重力做功的代数和 D. 在滑块沿斜面运动的全程中，当滑块的加速度最大时，滑块和弹簧组成的系统机械能可能最小也可能最大 8. 如图所示，一阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线AB时，发现射线的径迹向下弯曲，则（　　） A. 导线中的电流从B到A B. 导线中的电流从A到B C. 若要使电子束的径迹向上弯曲，可以改变AB中的电流方向来实现 D. 电子束的径迹与AB中的电流无关 9. 如图所示，物体P用水平作用力F压在竖直的墙上，沿墙匀速下滑，物体的重力为G，墙对物体的弹力为N、摩擦力为f，物体对墙的压力N′、摩擦力为f′．下列说法正确的有（ ） A. G和f是一对平衡力 B. N和F是一对平衡力 C. f和f′是一对作用力和反作用力 D. N′和F是一对作用力和反作用力 10. 如图所示，一质量为m，电荷量为q的带正电绝缘体物块位于高度略大于物块高的水平宽敞绝缘隧道中，隧道足够长，物块上、下表面与隧道上、下表面间的动摩擦因数均为μ。整个空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。现给物块水平向右的初速度v0，空气阻力忽略不计，物块电荷量不变，则整个运动过程中，物块克服阻力做功可能为（ ） A. 0 B. C. D. 三、实验题（本题共2小题，每题9分，共18分） 11. （1）某同学用螺旋测微器和游标卡尺分别测量一物体的直径和长度，读出图中的示数，图甲为_____ mm，图乙为________ mm. （2）在测量电源电动势和内电阻的实验中，有电压表V(量程为3V，内阻约3kΩ)；电流表A（量程为0.6A，内阻约为0.70Ω）；滑动变阻器R（10Ω，2A）．为了更准确地测出电源电动势和内阻设计了如图所示的电路图． ①在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U-I图线，由图可得该电源电动势E=____ V ，内阻r=______ Ω．（结果保留两位有效数字） ②一位同学对以上实验进行了误差分析．其中正确的是______． A．实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用 B．实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用 C．实验测出的电动势小于真实值 D．实验测出的内阻大于真实值 12. 用如图甲所示的装置可验证机械能守恒定律．装置的主体是一个有刻度尺的立柱，其上装有可移动的铁夹A和光电门B. 主要实验步骤如下： ①用游标卡尺测量小球的直径d，如图乙所示； ②用细线将小球悬挂于铁架台上，小球处于静止状态； ③移动光电门B使之正对小球，固定光电门； ④在铁夹A上固定一指针（可记录小球释放点的位置）； ⑤把小球拉到偏离竖直方向一定的角度后由静止释放，读出小球释放点到最低点的高度差h和小球通过光电门的时间t； ⑥改变小球释放点的位置，重复步骤④⑤． 回答下列问题： (1)由图乙可知，小球的直径d=____________cm； (2)测得小球摆动过程中的最大速度为____________（用所测物理量的字母表示）； (3)以t2为纵轴，以____________（填“h”或“1/h”）为横轴，若得到一条过原点的、且斜率大小k=_________（用所测物理量的字母和重力加速度g表示）的倾斜直线，即可验证小球在摆动过程中机械能守恒. 四、计算题（本题共2小题，每题19分，共38分） 13. 如图所示，M为一线圈电阻的电动机，，电源电动势。当S断开时，电流表的示数为，当开关S闭合时，电流表的示数为。求： （1）电源内阻r； （2）开关S闭合时流过R的电流； （3）开关S闭合时电动机输出的机械功率。 14. 在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图所示，则： （1）V1表示数随电流变化的图像是甲乙两条图线中的哪条？并求出定值电阻R1的阻值； （2）求电源的电动势和内阻大小； （3）求电源效率的最大值和电源最大输出功率. 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年江苏省徐州市铜山中学高二 物理第一学期期末质量检测试题 一、单选题（本题共6小题，每题4分，共24分） 1. 如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速度、与x轴成30°角从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中的运动时间之比为（不计重力）（　　） A. 2：1 B. 1：2 C. 1： D. 1：1 【答案】A 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律有 解得 周期为 可知正、负电子在磁场中运动的周期相同，正电子在磁场中轨迹如图所示 由几何知识可知正电子转过的角度为，则正电子在磁场中的运动时间为 负电子在磁场中轨迹如图所示 由几何知识可知负电子转过的角度为，则负电子在磁场中的运动时间为 则正、负电子在磁场中的运动时间之比为 故选A。 2. 