2024届上海市奉贤区曙光中学物理高二上期中考试试题含解析

2024届上海市奉贤区曙光中学物理高二上期中考试试题注意事项: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、如图所示,Q为一带正电的点电荷,P为原来不带电的枕形金属导体,a、b为导体内的两点。当导体P处于静电平衡状态时()A．a、b两点的场强大小Ea、Eb的关系为Ea>EbB．a、b两点的场强大小Ea、Eb的关系Ea<EbC．感应电荷在a、b两点产生的场强大小Ea'和Eb'的关系是Ea'>Eb'D．a、b两点的电势大小φa、φb的关系φa>φb2、三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上，右图为其截面图，电流方向如图所示．若每根导线的电流均为I，每根直导线单独存在时，在三角形中心O点产生的磁感应强度大小都是B，则三根导线同时存在时O点的磁感应强度大小为（）A．0 B．B C．2B D．B3、两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的A、B两点，两电荷连线上各点电势ϕ随x变化的关系图线如图所示，其中P点电势最高，且AP<BP，取无穷远处电势为0，则()A．从P点到B点，电场强度逐渐减小B．q1的电荷量小于q2的电荷量C．q1和q2都是正电荷D．在A、B之间将一负试探电荷从P点左侧移到右侧，电势能先增大后减小4、两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中C为ND段电势最低的点，则下列说法正确的是()A．q1、q2为等量异种电荷B．N、C两点间场强方向沿x轴负方向C．N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大D．将一正点电荷从N点移到D点，电势能先增大后减小5、分别用图（a）、（b）两种电路测量同一未知电阻的阻值．图（a）中两表的示数分别为3V、4mA，图（b）中两表的示数分别为4V、3.9mA，则待测电阻Rx的真实值为（）A．略小于1kΩ B．略小于750Ω C．略大于1kΩ D．略大于750Ω6、如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm．小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线．设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则（）A．a、b的电荷同号，B．a、b的电荷异号，C．a、b的电荷同号，D．a、b的电荷异号，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，a、b、c、d是滑动变阻器的四个接线柱，现把此变阻器串联接入电路中，并要求滑片P向接线柱c移动时，电路中的电流减小，则接入电路的接线柱可能是（）A．a和b B．a和c C．b和c D．b和d8、在磁场中，一根质量为m，长度为L的金属棒用细金属丝水平地悬挂在匀强磁场中，如图所示。当通过如图所示的电流I时，金属丝对棒的拉力刚好为零，则磁感应强度的大小和方向判断正确的是（）A．磁感应强度 B．磁感应强度C．磁感应强度的方向垂直纸面向里 D．磁感应强度的方向垂直纸面向外9、如图所示，在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，有一竖直足够长的固定绝缘杆MN，小球P套在杆上，已知P的质量为m，电量为+q，电场强度为E、磁感应强度为B，P与杆间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．小球由静止开始下滑直到稳定的过程中：（）A．小球的加速度先增大后减小B．小球的机械能和电势能的总和保持不变C．下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是D．下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是10、电动势为E.内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向a端时，下列说法正确的是（ ）A．定值电阻R2电功率增大B．电压表和电流表读数都减小C．通过滑动变阻器R中的电流增大D．电压表的示数增大，电流表的示数减小三、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）某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻.实验室除提供开关S和导线外，有以下器材可供选择：电压表：V（量程3V，内阻Rv约为10kΩ）电流表：G（量程3mA，内阻Rg=100Ω）滑动变阻器：R（阻值范围0〜10Ω，额定电流2A）定值电阻：R0=0.5Ω（1）该同学将电流表G与定值电阻R0并联，实际上是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是____________A．（2）该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表G读数为横坐标，以电压表V读数为纵坐标绘出了如图乙所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=_______V（结果保留三位有效数字），电源的内阻r=______Ω（结果保留两位有效数字）．（3）由于电压表内阻电阻对电路造成影响，本实验电路测量结果电动势E____________，内阻r______（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）12．（12分）某兴趣小组的同学利用如图所示的实验装置，测量木块与长木板之间的动摩擦因数，图中长木板水平固定：①实验过程中，打点计时器应接在____________（填“直流”或“交流）电源上，调整定滑轮的高度，使____________；②已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，砝码盘、砝码和木块的加速度大小为a，则木块与长木板之间的动摩擦因数____________；③实验时，某同学得到一条纸带，如图所示，每隔四个计时点取一个计数点，即为图中0、1、2、3、4、5、6点。测得每两个计数点间的距离为cm，cm，cm，cm，cm，cm，打点计时器的电源频率为50Hz。计算此纸带的加速度大小a=______m/s2，打第4个计数点时纸带的速度大小v=________m/s。（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）有一水平向右的匀强电场，场强E＝9.0×103N/C，在竖直平面内半径为0.1m的圆周上取如图所示最高点C，另在圆心O处放置电荷量为Q＝1.0×10－8C的带正电的点电荷．试求C处的场强．14．（16分）如图所示，水平放置的两导轨P、Q间的距离L=0.5m，垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B=2T，垂直于导轨放置的ab棒的质量m=1kg，系在ab棒中点的水平绳跨过定滑轮与重量G=3N的物块相连．已知ab棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.2，电源的电动势E=10V、内阻R=0.1Ω，导轨的电阻及ab棒的电阻均不计．要想ab棒处于静止状态，R应在哪个范围内取值？（g取10m/s2）15．（12分）如图，ABCD为竖直放在场强为的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆形轨道，轨道的水平部分与其半圆相切，A为水平轨道上的一点，而且AB＝R＝0.2m，把一质量m＝0.1kg、带电荷量的小球放在水平轨道的A点由静止开始释放，小球在轨道的内侧运动．(g取)求：(1)小球到达C点时的速度是多大？(2)小球到达C点时对轨道压力是多大？(3)若让小球安全通过D点，开始释放点离B点至少多远？

