山西省太原市2024-2025學年高二上學期期中考試物理試卷（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE12024~2025學年第一學期高二年級期中學業(yè)診斷物理試卷（考試時間：上午10：15—11：45）說明：本試卷為閉卷筆答，答題時間90分鐘，滿分100分。一、單項選擇題：本題共10小題，每小題3分，共30分。請將正確選項前字母標號填入下表內相應位置。（高考不選考物理的同學請完成3~8題，每題8分，共48分）1.下列說法正確的是（）A.系統中物體間的作用力會改變系統的總動量B.兩物體碰撞后的動量之和一定等于碰撞前的動量之和C.系統以外的物體施加給系統內物體的力只會改變系統的動量，不會改變系統的能量D.理論和實驗都表明：如果一個系統不受外力，或者所受外力的矢量和為0，這個系統的總動量保持不變【答案】D【解析】A．系統中物體間的作用力不會改變系統的總動量，只有系統外的作用力才會改變系統的總動量，故A錯誤；B．兩物體碰撞后的動量之和不一定等于碰撞前的動量之和，比如球碰到墻反彈，兩物體碰撞后的動量之和不等于碰撞前的動量之和，故B錯誤；C．系統以外的物體施加給系統內物體的力會改變系統的動量，也可能會改變系統的能量，故C錯誤；D．理論和實驗都表明：如果一個系統不受外力，或者所受外力的矢量和為0，這個系統的總動量保持不變，故D正確。故選D。A.在甲推乙之前，兩人的總動量不為0B.甲推乙后，兩人都有了動量，總動量不為0C.已知甲的質量為45kg，乙的質量為50kg，甲的速率與乙的速率之比為D.已知甲的質量為45kg，乙的質量為50kg，甲的速率與乙的速率之比為【答案】C【解析】AB．冰面光滑，對甲與乙構成的系統，所受外力的合力為0，由于甲、乙兩人初始狀態(tài)均處于靜止，根據動量守恒定律可知，甲推乙后，兩人都有了動量，總動量為0，故AB錯誤；CD．根據動量守恒定律有解得故C正確，D錯誤。3.下列說法正確的是（）A.物體所帶電荷量可以是任意的B.人們把最小的電荷量叫作元電荷，用e表示C.電子的質量與電子的電荷量之比，叫作電子的比荷D.一個與外界沒有電荷交換的系統，電荷的代數和可以變化【答案】B【解析】A．物體所帶的電荷量一定是元電荷的整數倍，故A錯誤；B．人們把最小的電荷量叫做元電荷，常用符號e表示，故B正確；C．電子的電荷量與電子的質量之比叫電子的比荷，故C錯誤；D．根據電荷守恒定律可知，一個與外界沒有電荷交換的系統，電荷的代數和保持不變，故D錯誤；4.下列說法正確的是（）A.點電荷類似于力學中的質點，也是一種理想化模型B.氫原子核與電子之間的靜電力小于二者之間的萬有引力【答案】A【解析】A．點電荷類似于力學中的質點，形狀和體積能夠忽略，也是一種理想化模型，故A正確；B．萬有引力與靜電力在相同尺寸范圍內，萬有引力遠遠小于靜電力，即氫原子核與電子之間靜電力大于二者之間的萬有引力，故B錯誤；C．類比在庫侖定律的建立過程中發(fā)揮了重要作用，類比雖然是嚴格的推理，但仍然需要實踐的檢驗，故C錯誤；D．根據庫侖定律，兩個電荷量為1C的點電荷在真空中相距1m時，根據庫侖定律有即相互作用力是，故D錯誤。故選A。5.下列說法正確的是（）A.電場并非是一種客觀存在，場不是物質存在的一種形式B.英國科學家安培提出一種觀點，認為在電荷的周圍存在著由它產生的電場C.真空中電荷量為Q的靜止點電荷產生的電場，在與之相距r處的電場強度D.物理學中規(guī)定，電場中某點的電場強度的方向與負電荷在該點所受的靜電力的方向相同【答案】C【解析】A．電場是客觀存在的，電荷的周圍存在著由它產生的電場，故A錯誤；B．