2024屆上海市崇明區(qū)市級名校物理高二上期中考試試題含解析

2024屆上海市崇明區(qū)市級名校物理高二上期中考試試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，把頭發(fā)屑懸浮在蓖麻油里，加上電場，頭發(fā)屑就按照電場強(qiáng)度的方向排列起來，模擬出電場線的分布情況。根據(jù)圖中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列說法正確的是A．電場線是實(shí)際存在的線B．圖中沒有頭發(fā)屑的地方就沒有電場C．圖中模擬的是異號電荷的電場線分布情況D．若將正電荷從端移動(dòng)到端，電勢能一定減小2、如圖所示I—U圖象中的1、2直線分別表示電阻R1和R2的電流和電壓關(guān)系，則下列說法中正確的是A．若R1、R2的電功率相等，則通過R2的電流較大B．若R1、R2的電功率相等，則R1兩端的電壓較高C．若R1、R2串聯(lián)時(shí)，則R1兩端的電壓較高D．若R1、R2并聯(lián)時(shí)，則通過R1的電流較大3、如圖所示，a、b為豎直正對放置的平行金屬板構(gòu)成的偏轉(zhuǎn)電場，其中a板帶正電，兩板間的電壓為U，在金屬板下方存在一有界的勻強(qiáng)磁場，磁場的上邊界為與兩金屬板下端重合的水平面PQ，PQ下方的磁場范圍足夠大，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，一帶正電粒子以速度v0從兩板中間位置與a、b平行方向射入偏轉(zhuǎn)電場，不計(jì)粒子重力，粒子通過偏轉(zhuǎn)電場后從PQ邊界上的M點(diǎn)進(jìn)入磁場，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后又從PQ邊界上的N點(diǎn)射出磁場，設(shè)M、N兩點(diǎn)距離為x（M、N點(diǎn)圖中未畫出），從N點(diǎn)射出的速度為v，則以下說法中正確的是A．只增大帶電粒子的比荷大小，則v減小B．只增大偏轉(zhuǎn)電場的電壓U的大小，則v減小C．只減小初速度v0的大小，則x不變D．只減小偏轉(zhuǎn)電場的電壓U的大小，則x不變4、如圖是某一點(diǎn)電荷的電場線分布圖，下列表述正確的是：A．該點(diǎn)電荷帶正電；B．a(chǎn)點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大；C．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場強(qiáng)度相等；D．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向相同．5、真空中有兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷，它們之間靜電力的大小為F．若將這兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的距離加倍，其中一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量不變，另一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量變?yōu)樵瓉淼膬杀叮瑒t改變電荷量后這兩個(gè)點(diǎn)電荷之間靜電力的大小為A．2F B．F C． D．6、導(dǎo)體中的電流是這樣產(chǎn)生的：當(dāng)在一根長度為l、橫截面積為S，單位體積內(nèi)自由電荷數(shù)為n的均勻?qū)w兩端加上電壓U，導(dǎo)體中出現(xiàn)一個(gè)勻強(qiáng)電場產(chǎn)生，導(dǎo)體內(nèi)的自由電子（-e）受勻強(qiáng)電場力作用而加速，同時(shí)由于與陽離子碰撞而受到阻礙，這樣邊反復(fù)碰撞邊向前移動(dòng)，可以認(rèn)為阻礙電子向前運(yùn)動(dòng)的阻力大小與電子移動(dòng)的平均速率v成正比，即可以表示成kv（k是常數(shù)）．當(dāng)電子所受電場力和阻力大小相等時(shí)，導(dǎo)體中形成了恒定電流，則該導(dǎo)體的電阻是（）A． B． C． D．二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、如圖所示，I為電流表示數(shù)，U為電壓表示數(shù)，P為定值電阻R2消耗的功率，Q為電容器C所帶的電荷量，W為電源通過電荷量q時(shí)電源做的功．當(dāng)變阻器滑動(dòng)觸頭向右緩慢滑動(dòng)過程中，下列圖象能正確反映各物理量關(guān)系的是（）A． B． C． D．8、如圖所示是某導(dǎo)體的伏安特性曲線，由圖可知，下列結(jié)論正確的是()A．導(dǎo)體的電阻是25ΩB．導(dǎo)體的電阻是0.04ΩC．當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓是0.04V時(shí)，通過導(dǎo)體的電流是1AD．當(dāng)通過導(dǎo)體的電流是0.1A時(shí)，導(dǎo)體兩端的電壓是2.5V9、導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時(shí)，下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體內(nèi)部沒有電場B．