上海外国语大学附属中学2024届物理高二上期中学业水平测试试题含解析

上海外国语大学附属中学2024届物理高二上期中学业水平测试试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、图中的D为置于电磁铁两极间的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里．在开关S接通后，导线D所受磁场力的方向是A．向左 B．向右 C．向上 D．向下2、下列关于场强和电势的叙述正确的是（）A．在匀强电场中，场强处处相同，电势也处处相等B．在正点电荷形成的电场中，离点电荷越远，电势越高，场强越小C．若取无限远处电势为零，等量异种点电荷形成的电场中，两电荷连线中点的电势为零，场强不为零D．在任何电场中，场强越大的地方，电势也越高3、一电场的电场线分布如图所示，电场中有A、B、C三点，且AB=BC，则下列关系中正确的是()A．电场强度大小关系为EA=EC>EBB．电势C．将一带负电粒子由A经B移至C点过程中，电场力先做负功再做正功D．将一带正电粒子由A经B移至C点过程中，电势能先增大再减小4、下列各物理量中，均属于矢量的是（）A．路程、速度 B．加速度、重力势能C．电场强度、安培力 D．磁通量、磁感应强度5、如图为儿童蹦床的照片，儿童绑上安全带，在两根弹性绳的牵引下上下运动．在儿童从接触蹦床到最低点的过程中A．蹦床对人的弹力做正功，蹦床的弹性势能变大B．蹦床对人的弹力做正功，蹦床的弹性势能变小C．蹦床对人的弹力做负功，蹦床的弹性势能变大D．蹦床对人的弹力做负功，蹦床的弹性势能变小6、了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察与思考往往比掌握知识更重要，下列说法不符合物理学史实的是()A．法拉第最早提出电场的概念，并提出用电场线表示电场B．牛顿通过“理想斜面实验”，推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”C．库仑总结出了真空中静止点电荷之间相互作用的规律D．美国物理学家密立根最早用油滴实验精确地测出了元电荷e的电荷量二、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，一轻弹簧的两端与质量分别为m和3m的两物块甲、乙连接，静止在光滑的水平面上．现在使甲瞬时获得水平向右的速度v0＝4m/s，从甲物体开始运动，到弹簧再次回复原长的过程中（）A．乙物体直做加速运动，加速度先减小后增大B．甲物体的速度减小到1m/s时，弹簧最短C．弹簧再次回复原长时，甲物体的速度为2m/sD．弹簧再次回复原长时，乙物体的速度为2m/s8、在光滑的水平面上有一平行于水平面的静电场，右图中O、A是一条直电场线上的两点，在O点由静止释放一电量为，质量为0.02kg的带负电的小球，其运动的v-t图像如右图所示，其中A点是图线切线斜率最大的位置，则下列说法正确的是（）A．由O到A的过程中电势在升高B．该电场可能是匀强电场C．A点为场强最大的位置，场强大小E=1V/mD．OA两点间电势差9、科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列论述中正确的是（）A．1.6×10﹣19C的电量叫元电荷B．把质子或电子叫元电荷C．电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷D．质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷10、横截面积为s的导线中通有电流I，已知导线每单位体积内有n个自由电子，每个电子的电量为e，自由电子定向移动的速率是v，则在时间t内通过导线横截面的电子数是（）A．nvtB．nsvtC．IteD．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）为测量“12V,5W”的小电珠在不同电压下的功率，给定了以下器材：电源：12V，内阻不计；电流表：量程0～0.6A、0～3A，内阻约为0.2Ω电压表：量程0～3V、0～15V，内阻约为15kΩ滑动变阻器：0～5Ω，开关一个，导线若干，实验要求加在小电珠上的电压可从0开始调节.(1)以上四个电路图你认为最合适的是______(2)在本实验中，电流表的量程可选_________(3)某位同学测得小电珠的伏安特性曲线如图所示，某次测量时，电流表读数为0.40A，此时小电珠的实际功率为_____W。12．（12分）探究小组在实验选材中从实验室找到一只小灯泡，其额定电压为2.6V，额定功率模糊不清.于是小组商议通过描绘小灯泡的伏安特性曲线来测定小灯泡的额定功率，实验时找到了以下器材（导线和开关除外）：A．电源（约为3.0V，内阻约为）B．电流表A（--0.6A，内阻为）C．电压表V（0—1V，内阻为）D．定值电阻E.定值电阻F.滑动变阻器(1)在图甲中画出实验电路图___；(2)根据实验数据，描绘出了如图乙所示的伏安特性曲线，在0—0.6V内图线为直线，则小灯泡不工作时的电阻为_________；当电压大于0.6V后图线为曲线，则随着灯丝两端电压的增加，灯丝的电阻逐渐_________（填“增大”、“减小”或“不变”）；根据图线可知，小灯泡的额定功率为__________W（结果保留2位小数）.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）电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器．电磁轨道炮示意如图，图中直流电源电动势为E，电容器的电容为C．两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l，电阻不计．炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触．首先开关S接1，使电容器完全充电．然后将S接至2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），MN开始向右加速运动．当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导轨．问：（1）磁场的方向；（2）MN刚开始运动时加速度a的大小；（3）MN离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q是多少．14．（16分）一根长为L，横截面积为S的铜棒，两端电势差为U，铜棒的电阻为R，铜内自由电子密度为n．自由电子电荷量为e，求：（1）通过铜棒的电流I；（2）铜棒内的电场强度E；（3）自由电子定向移动的速率v．15．（12分）如图甲所示，相距d＝15cm的A、B两极板是在真空中平行放置的金属板，当给他们加上电压后，它们之间的电场可视为匀强电场．今在A、B两板之间加上如图乙所示的交变电压，交变电压的周期T＝1.0×10－6s，t＝0时A板的电势比B板的电势高，且U0＝1080V，一个比荷的带负电荷的粒子在t＝0时刻从B板附近由静止开始运动不计重力．(1)当粒子的位移为多大时，速度第一次达到最大，最大值是多少？(2)粒子运动过程中，将与某一极板相碰撞，求粒子碰撞极板时速度大小．