英國科學家法拉第提出一種觀點，認為在電荷的周圍存在著由它產生的電場，故B錯誤；C．真空中電荷量為Q的靜止點電荷產生的電場，在與之相距r處的電場強度故C正確；D．物理學中規(guī)定，電場中某點的電場強度的方向與正電荷在該點所受的靜電力的方向相同，故D錯誤。故選C。A.對于等量異種點電荷，兩電荷連線上的電場強度在中點處最大B.對于等量異種點電荷，兩電荷連線中垂線上的電勢處處不相等C.對于等量同種正點電荷，兩電荷連線中垂線上關于中點對稱的兩點，電勢相等D.對于等量同種正點電荷，兩電荷連線上關于中點對稱的兩點，電場強度大小相等、方向相同【答案】C【解析】A．電場線密的地方電場強度大，根據等量異種點電荷電場線的分布情況可知，兩電荷連線上的電場強度在中點處最小，故A錯誤；B．對于等量異種點電荷，兩電荷連線中垂線是等勢線，中垂線上的電勢處處相等，故B錯誤；C．根據電場線可知，等量同種正點電荷，兩電荷連線中垂線上關于中點對稱的兩點電勢相等，故C正確；D．根據圖像可知，等量同種正點電荷，兩電荷連線上關于中點對稱的兩點，電場強度大小相等、方向相反，故D錯誤。故選C。7.兩個相互接觸且不帶電的金屬導體A和B，均放在絕緣支架上。將A、B移動到帶正電絕緣小球C的右側。下列選項正確的是（）A.若先將A、B分開，再移走C，A帶負電B.若先將A、B分開，再移走C，B帶負電C.若先將C移走，再把A、B分開，A帶正電D.若先將C移走，再把A、B分開，B帶正電【答案】A【解析】AB．C靠近導體時在A端感應出負電，B端感應出正電，若先將A、B分開，再移走C，根據感應起電原理可知A帶負電，B帶正電，故A正確，B錯誤；CD．若先將C移走，此時導體A和B的電荷又發(fā)生中和，不再帶電；再把導體A和B分開，同樣不再帶電，所以此時A不帶電，B也不帶電，故CD錯誤。故選A。8.關于驗電器與靜電計，下列選項正確的是（）A.靜電計不可以檢測物體是否帶電B.帶電的驗電器兩個張開的箔片之間有電勢差C.帶電的靜電計的金屬球與其金屬外殼之間有電勢差D.把靜電計的金屬球與一個導體連接，金屬外殼與另一個導體均接地，指針偏轉角度越大可以推知兩個導體間電勢差越小【答案】C【解析】A．靜電計是利用同種電荷相互排斥制成的，靜電計可以檢測物體是否帶電，故A錯誤；B．帶電的驗電器兩個張開的箔片和金屬球是一個等勢體，所以兩個箔片之間電勢差為零，故B錯誤；C．金屬外殼和金屬球之間是絕緣的，外殼接地電勢為零，帶電的靜電計的金屬球是一個孤立的帶電體，和大地的電勢不等，所以帶電的靜電計的金屬球和其金屬外殼之間有電勢差，故C正確；D．把靜電計的金屬球與一個導體連接，則金屬球與該導體的電勢相等，金屬外殼與另一個導體均接地，則另一個導體和金屬外殼的電勢均為零，指針偏轉角度越大可以推知兩個導體間電勢差越大，故D錯誤。9.等腰直角三角形三個頂點上分別固定有三個點電荷、、。D、E、F分別為、、的中點。規(guī)定無窮遠處電勢為0，下列選項正確的是（）A.負試探電荷在E點的電勢能小于0B.負試探電荷在F點的電勢能大于0C.在三角形內部存在場強為0的點D.正試探電荷在D點的電勢能大于其在F點的電勢能【答案】A【解析】A．由圖可知，AB兩點的正負電荷在E點的電勢之和為零，C點的正電荷在E點的電勢為正，可知E點的電勢為正，可知負試探電荷在E點的電勢能小于0，選項A正確；B．AC兩點的正電荷在F點的電勢之和為正，B處的負電荷在F點的電勢為負，因小于AC兩處的正電荷的電勢，可知F點電勢為正，則負試探電荷在F點的電勢能小于0，選項B錯誤；C．在三角形內部任取一點，其電場強度如圖所示：由圖可知，合電場強度都是指向右側的，合場強不可能為0，故C錯誤；D．