2024届上海市金山区上海交大南洋中学物理高二第一学期期中学业质量监测试题含解析

2024届上海市金山区上海交大南洋中学物理高二第一学期期中学业质量监测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生交流电动势的瞬时值为，则下列说法中正确的是A．当时，线圈平面与中性面垂直B．当时，穿过线圈的磁通量等于零C．该交流电能让标注为“300V，”的电容器正常工作D．若转速n提高1倍，其他条件不变，则电动势的变化规律将变为2、下列说法中正确的是()A．在电场中，电场强度大的点，电势必定高B．电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能也越大C．电场中电场强度大的地方，沿电场线方向电势降落快D．一带电粒子只受电场力作用在电场中运动时，电势能一定变化3、如图，正方形线框abcd由四根相同的导体棒连接而成的，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点ad与直流电源两端连接．导体棒bc和导体棒ad受到的安培力（）A．大小之比1：1，方向相反B．大小之比1：1，方向相同C．大小之比1：3，方向相同D．大小之比3：1，方向相反4、如图所示，三个点电荷、、固定在一直线上，与的距离为与的距离的倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷的电量之比：：为()A．-9:3:64 B．（-3）：-2：（-6）C．3:2:6 D．（-9）：4：（-36）5、如图所示，实线是一簇未标明方向的匀强电场的电场线，虚线是一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，M、N是轨迹上的两点，则（）A．粒子带正电B．M点的电势高于N点的电势C．粒子在M点的速度大于在N点的速度D．粒子在M点的电势能大于在N点的电势能6、火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知A．太阳位于木星运行椭圆轨道的一个焦点上B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C．由于火星与木星轨道不同，火星与木星公转周期的平方与其所对应轨道半长轴的立方之比不相等D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积二、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、如图所示，在匀强电场中有一直角三角形OBC，电场方向与三角形所在平面平行，若三角形三点处的电势分别为φO、φB、φC，已知φO=0V，φB=3V，φC=6V，OB=4cm，OC=6cm。则下列说法中正确的是A．匀强电场中电场强度的大小为200V/mB．匀强电场中电场强度的大小为125V/mC．匀强电场中电场强度的方向斜向下与OC夹角为37°D．一个电子由C点运动到O点再运动到B点的过程中电场力做功3eV8、下列有关电源电动势的说法，正确的是（）A．电源的电动势数值上等于电源不接用电器时正负两极间的电压B．电源的电动势反映了电源将其它形式能转化为电能的本领大小C．电源的电动势就是电压D．电源的电动势等于电路中内、外电压之和9、一根粗细均匀的金属导线阻值为R，两端加上恒定电压U时，通过金属导线的电流强度为I，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，仍给它两端加上恒定电压U，已知电流微观式为I=neSV，其中n为单位体积电子个数，e为元电荷，S为导线模截面积，则下列说法中正确的是A．此时金属导线的阻值为4RB．此时通过金属导线的电流为C．此时自由电子定向移动的平均速率为D．此时自由电子定向移动的平均速率为10、一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端的电压U的关系图象如图甲所示，将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源上，如图乙所示，三个用电器消耗的电功率均为P．现将它们连接成如图丙所示的电路，仍然接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2，它们之间的大小关系为（）A．P1=4P2B．PD＜P2C．P1＜4P2D．PD＞P2三、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某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得电流表、电压表的读数如图所示，则它们的读数值依次是______、_____．②已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20kΩ．电源为干电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电动势E=4.5V，内阻很小．则以下电路图中______（填电路图2中的字母代号）电路为本次实验应当采用的最佳电路．但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏______（选填“大”或“小”）③若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA=2.0Ω，则准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是上图中的______电路（填电路图下的字母代号）．此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻Rx=______（用题中字母代号表示）．12．（12分）某实验小组利用如图所示的条形磁铁和楞次环“探究影响感应电流方向的因素”．（1）用磁铁磁极靠近和远离A环，观察实验现象，并完成下表，其中感应电流的方向从A环靠近磁铁的一侧观察是顺时针还是逆时针．实验操作磁铁N极靠近A环磁铁S极靠近A环磁铁N极远离A环磁铁S极远离A环实验现象排斥排斥吸引吸引磁通量变化增加增加减少___________________原磁场方向指向A环指向磁铁指向A环___________________感应电流磁场的方向与原磁场方向的关系相反相反相同______________________感应电流磁场的方向指向磁铁指向A环指向A环____________________感应电流的方向逆时针顺时针顺时针_____________________（2）根据上表总结关于感应电流方向的实验结论：_______________________________．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，粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线AO方向射入电场，由B点飞出匀强电场时速度方向与AO方向成45°．已知粒子质量为m，电荷量为2e．求OB两点间电势差．14．（16分）如图所示，连按有定值电阻R的“U”型光滑金属导轨MNPQ固定在水平桌面上，导轨电阻忽略不计，质量为、电阻为r的金属棒ab垂直轨道并且两端套在导轨MP和NQ上，导轨宽度为L，细线一端连按金属棒ab，另一端通过定滑轮连接在质量为m的重物上，整个轨道处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。开始时整个装置处于静止状态，释放重物，金属棒ab开始运动，整个过程金属棒与轨道始终接触良好，当金属棒ab运动到虚线位置时，位移为S，达到最大速度，此时重物未落地，不计一切摩擦阻力和空气阻力，则从开始运动到达到最大速度的过程中，求：（1）金属棒ab中电流方向如何?哪端电势高?（2）金属棒所能达到的最大速度是多大?（3）电阻R上产生的焦耳热是多少?15．（12分）一个质点作匀加速直线运动在相邻的两个1s内通过的位移大小分别为1.2m和3.2m，试求（1）该质点的加速度大小a：（2）该质点在这两个1s末的瞬时速度大小v2和v3。