两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍,把另一根对折后并合在一起,然后给它们分别加上相同的电压,则通过它们的电流之比为( ) A. 1:4 B. 1:8 C. 1:16 D. 16:1 【答案】C 【解析】 【详解】设原来的电阻为R，其中的一根均匀拉长到原来的2倍，横截面积变为原来的1/2，根据电阻定律，电阻R1=4R；另一根对折后绞合起来，长度减小为原来的一半，横截面积变为原来的2倍，根据电阻定律，电阻R2＝R/4，则两电阻之比为16：1．电压相等，根据欧姆定律，电流比为1：16; A．1:4，与结论不相符，选项A错误； B．1:8，与结论不相符，选项B错误； C．1:16，与结论相符，选项C正确； D．16:1，与结论不相符，选项D错误； 故选C. 3. 向心力演示器如图所示．转动手柄1，可使变速塔轮2和3 以及长槽4和短槽5随之匀速转动．皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动，小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小．现分别将小球放在两边的槽内，为探究小球受到的向心力大小与半径的关系，下列做法正确的是 A. 皮带分别套在塔轮2和3大小不同的圆盘上，用质量不同的钢球做实验 B. 皮带分别套在塔轮2和3大小不同的圆盘上，用质量相同的钢球做实验 C. 皮带分别套在塔轮2和3大小相同的圆盘上，用质量不同的钢球做实验 D. 皮带分别套在塔轮2和3大小相同的圆盘上，用质量相同的钢球做实验 【答案】D 【解析】 【分析】要探究小球受到的向心力大小与半径的关系，需控制一些变量，即保持小球的质量、转动的角速度不变； 【详解】根据公式，要研究小球受到的向心力大小与半径的关系，需控制小球的质量和角速度不变，故应将皮带分别套在塔轮2和3大小相同的圆盘上，这样二者角速度相等，同时用质量相同的钢球做实验，故选项D正确，ABC错误． 【点睛】本实验采用控制变量法，即要研究一个量与另外一个量的关系，需要控制其它量不变． 4. 静电喷涂时，喷枪喷出的涂料微粒带电，在带正电被喷工件的静电力作用下，向被喷工件运动，最后吸附在其表面，在涂料微粒向工件靠近的过程中（　　） A. 涂料微粒带正电 B. 离工件越近，所受库仑力越小 C. 电场力对涂料微粒做负功 D. 涂料微粒的电势能减少 【答案】D 【解析】 【详解】A．涂料被吸附，说明受到吸引力，即带负电，故A错误； B．离工件越近，所受库仑力越大，故B错误； CD．吸引的电场力对涂料做正功，涂料的电势能转化为动能，涂料微粒的电势能减少，故C错误，D正确。 故选D。 5. 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也.”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图.结合上述材料，下列说法不正确的是(　　) A. 地理南、北极与地磁场的南、北极不重合 B. 地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近 C. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D. 在赤道上磁针的N极在静止时指向地理北极附近 【答案】C 【解析】 【详解】A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合有一定的夹角，即为磁偏角，故A不符合题； B.磁场是闭合的曲线，地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，故B不符题意； C.由图可知，地球北半球的磁场有向下分量，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，故C符合题意； D. 地理北极的附近是地磁南极，地理南极的附近是地磁北极，所以在赤道上的磁针的N极在静止时指向地理北极，故D不符合题意． 6. 如图所示，在xOy平面内，匀强电场的方向沿x轴正向，匀强磁场的方向垂直于xOy平面向里．一电子在xOy平面内运动时，速度方向保持不变．则电子的运动方向沿( ) A. x轴正向 B. x轴负向 C. y轴正向 D. y轴负向 【答案】C 【解析】 【详解】A．若电子沿x轴正方向运动，由左手定则判断可知：所受的洛伦兹力方向向下，而电场力方向沿x轴负方向，则电子将向下偏转，做曲线运动，速度方向将发生改变。故A错误。 B．若电子沿x轴负方向运动，由左手定则判断可知：所受的洛伦兹力方向向上，电场力方向沿x轴负方向，则电子将向上偏转，做曲线运动，速度方向将发生改变。故B错误。 C．若电子沿y轴正方向运动，由左手定则判断可知：所受的洛伦兹力方向x轴正向，电场力方向沿x轴负向，电场力与洛伦兹力平衡时做匀速直线运动，电子的速度方向不发生改变。故C正确。 D．若电子沿y轴负方向运动，由左手定则判断可知：所受的洛伦兹力方向x轴负向，电场力方向沿x轴负向，电子将向左偏转做曲线运动，电子的速度方向发生改变。故D错误。 故选C。 二、多选题（本题共4小题，每题5分，共20分） 7. 