上海市上海中學(xué)東校區(qū)2024屆高二物理第一學(xué)期期中考試試題含解析

上海市上海中學(xué)東校區(qū)2024屆高二物理第一學(xué)期期中考試試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。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、上端固定的一根細(xì)線下面懸掛一擺球，擺球在空氣中擺動(dòng)，擺動(dòng)的幅度越來越小，對(duì)此現(xiàn)象下列說法正確的是A．總能量守恒，擺球的機(jī)械能正在減少，減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．?dāng)[球機(jī)械能守恒C．能量正在消失D．只有動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化2、在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中有a，b兩點(diǎn)，相距為d，已知a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向與ab連線成30°角，b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向與ab連線成120°角，如圖所示，則點(diǎn)電荷Q的電性和b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為A．正電、E/3 B．負(fù)電、E/3 C．正電、3E D．負(fù)電、3E3、如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的菱形由兩個(gè)等邊三角形abd和bcd構(gòu)成，在三角形abd內(nèi)存在垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在三角形bcd內(nèi)存在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形導(dǎo)線框efg在紙面內(nèi)向右勻速穿過磁場(chǎng)，頂點(diǎn)e始終在直線ab上，底邊gf始終與直線dc重合．規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较颍趯?dǎo)線框通過磁場(chǎng)的過程中，感應(yīng)電流隨位移變化的圖象是（）A．B．C．D．4、如圖所示，為帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受洛侖茲力作用的方向與磁場(chǎng)方向和粒子運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系示意圖，其中正確的是（）A．B．C．D．5、在如圖所示的平行板器件中，電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直，兩平行板水平放置．具有不同水平速度的帶電粒子射入后發(fā)生偏轉(zhuǎn)的情況不同．這種裝置能把具有某一特定速度的粒子選擇出來，所以叫做速度選擇器．現(xiàn)有一束帶電粒子以速度v0從左端水平射入，不計(jì)粒子重力．下列判斷正確的是A．若粒子帶正電且速度，則粒子將沿圖中虛線方向通過速度選擇器B．若粒子帶負(fù)電且速度，則粒子將偏離虛線方向向上做曲線運(yùn)動(dòng)C．若粒子帶正電且速度，則粒子將偏離虛線方向向上做曲線運(yùn)動(dòng)D．若粒子帶負(fù)電且速度，則粒子將偏離虛線方向向上做曲線運(yùn)動(dòng)6、豎直放置的條形磁鐵中央，有一閉合金屬?gòu)椥詧A環(huán)，條形磁鐵中心線與彈性環(huán)軸線重合，現(xiàn)將彈性圓環(huán)均勻向外擴(kuò)大，下列說法中正確的是（

）A．穿過彈性圓環(huán)的磁通量增大B．從上往下看，彈性圓環(huán)中有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流C．彈性圓環(huán)中無(wú)感應(yīng)電流D．彈性圓環(huán)受到的安培力方向沿半徑向外二、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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、一個(gè)用于加速質(zhì)子的回旋加速器，其核心部分如圖所示，D形盒半徑為R，垂直D形盒底面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩盒分別與交流電源相連.設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量為m、電荷量為q，則下列說法正確的是()A．D形盒之間交變電場(chǎng)的周期為B．質(zhì)子被加速后的最大速度隨B、R的增大而增大C．質(zhì)子被加速后的最大速度隨加速電壓的增大而增大D．質(zhì)子加速后可以什么都不改變直接對(duì)α粒子加速8、.如圖所示，在a點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量大小的絕對(duì)值為q的帶電粒子，粒子到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，設(shè)ab所在處的電場(chǎng)線豎直向下，a、b間的高度差為h，則下列說法正確的是（）A．帶電粒子帶正電B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差C．b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)D．電荷在a點(diǎn)電勢(shì)能大于在b點(diǎn)電勢(shì)能9、有一種電荷控制式噴墨打印機(jī)的打印頭的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖所示。其中墨盒可以噴出極小的墨汁微粒，此微粒經(jīng)過帶電室后以一定的初速度垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，再經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后打到紙上，顯示出字符。不必考慮墨汁的重力，為了使打在紙上的字跡縮小，下列措施可行的是（）A．減小墨汁微粒的質(zhì)量B．減小墨汁微粒所帶的電荷量C．增大偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓D．增大墨汁微粒的噴出速度10、如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻r=1Ω，燈泡L上標(biāo)有“6V、12W”字樣，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻RM=0.50Ω。閉合電鍵后，燈泡恰好正常發(fā)光，電動(dòng)機(jī)也恰好正常工作，以下判斷正確的是A．電動(dòng)機(jī)的輸入功率為12WB．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為6WC．電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率為75%D．電源的輸出功率為20W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）（1）.用螺旋測(cè)微器測(cè)量某金屬絲直徑的結(jié)果如圖所示。該金屬絲的直徑是________mm。（2）在用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，用游標(biāo)為20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為________mm.12．（12分）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)儀器如圖．要求測(cè)量時(shí)電壓從很小的值開始，在圖中用筆畫線代替導(dǎo)線，把實(shí)驗(yàn)儀器連接成完整的實(shí)驗(yàn)電路并畫出電路圖。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，一束電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子從O點(diǎn)由靜止開始經(jīng)過加速電壓為U的勻強(qiáng)電場(chǎng)加速后，均能從邊界AN的中點(diǎn)P垂直于AN和磁場(chǎng)方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝(B為定值，不隨加速電壓U的改變而改變)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，已知：勻強(qiáng)電場(chǎng)的寬度d＝R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)由一個(gè)長(zhǎng)為2R、寬為R的矩形區(qū)域組成，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，粒子間的相互作用和重力均不計(jì)。試求：(1)帶正電粒子經(jīng)加速電壓U加速后的速度v的大?。?2)每個(gè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(3)每個(gè)粒子在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間．14．（16分）有一個(gè)帶電量q=3×10-6C的正點(diǎn)電荷，從某電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電荷克服靜電力做功9×10-4J，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力對(duì)電荷做6×10-4J的功，問：(1)AC間電勢(shì)差為多少？(2)如以A點(diǎn)電勢(shì)為零，則B點(diǎn)的電勢(shì)為多少？電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能為多少？15．（12分）如圖所示，在xoy坐標(biāo)平面的第一象限內(nèi)有一沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第四象限內(nèi)有一垂直于平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子（重力不計(jì)）經(jīng)過電場(chǎng)中坐標(biāo)為（3L，L）的P點(diǎn)時(shí)的速度大小為V1．方向沿x軸負(fù)方向，然后以與x軸負(fù)方向成45°角進(jìn)入磁場(chǎng)，最后從坐標(biāo)原點(diǎn)O射出磁場(chǎng)求：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大??；（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（3）粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)O所用的時(shí)間．

