2024屆北京市西城區(qū)徐悲鴻中學物理高二上期中學業(yè)水平測試試題含解析

2024屆北京市西城區(qū)徐悲鴻中學物理高二上期中學業(yè)水平測試試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，a、b、c、d是某勻強電場中的四個點，它們正好是一個矩形的四個頂點，ab＝cd＝10cm，ad＝bc＝20cm，電場線與矩形所在平面平行．已知a點電勢為20V，b點電勢為24V，則()A．電場強度大小一定為E＝40V/mB．cd間電勢差一定為4VC．電場強度的方向一定由b指向aD．c點電勢可能比d點低2、如圖，不可伸長的細繩長為L，一端固定于O點，另一端系一質(zhì)量為m的小球。將小球從與O點等高位置無初速度釋放，若以O(shè)點所在的平面為參考面，則小球擺到最低點時的重力勢能為（）A．0B．mgLC．2mgLD．﹣mgL3、下列關(guān)于電源電動勢的說法中正確的是（）A．電源的電動勢越大，電源所能提供的電能就越多B．電源的路端電壓增大時，其電源提供的電能一定也增大C．無論內(nèi)電壓和外電壓如何變化，其電源的電動勢一定不變D．在某電池的電路中，每通過2C的電荷量，電池提供的電能是4J，那么這個電池的電動勢是0.5V4、一根一端封閉，另一端裝有閥門的玻璃管，內(nèi)有紙片、羽毛、金屬片．用抽氣機把管內(nèi)的空氣幾乎抽盡，再把玻璃管倒過來(如圖所示)．觀察這些物體下落的快慢情況，下列說法中正確的()A．紙片下落最快B．羽毛下落最快C．金屬片下落最快D．三者下落一樣快5、下列說法正確的是A．水平桌面上的杯子受到的支持力是桌面發(fā)生形變而產(chǎn)生的B．物體間相互作用時，先有施力物體，后有受力物體C．同一物體在赤道和北極受到的重力大小相等D．物體的重心總在物體的幾何中心6、圖示電路中電阻R1、R2、R3的阻值相等，電池的內(nèi)阻不計．那么，開關(guān)K接通后流過R2的電流是K接通前的（）A．B．C．D．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上，半徑m，最低點處有一小球（半徑比小很多）?，F(xiàn)給小球一水平向右的初速度，則要使小球不脫離圓軌道運動，應當滿足g=10m/s2（）A． B．m/s C．m/s D．m/s8、如圖所示，一質(zhì)量為m、帶電荷量為的物體處于場強按E＝E0－kt（E0、k均為大于零的常數(shù)，取水平向左為正方向）變化的電場中，物體與豎直墻壁間的動摩擦因數(shù)為μ，當t＝0時刻物體處于靜止狀態(tài)．若物體所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且電場空間和墻面均足夠大，下列說法正確的是A．物體開始運動后加速度先增加、后保持不變B．物體開始運動后加速度不斷增大C．經(jīng)過時間t＝，物體在豎直墻壁上的位移達最大值D．經(jīng)過時間t＝，物體運動速度達最大值9、如圖所示的電路中,電源內(nèi)阻一定,電壓表和電流表均為理想電表?，F(xiàn)使滑動變阻器R滑片向左滑動一小段距離,測得電壓表V1的示數(shù)變化大小為ΔU1,電壓表V2的示數(shù)變化大小為ΔU2,電流表A的示數(shù)變化大小為ΔI,對于此過程下列說法正確的是()A．ΔUB．路端電壓的增加量等于ΔU2C．R0兩端的電壓的變化量大小等于ΔU2-ΔU1D．通過電阻R1的電流變化量大小等于Δ10、如圖所示.用絕緣細線懸掛一個帶正電的小球，置于水平向右的勻強電場中，將小球從最低點A無初速釋放，當小球通過B點時具有速度v，則這一過程中下列說法正確的是()A．小球的重力勢能增加B．小球的電勢能減少C．增加的重力勢能等于減少的電勢能D．增加的重力勢能小于減少的電勢能三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）用DIS研究一定質(zhì)量氣體在溫度不變時，壓強與體積關(guān)系的實驗裝置如圖Ⅰ所示，實驗步驟如下：①把注射器活塞移至注射器中間位置，將注射器與壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機逐一鏈接；②移動活塞，記錄注射器的刻度值V，同時記錄對應的由計算機顯示的氣體壓強值P；③用圖像處理實驗數(shù)據(jù)，得出如圖2所示圖線，（1）為了保持封閉氣體的質(zhì)量不變，實驗中采取的主要措施是_______；（2）為了保持封閉氣體的溫度不變，實驗中采取的主要措施是_______和_____；（3）如果實驗操作規(guī)范正確，但如圖所示的圖線不過原點，則代表_____．