由C的分析可知，若將正試探電荷從F點移到D點，電場力做正功，電勢能減小，可知在D點的電勢能小于其在F點的電勢能，選項D錯誤。故選A。10.如圖所示，平行板電容器兩極板M、N水平放置，N板接地，M板帶負電，P、Q為板間兩點。將帶電小球從N板中央的小孔無初速度釋放，小球沿直線依次經過Q、P點。若將N板向下移動一小段距離后，再次從N板中央的小孔無初速度釋放該帶電小球，下列選項正確的是（）A.小球在P點的電勢能變小B.小球到達M板的動能不變C.小球由Q運動到P的時間變長D.小球在Q、P兩點間減少的電勢能小于其增加的重力勢能【答案】A【解析】根據電容的定義式電容的決定式和電場強度公式可得因為電容器所帶電荷量不變，所以將N板向下移動一小段距離后，極板間的電場強度不變。A．將N板向下移動一小段距離后，P點與下極板之間的距離變大，根據U=Ed可知，P點與下極板N之間的電勢差增大，因為M板帶負電，所以板間場強方向豎直向上，且電勢都小于零，則P點的電勢降低。小球無初速度的釋放向上運動，則小球受電場力方向向上，即小球帶正電。根據Ep=qφ可知，小球在P點的電勢能變小，故A正確；B．板間的電場強度不變，小球受到的電場力大小不變，則所受合力不變，但是在電場力作用下通過的距離變大，所以合力做功變多，根據動能定理可知小球到達M板的動能變大，故B錯誤；C．因為N板下移，N板到Q點的距離變大，由上面分析可知小球所受合力不變，則加速度不變，根據運動學規(guī)律可知小球到達Q點的速度變大，則小球通過QP的時間變短，故C錯誤；D．因為小球受到的電場力大于重力，所以小球在Q、P兩點間減少的電勢能大于其增加的重力勢能，故D錯誤。故選A。二、多項選擇題：本題包含5小題，每小題3分，共15分。在每小題給出的四個選項中，至少有兩個選項正確。全部選對的得3分，選不全的得2分，有錯者或不答的得0分。請將正確選項前的字母填在下表內相應位置。（高考不選考物理的同學請完成11~13題，每題8分，共24分。全部選對的得8分，選不全的得4分，有錯者或不答的得0分。）11.下列說法正確的是（）A.電流的強弱程度用電流這個物理量表示B.大小不隨時間變化的電流叫作恒定電流C.通電電路中，由穩(wěn)定分布的電荷所產生的穩(wěn)定的電場，叫作恒定電場D.在靜電場中所講的電勢、電勢差及其與電場強度的關系等，在恒定電場中并不適用【答案】AC【解析】A．電流的強弱程度用電流這個物理量表示，電流越大，單位時間內通過導體橫截面積的電荷量越多，故A正確；B．恒定電流指大小、方向都不隨時間變化的電流，故B錯誤；C．恒定電場是指由穩(wěn)定分布的電荷所產生的穩(wěn)定的電場，其電荷分布和電場強度不隨時間變化，故C正確；D．恒定電場中的電荷分布、電場強度不隨時間變化，與靜電荷產生的電場規(guī)律一致，靜電場中的電勢、電勢差、電場強度等關系，在恒定電場依然適用，故D錯誤。故選AC。12.下列說法正確的是（）A.導體的圖像一定是一條直線B.導體的電阻由兩端的電壓與通過的電流共同決定C.并聯電路總電阻的倒數等于各支路電阻的倒數之和D.串聯電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和【答案】CD【解析】A．線性元件的U-I圖為一條直線，非線性元件的U-I圖不是直線，即導體的U-I圖不一定是直線，故A錯誤；B．電阻的決定式即其影響因素為材料、長度、橫截面積、溫度，與電壓、電流無關，故B錯誤；C．并聯電路的用電器兩端電壓相等，干路電流等于各支路電流之和，結合歐姆定律可知：化簡得故C正確；D．由串聯電路的電壓規(guī)律可知，總電壓等于各分電壓之和，故D正確。