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】

由右手螺旋定则知，在铁芯中产生逆时针方向的磁场，即在导线处有从右向左的磁场．由左手定则可以判断，掌心向右，四指向里，则拇指向下代表所受磁场力向上．答案选C．2、C【解题分析】试题分析：在匀强电场中，场强处处相同，但同一等势面上电势处处相等，不是所有的电势均处处相等，故A错误；在正点电荷形成的电场中，根据E=kQ考点：电势；电场强度【名师点睛】电场线越密的地方场强越强，越疏的地方，场强越弱．电荷在等势面上移动，受电场力，但是电场力不做功．等势面与电场线垂直；解决本题的关键知道等量同种电荷和等量异种电荷周围电场线的特点，根据电场线疏密比较场强的强弱，根据电场线方向确定电势的高低。3、D【解题分析】由电场线分布可知EA=EC<EB，A错误；根据等势面与电场线垂直，以及电场的对称性作出等势面，可知A、C在同一等势面上，B点电势高于A、C点电势，

B正确；故，，将一带负电粒子由A经B移至C点过程中，电场力先做正功再做负功，C错误；将一带正电粒子由A经B移至C点过程中，电场力先做负功再做正功，电势能先增大再减小，D正确．故选D.4、C【解题分析】

A．路程是只有大小没有方向的标量，速度是有大小又有方向的矢量，故A错误；B．加速度是有大小又有方向的矢量，重力势能只有大小没有方向，故B错误；C．电场强度、安培力都是有大小又有方向的矢量，故C正确；D．磁通量是只有大小没有方向的标量，磁感应强度是有大小又有方向的矢量，故D错误。故选C。5、C【解题分析】

由题中“两根弹性绳的牵引下上下运动”可知，本题考查弹力做功和弹性势能的变化，根据对物体运动过程的分析可解答本题。【题目详解】AB、从从接触蹦床到最低点的过程中，弹力和儿童的运动方向相反，多以蹦床对人的弹力做负功，AB错误；CD、由于弹力做负功，因此蹦床的弹性势能变大，故C正确D错误。6、B【解题分析】试题分析：最早提出电场概念的是法拉第，并提出了用电场线形象表示电场的思想；伽利略通过“理想斜面实验”，推翻了亚里斯多德的“力是维持物体运动的原因”；库仑总结出了真空中静止点电荷之间相互作用的规律即库仑定律；美国物理学家密立根最早用油滴实验精确地测出了元电荷e的电荷量为．选项B正确．考点：此题考查了物理学史．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、BD【解题分析】