12．（12分）某同學利用打點計時器和氣墊導軌做驗證動量守恒定律的實驗．氣墊導軌裝置如圖(a)所示，所用的氣墊導軌裝置由導軌、滑塊、彈射架等組成．(1)下面是實驗的主要步驟：①安裝好氣墊導軌，調(diào)節(jié)氣墊導軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導軌水平；②向氣墊導軌通入壓縮空氣；③把打點計時器固定在緊靠氣墊導軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點計時器與彈射架并固定在滑塊1的左端，滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終在水平方向；④使滑塊1擠壓導軌左端彈射架上的橡皮繩；把滑塊2放在氣墊導軌的中間；⑤先接通打點計時器的電源，再放開滑塊1，讓滑塊1帶動紙帶一起運動；在中間與滑塊2相撞并粘在一起運動；⑥取下紙帶，重復步驟④⑤，選出理想的紙帶如圖(b)所示；⑦測得滑塊1的質(zhì)量310g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量205g．(2)已知打點計時器每隔0.02s打一個點，計算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量為________kg·m/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量為________kg·m/s(保留三位有效數(shù)字)．(3)試說明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是______________________________四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，質(zhì)量m=11kg的一箱蘋果靜置于水平地面上的A點，AB間距L=35m，箱子與地面間的動摩擦因數(shù)。現(xiàn)用大小為141N，與水平方向成的力斜向下推動此箱蘋果，使它由A點靜止開始運動并能到達B點。求：（已知cos=1.8，sin=1.6）(1)推力作用下箱子的加速度a大??；(2)推力作用的最短時間t；(3)撤去推力后，箱子正中央一個質(zhì)量m1=1．2kg的蘋果受到其他蘋果給它的作用力大小。14．（16分）如圖所示,在xOy平面的y軸左側(cè)存在沿y軸正方向的勻強電場,y軸右側(cè)區(qū)域Ⅰ內(nèi)存在磁感應強度大小、方向垂直紙面向外的勻強磁場,區(qū)域Ⅰ、區(qū)域Ⅱ的寬度均為L,高度均為質(zhì)量為m、電荷量為的帶電粒子從坐標為的A點以速度沿方向射出,恰好經(jīng)過坐標為的C點射入?yún)^(qū)域Ⅰ粒子重力忽略不計．（1）求勻強電場的電場強度大小E；（2）求粒子離開區(qū)域Ⅰ時的位置坐標；（3）要使粒子從區(qū)域Ⅱ上邊界離開磁場,可在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場試確定磁感應強度B的大小范圍。15．（12分）如圖所示為一真空示波器，電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計），經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場中（偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強電場），電子進入M、N間電場時的速度與電場方向垂直，電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場后打在熒光屏上的P點．已知加速電壓為U1，M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長為L1，板右端到熒光屏的距離為L2，電子質(zhì)量為m，電荷量為e．不計重力，求：（1）電子穿過A板時的速度大??；（2）P點到O點的距離．（3）電子打在熒光屏上的動能大?。?/p>

