2024届上海市十三校物理高二上期中学业质量监测试题含解析

2024届上海市十三校物理高二上期中学业质量监测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间有一个带正电的检验电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容，E表示两板间的场强，表示P点的电势，表示正电荷在P点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离，则下列各物理量与负极板移动距离x的关系图像正确的是（）A． B．C． D．2、如图所示电路，所有电表均为理想电表，.当闭合开关S，触片P向左滑动过程中，四块电表的读数均发生变化，设在滑动过程中、、、在同一时刻的读数分别是、、、；电表示数的变化量的绝对值分别是、、、，那么下列说法正确的是()A．减小，增大B．增大，减小C．为定值、增大D．电源的输出功率在减小，效率在降低3、如图是一个电路的一部分，其中，，，，，那么电流表测得的电流为（）A．0.2A，方向向右 B．0.3A，方向向左 C．0.3A，方向向右 D．0.2A，方向向左4、如图所示，在匀强电场中有矩形ABCD，其中AD边长大于AB边长，其顶点A的电势为0V﹑顶点B的电势为-2V﹑顶点C的电势为0V，以下说法正确的是：A．D点的电势为-2VB．D点的电势为2VC．电场的方向在AC连线的方向上D．电场的方向在BD连线的方向上5、因首次比较精确地测出引力常量G，被称为“称量地球质量第一人”的科学家是A．伽利略 B．开普勒 C．卡文迪许 D．牛顿6、套有三个带电小环的光滑大圆环放在水平面桌面上,小环可在大环上自由滑动且电荷量保持不变，平衡后,三个小环构成一个等腰锐角三角形,三角形的边长大小关系是AB=AC>BC,可以判断()A．三个小环电荷量的代数和可能为0B．三个小环所受大环的弹力大小关系为FA>FB=FCC．A环可能与B,C环的电性相反D．三个小环带电荷量的大小为QA＜QB=QC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、真空中有两个固定的带正电的点电荷，其电量Q1＞Q2，点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时，正好处于平衡，则（）A．q一定是正电荷 B．q一定是负电荷C．q离Q2比离Q1远 D．q离Q2比离Q1近8、长为L的导线ab斜放（夹角为θ）在水平轨道上，轨道平行间距为d，通过ab的电流强度为I，匀强磁场的磁感应强度为B，如图所示，则导线ab所受安培力的大小为:A．ILB B．ILBsinθ C．IdB/sinθ D．IdB/cosθ9、如图所示，两个质量相等的物体A、B从同一高度沿倾角不同的两光滑斜面由静止自由滑下，在到达斜面底端的过程中，下列说法正确的是（）A．两物体所受重力的冲量相同B．两物体所受合外力的冲量相同C．两物体动量的变化量不同D．两物体动能的变化量相同10、如图所示，金属棒ab置于水平放置的金属导轨cdef上，棒ab与导轨相互垂直并接触良好，导轨间接有电源．现用两种方式在空间加匀强磁场，ab棒均处于静止．第一次匀强磁场方向竖直向上；第二次匀强磁场方向斜向左上与金属导轨平面成θ=30°角，两次匀强磁场的磁感应强度大小相等．下列说法中正确的是（）A．两次金属棒ab所受的安培力大小不变B．第二次金属棒ab所受的安培力大C．第二次金属棒ab受的摩擦力小D．第二次金属棒ab受的摩擦力大三、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）某同学用下列器材测定一块手机电池的电动势和内电阻．电流表A(量程3A,内阻约0.5Ω);电压表V(量程15V,内阻约15kΩ);滑动变阻器R(0~50Ω,额定电流3A);定值电阻R0=3Ω;开关S及导线若干．(1)为减小实验误差,电路图中的导线应连接到_____(选填“a”或“b”)．(2)连接好电路闭合S前,滑动变阻器的滑片P应置于_____(选填“c”或“d”)端．

(3)根据正确操作,依据得到的电压表和电流表读数,作出对应的U-I图象如图所示．由图线可知该电池的电动势E=_____V,内电阻r=_____Ω(保留两位有效数字)．