導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面C．導(dǎo)體內(nèi)部的合場強(qiáng)E為零D．導(dǎo)體表面和內(nèi)部的合場強(qiáng)均為零10、如圖所示，水平線OO′在某豎直平面內(nèi)，距地面高度為h，一條長為l(l＜h)的輕繩兩端分別系小球A和B，小球A在水平線OO′上，豎直向上的外力作用在A上，A和B都處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)從OO′上另一點(diǎn)靜止釋放小球1，當(dāng)小球1下落至與小球B等高位置時(shí)，從OO′上靜止釋放小球A和小球2，小球2在小球1的正上方()A．小球1將與小球B同時(shí)落地B．h越大，小球A與小球B的落地時(shí)間差越小C．在小球B下落過程中，輕繩對B的拉力豎直向上D．在小球1落地前，小球1與2之間的距離越來越大三、實(shí)驗(yàn)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）在測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)根據(jù)電流表和電壓表的示數(shù)，得到了如圖所示的U—I圖象，則該電源的電動(dòng)勢___V，內(nèi)電阻___Ω。12．（12分）某同學(xué)利用如圖甲所示電路測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻。實(shí)驗(yàn)中電壓表和電流表都是理想電表。閉合開關(guān)S后，變阻器的滑動(dòng)觸頭P由變阻器的一端滑到另一端的過程中，兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化情況分別如圖乙的U—I圖像中直線a、b所示。（1）若滑動(dòng)觸頭P由變阻器的一端滑到另一端過程中，電壓表V2的示數(shù)一直增大，可知滑動(dòng)觸頭P由_________端滑到_________端（用電路中的字母“c”、“d”表示）；（2）通過分析可知，圖乙中的圖線__________（填“a”、或“b”）表示電壓表V1示數(shù)隨電流表A示數(shù)變化的關(guān)系；（3）根據(jù)U—I圖像中坐標(biāo)軸所標(biāo)出的數(shù)據(jù)，可以求出電源電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r，其中內(nèi)電阻r=_______________（用圖中給出的坐標(biāo)值表示）；四、計(jì)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）如圖所示電路圖，電源的電動(dòng)勢為E=20V，內(nèi)阻為r=7.0Ω，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為15Ω，定值電阻R0=3Ω．（1）當(dāng)R為何值時(shí)，電源的輸出功率最大?最大值為多少?（2）當(dāng)R為何值時(shí)，R消耗的功率最大?最大值為多少?14．（16分）某課外小組設(shè)計(jì)了一種測定風(fēng)速的裝置，其原理如圖所示．一個(gè)勁度系數(shù)k＝120N/m、自然長度L0＝1m的彈簧一端固定在墻上的M點(diǎn)，另一端N與導(dǎo)電的迎風(fēng)板相連，彈簧穿在光滑水平放置的電阻率較大的金屬桿上，彈簧是不導(dǎo)電的材料制成的．迎風(fēng)板面積S＝0.5m2，工作時(shí)總是正對著風(fēng)吹來的方向，電路的一端與迎風(fēng)板相連，另一端在M點(diǎn)與金屬桿相連，迎風(fēng)板可在金屬桿上滑動(dòng)，且與金屬桿接觸良好．定值電阻R＝1.0Ω，電源的電動(dòng)勢E＝12V，內(nèi)阻r＝0.5Ω.閉合開關(guān)，沒有風(fēng)吹時(shí)，彈簧處于原長，電壓表的示數(shù)U1＝9.0V，某時(shí)刻由于風(fēng)吹迎風(fēng)板，電壓表的示數(shù)變?yōu)閁2＝6.0V．(電壓表可看做理想表)求：(1)金屬桿單位長度的電阻；(2)此時(shí)作用在迎風(fēng)板上的風(fēng)力．15．（12分）在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，如圖所示。一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從磁場邊界與x軸的交點(diǎn)A處以速度v沿－x方向射入磁場，它恰好從磁場邊界與y軸的交點(diǎn)C處沿+y方向飛出。(1)請判斷該粒子帶何種電荷，并求出其比荷；(2)若磁場的方向和所在空間范圍不變，而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)?，該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場，但飛出磁場時(shí)的速度方向相對于入射方向改變了60°角，求磁感應(yīng)強(qiáng)度多大？(3)在第(2)問條件下，此次粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間t是多少？