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解題分析】

根據(jù)題設(shè)條件可知，場強方向無法確定，知道了ab間電勢差，但不能根據(jù)E=U/d求出場強的大?。蔄C錯誤．根據(jù)勻強電場的電場線與等勢線分布的特點可知，cd間電勢差必等于ba間電勢差，為4V，故B正確．cd間電勢差為4V，則知c點電勢比d點高4V．故D錯誤．故選B．2、D【解題分析】

明確重力勢能的定義，知道要想確定重力勢能應先確定零勢能面，再根據(jù)相對高度確定重力勢能?！绢}目詳解】以O(shè)點為零勢能面，故最低點相對于參考平面的高度為-L，故最低點處的重力勢能為-mgL，故D正確A,B,C錯誤.故選D.【題目點撥】本題考查重力勢能的定義，要注意明確重力勢能為相對量，在確定重力勢能時必須先確定零勢能面.3、C【解題分析】電動勢越大，電源將單位正電荷負極移到正極提供的電能越多，故A錯誤；電源的路端電壓增大時，其電源提供的電能的能力增大，而電源提供的電能不一定也增大，故B錯誤；無論無論內(nèi)電壓和外電壓如何變化，其電源的電動勢一定不變，故C正確；根據(jù)電動勢的定義式：，可知這個電池的電動勢是2V，故D錯誤。所以C正確，ABD錯誤。4、D【解題分析】把管內(nèi)的空氣全部抽盡，則物體不受空氣阻力，三個物體都做自由落體運動，都只受重力作用，下落加速度均為g，經(jīng)過相同時間，物體的速度為，g相同，v一樣大，即下落一樣快，D正確．5、A【解題分析】

A.杯子受到桌面的支持力是一個彈力，根據(jù)彈力的產(chǎn)生可知，該力是由于桌面發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的，故A正確；B.物體相互作用具有同時性，因此施力物體和受力物體沒有先后，故B錯誤；C.從赤道到兩極，重力加速度不同，所以同一物體在赤道和北極受到的重力大小不相等，故C錯誤；D.只有質(zhì)量分布均勻形狀規(guī)則的物體，其重心才在幾何中心上，故D錯誤．故選A6、B【解題分析】

設(shè)三個電阻均為R；開關(guān)S接通前，流過R2的電流為：；開關(guān)S接通后，流過R2的電流為：．則I2：I1=2：3；故選B．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、CD【解題分析】

小球不脫離圓軌道時，最高點的臨界情況為解得m/s根據(jù)機械能守恒定律得解得m/s故要使小球做完整的圓周運動，必須滿足m/s；若不通過四分之一圓周小球也不會脫離圓軌道，根據(jù)機械能守恒定律有解得m/s故小球不越過四分之一圓周，必須滿足m/s，所以要使小球不脫離圓軌道運動，v0應當滿足m/s或m/s，故CD正確，AB錯誤。故選CD。8、BC【解題分析】

AB．物體帶正電，電場方向未改變之前，物體沿豎直墻運動，水平方向的支持力和電場力大小相等，電場力減小，支持力減小，滑動摩擦力減小，那么重力和摩擦力的合力豎直向下且增大，加速度增大；當電場方向反向時，物體脫離墻面，電場力增大，重力和電場力的合力增大，加速度增大，所以物體的加速度一直增大，A錯誤，B正確；C．電場強度為零時，物體開始離開墻面，此時物體在豎直墻壁上的位移達最大值，即：解得：，C正確；D．物體的加速度不斷增大，速度不斷變大，在這個過程中速度沒有最大值，D錯誤。故選BC。9、ACD【解題分析】

A、根據(jù)電路結(jié)構(gòu)可知：V1測量路端電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：ΔU1ΔI=rB、滑動變阻器R滑片向左滑動一小段距離，電阻變大，回路電流變小，路端電壓增大，即R0與滑動變阻器的電壓增大，但電阻R0上的電壓是減小的，所以ΔU2與ΔU1不相等，故BC、路端電壓即為R0與滑動變阻器的電壓之和，所以R0兩端的電壓的變化量大小等于ΔU2-ΔU1，故C對D、R1兩端的電壓即為路端電壓，路端電壓的變化引起了電阻R1上電流的變化，所以通過電阻R1的電流變化量大小等于ΔU1R1故選ACD【題目點撥】根據(jù)滑動變阻器的移動明確電阻的變化,由閉合電路歐姆定律可以知道電路電流的變化,則可分析內(nèi)電壓、路端電壓及各部分電壓的變化10、ABD【解題分析】