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、B【解题分析】t=0时，电动势为零，线圈平面与磁感线垂直，线圈平面与中性面重合，故A错误；当时，，电动势最大，线圈与中性垂直，磁能量等于零，故B正确；300V是电容器允许的最高电压，而该交流电最大值是，所以此交流电不可以使“”的电容器正常工作，故C错误；感应电动势的瞬时值表达式为，当将其电枢的转速提高一倍时，由，，可知和都增加一倍，则表达式为，故D错误；故选B.2、C【解题分析】A、电场线密处，电场强度大，而电场线方向不确定，故无法判断电势高低，电势就不一定高，故A错误；

B、正电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能也越大，负电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能也越小；故B错误；

C、电场中电场强度大的地方，沿电场线方向电势降落快．故C正确．

D、一带电粒子只受电场力作用在电场中运动时，电势能不一定变化，如电子绕原子核做匀速圆周运动时电势能不会变化，故D错误。点睛：电场线的疏密表示电场强度的相对大小，电场线的方向反映电势的高低，则电场强度与电势没有直接关系。3、C【解题分析】

根据题意可知，和是并联关系，且电阻之比为3：1，则并联电路电压相等，根据欧姆定律可知，和边的电流之比为1：3，根据安培力大小公式可知导体棒和导体棒所受的安培力之比为1：3，由于导体棒和导体棒的电流方向相同，则所受到的安培力方向相同；A.与分析不符，故A错误；B.与分析不符，故B错误；C.与分析相符，故C正确；D.与分析不符，故D错误．4、D【解题分析】

三个电荷处于平衡时两边电性相同或者中间向反，若q1带负电，则q2带正电，q3应带负电；若q1带正电，则q2带负电，q3应带正电；由于每个电荷所受静电力的合力均为零，所以对q1有：；对q2有：；对q3有：，联立可解得：根据题意可知l2＝2l1，所以：q1：q2：q3＝：1：9由于q1、q3是同种电荷，故q1：q2：q3＝﹣9：4：﹣36或q1：q2：q3＝9：﹣4：36。A．-9:3:64。故A不符合题意。B．（-3）：-2：（-6）。故B不符合题意。C．3:2:6。故C不符合题意。D．（-9）：4：（-36）。故D符合题意。5、C【解题分析】