故選CD。13.如圖所示，把內阻為、滿偏電流為50mA的表頭改裝成雙量程電流表。已知，，接線柱a為公共接線柱。下列選項正確的是（）A.若只增大，則兩個量程都減小B.若只增大，則兩個量程都減小C.用a、b兩個接線柱時電流表的量程為0~0.6AD.用a、b兩個接線柱時電流表的量程為0~3A【答案】AD【解析】CD．用a、b兩個接線柱時電流表的量程為：代入解得Ib=3A故C錯誤，D正確；AB．用a、c兩個接線柱時電流表的量程為用a、b兩個接線柱時電流表的量程為由上可知，若只增大R1，兩個量程都減??；若只增大R2，a、c間的量程減小，a、b間的量程增大，故A正確，B錯誤。故選AD。14.若取無窮遠處為零電勢點，某點電荷Q產生的電場中某點電勢的表達式為，k為靜電力常量，Q為點電荷的電荷量，r為該點到Q的距離，多個點電荷產生電場中某點的電勢，等于每個點電荷單獨存在時在該點電勢的代數和。兩個點電荷、，分別固定在x坐標軸上處的A點和坐標原點O處，x正半軸上各點的電勢隨x的變化關系如圖所示。下列選項正確的是（）A.B點的橫坐標為1cmB.C點的橫坐標為3cmC.兩點之間的電勢差小于C與無窮遠處之間的電勢差D.將電子沿x軸正方向從B點移動到無窮遠處的過程中，電子的電勢能先增大再減小【答案】AB【解析】A．若規(guī)定無限遠處電勢規(guī)定為零，根據點電荷的電勢與距離的關系B點的電勢為零，即兩點電荷產生的電勢的代數和為0時，有解得B點的橫坐標為x=1cm故A正確；B．根據φ-x圖像的斜率大小表示電場強度大小，可知C點處電場強度為0，結合點電荷電場強度公式，可得解得C點的橫坐標為x＇=3cm故B正確；C．規(guī)定無限遠處的電勢規(guī)定為零，由圖像可知B點電勢為零，所以CB兩點之間的電勢差等于C與無窮遠處之間的電勢差，故C錯誤；D．根據電勢能公式EP=eφ，可知將電子沿x軸正方向從B點移動到無窮遠處的過程中，電勢先升高后降低，則電子的電勢能先減小再增大，故D錯誤。15.如圖所示，在勻強電場中有邊長為10cm的等邊三角形，三角形所在平面與勻強電場的電場線平行。O點為該三角形的中心，D、E、F分別為三邊的中點。已知、、，下列選項正確的是（）A.O點電勢為10VB.電子由E點移到C點，電勢能減少2eVC.勻強電場的場強大小為80V/m，方向由C指向AD.在三角形內切圓的圓周上，電勢最高點的電勢是【答案】BCD【解析】A．由圖中幾何關系可知則有可得O點電勢為故A錯誤；C．由于F為AC邊的中點，則F點電勢為可知連線為等勢線，根據電場方向與等勢線垂直且由高電勢指向低電勢，可知勻強電場的場強由C指向A，大小為故C正確；B．由于連線為等勢線，可知B點電勢為，則E點電勢為電子由E點移到C點，電場力做功為則電勢能減少2eV，故B正確；D．過O點做平行于電場方向的直徑（平行于CA方向），如圖所示根據幾何關系可知，點是三角形內切圓圓周上，電勢最高的點，則有其中聯立解得在三角形內切圓的圓周上，電勢最高點的電勢是故D正確。故選BCD。第II卷（非選擇題共55分）三、實驗題：本題包含2小題，共14分。請將答案填在題中橫線上或按要求作答。（高考不選考物理的同學請完成17題，計6分。）16.某同學為估測玩具槍子彈從槍口射出的速度，設計實驗如下：把橡皮泥球放在玻璃桌面的邊緣處，子彈射入球中，與球一同水平拋出。地面鋪有白紙可記錄球的落點，多次重復實驗。請回答下列問題：（1）下列是本實驗必要操作的是_______；A.保持槍管水平B.實驗過程中用到重垂線，確定球平拋的水平位移C.復寫紙鋪在白紙的上面，實驗過程中白紙可以隨時拿起檢查印跡（2）下列器材中，本實驗需要使用的有_______；A.