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、A【解題分析】

根據(jù)能量守恒定律可知，能量不會(huì)消失，由題意可知，擺球的機(jī)械能由于阻力做功越來越小，故機(jī)械能不再守恒；減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為周圍的內(nèi)能A.總能量守恒，擺球的機(jī)械能正在減少，減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能符合題意，A正確B.擺球機(jī)械能守恒不符合題意，B錯(cuò)誤C.能量正在消失不符合題意，C錯(cuò)誤D.只有動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化不符合題意，D錯(cuò)誤2、D【解題分析】

將場(chǎng)強(qiáng)、延長(zhǎng)，交點(diǎn)即為點(diǎn)電荷所在位置，如圖所示，由于電場(chǎng)強(qiáng)度方向指向點(diǎn)電荷Q，則知該點(diǎn)電荷帶負(fù)電。

如圖，根據(jù)幾何知識(shí)分析解得，a點(diǎn)到Q點(diǎn)的距離，b點(diǎn)到Q點(diǎn)的距離，a、b兩點(diǎn)到點(diǎn)電荷Q的距離之比為：

由公式，得：a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小的比值為：，則，故ABC錯(cuò)誤，D正確。3、A【解題分析】

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BL有v，電流I=ER=BL有vR，三角形egf向右運(yùn)動(dòng)，根據(jù)右手定則，開始時(shí)ef切割磁感線，產(chǎn)生順時(shí)針電流，大小設(shè)為I0，0-L3過程，en切割磁感線產(chǎn)生向下的電流，nf產(chǎn)生向上的電流，em產(chǎn)生向下電流，切割磁感線的有效長(zhǎng)度為L(zhǎng)有=en-nf-em，隨著三角形的運(yùn)動(dòng)L有在減小，感應(yīng)電流減小，當(dāng)運(yùn)動(dòng)L3時(shí)，L有=0，電流為零，L3-L過程，繼續(xù)移動(dòng)根據(jù)等邊三角形的幾何關(guān)系，nf+em大于en，4、D【解題分析】A、粒子運(yùn)動(dòng)的方向與磁場(chǎng)的方向平行，則不受洛倫茲力的作用．故A錯(cuò)誤；B、磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外，正電荷運(yùn)動(dòng)的方向水平向右，根據(jù)左手定則，中受到的洛倫茲力的方向豎直向下．故B錯(cuò)誤；C、磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，正電荷運(yùn)動(dòng)的方向水平向右，根據(jù)左手定則，受到的洛倫茲力的方向向上．故C錯(cuò)誤；D、磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的方向水平向右，其等效電流的方向向左，根據(jù)左手定則，受到的洛倫茲力的方向向下．故D正確．故選D．【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵掌握用左手定則判斷洛倫茲力的方向，伸開左手，使拇指與其余四指垂直，并且與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向正電荷的運(yùn)動(dòng)方向，這時(shí)拇指所指的方向就是運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的方向．5、A【解題分析】粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，洛侖茲力與電場(chǎng)力平衡，即，解得，即無(wú)論粒子帶正電還是帶負(fù)電，只要滿足，則粒子將沿圖中虛線方向通過速度選擇器，A正確B錯(cuò)誤；正粒子以小于的速度沿極板方向從左端射入，根據(jù)知洛倫茲力小于電場(chǎng)力，電場(chǎng)力豎直向下，合力豎直向下，故它將向下偏轉(zhuǎn)，C錯(cuò)誤；正粒子以大于的速度沿極板方向從左端射入，根據(jù)知洛倫茲力大于電場(chǎng)力，電場(chǎng)力豎直向下，合力豎直向上，故它將向上偏轉(zhuǎn)，但電場(chǎng)力做負(fù)功，速度減小，洛倫茲力減小，最終洛倫茲力等于電場(chǎng)力，之后做直線運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤．6、B【解題分析】