(4)实验中,随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数U及滑动变阻器消耗的功率P都会发生变化．图的各示意图中正确反映P-U关系的是________．12．（12分）小明同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时，为防止电流过大而损坏器材，电路中加了一个保护电阻R0.根据如图甲所示的电路图进行实验时：(1)现有两个电阻（R1=2Ω、额定功率5w）和（R２＝10Ω、额定功率10W）供选择作为保护电阻，应选用：___（填“R1”或“R2”）(2)根据实验测得的5组数据所画出的U－I图线如图丙所示.则干电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω(保留小数点后两位).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，倾角为θ的斜面处于竖直向下的匀强电场中，在斜面上某点以初速度v0水平抛出一个质量为m的带正电小球，小球受到的电场力与重力相等，地球表面重力加速度为g，设斜面足够长，求：(1)小球经多长时间落到斜面上；(2)从水平抛出至落到斜面的过程中，小球的电势能减少了多少？14．（16分）如图所示，在匀强电场中，将带电荷量q＝－6×10－6C的电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了2.4×10－5J的功，再从B点移到C点，电场力做了1.2×10－5J的功．求：(1)A、B两点间的电势差UAB和B、C两点间的电势差UBC；(2)如果规定B点的电势为零，则A点和C点的电势分别为多少？15．（12分）如图所示，在竖直平面内的平面直角坐标系xoy中，x轴上方有水平向右的匀强电场，有一质量为m，电荷量为-q（-q＜0）的带电绝缘小球，从y轴上的P（0，L）点由静止开始释放，运动至x轴上的A（-L，0）点时，恰好无碰撞地沿切线方向进入在x轴下方竖直放置的四分之三圆弧形光滑绝缘细管．细管的圆心O1位于y轴上，交y轴于点B，交x轴于A点和C（L，0）点．该细管固定且紧贴x轴，内径略大于小球外径．小球直径远小于细管半径，不计一切阻力，重力加速度为g．求：(1)匀强电场的电场强度的大小；(2)小球运动到B点时对管的压力的大小和方向；(3)小球从C点飞出后会落在x轴上的哪一位置．

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、C【解题分析】

A．由电容器的决定式：可知C与两极板间距离d成反比，故C与x不是线性关系，故A错误；B．电容器充电后与电源断开，电荷量Q不变，由:可得：所以可知电场强度E是定值，故B错误；C．因负极板接地，电势为零，所以P点电势为：L为P点到负极板的初始距离，因为E不变，随x增大而线性减小，故C正确；D．由：可知与成正比，故也随x增大而线性减小，故D错误。故选C。2、B【解题分析】

A、当触片P向左滑动过程中，导致电阻变大，则总电阻变大，总电流变小，即减小，因内电压变小，那么外电压增大，由于电阻电压减小，即示数减小，则的示数增大，因此通过电阻的电流在增大，则流过的电流在减小，故A错误，B正确；

C、由图可知，均为定值，故C错误；

D、根据推论：外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，由题意，开始时外电阻大于电源内阻，则当变阻器的滑动触头P向左移动时，外电路总电阻增大，电源输出的电功率减小，而电源的供电效率，外电阻增大，路端电压U增大，电源的供电效率提高，故D错误．3、C【解题分析】两端的电压，两端的电压，左端的左端电势与的左端电势相等，因，则右端的电势高于右端的电势，两端的电压，通过的电流，上端电势高，下端电势低，电流方向由上向下．因此用节点法可知通过电流表的电流方向向右．设电流表的示数为，流入节点的电流等于流出节点的电流．即，故电流表的示数为0.3A，方向向右．C正确，ABD错误．选C.【题目点拨】分别求出两端的电压和两端的电压，然后判断根据电位确定R3两端的电压以及电流的方向，再根据求出通过的电流，最后根据节点法确定通过电流表电流的方向和大小．4、B【解题分析】AB、连接AC和BD交于O点，O是AC和BD的中点，根据运强电场的特点，，可得=2V；A错误，B正确；CD、因为A、C电势相等，AC是一条等势线，电场线与等势线垂直，所以既不沿AC方向，也不沿BD方向，C错误，D错误。故选：B。5、C【解题分析】

