上海交大南洋中学2024届高二物理第一学期期中学业水平测试试题含解析

上海交大南洋中学2024届高二物理第一学期期中学业水平测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、直升机水平向前加速飞行时，需要将机头向下倾斜。原因是倾斜后螺旋桨的升力F可分解为Fx和Fy，如图，其中（）A．Fx使飞机加速向前飞B．Fy使飞机加速向前飞C．Fx必须与飞机重力平衡D．Fy必须大于飞机的重力2、A、B两物体的速度之比为2：1，质量的大小之比为1：3，则它们的动能之比为（）A．12：1 B．4：3 C．12：5 D．3：43、下列关于电源的说法，正确的是()A．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大B．电动势表示电源将正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功C．电源的电动势与外电路有关D．在电源内从负极到正极电势升高4、有关电场强度的理解，下述说法正确的是()A．由E=Fq可知，电场强度E跟放入的电荷B．在电场中某点放入试探电荷q，该点的场强为E=Fq，取走C．由E=kqr2D．沿电场线方向，场强一定越来越大5、如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一正方形线圈拉出有界的匀强磁场区域，v2=2v1，在先后两种情况下（）A．线圈中的感应电流之比I1：I2=2：1 B．通过线圈某一截面的电荷量之比q1：q2=1：2C．线圈中产生的焦耳热之比Q1：Q2=1：4 D．作用在线圈上的外力大小之比F1：F2=1：26、用比值法定义物理量是物理学中一种常用方法.,以下物理量表达式中不属于比值法定义的是(

)A．电流强度 B．电源电动势C．导体电阻 D．电场强度二、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、某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知下列说法正确的是()A．反映Pr变化的图线是bB．电源电动势约为8VC．当外电阻约为2Ω时，输出功率最大D．当电流为0.5A时，外电路的电阻约为6Ω8、图中实线是一簇等差等势面，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是A．带电粒子所带电荷的电性B．带电粒子在a、b两点的加速度大小何处更大C．带电粒子在a、b两点的速度何处较大D．a、b两点的电势何处较大9、分别置于a、b两处的长直导线垂直纸面放置,通有大小相等的恒定电流,方向如图所示,a、b、c、d在一条直线上,且ac=cb=bd。已知c点的磁感应强度大小为B1A．c点的磁感应强度大小变为12B1C．c点的磁感应强度大小变为B1-B10、在如图所示的哪种情况下，a、b两点的电势相等，电场强度也相同()