彈簧秤 B.刻度尺 C.天平 D.秒表（3）測得子彈的質量為，球的質量為，球平拋的豎直高度為h，水平距離為l，當地重力加速度大小為g，玩具槍子彈從槍口射出的速度大小可表示為________?！敬鸢浮浚?）AB（2）BC（3）【解析】（1）AB．橡皮泥球應做平拋運動，則槍管要保持水平，同時要保證桌面末端的切線是否水平，將橡皮泥球放置在末端，必須用到重垂線，以便確定橡皮泥球平拋的水平位移，故AB正確；C．實驗過程中復寫紙和白紙不能拿起來看印跡是否清晰并進行移動，故C錯誤；故選AB。（2）根據實驗原理以及（3）的表達式可知應測量的量有：桌面高度h，水平位移l，橡皮泥球以及子彈的質量，需用到刻度尺和天平；故選BC。（3）設子彈速度為v，子彈射入橡皮泥后兩者共同速度為v′。子彈射入橡皮泥的過程，取向右為正方向，根據動量守恒定律得：m1v=（m1+m2）v′子彈和橡皮泥做平拋運動的過程，有：l=v′t聯立解得17.某學習小組通過實驗檢測某品牌純凈水的電導率（電阻率的倒數），步驟如下：（1）準備絕緣塑料圓柱形容器，容器兩端可用電阻微小不計的金屬圓片密封，測得容器長度為L；（2）用游標卡尺測量該容器的內徑D，如圖所示，則讀數為________mm；（3）水樣的電阻約為，實驗室提供的器材如下：A.電壓表V（0~3V，內阻約為）B.電流表A1（0~3mA，內阻約為）C.電流表A2（0~600mA，內阻約為）D.滑動變阻器（）E.滑動變阻器（）F.干電池2節(jié)G.開關S和導線若干要求數據從0開始變化，則：②電流表應選_______，滑動變阻器應選_______（選填器材前面的字母序號）；②在甲、乙、丙、丁中，選取的實驗電路圖為_______；（4）將水樣注滿容器，正確連接電路后，合上開關，調節(jié)滑動變阻器，得到多組電壓、電流數據。某同學根據數據作出圖像，測得圖像的斜率為k，則所取水樣電導率的計算表達式為_______（用k、D、L表示）?！敬鸢浮浚?）22.30（3）BD丙（4）【解析】（2）[1]游標卡尺的精確度是0.05mm，內徑D的讀數為22mm+6×0.05mm=22.30mm（3）①[2]兩節(jié)干電池的電動勢為E=3.0V，待測電阻R0約為1000Ω，則最大電流故電流表應選擇量程為3mA的A1，故選B；[3]又因為要求數據從0開始變化，故選用總阻值較小的滑動變阻器，且使用滑動變阻器的分壓式接法，所以滑動變阻器選擇R1，故選D。②[4]因為故采用電流表內接法，結合滑動變阻器的分壓式接法，所以在甲、乙、丙、丁中，選取的實驗電路圖為丙。（4）[5]根據電阻定律設G為電導率，則又可得電導率四、計算題：本題包含4小題，共41分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。（高考不選考物理的同學請完成19題，計10分；20題，計12分。）18.如圖所示，質量為物塊A靜止放置在光滑水平面上，質量為的小球B用長為且不可伸長的輕繩懸掛于固定點O，將輕繩拉伸至水平位置后，由靜止釋放小球，小球恰好能在最低點與A發(fā)生彈性碰撞。A、B均可視為質點且始終在同一豎直平面內，不計空氣阻力，重力加速度g取。求：（1）B運動到最低點與A碰撞后的瞬間，A速度的大?。唬?）B與A碰撞后，B上擺的最大高度。【答案】（1）（2）【解析】（1）小球下擺過程，由機械能守恒定律有小球與A發(fā)生彈性碰撞解得（2）結合上述，碰后瞬間，小球B速度的大小則有解得小球B上擺的最大高度19.將電荷量的點電荷從A點移動到B點，靜電力做功，若將該電荷從B點移動到C點，電勢能