2024届上海外国语大学附属中学高二物理第一学期期中学业水平测试试题含解析

2024届上海外国语大学附属中学高二物理第一学期期中学业水平测试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，一定质量的物体用轻绳AB悬挂于天花板上，用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中A．F逐渐变大，T逐渐变大B．F逐渐变大，T不变C．F逐渐变小，T不变D．F逐渐变小，T逐渐变小2、一个不稳定的原子核质量为M，处于静止状态。放出一个质量为m的粒子后反冲，已知放出的粒子的动能为E0，则原子核反冲的动能为（）A．E0 B． C． D．3、如图是一个用均匀金属导线做成的圆环,AB是圆环直径的两端点,当电流I从A点流入,从B点流出时,在环中心处的磁场方向是()A．在圆环所在的平面内,且指向BB．垂直圆环平面,且指向纸外C．垂直圆环平面,且指向纸内D．磁感应强度为零,无方向4、如图所示，将一个半径为r的不带电的金属球放在绝缘支架上，金属球的右侧放置一个电荷量为Q的带正电的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离也为r．由于静电感应在金属球上产生感应电荷．设静电力常量为k．则关于金属球内的电场以及感应电荷的分布情况，以下说法中正确的是（）A．金属球内各点的场强都是零B．感应电荷在金属球球心处激发的电场场强，方向向右C．金属球的右端带有正电荷，左端带有负电荷D．金属球右侧表面的电势高于左侧表面5、下列说法正确的是A．点电荷就是体积很小的带电体B．根据知，当r→0时，F→∞C．两个点电荷的电荷量不变，只使它们之间的距离变为原来的，则它们之间库仑力变为原来的4倍D．两个点电荷的电荷量不变，只使它们之间的距离变为原来的，则它们之间库仑力变为原来的8倍6、如下图所示，AB杆质量为0.1kg，置于倾角θ＝30°的光滑轨道上，轨道间距l＝0.2m，闭合开关，通过AB杆的电流I＝0.5A，重力加速度g＝10m/s2.在轨道平面内加上某一方向的匀强磁场，且磁场方向与AB杆垂直，AB杆在安培力作用下处于静止状态，则所加磁感应强度不可能为()A．3TB．6TC．9TD．12T二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、A、B、C三个线性电阻的U—I图象如图所示，下列分析正确的是：（）A．若三个电阻串联，则Ａ的功率最大．B．若三个电阻并联，则C的功率最大．C．三个电阻中，A的电阻阻值大．D．三个电阻中，C的电阻阻值大．8、演示位移传感器的工作原理如图所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小s．假设电压表是理想的，则下列说法正确的是()A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化B．物体M运动时，电压表的示数会发生变化C．物体M不动时，电路中没有电流D．物体M不动时，电压表没有示数9、北京残奥会的开幕式上，三届残奥会冠军侯斌依靠双手牵引使自己和轮椅升至高空，点燃了残奥会主火炬，他超越极限、克服万难的精神震撼了观众的心灵。假设侯斌和轮椅是匀速上升的，则在上升过程中侯斌和轮椅的A．动能增加B．重力势能增加C．动能不变D．重力势能不变10、空间存在匀强电场，有一电荷量为q(q＞0)、质量为m的粒子从O点以速率v0射入电场，运动到A点时速率为2v0。现有另一电荷量－q、质量m的粒子以速率2v0仍从O点射入该电场，运动到B点时速率为3v0。若忽略重力的影响，则()A．在O,A,B三点中，B点电势最高B．在O,A,B三点中，A点电势最高C．O,A间的电势差比B,O间的电势差大D．O,A间的电势差比B,A间的电势差小三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）用如图（甲）所示的电路图研究额定电压为2.4V的灯泡L的伏安特性，并测出该灯泡在额定电压下工作时的电功率。(1)在闭合开关S前,滑动变阻器触头应该放在___端。(选填“a”或“b”）(2)按电路图（甲）测出的灯泡电阻值比真实值_______(选填“偏大”或“偏小”）。(3)根据所得到的图象如图乙所示，它在额定电压下实际功率P=_________W。12．（12分）两同学验证反冲运动中动量守恒，如图所示，两质量分别为mA、mB玩具小车放置在水平桌面上，中间夹一弹簧，自某一位置突然放开，两小车做反冲运动，一段时间后，同时止住运动的小车，测出两小车运动的距离分别为sA、sB忽略小车与桌面间的摩擦，请用以上物理量符号写出反冲前后动量守恒表达式_________________；已知课本宽度为L，并以此计量小车运动的距离分别,可知两小车质量之比：=______．四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，质量为m的铜棒长为L，棒的两端用长为a的细软铜线水平悬挂在磁感应强度为B，方向竖直向上的匀强磁场中，求：（1）当棒中通过从左到右的恒定电流I后，求铜棒受到安培力大小和方向；（2）若铜棒通某一方向电流后向上摆动，最大偏角θ，则恒定电流为多大？14．（16分）如图所示,带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间,距下板0.8cm,两板间的电势差为300V.如果两板间电势差减小到60V,则带电小球运动到极板上需多长时间(g=10m/s2)?15．（12分）很多家用电器都有待机功能，比如，电视可以用遥控器关机而不必断开电源．这一功能虽给人们带来了方便，但电器在待机状态下仍有能耗．下表是小明家两台电器的数据统计．这两台电器每天待机共耗电多少度？若能及时断开电源，他家每月可以节约多少电费？电价为元度，每月按30天计算家用电器待机功率每天平均待机时间彩色电视20VCD22

