2024届上海市交通大学附属中学嘉定分校高二物理第一学期期中学业质量监测试题含解析

2024届上海市交通大学附属中学嘉定分校高二物理第一学期期中学业质量监测试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示．产生的交变电动势的图像如图2所示，则A．=0.005s时线框的磁通量变化率为零B．=0.01s时线框平面与中性面重合C．线框产生的交变电动势有效值为311VD．线框产生的交变电动势频率为100Hz2、如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为φA=25V，φB=5V，φC=﹣5V，则下列说法正确的是（）A．把电荷量为1×10﹣3C的正点电荷从B点经C移到A点，电场力做功为2×10﹣2JB．A、C两点的连线方向即为电场线方向C．D点的电势为15VD．把一个电子从B点移到D点，电场力做功可能为03、如图，一半径为R的电荷量为Q的均匀带电球壳，A、B为球壳表面上的两点。O、P、M、N在一条直线上，PO＝r且r＞R，PM＝MN，下列说法正确的是（）A．P点的电场强度的大小B．电势差UPM＝UMNC．电势差UAP＞UBPD．若电荷量Q不变，P点位置不变，O点位置不变，仅令R变小，则P点的场强变小4、在光滑水平面上，质量为m的小球A正以速度v0匀速运动．某时刻小球A与质量为3m的静止小球B发生正碰，两球相碰后，A球的动能恰好变为原来的．则碰后B球的速度大小是()A．B．C．或D．无法确定5、如图所示，甲、乙两图分别有等量同种的电荷A1、B1和等量异种的电荷A1、B1．在甲图电荷A1、B1的电场中，a1、O1、b1在点电荷A1、B1的连线上，c1、O1、d1在A1、B1连线的中垂线上，且O1a1=O1b1=O1c1=O1d1；在乙图电荷A1、B1的电场中同样也存在这些点，它们分别用a1、O1、b1和c1、O1、d1表示，且O1a1=O1b1=O1c1=O1d1．则A．a1、b1两点的场强相同，电势相同B．c1、d1两点的场强相同，电势相同C．a1、b1两点的场强相同，电势相同D．c1、d1两点的场强相同，电势相同6、带电粒子M只在电场力作用下由P点运动到Q点，在此过程中克服电场力做了2.6×10-6J的功。以下判断不正确的是A．P点的场强一定小于Q点的场强B．P点的电势可能高于Q点的电势C．M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能D．M在P点的动能一定大于它在Q点的动能二、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，纸面内有一匀强电场，带正电的小球（重力不计）在恒力F的作用下沿图中虚线由A匀速运动至B，已知力F和AB间夹角为θ，AB间距离为d，小球带电量为q，则下列结论正确的是A．电场强度的大小为B．AB两点的电势差为C．带电小球由A运动至B过程中电势能增加了D．带电小球若由B匀速运动至A，则恒力F必须反向8、如图所示，圆心为O的半圆形光滑绝缘细杆固定在竖直面内，细杆最低点固定着一个带正电的点电荷Q，穿在细杆上的两个质量相同的带电小球静止时的位置分别为A、B，AO、BO与QO的夹角分别为α、β（α＞β），两球间的库仑力可忽略不计，则下列判断正确的是()A．在电荷Q的电场中，A点电势大于B点电势B．在电荷Q的电场中，A点场强大于B点场强C．两球所受细杆的弹力大小相等D．两球所带电荷量之比为9、已知一质量为m的带电液滴，经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中，液滴在此空间的竖直平面内做匀速圆周运动，如图所示，则（）A．液滴在空间一定受3个力作用B．液滴一定带正电C．液滴做圆周运动的半径r＝D．液滴在场中运动时机械能不变10、如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r＝0.5R，L1和L2为相同的灯泡，每个灯泡的电阻阻值可视为恒定且均为R，定值电阻阻值也为R，电压表为理想电表，K为单刀双掷开关，当开关由1位置打到2位置时（）A．电压表读数将变大B．L2将变亮C．电源的输出功率变大D．电源的总功率减小三、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）一位同学在实验中分别用游标卡尺和螺旋测微器测量物体长度，得到结果如图所示，游标卡尺示数为________cm，螺旋测微器示数为________cm．12．（12分）测定一节电池的电动势和内阻，电路如图甲所示，MN为一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，定值电阻R0＝1.0Ω．调节滑片P，记录电压表示数U、电流表示数I及对应的PN长度x，绘制了U-I图象如图乙所示．(1)用螺旋测微器测出金属丝的直径如图丁所示，则金属丝的直径为____mm．(2)由图乙求得电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω．(3)根据实验数据可绘出图象，如图丙所示．图象斜率为k，电阻丝横截面积为S，可求得电阻丝的电阻率ρ＝________，电表内阻对电阻率的测量________(选填“有”或“没有”)影响．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，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R；bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点。整个空间处于方向水平向右的匀强电场中。一质量为m、电荷量为+q的带电小球，从a点静止释放，运动到b点时对轨道的压力等于5mg（g为重力加速度）。求：（1）电场强度E大小；（2）小球从a点开始运动到其轨迹最高点过程机械能的增量。14．（16分）如图，倾角为θ=30°斜面固定在水平台阶边缘，台阶下有一足够长、质量为6m的木板C，木板上表面与斜面底端等高，并且通过一小段光滑圆弧平滑连接。质量为6m的滑块B静止在木板左端，斜面与水平面均光滑。已知滑块B与木板C间的动摩擦因数为μ=。现让质量为m的滑块A在高为h处静止释放，与B发生正碰，碰后A返回高度为原来的。滑块均视为质点，重力加速度为g，不计空气阻力，求：（1）碰后滑块B的速度；（2）A返回到最高点时，B在木板上的滑行距离。15．（12分）如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，细杆右侧距杆0.3m处有一固定的正点电荷Q，A、B是细杆上的两点，点A与Q、点B与Q的连线与杆的夹角均为α=37°。一中间有小孔的带电小球穿在绝缘细杆上滑下，通过A点时加速度为零，速度为3m/s，取g=10m/s2。求:(1)小球下落到B点时的加速度(2)小球下落到B点时的速度的大小。