A．假定粒子由到运动，由图可知粒子运动轨迹向左偏，则说明粒子在、两处所受的电场力向左，由于不知电场线方向，故无法判断粒子电性，故A错误；B．由于不知电场线方向，无法判断电势的高低，故B错误；CD．粒子在、两处所受的电场力向左，从到的过程电场力做负功，则电势能增加，粒子在点的电势能小于在点的电势能，动能减小，所以粒子在点的速度大于在点的速度，故C正确，D错误；故选C。6、A【解题分析】

熟记理解开普勒的行星运动三定律：第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等。第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。【题目详解】第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上。故A正确；第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等。行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化，故B错误；若行星的公转周期为T，则a3T2=k，其中常量k与行星无关，与中心体有关，即火星与木星公转周期的平方与其所对应轨道半长轴的立方之比相等，故C【题目点拨】正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键．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、BC【解题分析】

ABC.如图，根据匀强电场的特点，OC中点D的电势为3V，则BD为一条等势线，电场方向如图，电场强度的方向斜向下与OC夹角tanθ＝ODOB＝34，θ=37°；由几何关系得，O到BD的距离d＝2.4cm，在匀强电场中D．根据W=qU可知一个电子由C点运动到O点再运动到B点的过程中电场力做功为W=-e×3V=-3eV，故D错误；8、ABD【解题分析】

A.根据可知，电动势在数值上等于不接用电器时电源正负两极间的电压；故A正确；B.电源的电动势反映了电源将其它形式能转化为电能的本领大小，故B正确；C.电源的电动势不是电压，外电路断路时，路端电压等于电动势，故C错误；D.根据电路电压关系可知，电源的电动势等于电路中内、外电压之和，故D正确。故选ABD。9、ABC【解题分析】

将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，横截面积变为原来的倍，，根据电阻定律分析电阻的变化，由欧姆定律分析电流的变化．由电流的微观表达式I=nevS分析平均速率v的变化．【题目详解】A项：将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，横截面积变为原来的倍，根据电阻定律分析得到，电阻变为原来的4倍，故A正确；B项：根据欧姆定律可知，电流I变为原来的，即为，故B正确；C、D项：电流的微观表达式I=nevS，其中n、e不变，电流I为原来的，横截面积S变为原来的倍，则自由电子定向移动的平均速率为，故C正确，D错误．故应选ABC．10、BC【解题分析】试题分析：电阻器D与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端，三个用电器消耗的电功率均为P，此时三个电阻的阻值相等；当将它们连接成如图（丙）所示的电路，接在该电源的两端时，电阻器D的电压小于电源的电压，由（甲）图象可知，电阻器D的电阻增大，则有RD＞R1=R2．而RD与R2并联，电压相等，根据欧姆定律得知，电流ID＜考点：考查了电功、电功率；串联电路和并联电路．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、0.422.30A小B【解题分析】

根据各种仪器的原理及读数方法进行读数，由给出的数据选择滑动变阻器的接法，由各仪器的内阻选择电流表的接法，并能通过误差原理分析误差，求出待测电阻的阻值；【题目详解】①电流表量程为，则最小刻度为；指针所示为；

电流表量程为，最小刻度为，则读数为；

②因电源不能在大功率下长时间运行，则本实验应采用限流接法；同时电压表内阻较大，由以上读数可知，待测电阻的内阻约为，故采用电流表外接法误差较小，故选A电路图；在实验中电压表示数准确，但电流测量的是干路电流，故电流表示数偏大，则由欧姆定律得出的结果偏小；

③因已知电流表准确值，则可以利用电流表内接法准确求出待测电阻，故应选B电路；待测电阻及电流表总电阻，则待测电阻．【题目点拨】对于电学实验一定不要单纯靠记忆去解决问题，一定要在理解的基础之上，灵活运用欧姆定律及串并联的相关知识求解．12、减少指向磁铁相同指向磁铁逆时针感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化【解题分析】

(1)[1][2][3][4][5]使条形磁铁S极垂直A环远离A时，穿过A环的磁通量减少，原磁场方向指向磁铁，根据次定律的“增反减同”，则感应电流磁场的方向与原磁场方向的相同，因此感应电流磁场的方向指向磁铁；那