A．带电平行板电容器两板间除边缘附近处的a、b两点B．处于静电平衡状态下的导体内部的a、b两点C．离点电荷等距的a、b两点D．两个等量异种点电荷的中垂线上，与连线中点O等距的a、b两点三、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）如图所示，游标卡尺的读数为_______cm，螺旋测微器的读数为_______mm．12．（12分）某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内阻r，所给的器材有：A.电压表V：0~3V，0~15VB.电流表A：0~0.6A，0~3AC.滑动变阻器：(20Ω，1A)D.滑动变阻器：(1000Ω，0.1A)E.开关S和导线若干(1)实验中电压表应选用的量程为________(选填“0~3V”或“0~15V”)；电流表应选用的量程为________(选填“0~0.6A”或“0~3A”)；滑动变阻器应选用________（选填R1或R2）；(2)根据实验要求完成下图甲中的实物电路图连线________；(3)实验测得的6组数据已在U-I图像中标出，如上图乙所示。请你根据数据点位置完成U—I图线________，并由图线求出该电池的电动势E=_____V，内阻r=_____。（结论保留两位有效数字）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，两平行金属导轨间距L=1m，导轨与水平面成=37°，导轨电阻不计．导轨上端连接有E=6V、r=1Ω的电源和滑动变阻器R．长度也为L的金属棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好，金属棒的质量m=0.2kg，电阻R0=2Ω，整个装置处在竖直向上磁感应强度为B=1.5T的匀强磁场中，金属棒一直静止在导轨上．（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）当金属棒刚好与导轨间无摩擦力时，接入电路中的滑动变阻器的阻值R多大；（2）当滑动变阻器接入电路的电阻为R=5Ω时金属棒受到的摩擦力．14．（16分）如图所示是一个平行板电容器，两板间电压为U＝2×103V，上极板M带正电，下极板N接地，两极板间距为d=10cm，A点距离上极板的距离为2cm，现将一个检验电荷q＝2×10-6C由两极板间的A点移动到B点，A、B两点间的距离为s＝6cm，连线AB与电场方向的夹角为60°，求：（1）两极板间的电场强度E的大小；（2）A点的电势;（3）该检验电荷从A运动到B的过程中电场力所做的功.15．（12分）像子弹这样高速运动物体的速度通常很难测量，但我们可以借助物理学设计方案帮助我们测量。如图19所示，有一种测子弹速度的方案如下：利用长为L的细线下吊着一个质量为M的沙袋（大小可忽略不计）一颗质量为m、子弹水平射入沙袋并在极短时间内留在其中，然后随沙袋一起摆动，摆线与竖直方向的最大偏角是（小于90°）。已知重力加速度为g。不计空气阻力。（1）求子弹刚射入沙包后和沙包的共同速度v的大小；（2）求子弹射入沙包前瞬时的速度v0的大小；（3）子弹在沙包中相对运动的过程（时间极短）系统产生的内能Q与子弹初动能E0的比值定义为。即：，在子弹质量和沙包质量不变的情况下，a．子弹射入并留在沙袋中的过程与子弹能深入距离有关吗？给出结论并论证；b．改变子弹的速度，子弹可能打穿沙包后继续以一定速度向前运动，这种情况下的值会比子弹留在沙包中大吗？给出结论并论证。

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】

Fx的方向是沿着飞机前进的方向，其作用效果是使飞机加速向前飞.Fy的方向竖直向上，与飞机的重力平衡，即Fy等于飞机的重力的大小；故选项A正确，BCD错误；故选A.【题目点拨】此题关键是知道飞机受力情况，知道力是改变物体运动状态的原因；知道竖直方向平衡的条件.2、B【解题分析】

A、B两物体的速度之比为2：1，质量的大小之比为1：1，根据动能的表达式Ek＝mv2得，动能之比为4：1．故B正确，ACD错误．3、D【解题分析】电动势为电源本身的性质，数值等于移动单位正电荷非静电力所做的功，A错；电源电动势与外电路无关，C错；D对；4、B【解题分析】

电场强度由电场本身决定，与电荷的电量以及所受的电场力无关，由E=Fq可知，电场强度E等于电荷q所受的电场力F与电量q的比值，选项A错误；在电场中某点放入试探电荷q，该点的场强为E=Fq，取走q后，该点场强不变，选项B正确；在离点电荷很近，r接近于零时，电场强度的公式E=kqr2不再适用5、D【解题分析】

A．由题意可知v2=2v1，设线框边长为L，总电阻为R，根据：可知感应电流之比为1：2，故A错误；B．根据电流定义式有：所以结合电磁感应定律有：可知q与速度无关，故通过某截面的电荷量之比为1：1；故B错误；C．因为v2=2v1，故两次拉出正方形线圈的时间之比为2：1，根据：故线圈中产生的焦耳热之比为：故C错误；D．线圈匀速运动，处于平衡状态，由平衡条件可得：可知：故D正确。故选D。6、D【解题分析】

A．电流强度：电流I等于流过导体的某横截面与时间t的比值，属于比值法定义，故A错误.

B．电动势公式：是电动势的定义式，属于比值定义法，故B错误.

C．导体电阻：R等于电压U与电流I的比值，属于比值法定义.故C错误.