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】

当导体P处于静电平衡状态时，导体内部场强处处为零，故a、b两点的场强大小Ea、Eb的关系为Ea=Eb=0，故AB错误；感应电荷在a、b两点产生的场强与点电荷在a、b两点产生的场强等大反向，则感应电荷在a、b两点产生的场强在大小Ea'和Eb'的关系是Ea'>Eb'，选项C正确；处于静电平衡的导体是一个等势体，则a、b两点的电势大小φa、φb的关系为φa=φb，故D错误。故选C。【题目点拨】解决本题的关键要理解并掌握处于静电平衡状态导体的特性：导体内部场强处处为零，整个导体是一个等势体．2、C【解题分析】分析：三角形中心O点到三根导线的距离相等．根据安培定则判断三根导线在O点产生的磁感应强度的方向，根据平行四边形定则进行合成，求出三根导线同时存在时的磁感应强度大小．解答：解：根据安培定则判断得知：三根导线在O点产生的磁感应强度的方向分别为：上面导线产生的B方向水平向左，大小为B；下面左边导线产生的B方向斜向左上方，与水平成60°角，下面右边导线产生的B方向斜向右上方，与水平成60°角，则根据平行四边形定则进行合成可知，下面两根导线产生的合场强大小为B，方向水平向左，所以三根导线同时存在时的磁感应强度大小为2B，方向水平向左．故选C点评：本题首先运用安培定则判断B的方向，其次要利用平行四边形定则进行合成，同时要利用好几何关系．3、B【解题分析】

在φ-x图线切线斜率为场强的大小，从P点到B点斜率越来越大，故场强越来越大。故A错误；在P点，φ-x图线切线斜率为零，则P点的电场强度大小为零，说明q1和q2两点电荷在P点产生的场强大小相等，方向相反，由公式E=kQr2，AP＜BP，则q1的电荷量小于q2的电荷量，故B正确；A到P的电势升高，从P到B电势降低，则电场线方向P到A，再从P到B，则q1和q2是同种电荷，一定是负电荷。故C错误；负电荷从P点左侧移到P点右侧，电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增大，故D4、C【解题分析】

A．若是异种电荷，电势应该逐渐减小或逐渐增大，由图象可以看出，应该是等量的同种正电荷，故A错误；B．沿x正方向从N到C的过程，电势降低，N、C两点间场强方向沿x轴正方向．故B正确；C．φ−x图线的斜率表示电场强度，由图可得N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大，故C正确；D．NC电场线向右，CD电场线向左，将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大．故D错误；【题目点拨】由图象中电势的特点可以判断是同种等量正电荷．由电势图线的斜率可以判断电场强度的大小．沿电场线电势降低，可以判断电场强度的方向，可知电场力做功的正负，从而判断电势能的变化．5、D【解题分析】