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解題分析】

A.電場線是人們?yōu)樾蜗蟮孛枋鲭妶龅奶攸c(diǎn)而引入的，實(shí)際不存在的線。故A錯(cuò)誤；B.沒有頭發(fā)屑的地方也存在電場，不可能把每條電場線都畫出來，故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)電場線的特點(diǎn)：電場線從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止，可知圖中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是模擬的是異號電荷的電場線分布情況。故C正確；D.電場線從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止，由于該模擬實(shí)驗(yàn)不能表現(xiàn)出電場的方向，不知道哪端是正電荷，哪端是負(fù)電荷，故若將正電荷從A端移動(dòng)到B端，電勢能不一定減小，故D錯(cuò)誤。2、D【解題分析】

AB：I—U圖象上點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率表示電阻的倒數(shù)，則R1<R2；若R1、R2的電功率相等，據(jù)P=I2R和P=U2C：若R1、R2串聯(lián)時(shí)，則兩者電流相等，由圖象可得，R2兩端的電壓較高。故C項(xiàng)錯(cuò)誤。D：若R1、R2并聯(lián)時(shí)，則兩者兩端電壓相等，由圖象可得，通過R1的電流較大。故D項(xiàng)正確。3、D【解題分析】粒子在電場中，水平方向；豎直方向，；，解得，則只增大帶電粒子的比荷大小，則v增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；只增大偏轉(zhuǎn)電場的電壓U的大小，則E變大，v變大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；減小初速度v0的大小，則導(dǎo)致進(jìn)入磁場的速度減小，由半徑公式R=，可知，導(dǎo)致半徑減小，則x也減小，故C錯(cuò)誤；減小偏轉(zhuǎn)電場的電壓U的大小，設(shè)速度與磁場邊界的夾角為θ，則由半徑公式，結(jié)合幾何關(guān)系，可得：x=2Rsinθ=，則會導(dǎo)致x不變，故D正確；故選D．點(diǎn)睛：考查粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)與勻速圓周運(yùn)動(dòng)的處理規(guī)律，掌握圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式，注意運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法．4、B【解題分析】

根據(jù)電場線從正電荷出發(fā)，到負(fù)電荷終止知該點(diǎn)電荷帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤．電場線越密的地方電場強(qiáng)度越大，a點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度，故B正確，C錯(cuò)誤；a點(diǎn)和b點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向都指向負(fù)電荷，不相同，故D錯(cuò)誤．故選B．【題目點(diǎn)撥】熟悉正、負(fù)點(diǎn)電荷，等量同種、等量異種電荷周圍電場分布情況往往是解題關(guān)鍵；知道電場線的疏密反映場強(qiáng)的大小．5、C【解題分析】電荷量變化之前，電荷間的靜電力電荷量變化之后，電荷間的靜電力故B項(xiàng)正確．6、C【解題分析】