如图所示，一绝缘轻弹簧的下端固定在斜面底端，上端连接一带正电的光滑滑块P，滑块所处空间存在着沿斜面向上的匀强电场，倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在水平地面上，开始时弹簧处于原长状态，物块处于平衡状态。现给滑块一沿斜面向下的初速度v，滑块到最低点时，弹簧的压缩量为x，若弹簧始终处于弹性限度内，从滑块获得初速度v直至滑到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 滑块电势能的增加量大于滑块重力势能的减少量 B. 滑块到达最低点的过程中，克服弹簧弹力做功mv2 C. 滑块动能的变化量等于电场力和重力做功的代数和 D. 在滑块沿斜面运动的全程中，当滑块的加速度最大时，滑块和弹簧组成的系统机械能可能最小也可能最大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．因为开始滑块受重力和电场力和支持力处于平衡，则有： 在运动到最低点过程中，电场力做功与重力做功相等，则滑块电势能增量等于滑块重力势能的减小量，故A错误； B．根据能量守恒得，动能减小，重力势能减小，电势能增加，弹性势能增加，因为电势能增量等于重力势能减小量，所以弹性势能增加量等于滑块动能减小量，可知滑块克服弹簧弹力做功，故B正确； C．根据动能定理知，电场力、重力、弹簧弹力做功的代数和等于滑块动能的变化量，故C错误； D．由于 可知当滑块的加速度最大时，弹簧最长或最短。弹簧最长时，滑块的电势能最小，滑块和弹簧组成的系统机械能最大；弹簧最短时，滑块的电势能最大，滑块和弹簧组成的系统机械能最小，故D正确。 故选BD。 8. 如图所示，一阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线AB时，发现射线的径迹向下弯曲，则（　　） A. 导线中的电流从B到A B. 导线中的电流从A到B C. 若要使电子束的径迹向上弯曲，可以改变AB中的电流方向来实现 D. 电子束的径迹与AB中的电流无关 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由于电子向下偏转，则电子受到向下的洛伦兹力，根据左手定则可知，磁场方向应垂直纸面向里，由安培定则，所以导线中电流方向从B到A，故A正确，B错误； CD．若要使电子束的径迹向上弯曲，则阴极射线管处的磁场的方向需向外，根据安培定则，可以改变AB中的电流方向来实现，故C正确，D错误。 故选AC。 9. 如图所示，物体P用水平作用力F压在竖直的墙上，沿墙匀速下滑，物体的重力为G，墙对物体的弹力为N、摩擦力为f，物体对墙的压力N′、摩擦力为f′．下列说法正确的有（ ） A. G和f是一对平衡力 B. N和F是一对平衡力 C. f和f′是一对作用力和反作用力 D. N′和F是一对作用力和反作用力 【答案】ABC 【解析】 【详解】由题意可知，物体沿墙壁匀速下滑，竖直方向受到重力和向上的滑动摩擦力，由平衡条件得知，滑动摩擦力大小f=G，即G和f是一对平衡力，故A正确；N和F的大小相同，方向相反，作用在一个物体上，是一对平衡力，故B正确；f和f′是一对作用力和反作用力，故C正确；N′和F的方向相同，不是一对作用力和反作用力，故D错误．所以ABC正确，D错误． 10. 如图所示，一质量为m，电荷量为q的带正电绝缘体物块位于高度略大于物块高的水平宽敞绝缘隧道中，隧道足够长，物块上、下表面与隧道上、下表面间的动摩擦因数均为μ。整个空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。现给物块水平向右的初速度v0，空气阻力忽略不计，物块电荷量不变，则整个运动过程中，物块克服阻力做功可能为（ ） A. 0 B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由左手定则可知，滑块受洛伦兹力方向向上，若滑块受到向上的洛伦兹力F=mg时，则支持力FN=0，摩擦力为，所以滑块将匀速运动，摩擦力不做功，A正确； B．若洛伦兹力F1＜mg，则弹力方向向上，竖直方向满足 水平方向受摩擦力向左，滑块做减速运动，又因为 可知，F1减小，则增大，增大，v1逐渐减小，最后减为零，由能量守恒可得 B错误； CD．若洛伦兹力F2＞mg，则滑块受到向下的压力，在竖直方向则有 滑块向右做减速运动，由动态分析知，当洛伦兹力F2=mg时，则有 最终滑块做匀速运动，此时满足 解得 对滑块整个过程由动能定理得 解得 C错误，D正确。 故选AD。 三、实验题（本题共2小题，每题9分，共18分） 11. （1）某同学用螺旋测微器和游标卡尺分别测量一物体的直径和长度，读出图中的示数，图甲为_____ mm，图乙为________ mm. （2）在测量电源电动势和内电阻的实验中，有电压表V(量程为3V，内阻约3kΩ)；电流表A（量程为0.6A，内阻约为0.70Ω）；滑动变阻器R（10Ω，2A）．为了更准确地测出电源电动势和内阻设计了如图所示的电路图． ①在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U-I图线，由图可得该电源电动势E=____ V ，内阻r=______ Ω．（结果保留两位有效数字） ②一位同学对以上实验进行了误差分析．其中正确的是______． A．