D．点电荷的电场强度公式：E的大小由Q和r决定，不是比值定义法，故D正确.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、CD【解题分析】电源内部的发热功率Pr=I2r，Pr-I图象是抛物线，而且是增函数，则反映Pr变化的图线是c，故A错误；直流电源的总功率PE=EI，P-I图象的斜率等于电动势E，则有：，故B错误；图中I=2A时，电源内部的发热功率Pr与电源的总功率相等，则有Pr=I2r，得到，故C正确；当电流为0.5A时，根据闭合电路欧姆定律得：，解得：，故D错误．所以CD正确，AB错误．8、BC【解题分析】

AD、粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性，无法确定粒子在a、b两点的电势何处较大，故A、D错误；B、根据电场线的疏密与电场强度的强弱的关系，判断出a点的电场强度大，故a点的电场力的大，根据牛顿第二定律可知，带电粒子在a点的加速度比b点的加速度大，故B正确；C、粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，从a到b电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，速度减小，所以a点速度大于b点速度，故C正确；故选BC。【题目点拨】粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子受到的电场力大体向左，电场线方向不明，无法判断粒子的电性；根据电场线的疏密可以判断电场强度的强弱，进而判断电场力的大小；根据电场力做功情况，判断动能和电势能的变化，当电场力做正功时，电荷的电势能减小，动能增大；当电场力做负功时，电荷的电势能增大，动能减小。9、AB【解题分析】

根据右手螺旋定则判断出通电导线在c、d两点的磁场方向，在距离导线相等的点磁感应强度大小相等．抓住c点、d点的磁感应强度大小求出a、b导线在c、d两点的磁感应强度。【题目详解】A项：设a导线在c点的磁感应强度大小为B，在d点的磁感应强度大小为B′根据右手螺旋定则有：B1=2BB2=B-B′联立两式解得：B=12B由右手螺旋定则可知，d处的磁感应强度方向向上，故应选：AB。【题目点拨】解决本题的关键掌握右手螺旋定则，会根据右手螺旋定则判断电流周围磁场的方向，以及知道在距离导线相等的点磁感应强度大小相等。10、BD【解题分析】a、b处于匀强电场中，场强相同，电势不同，a点电势高于b点电势，故A错误；处于静电平衡状态下的金属内部a、b两点，电场强度均为零，整个导体是等势体，电势相等，故B正确；a、b处于同一等势面上，电势相等，而电场强度方向不同，故C错误；等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，两点的电势相等．根据电场线分布的对称性可知，场强相同，故D正确．所以BD正确，AC错误．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、2.0308.116-8.119【解题分析】试题分析：游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．游标卡尺的读数为；螺旋测微器的读数为：12、0~3V0~0.6AR11.50.50【解题分析】

(1)[1]一节干电池电动势约为1.5V，则电压表量程选：0～3V；[2]电路最大电流约为零点几安培，电流表应选用的量程为0～0.6A；[3]为方便实验操作，且外电压明显变化，变阻器应选小电阻，故选R1；(2)[4]伏安法测电源电动势与内阻实验，电压表测路端电压，电流表测电路电流，实验电路图如图所示(3)[5]根据坐标系内描出的点作出电源U-I图象，要求图细长直大，如图所示[6]由图示电源U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值为1.5，则电源电动势E=1.5V[7]电源内阻为四、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）R=3Ω（2）【解题分析】

(1)由闭合电路欧姆定律可求得接入电路中的阻值R；(2)作出受力分析，由共点力的平衡条件可得出力的表达式，再由闭合电路欧姆定律可求得的摩擦力的大小．【题目详解】(1)当金属棒刚好与导轨间无摩擦力时，金属棒受重力mg、安培力F和支持力FN如图根据平衡条件可得，mgsinθ=F1cosθ又F1=BI1l联立上式，解得：R=3Ω；(2)当滑动变阻器的电阻为R=5Ω时，电流：又：F=BIl=1.51N=Nmgsinθ＞F2