由題意可知當(dāng)電場力與阻力相等時(shí)形成恒定電流，則有：，解得：，則導(dǎo)體中的電流，則由歐姆定律可得：，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤；故選C．【題目點(diǎn)撥】由受力平衡可求得電荷定向移動(dòng)的速度，由是流的微觀表達(dá)式可求得電流；再由歐姆定律可求得導(dǎo)體的電阻．二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、AB【解題分析】試題分析：變阻器滑動(dòng)觸頭向右緩慢滑動(dòng)過程中，接入電路的電阻減小，電路中電流增大，消耗的功率為,∝，故A正確；電容器的電壓，電荷量，則，保持不變，則圖象是向下傾斜的直線，故B正確；電壓表示數(shù)，圖象應(yīng)是向下傾斜的直線，故C錯(cuò)誤；電源通過電荷量時(shí)電源做的功，是電源的電動(dòng)勢，則是過原點(diǎn)的直線，故D錯(cuò)誤．考點(diǎn)：本題考查了閉合電路的動(dòng)態(tài)分析8、AD【解題分析】：A、I-U圖像的斜率表示電阻的倒數(shù),故導(dǎo)體的電阻R=50.2=25Ω，故A正確，C、由歐姆定律可以知道,當(dāng)導(dǎo)體的電壓為0.04V時(shí),電流I=0.0425A=0.0016A故C錯(cuò)誤

D、由歐姆定律可以知道：當(dāng)電流為0.1A時(shí),電壓綜上所述本題答案是：AD9、BC【解題分析】

ACD、金屬導(dǎo)體在點(diǎn)電荷附近，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)致電荷重新分布．因此在金屬導(dǎo)體內(nèi)部出現(xiàn)感應(yīng)電荷的電場，正好與點(diǎn)電荷的電場疊加，內(nèi)部電場強(qiáng)度處處為零，導(dǎo)體表面場強(qiáng)不為零，故AD錯(cuò)誤，C正確；B、金屬導(dǎo)體的內(nèi)部電場強(qiáng)度處處為零，導(dǎo)體內(nèi)部不再有電荷的定向移動(dòng)，凈電荷分布在導(dǎo)體外表面．故B正確；10、BD【解題分析】

A.設(shè)小球1下落到與B等高的位置時(shí)的速度為v，設(shè)小球1還需要經(jīng)過時(shí)間t1落地，則：，設(shè)B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，則：，比較以上兩個(gè)式子可知，，故A錯(cuò)誤；B.設(shè)A運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t3，則：可得：可知l是一個(gè)定值時(shí)，h越大，則小球A與小球B的落地時(shí)間差越小。故B正確；C.小球A與B都做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以二者之間的輕繩沒有作用力。故C錯(cuò)誤；D.1與2兩球的距離：，可見，兩球間的距離隨時(shí)間的推移，越來越大；故D錯(cuò)誤；三、實(shí)驗(yàn)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、1.51.0【解題分析】

根據(jù)閉合電路歐姆定律有則可知圖象與縱軸的交點(diǎn)表示電動(dòng)勢，圖象的斜率表示內(nèi)電阻；則由圖示電源U?I圖可知，電源的電動(dòng)勢為內(nèi)電阻為12、（1）d，c；（2）a；（3）r=U1【解題分析】

（1）電壓表V2的示數(shù)一直增大，故電流不斷增加，電阻減小，故滑動(dòng)端P由d到c端；

（2）電壓表V1示數(shù)隨電流表A示數(shù)的增加而減小，故應(yīng)是測量電源的路端電壓圖象；故a圖線是電壓表V1示數(shù)隨電流變化的圖線；

（4）由E=U+Ir知：E=U1+I1r；E=U2+I2r；聯(lián)立解得：r=U四、計(jì)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、見解析．【解題分析】試題分析：（1）當(dāng)R+R0=r時(shí)，即R=4.0Ω時(shí)，電源的輸出功率最大，最大值為：（2）當(dāng)R=R0+r時(shí)，即R=10Ω時(shí)，R功率最大，最大值為：考點(diǎn)：閉合電路歐姆定律、功率．14、(1)r0=(2)F=【解題分析】

設(shè)無風(fēng)時(shí)金屬桿接入電路的電阻為