A、小球從A到B的過程中小球的位置升高，重力做負功，小球的重力勢能增加；故A正確.B、小球帶正電荷，到的電場力的方向向右，運動的方向向右，該過程中電場力做正功，電勢能減少；故B正確.C、小球在B點有速度v，所以小球在B點的動能大于在O點的動能，小球增加的重力勢能小于減少的電勢能；故C錯誤，D正確.故選ABD.【題目點撥】小球從A到B的過程中，電場力做功與重力做功的和等于小球動能的增加，可以使用能量的轉(zhuǎn)化與守恒說明小球的動能、電勢能和重力勢能之間的轉(zhuǎn)化，也可以用動能定理來表達它們之間的轉(zhuǎn)化．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、（1）在注射器活塞上涂潤滑油（2）移動活塞要緩慢；不能用手握住注射器封閉氣體部分（3）注射器與壓強傳感器連接部位的氣體體積【解題分析】

（1）為了保持封閉氣體的質(zhì)量不變，實驗中采取的主要措施是在注射器活塞上涂潤滑油．這樣可以保持氣密性．（2）為了保持封閉氣體的溫度不變，實驗中采取的主要措施是移動活塞要緩慢；不能用手握住注射器封閉氣體部分．這樣能保證裝置與外界溫度一樣．（3）體積讀數(shù)值比實際值大．根據(jù)，C為定值，則．如果實驗操作規(guī)范正確，則V0代表注射器與壓強傳感器連接部位的氣體體積．12、接通打點計時器的電源；放開滑塊；0.620；0.618；紙帶與打點計時器限位孔有摩擦；【解題分析】(2)放開滑塊1后，滑塊1做勻速運動，跟滑塊2發(fā)生碰撞后跟2一起做勻速運動，根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)得，碰撞前滑塊1的動量為：，滑塊2的動量為零，所以碰撞前的總動量為0.620kg?m/s.碰撞后滑塊1、2速度相等，所以碰撞后總動量為：.(3)結(jié)果不完全相等是因為紙帶與打點計時器限位孔有摩擦力的作用．【題目點撥】本實驗為了驗證動量守恒定律設(shè)置滑塊在氣墊導軌上碰撞，用打點計時器紙帶的數(shù)據(jù)測量碰前和碰后的速度，計算前后的動量，多次重復，在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動量守恒定律得到驗證．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)；(2)5s；(3)【解題分析】

(1)由牛頓第二定律得：則(2)設(shè)撤去推力后的加速度為，撤去推力后到箱子停止所用時間為，則得箱子加速階段和減速階段發(fā)生的總位移其中，聯(lián)立各式得(3)中央蘋果受到其他蘋果給它的作用力14、（1）（2）x=L，y=0（3）【解題分析】

（1）帶電粒子在勻強電場中做類平拋運動

則有：

x軸方向：2L=v0ty軸方向：解得：

（2）設(shè)帶電粒子經(jīng)C點時的豎直分速度為

vy、速度為v

則有：

所以方向與x軸正向成45°

斜向上

當粒子進入?yún)^(qū)域Ⅰ做勻速圓周運動，由牛頓第二定律，有解得：由幾何關(guān)系知，離開區(qū)域I時的位置坐標：x=L，y=0（3）根據(jù)幾何關(guān)系知，帶電粒子從區(qū)域Ⅱ上邊界離開磁場的半徑，滿足因解得15、（1）（2）（3）【解題分析】

（1）電子在加速電場U1中運動時，電場力對電子做正功，根據(jù)動能定理求解電子穿過A板時的速度大?。?/p>

（2）電子進入偏轉(zhuǎn)電場后做類平拋運動