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、B【解题分析】

由图2可知T=0.02s，Em=311V，根据正弦式交变电流有效值和峰值的关系可得，该交变电流的有效值为E==V=220V，故C错误，根据周期和频率的关系可得，该交变电流的频率为，f==Hz=50Hz，故D错误；由图2可知t=0.01时，e=0所以该交流电从中性面开始计时，故B正确；t=0.005s时，e=311V，由法拉第电磁感应定律可得磁通量的变化率最大为311V，故A错误。故选B．2、C【解题分析】

把电荷量为1×10-3C的正点电荷从B点经C移到A点，电场力做功为：WBA=q（φB-φA）=1×10-3×（5-25）=-2×10-2J，故A错误；连接AC，又：φA-φC=25V-（-5V）=30V，将AC等分为6等分，找出与B电势相等的点E如图，连接BE，可知AC与BE相互之间不是垂直的，所以AC不是电场线的方向，故B错误；根据匀强电场的特点可知，φA-φB=φD-φC，所以：φD=15V，故C正确；由以上的分析可知，B点的电势与D点的电势不相等，所以把一个电子从B点移到D点，电场力做功不可能为0，故D错误．所以C正确，ABD错误．3、A【解题分析】

均匀带电球壳在P点产生的场强等效于电荷量为Q的点电荷置于O点在P点产生的场强，则P点产生的场强，若电荷量Q不变，P点位置不变，O点位置不变，仅令R变小，则P点的场强不变，故A正确，D错误；由P到N，电场强度逐渐减小，根据U＝Ed可知，UPM＞UMN，故B错误；均匀带电球壳为等势面，A、B两点的电势相等，则UAP＝UBP，故C错误。所以A正确，BCD错误。4、A【解题分析】根据碰后A球的动能恰好变为原来的得：解得：碰撞过程中AB动量守恒，则有：mv=mv′+3mvB