A.弹簧从原长开始被压缩到恢复原长的过程，乙物体受到的弹力始终向右，所以乙物体一直做加速运动，弹力先增大后减小，所以加速度先增大后减小，故A错误；B.由动量守恒定律得：解得：此时甲、乙速度相等，所以弹簧最短，故B正确；CD.弹簧再次回复原长时，设甲、乙的速度分别为、，由动量守恒定律得：由机械能守恒定律得：联立解得：，故C错误，D正确．8、ACD【解题分析】

A：小球由O到A做加速运动，受的电场力方向由O指向A，小球带负电，电场方向由A指向O，逆着电场线方向电势升高，由O到A的过程中电势在升高；故A正确．B：小球由O到A做变加速运动，受的电场力大小变化，故该电场不是匀强电场；故B错误．C：A点是图线切线斜率最大的位置，即A点时小球的加速度最大，又，即A点为场强最大的位置；由图象得：；故C正确．D：小球从静止由O到A时获得的速度，据动能定理：得：；故D正确．9、ACD【解题分析】1.6×10-19C的电量叫元电荷，故A正确；由元电荷定义：将电子或质子所带电量的绝对值称为元电荷，而不是把质子或电子叫元电荷，故B错误，CD正确．所以ACD正确，B错误．

10、BC【解题分析】电流可以表示为：I＝ensv＝Net解得：N=nsvt；N＝Ite，故BC正确，AD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、(1)A(2)0～0.6A(3)2.4【解题分析】

（1）小电珠上的电压可从0开始调节，滑动变阻器应采用分压接法；灯泡正常发光时的电阻R=U2/R=122/5=28.8Ω，R/RA=28.8/0.2=144；RV/R=15000/28.8=520，RVR＞RRA，电流表选择外接法，故选图A所示电路．

（3）电流表读数为0.40A时，此时小电珠的电压为6.0U，则实际功率为P=IU=2.4W。【题目点拨】本题关键明确电流表内外接法和滑动变阻器的分压、限流接法的选择原则，要想得到从0开始连续可调的电压时必须用分压电路；当电压表内阻远大于待测电阻阻值时，用电流表外接。12、3.0增大1.22【解题分析】

(1)[1]灯泡额定电压为2.6V，电压表量程为1V，电压表应与定值电阻R2串联改装成3V的电压表，由于电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，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，实验电路图如图所示：(2)[2]在0～0.6V内图线为直线，由图示图象可知，小灯泡不工作时的电阻[3]当电压大于0.6V后图线为曲线，随灯丝两端电压增加，通过灯泡的电流增加，图线上各点与坐标原点的连线斜率减小即电阻增大，即灯丝的电阻逐渐增大；[4]由图示图象可知，灯泡额定电压2.6V对应的电流I=0.47A，小灯泡的额定功率：P=UI=2.6×0.47W≈1.22W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）垂直于导轨平面向下；（2）（3）【解题分析】

（1）电容器充电后上板带正电，下板带负电，放电时通过MN的电流由M到N，欲使炮弹射出，安培力应沿导轨向右，根据左手定则可知磁场的方向垂直于导轨平面向下．（2）电容器完全充电后，两极板间电压为E，根据欧姆定律，电容器刚放电时的电流：炮弹受到的安培力：根据牛顿第二定律：解得加速度（3）电容器放电前所带的电荷量开关S接2后，MN开始向右加速运动，速度达到最大值vm时，MN上的感应电动势：最终电容器所带电荷量设在此过程中MN的平均电流为，MN上受到的平均安培力：由动量定理，有：又：整理的：最终电容器所带电荷量14、（1）（2）（3）【解题分析】（1）根据欧姆定律可以得到：通过铜棒的电流；（2）根据电势差与场强的关系可以得到：铜棒内的电场强度；（3）设铜导线中自