將彈性圓環(huán)均勻向外擴(kuò)大，由于磁感線是閉合曲線，故穿過彈性圓環(huán)的磁通量減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由楞次定律可判斷，從上往下看，彈性圓環(huán)中有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，彈性圓環(huán)受到的安培力方向沿半徑指向圓心，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.故選B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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AB【解題分析】

A．使質(zhì)子每次經(jīng)過D形盒間縫隙時(shí)都能得到加速，應(yīng)使交變電壓的周期等于質(zhì)子的回旋周期故A正確；BC．由得當(dāng)r=R時(shí)，v最大，由此可知質(zhì)子的最大速度隨B、R的增大而增大，與電壓無(wú)關(guān)，故B正確，C錯(cuò)誤；D．此加速器加速電場(chǎng)周期，加速α粒子時(shí)，兩個(gè)周期不同，不能加速α粒子，故D錯(cuò)誤。8、BC【解題分析】試題分析：在a點(diǎn)由靜止釋放粒子，到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，可知粒子所受電場(chǎng)力與重力方向相反，也與電場(chǎng)線方向相反，故粒子帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；由于粒子在a點(diǎn)由靜止，到達(dá)b點(diǎn)也靜止，故W電=WG=mgh=qUab，故Uab=，故B正確；由于電荷所受電場(chǎng)力做負(fù)功，所以電勢(shì)能增大，即在b點(diǎn)電勢(shì)能大于在a點(diǎn)的電勢(shì)能；從a到b先加速后減速，故電場(chǎng)力開始時(shí)小于重力，后來電場(chǎng)力大于重力，電場(chǎng)力逐漸變大，故b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，故C正確，D錯(cuò)誤．故選BC．考點(diǎn)：電場(chǎng)強(qiáng)度；電勢(shì)及電勢(shì)能【名師點(diǎn)睛】解決帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，要正確進(jìn)行受力分析，確定其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，然后依據(jù)相關(guān)規(guī)律求解．9、BD【解題分析】試題分析：微粒以一定的初速度垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)做類平拋運(yùn)動(dòng)，則有：水平方向：L=v0t；豎直方向：，加速度：聯(lián)立解得：，要縮小字跡，就要減小微粒通過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的偏移量y，由上式分析可知，采用的方法有：減小比荷、增大墨汁微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的初動(dòng)能Ek0、減小極板的長(zhǎng)度L、減小偏轉(zhuǎn)極板間的電壓U，故A、C錯(cuò)誤，B、D正確?？键c(diǎn)：本題考查了帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速、偏轉(zhuǎn)。10、BCD【解題分析】

A.整個(gè)電路中的電流為：電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為：所以電動(dòng)機(jī)的輸入功率為：故A錯(cuò)誤；BC.電動(dòng)機(jī)的熱功率為：熱則電動(dòng)機(jī)的輸出功率為：電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率為：故B、C正確；D.電源的輸出功率為：出故D正確。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、1.704-1.7066.75【解題分析】

（1）螺旋測(cè)微器的固定刻度為1.5mm，可動(dòng)刻度為20.5×0.01mm=0.205mm，所以最終讀數(shù)為1.5mm+0.202mm=1.705mm．（2）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為6mm，游標(biāo)尺上第15個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為15×0.05mm=0.75mm，所以最終讀數(shù)為：6mm+0.75mm=6.75mm．12、【解題分析】描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法．電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，實(shí)物電路圖如圖所示：

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、（1）v＝；（2）tE＝3R；（3）t＝【解題分析】

（1）若加速電場(chǎng)加速電壓為U，由動(dòng)能定理得得（2）在磁場(chǎng)中，根據(jù)牛頓第二定律得解得分析可知粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡為一個(gè)半圓和四分之一圓周如圖所示分析可知粒子在電場(chǎng)中先加速后減速再加速，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得則粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為(3)則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為故粒子在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為14、【解題分析】試題分析：（1)由題知WAB＝－9×10-4J，UAB=WAB/q=-9×10－4/3×10－6=-300V,UBC=W