牛顿发现了万有引力定律，牛顿得到万有引力定律之后，并没有测得引力常量，首次比较精确地测出引力常量的科学家是卡文迪许，称为“称量地球质量第一人”的科学家。A.伽利略与分析不符，A错误B.开普勒与分析不符，B错误C.卡文迪许与分析相符，C正确D.牛顿与分析不符，D错误6、B【解题分析】对A分析，弹力过圆心，根据平衡条件，要么B与C对A引力，要么对A斥力，才能处于平衡状态，因此A不可能受到一个斥力一个引力，所以BC带同种电荷，分析B根据平衡条件可得AC同种电荷，可得三个同种电荷，故AC错误；依据弹力等于两个库仑力的径向分量之和，显然FAB=FAC＞FBC，所以A的弹力最大，B的弹力为FAB和FBC径向分量之和，C的弹力为FAC和FBC径向分量之和，显然FAC=FAB，所以弹力FA＞FB=FC，故B正确；A受到两斥力，AB=AC＞BC，可得受A力更大，又离B远，可得A电量大于C，所以电荷量的关系为：QA>QB=QC，故D错误。所以B正确，ACD错误。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、D【解题分析】

点电荷受力平衡说明此处合场强为零又因为Q1＞Q2，所以离Q2较近，与点电荷的电性无关。故选D。8、AC【解题分析】

电流的方向与磁场方向垂直，则L为导线的长度。AC正确，BD错误。故选AC．9、CD【解题分析】

A．设高度为h，根据牛顿第二定律得，加速度为由得由于斜面的倾角不同，则运动时间不同，根据I=mgt知，重力的冲量不同，故A错误；BCD．根据动能定理知解得到达底端时动能变化量相同，由于斜面倾角不同，故速度大小相等、方向不同，根据动量定理知，动量的变化量大小相等、方向不同，故合力的冲量大小相等、方向不同，故合力的冲量不相同，动量的变化量也不相同，故B错误，CD正确。故选CD。【题目点拨】物体在同一高度沿倾角不同两个光滑斜面由静止自由滑下，运动时间不等，重力的冲量不同。高度相同，重力做功相同。合力的冲量是矢量，方向不同，合力的冲量不同。根据机械能守恒定律分析刚到达底端的动能是相同的。10、AC【解题分析】

AB、两次磁场方向都与导体棒垂直，故安培力均为，故A正确，B错误；CD、第一次安培力水平向右，导体棒受重力、支持力、安培力和向左的静摩擦力，根据平衡条件，有：，第二次安培力斜向右上方，与竖直方向成30°，导体棒受重力、支持力、安培力和向左的静摩擦力，如图所示：

根据平衡条件，有：，故第二次的摩擦力较小，故C正确，D错误；故选AC．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、ad8.50.75C【解题分析】(1)为减小实验误差,应采用电流表内接，电路图中的导线应连接到a．

（2）连接好电路闭合S前,滑动变阻器阻值置于电阻最大的位置，即滑片P应置于d端；（3）由图线可知该电池的电动势E=8.5V,内电阻.（4）滑动变阻器消耗的功率，即P-U关系为二次函数关系，故选C；12、(1)R1(2)1.450.50【解题分析】（1）若保护电阻选择过大，则在调节滑动变阻器时，电路中电流变化范围变得很小，电压表示数变化不太明显，故保护电阻应该选R1比较合适；（2）根据U-I图象可知，电源电动势E=1.45V，内阻r=1.45-0.7【题目点拨】根据滑动变阻器的限流特点，保护电阻不能选得过大，否则会影响滑动变阻器调节电流的有效性；利用U-I曲线的斜率和截距，可求解干电池电动势E和内阻r。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)(2)【解题分析】

(1)小球做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律得解得：水平方向竖直方向又联立解得：(2)由电场力做功为所以电势能的变化量14、（1）AB间的电势差为4V，BC间的电势差为-2V．

（2）A、C的电势分别为4V、2V．【解题分析】（1）（2）UAB=φA-φB，UBC=φB-φC又

φB=0

解得φA=4

V，φC=2

V15、(1)；(2)mg方向向下；(3