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、A【解题分析】

本题关键是抓住悬挂物B的重力不变，即OB段绳中张力恒定，O点缓慢移动时，点O始终处于平衡状态，根据平衡条件列式求解各力变化情况．【题目详解】以结点O为研究对象受力分析如下图所示：

由题意知点O缓慢移动，即在移动过程中始终处于平衡状态，则可知，绳OB的张力为mg，保持不变；根据平衡条件可知：Tcosθ-mg=0，Tsinθ-F=0，由此两式可得：F=mgtanθ，由于θ增加，故拉力F增加，T增加；故选A。【题目点拨】掌握共点力平衡条件是正确解决本题的关键，本题中注意对缓慢拉动所隐含的在拉动过程中物体始终处于平衡状态条件的挖掘．2、C【解题分析】

放出质量为的粒子后，剩余质量为，该过程动量守恒，有放出的粒子的动能为原子核反冲的动能联立解得故ABD错误，C正确。故选C。3、D【解题分析】电流从A流入圆环,分两条路流过圆环再在B处流出.则由安培定则判断上半圆在O点产生的磁场垂直纸面向里;下半圆在O点产生的磁场垂直纸面向外.又因为磁场是矢量,可叠加,上下半圆产生的磁场大小相等.方向相反,所以O点磁感应强度为零,无方向.4、A【解题分析】

金属球处于静电平衡状态，所以金属球内各点的场强为零，A正确，感应电荷在金属球球心处激发的电场与点电荷在球心处的电场方向相反，大小相等，所以感应电荷在金属球球心处激发的电场场强，方向向右，B错误，根据同种电荷相斥，异种电荷相吸可得金属球的右侧带有负电荷，左端带有正电荷，C错误，金属球处于静电平衡状态，所以金属球是一个等势体，D错误．5、C【解题分析】

带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无具体关系．【题目详解】A项：由带电体看作点电荷的条件，当带电体的形状对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无具体关系，故A错误；B项：当两个点电荷距离趋于0时，两电荷不能看成点电荷，此时库仑定律的公式不再适用，故B错误；C、D项：根据库仑定律的公式，可知两个点电荷的电荷量不变，只使它们之间的距离变为原来的，则它们之间库仑力变为原来的4倍，故C正确，D错误．故应选：C．【题目点拨】解决本题的关键掌握库仑定律的适用范围，以及能看成点电荷的条件，当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时，可以看成点电荷．6、A【解题分析】

对杆受力分析，由图解法求出杆受的安培力的最小值，根据F=BIL求出B的最小值．【题目详解】金属导轨光滑，所以没有摩擦力，则金属棒只受重力支持力和安培力，根据平衡条件支持力和安培力的合力应与重力等大反向，根据矢量三角形合成法则作出三种情况的合成图如图：由图可以看出当安培力F与支持力垂直时有最小值：Fmin=mgsinθ即BIL=mgsinθmgsin30°=0.5mg得B=5T．即B的最小值为5T，故不可能的是3T.故选A.【题目点拨】本题借助磁场中安培力考查了矢量三角形合成法则求最小值问题，判断出最小值时关键．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ABC【解题分析】

U-I图像中斜率表示电阻大小，由此可知电阻A的阻值最大，若三个电阻串联，三个电阻的电流相同，由可知则Ａ的功率最大，A对；C的电阻最小，由可知若三个电阻并联，则C的功率最大，B对；同理C对；D错；8、AB【解题分析】划片将滑动变阻器分成两个部分且两部分是串联在一起的，故电路中的电流恒定不变，所以当M运动时，电源内的电流不会发生变化，电压表显示的是滑动变阻器左端部分两端的电压，所以,会随着M的运动而发生变化，当M不运动时，电路仍在工作，所以电压表电流表都不为零，B正确．9、BC【解题分析】

AC．侯斌和轮椅是匀速上升的，速度不变，则动能不变，选项A错误，C正确；BD．侯斌和轮椅上升过程中，高度增加，则重力势能增加，选项B正确，D错误。10、AD【解题分析】

根据电场力做功与电势能之间的关系，电场力做正功，电势能减小，可以判断电势的高低；在由电势差的定义式可以分析OA、BO的电势差的大小．【题目详解】正电荷由O到A，动能变大，电场力做正功，电势能减小，电势也减小，所以O点的电势比A点的高；负电荷从O到B速度增大，电场力也做正功，电势能减小，电势升高，B点电势比O点高。所以B点最高，故A正确，B错误；由电场力做功的公式可得：UOA＝WOAq＝12m(2v0)2-【题目点拨】在计算电场力做功和电势的大小时，一定要注意物理量的正负号，它表示了电势的高低，求电势差时也是如此．三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、a偏小1.2【解题分析】

（1）[1]实验前为了保护电路，闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应该放在a端（2）[2]根据电路图可知，灯泡的电压测量准确，电流测量偏大，所以测量结果偏小（3）[3]灯泡的额定电压为2.4V，可知电压为2.4V时电流为0.5A，因此额定电压时灯泡的功率为1.2W12、;3:4;【解题分析】

忽略小车与桌面间的摩擦，系统的总动量守恒，速度用位移与时间之比表示，即可求得．【题目详解】忽略小车与桌面间的摩擦，反冲后两车都做匀速运动，则反冲后A、B两车的速度大小分别为，取向右为正方向，由动量守恒定律得：代入得：所以反冲前后动量守恒表达式：已知，，代上式解得：【题目点拨】本题是运用等效思维方法，用位移代替速度，这样将不便验证的方程变成容易验证．四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、(1)F=BIL,垂直纸面向外(2)I=【解题分析】

由题意可知考查安培力的计算，动能定理的应用，据此列式计算可得。【题目详解】(1)由安培力公式可得，由左手定则可知安培力的方向垂直纸面向外。(2)从最低点到最高点由动能定理可得联立可得I=【题目点拨】铜棒通某一方向电流后向上摆到最大偏角时棒的速度为零，但合外力不为零，所以不能通过平衡条件列式求解，从最低点到最高点动能变化量为零，可以根据动能定理计算求得。14、4.5×10-2s【解题分析】试题分析：取带电小球为研究对象，设它带电量为q，则带电小球受重力mg和电场力qE的作用．当U1="300"