解得：vB=v或vB=v；当vB=v时A的速度大于B的速度，不符合实际，故选项A正确，BCD错误，故选A.点睛：本题考查的是动量定律得直接应用，注意动能是标量，速度是矢量；同时要分析结果是否符合实际情况，即不可能发生二次碰撞．5、D【解题分析】试题分析：由等量同种电荷的电场分布可知，a1、b1两点的电势相同，场强大小相同，但是方向不同，选项A错误；c1、d1两点的电势相同，场强大小相同，但是方向不同，选项B错误；由等量异种电荷的电场分布可知，a1、b1两点的场强相同，电势不相同，选项C错误；c1、d1两点的场强相同，电势相同，选项D正确.考点：电场强度；电势.6、A【解题分析】电场分布情况不知，无法判断P点和Q点电场强度的大小关系，故A不正确；因为电荷正负不知，故无法判断电势高低，即P点的电势可能高于、低于Q点的电势，故B正确；从题目可知克服电场力做功，即电场力做负功，故电势能增加，P点的电势能一定小于它在Q点的电势能，故C正确；因为只有电场力做功，因此只有电势能和动能之间的转化，电势能增加，则动能减小，故D正确．本题选择不正确的，故选A．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】由题，小球的重力不计，只受到电场力与恒力F而做匀速直线运动，则有，qE=F，则得场强．故A错误．A、B两点的电势差为UAB=Edcosθ=．故B正确．带电小球由A运动至B过程中恒力做功为W=Fdcosθ，根据功能关系可知，电势能增加了Fdcosθ．故C正确．小球所受的电场力恒定不变，若带电小球由B向A做匀速直线运动时，恒力F大小、方向不变．故D错误．故选BC．点睛：本题要根据小球的运动状态分析受力情况、确定外力做功、判断电势能变化，要注意明确物体做匀速运动时，恒力F与电场力一定等大反向．8、CD【解题分析】在电荷Q的电场中，B点等势面比A点所在等势面电势高，A点电势低于B点电势，所以A错误；在电荷Q的电场中，根据点电荷的场强公式，A点距离Q的距离比B点距离Q大，所以A点场强小于B点场强，所以B错误．对A、B球分别受力分析如图

根据几何关系：平行四边形对角线两边是两个等腰三角形，表示弹力和重力的线段为腰，且两球重力相等，对A球杆的弹力F1=mg;对B球杆的弹力F2＝mg，所以两球所受细杆的弹力大小相等，所以C正确；对A：化简得：；同理对B可得，则，所以D正确；故选CD.点睛：本题考查了电势高低和场强大小的判断能力，记住点电荷场强公式，库仑定律与共点力平衡问题结合关键还是受力分析，列平衡方程．9、AC【解题分析】

A．液滴受重力，电场力和洛伦兹力，三个力的作用，A正确；B．由于重力向下，因此电场力向上，液滴一定带负电荷，B错误；C．经电场加速后，根据动能定理由于做匀速圆周运动，电场力与重力平衡，可知整理可得C正确；D．由于运动的过程中，电场力做负功，因此机械能减小，D错误。故选AC。10、BC【解题分析】

开关在1位置时，外电路总电阻R外=R+R⋅RR+R=32R，电路中总电流I=ER外+r=开关在2位置时，外电路总电阻R外'=2R×RR+2R=23R，电路中总电流I'=E综上，电压表读数减小，故A项错误。L2两端电压增大，L2将变亮。故B项正确。电源的输出功率增大，故C项正确。电源的总功率增大，故D项错误。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、1.455cm5.765mm【解题分析】游标卡尺的主尺读数为：1.4cm=14mm，游标尺上第9个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为9×0.05mm=0.45mm，所以最终读数为：14mm+0.45mm=14.45mm．螺旋测微器的固定刻度为5.5mm，可动刻度为16.5×0.01mm=0.165mm，所以最终读数为5.5mm+0.165mm=5.665mm．12、0.398(0.397-0.399)1.49-1.500.45-.050kS没有【解题分析】

[1]读数为固定刻度加可调刻度：0+39.8×0.01mm=0.308mm；（0.397-0.399）[2][3]由闭合电路欧姆定律可知：；则可知，图2中的图象与纵坐标间的交点表示电动势，故；图象的斜率表示内电阻,则；解得：；[4]由图示可知，伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法，由于电压表分流作用，电流表测量值偏小，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U−I图象如图所示，由图象可知，电动势测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值，[5]根据欧姆定律可知,电阻；则可知；解得：；若考虑电阻内阻，则图象的斜率不变，所以得出的电阻率没有影响；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】

本题考查小球在复合场中的运动【题目详解】（1）小球从a点运动到b点，有在b点，有将代入解得电场强度大小；（2）小球从a点运动到c点，有设小球从c点运动到其轨迹最高点经过的时间为t，