实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用 B．实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用 C．实验测出的电动势小于真实值 D．实验测出的内阻大于真实值 【答案】 ①. 1.193—1.197 ②. 20.30 ③. 1.5V ④. 1.0 ⑤. AC 【解析】 【详解】（1）图甲螺旋测微器主尺刻度，分尺刻度，所以读数为（1.193—1.197皆可）；图乙游标卡尺主尺读数，分尺读数，所以读数为 （2）①根据闭合电路欧姆定律得：，所以图像纵截距为电动势，所以，斜率表示内阻： ②AB.根据电路图分析，电流表测的是滑动变阻器的电流不是干路电流，未计入电压表支路的电流，所以误差主要来源是电压表的分流作用，B错误A正确 CD.图像解析式，考虑到电压表的分流作用得，对比两个方程得到，，故C正确，D错误 12. 用如图甲所示的装置可验证机械能守恒定律．装置的主体是一个有刻度尺的立柱，其上装有可移动的铁夹A和光电门B. 主要实验步骤如下： ①用游标卡尺测量小球的直径d，如图乙所示； ②用细线将小球悬挂于铁架台上，小球处于静止状态； ③移动光电门B使之正对小球，固定光电门； ④在铁夹A上固定一指针（可记录小球释放点的位置）； ⑤把小球拉到偏离竖直方向一定的角度后由静止释放，读出小球释放点到最低点的高度差h和小球通过光电门的时间t； ⑥改变小球释放点的位置，重复步骤④⑤． 回答下列问题： (1)由图乙可知，小球的直径d=____________cm； (2)测得小球摆动过程中的最大速度为____________（用所测物理量的字母表示）； (3)以t2为纵轴，以____________（填“h”或“1/h”）为横轴，若得到一条过原点的、且斜率大小k=_________（用所测物理量的字母和重力加速度g表示）的倾斜直线，即可验证小球在摆动过程中机械能守恒. 【答案】 ①. 1.060 ②. d/t ③. 1/h ④. d2/2g 【解析】 【分析】(1)游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读； (2)小球经过最低点的速度最大，根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出最大速度的大小； (3)应用机械能守恒定律求出图象的函数表达式，然后分析答题. 【详解】(1)游标卡尺的主尺读数为10mm，游标读数为0.05×12mm=0.60mm，则最终读数为10.60mm=1.060cm. (2)小球经过最低点的速度最大，根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，最大速度. (3)根据机械能守恒有：，整理得：，以h为纵轴，以t2为纵轴，若得到一条过原点的直线，应以为横轴，由图象可知，图象的斜率. 【点睛】解决本题的关键知道 实验的原理，知道极短时间内的平均速度等于瞬时速度，掌握游标卡尺的读数方法，注意不需要估读. 四、计算题（本题共2小题，每题19分，共38分） 13. 如图所示，M为一线圈电阻的电动机，，电源电动势。当S断开时，电流表的示数为，当开关S闭合时，电流表的示数为。求： （1）电源内阻r； （2）开关S闭合时流过R的电流； （3）开关S闭合时电动机输出的机械功率。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）当S断开时，根据闭合电路欧姆定律得 得 （2）开关S闭合时，路端电压为 流过R的电流为 （3）流过电动机的电流为 电动机输出的机械功率 14. 在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图所示，则： （1）V1表示数随电流变化的图像是甲乙两条图线中的哪条？并求出定值电阻R1的阻值； （2）求电源的电动势和内阻大小； （3）求电源效率的最大值和电源最大输出功率. 【答案】（1）V1表的示数随电流变化的图像是乙图线，；（2），；（3），。 【解析】 【详解】（1）由图可知，三电阻串联，V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。 当滑片向左端滑动时，接入电路中的电阻减小，电路中的总电阻减小，由可知，电路中的电流增大，因R1为定值电阻，则其两端的电压 满足成正比关系，图象乙满足U-I成正比增函数，故V1表的示数随电流变化的图像是乙图线。 由图象可知，R1两端的电压U1=3V，电路中的电流为：I1=0.6A，则电阻R1的阻值为： ； （2）综述可知V2表的示数随电流变化的图像是甲图线，取两组数据由全电路的欧姆定律可知： 联立可得： ； ； （3）根据电源的效率为： 故当电源的路端电压最大时，电源的效率最大； 而电路R2的阻值增大，总电流减小，路端电压增大，即R2的阻值最大时，可求得电源的最大效率，由图像甲可知最小电流为0.2A时，R1的电压1V，R2的电压4V，有： 则最大效率为： 电源的输出功率为： 故理论上当时，即，电源的输出功率最大，此时滑片在最左端， 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $