2024届上海市虹口区北虹高级中学物理高二第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

2024届上海市虹口区北虹高级中学物理高二第一学期期中学业水平测试模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，A、B、C、D是匀强电场中的四个点，D是BC的中点，A、B、C构成一个直角三角形，AB长为1m，电场线与三角形所在的平面平行，已知φA=5V、φB=-5V、φC=15V，由此可以判断()A．场强的方向由C指向BB．场强的方向垂直AD连线斜向上C．场强的大小为10V/mD．场强的大小为2、如图，AB间的电压为30V，改变滑动变阻器触头的位置，可以改变CD间的电压，则UCD的变化范围是()A．0～10VB．0～20VC．10～20VD．20～30V3、小黄用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实脸．关于该实验，下列说法正确的是（）A．重锤的质量一定是越大越好B．必须用秒表测出重锤下落的时间C．把秒表测得的时间代入v=gt，计算重锤的速度D．释放纸带前，手捏住纸带上端并使纸带处于竖直4、关于电荷在电场或磁场中的受力情况，下列说法正确的是（）A．电荷在电场中一定受电场力B．电荷在磁场中一定受洛伦磁力C．电荷在电场中受电场力的方向一定与电场方向相同D．电荷在磁场中受洛伦兹力的方向一定与磁场方向相同5、如图所示，实线表示匀强电场的电场线．一个带负电荷的粒子以某一速度射入匀强电场，只在电场力作用下，运动的轨迹如图中的虚线所示，a、b为轨迹上的两点．若a点电势为φa，b点电势为φb，则()A．场强方向一定向左，且电势φa＜φbB．场强方向一定向左，且电势φa＞φbC．场强方向一定向右，且电势φa＞φbD．场强方向一定向右，且电势φa＜φb6、一条形磁铁放在光滑的斜面上，并用一质量不计的弹簧连接在顶端的挡板上，磁铁静止时弹簧的伸长量为x0，将通有方向垂直纸面向外的直导线分别放在a、b、c位置时，弹簧的伸长量分别为xa、xb、xc，已知a、b、c三点的连线与斜面平行，且b点在条形磁铁的正中央。则下列正确的是()A．x0＝xa＝xb＝xcB．x0>xa>xb>xcC．xa>x0＝xb>xcD．xa>xb>xc>x0二、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、某电场的电场线分布如图所示，的距离等于的距离，则（）A．电荷带正电B．点的电场强度大于点的电场强度C．的电势差大于的电势差D．正检验电荷在点的电势能大于在点的电势能8、一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、－2V、10V。下列说法正确的是（）A．电场强度的大小为200V/mB．坐标原点处的电势为8VC．电子在a点的电势能比在b点的电势能高12eVD．电子从b点运动到c点，电场力做功为12eV9、右图是某同学改装成某一量程电流表的原理图（其中表头内阻为Rg，并联的定值电阻的阻值为R），结果他发现该电流表的示数总是比准确值稍大一点，请问以下哪些措施可以加以改进（）A．并联一个比Rg和R的总电阻小得多的电阻B．给定值电阻串联一个比R小得多的电阻C．并联一个比R大得多的电阻D．给表头串联一个比Rg小得多的电阻10、如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成θ角，此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是()A．匀强电场的电场强度E＝B．小球动能的最小值为Ek＝C．小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小D．小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大三、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）（1）在实验室做力学实验时会经常用到重物，请为下列实验从图中选择最合适的“重物”（填“A”、“B”或“C”）①“探究加速度与力、质量的关系”实验中驱动小车的重物是__________②用自由落体运动“验证机械能守恒定律”中的重物是____________（2）按课本方案进行实验，每一次必须从同一位置静止释放的是（_________）A．探究求合力的方法B．探究速度随时间变化的规律C．用小球等器材探究平抛运动的规律D．用橡皮筋等器材探究物体做功与速度变化之间的关系（3）某一实验中物体做匀加速直线运动时打出一条纸带，其局部放大图如图所示，每两个计数点之间还有四个点未画出，则纸带上打下计数点D时，物体运动的瞬时速度大小为_______m/s（保留二位小数）12．（12分）在《描绘小灯泡伏安特性曲线》实验中选择“3V，0.5A”的小灯泡作为研究对象，备有下列器材：A．电流表（量程0〜0.6A，内阻1Ω）B．电流表（量程0〜3A，内阻1Ω）C．电压表（量程0〜15V，内阻约l0kΩ）D．电压表（0〜3v，内阻约2kΩ）E．滑动变阻器（阻值0〜100Ω）F．滑动变阻器（阻值0〜10Ω）G．电源E＝6VH．开关I．导线若干(1)为了测量准确，实验中应选用电流表_____，电压表____，滑动变阻器______．（填序号）(2)在本实验中，滑动变阻器应采用____（填“分压”或“限流”）接法，电流表应采用___（填“内”或“外”）接法，如果用实验所测数据来求小灯泡电阻，则测量结果比真实数值要_____（选填“大”或“小”）。(3)画出电路图（________）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）如图所示电路中，Ω，Ω，Ω，A、B间电压恒定．当开关S断开时，电压表示数为42V，求：（1）这时电流表示数．（2）当开关S闭合后，电压表示数和电流表示数．14．（16分）在光滑绝缘的水平面上放置一个质量m=0.2kg、带电荷量q=5×10-4

C的带正电小球，小球系在长L=0.5m的绝缘细线上，线的另一端固定在O点．整个装置置于匀强电场中，电场方向与水平面平行且沿OA方向，如图所示（此图为俯视图）．现给小球一个初速度使其绕O点做圆周运动，小球经过A点时细线的张力F=140N，小球在运动过程中，最大动能比最小动能大20J，小球可视为质点．（1）求电场强度的大小．（2）求运动过程中小球的最小动能．（3）若小球运动到动能最小的位置时细线被剪断，则小球经多长时间其动能与在A点时的动能相等，此时小球距A点多远．15．（12分）如图所示，沿水平方向放置一条平直光滑槽，它垂直穿过开有小孔的两平行薄板，板相距3.5L．槽内有两个质量均为m的小球A和B，A球带电量为+q，B球带电量为-3q，两球由长为2L的轻杆相连，组成一带电系统．最初A和B分别静止于左板的两侧，离板的距离均为L．若视小球为质点，不计轻杆的质量，现在两板之间加上与槽平行，场强为E的向右的匀强电场后（设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成，不影响电场的分布），带电系统开始运动．试求：（1）从开始运动到B球刚进入电场时，带电系统电势能的改变量∆E；（2）以右板电势为零，带电系统从开始运动到速度第一次为零时，A球所在位置的电势φ为多大？（3）带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间．

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、D【解题分析】

由题意，φA=5V、φB=-5V、φC=15V，则BC连线的中点D的电势为，则φD=φA，AD为一条等势线．根据电场线与等势线垂直，可知场强的方向垂直于AD连线斜向下．故AB错误．场强的大小为，故C错误，D正确．故选D．【题目点拨】解答本题的关键是得到D点的电势，找到等势线；掌握电场线与等势线的关系，正确理解公式E=U/d中d的含义．2、C【解题分析】

当滑动变阻器触头置于变阻器的最上端时，UCD最大，最大值为：；当滑动变阻器触头置于变阻器的最下端时，UCD最小，最小值为：，所以UCD的变化范围是10～20V．故选C.3、D【解题分析】试题分析：理解该实验的实验原理，需要测量的数据等；明确打点计时器的使用；理解实验中的注意事项以及如何进行数据处理；对于任何实验注意从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚．解：A、为了减小阻力的影响，重锤选择质量大一些、体积小一些的，不是质量越大越好．故A错误．B、打点计时器可以测量重锤下落的时间，不需要用秒表测量．故B错误．C、该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒．如果把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证了，故C错误．D、释放纸带前，手捏住纸带上端并使纸带处于竖直，从而减小纸带与限位孔之间的摩擦．故D正确．故选：D．【点评】对于基础实验要从实验原理出发去理解，要亲自动手实验，深刻体会实验的具体操作，不能单凭记忆去理解实验．在实验中注意体会实验的误差来源，并能找到合适的方向去减小误差．4、A【解题分析】试题分析：电场的性质是对电荷有力的作用，而电荷受到电场力的方向与电场强度可以相同，也可以相反．当运动的带电粒子的速度方向不与磁场平行，将会受到洛伦兹力作用，根据左手定则可知，洛伦兹力的方向与磁场方向的关系．解：A、电荷无论是静止还是运动，在电场中都会受到电场力．故A正确．B、静止的电荷在磁场中不受磁场力，运动的电荷速度方向与磁场方向平行，则也不受磁场力的作用．故B错误．C、若正电荷在电场中受电场力的方向一定与电场方向相同，若负电荷，则与电场力方向相反．故C错误．D、根据左手定则可知在，电荷在磁场中受洛伦兹力的方向一定与磁场方向垂直，故D错误；故选：A．【点评】解决本题的关键知道电场的性质是对电荷有力的作用．当运动的带电粒子的速度方向不与磁场平行，将会受到洛伦兹力作用，若运动电荷的速度方向与磁场方向平行，则不受洛伦兹力．5、A【解题分析】

由曲线运动条件可知合力指向曲线的内侧，而电场强度方向应该是电场线上每一点的切线方向，所以该带电粒子所受的电场力一定向右。由于该粒子是负电荷，所以场强方向一定向左，根据沿着电场线的方向电势降低的，可判定a点的电势小于b点，即φa＜φb，故A正确。6、C【解题分析】

未放通电导线时，对条形磁铁，根据平衡条件和胡克定律有mgsinθ=kx1．通电导线放在a点时，根据左手定则，知通电导线所受的安培力F斜向右下方，则电流产生的磁场对磁铁产生的作用力F′斜向左上方，弹簧的弹力大于mgsinθ，根据胡克定律知弹簧伸长量xa＞x1。

通电导线放在b点时，通电导线所受的安培力垂直斜面向下，则电流产生的磁场对磁铁产生的作用力垂直向下，弹簧的弹力仍等于mgsinθ，则xb=x1。同理，通电导线放在c点时，弹簧的弹力小于mgsinθ，根据胡克定律知弹簧伸长量xc＜x1。综上有xa＞x1=xb＞xc。故选：C。【题目点拨】解决本题的关键是掌握左手定则，并判断出安培力的方向，根据牛顿第三定律结合共点力平衡判断支持力和弹簧弹力的变化．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、ACD【解题分析】

A、电场线从正电荷出发，A正确；B、从电场线的分布情况可以知道，b的电场线比a的密，所以a点的电场强度小于b点的电场强度，B错误；C、因为ce间的平均电场强度大于ef间的平均电场强度，根据可知ce间的电势差大于ef间的电势差，C正确；D、根据沿电场线电势降低可以知道：c点的电势高于d点的电势，根据可得正检验电荷在c点的电势能大于在d点的电势能，D正确．8、AD【解题分析】

因ac两点电势相等，则ac为等势面，场强方向沿y轴负方向，则E=Ucbd=120.06V/m=200V/m，选项A正确；根据匀强电场中电势差与电场强度的关系式公式U=Ed，知aO间与cb间电势差相等，即φa-φO=φc-φb，因a、b、c三点电势分别为φa=10V、φb=-2V、φc=10V，解得：原点处的电势为φO=-2V，故B错误；电子在a、b点的电势能之差△Ep=（-eφa）-（-eφb）=-12eV，即电子在a点的电势能比在b点的低12eV．故C错误。电子从b点运动到【题目点拨】本题的关键是掌握匀强电场中电势差与电场强度的关系式公式U=Ed，运用几何关系，求解电场强度。要注意公式U=Ed中d是指两点间沿电场方向的距离。9、CD【解题分析】把小量程电流表改装成大量程电流表需要并联一个小电阻，由并联电路特点可知，电阻越并越大，R分流越小，并联后的电阻越接近Rg，改装后的电流越接近流过表头的电流，故C、D正确．点晴：由该题可看出，解决此类问题要充分理解电表改装原理，电路的分压分流原理．10、AB【解题分析】

A．小球静止时细线与竖直方向成θ角，受重力、拉力和电场力，三力平衡，根据平衡条件，有：mgtanθ＝qE解得E＝故A正确；B．小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，在等效最高点A速度最小，拉力为零，根据牛顿第二定律，有：则最小动能故B正确；C．运动过程中小球的机械能和电势能之和不变，则小球运动至电势能最大的位置时机械能最小，小球带负电，则小球运动到圆周轨迹的最左端时机械能最小，故C错误；D．小球从初始位置开始，若在竖直平面内逆时针运动一周，电场力先做正功后做负功再做正功，则其电势能先减小后增大再减小，同理，若顺时针运动一周，其电势能先增大后减小再增大，故D错误。故选AB。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、CACD0.38【解题分析】

由题意可知考查“探究加速度与力、质量的关系”，用自由落体运动“验证机械能守恒定律”，匀加速直线运动三个实验的实验原理、器材选择及数据处理，据此分析计算可得。【题目详解】[1]“探究加速度与力、质量的关系”实验中驱动小车的重物需要知道重物的具体质量，且要求重物质量远小于小车质量，所以需要用砝码，故选择C；[2]用自由落体运动“验证机械能守恒定律”中的重物需要选择一个密度较大，重力较大的重锤，这样可以减小空气阻力的影响。(2)[3]A．探究求合力的方法，验证同一效果时，要求第一次用两个弹簧测力计拉动小圆环，第二次用一个弹簧测力计拉动小圆环到同一位置，换为验证另一个作用效果时，位置可以改变，故A错误；B．探究速度随时间变化的规律，每次物体运动开始位置不一定相同，故B错误；C．用小球等器材探究平抛运动的规律，为了探究同一个平抛运动规律，要求每次初速度相同，运动轨迹才相同，所以要求每次从同一位置静止释放小球。D．用橡皮筋等器材探究物体做功与速度变化之间的关系，每次改变橡皮筋的条数，从静止释放小车，可以用倍增法表示做功的多少，故D正确。(3)[4]根据刻度尺可以读出C点坐标值为6.80cm，E点坐标为14.40cm，根据【题目点拨】理解实验原理，据此分析问题。利用纸带上的点迹求某一点的瞬时速度时，可以计算与该点相邻的两点间的平均速度，注意时间、单位等易错点。12、ADF分压外小见解析所示【解题分析】

(1)[1]灯泡额定电流为0.5A，电流表应选择A；[2]灯泡额定电压为3V，电压表应选择D；[3]为方便实验操作，滑动变阻器应选择F；(2)[4]描绘灯泡伏安特性曲线电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；[5]由题意可知，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法；[6]电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，电流测量值偏大，由欧姆定律可知，灯泡电阻测量值小于真实值；(3)[7]滑动变阻器应采用分压接法，电流表应采用外接法，所以电路图如图：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）3.5A（2）27V6A【解题分析】

（1）当开关S断开时，电压表测的是两端的电压，则电流：A电流表与串联，所以电流表的示数为3.5A；（2