因电压表示数相对变化大，则用电压表的真实值测量电路，为（a）电路．用（a）电路：电流表示数含电压表的分流，故电流比真实值大．由R测==R真A.略小于1kΩ与分析不符，故A错误。B.略小于750Ω与分析不符，故B错误。C.略大于1kΩ与分析不符，故C错误。D.略大于750Ω与分析相符，故D正确。6、D【解题分析】

根据同种电荷相斥，异种电荷相吸，且小球c所受库仑力的合力的方向平行于a，b的连线，可知，a、b的电荷异号，对小球c受力分析，如下图所示因ab=5cm，bc=3cm，ca=4cm，因此ac⊥bc，那么两力的合成构成矩形，依据相似三角形之比，则有根据库仑定律有，综上所得故D正确，ABC错误。故选D。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】连入电路时滑动变阻器需要一上一下，若只接上面两个或只接下面两个均不能改变接入电路中电阻丝的长度，接b和a时，不能改变电阻，也就不能改变电流，故A错误；接入电路中的接线柱是a和c时，滑动触片P向接线柱c移动时，变阻器连入电路的电阻变小，电路中的电流不断增大，故B错误；接入电路中的接线柱是b和c时，滑动触片P向接线柱c移动时，变阻器连入电路的电阻变大，电路中的电流不断减小，故C正确；接入电路中的接线柱是b和d时，滑动触片P向接线柱c移动时，变阻器连入电路的电阻变大，电路中的电流不断减小，故D正确．所以CD正确，AB错误．8、BC【解题分析】

金属丝对棒的拉力刚好为零，可知安培力方向向上，由左手定则可知，磁感应强度的方向垂直纸面向里，由平衡知识可知mg=BIL可得故选BC。9、ACD【解题分析】

A项，因为小球静止下滑，所以小球刚开始受到的摩擦力小于重力，根据牛顿第二定律可得，得，刚开始随着小球速度的增大，小球的加速度逐渐增大；当洛伦兹力和电场力相等时，小球受到的摩擦力为零，加速度达到最大，但随着小球速度的增加，洛伦兹力增大，且大于电场力，摩擦力逐渐增大，加速度逐渐减小，所以小球的加速度是先增大后减小，故A项正确．B项，电场力与速度总是垂直，所以电场力不做功，电势能不变；由于摩擦力一直做负功，所以小球的机械能一直减小，则小球的机械能和电势能的总和不断减小，故B项错误．C、D项，最大加速度为g，加速度为一半时有，解得或者，故CD项正确．综上所述，本题正确答案为ACD．10、BC【解题分析】

由图可知R2与R并联后与R1串联，电压表测路端电压，电流表测量流过R2的电流；滑片向a端移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则由闭合电路的欧姆定律可知电路中干路电流的变化及路端电压的变化；再分析并联电路可得出电流表示数的变化。【题目详解】当滑片向a滑动时，R接入电阻减小，总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流I增加，干路电流增加，内电压增加，由U=E-Ir可知路端电压减小，即电压表示数减小；因路端电压减小，R1两端的电压增加，故并联部分电压减小，由欧姆定律可知电流表示数减小；由公式IA2R2可知，定值电阻由上述分析可知，故应选：BC。【题目点拨】本题中R1也可直接作为内电阻处理，可直接由闭合电路欧姆定律得出并联部分的电压增大，流过R2的电流增大。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、；1.48；；偏小；偏小；【解题分析】

（1）设改装后电流表的量程为I，则有，（2）由上可知，改装后电流表的量程是电流表G量程的200倍，图象的纵截距b等于电源的电动势，由图读出电源的电动势E=1.48V．图线的斜率大小k=r，由数学知识得：，则电源的内阻；（3）可用“等效电源法”分析误差大小：可以把电源与电压表看做一等效电源，则电动势测量值等于外电路断开时“等效电源”两极间的电压，由于电压表不是理想电表，所以有电流通过“电源”，因而路端电压要小于电动势，所以电动势测量值小于真实值即偏小；同理，此电路测得的内电阻是“等效电源”的内阻，即电压表与电池内阻的并联电阻，所以测得的内阻也小于真实值．12、交流细线与长木板平行1.90.77【解题分析】

①[1][2]．打点计时器使用交流电源，为零使绳子的拉力水平，需调整定滑轮的高度，细线与长木板平行．②[3]．对整体分析，根据牛顿第二定律有mg-μMg=（M+m）a解得③[4][5]．连续相等时间内位移之差为1.92cm，根据