2024届上海市实验学校高二物理第一学期期中考试试题含解析

2024届上海市实验学校高二物理第一学期期中考试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，真空存在一点电荷产生的电场，其中a、b两点的电场强度方向如图，a点的电场方向与ab连线成60°，b点电场方向与ab连线成30°，则以下关于a、b两点电场强度Ea、Eb及电势φa、φb的关系正确的是A．B．C．D．2、关于电动势，下列说法不正确的是（）A．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大B．电源两极间的电压就是电源电动势C．电源电动势的数值等于内、外电压之和D．电源电动势与外电路的组成无关3、地球的半径为R，某卫星在地球表面所受万有引力为F，则该卫星在离地面高度约6R的轨道上受到的万有引力约为（）A．6F B．7F C．F36 D．4、已知氢原子的基态能量为，激发态能量，其中n=2，3…．用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速．能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为（）A．B．C．D．5、两个质量相等的小球在光滑水平面上沿同一直线同方向运动，A球的动量是7kg·m/s，B球的动量是5kg·m/s，A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是（）A．pA=6kg·m/s，PB=6kg·m/s B．pA=3kg·m/s，PB=9kg·m/sC．pA=－2kg·m/s，PB=14kg·m/s D．pA=－5kg·m/s，PB=7kg·m/s6、小华发现参考书上某个电量的数值模糊不清．请你运用学过的知识来判断该数值可能是()A．6.8×10－19CB．6.6×10－19CC．6.4×10－19CD．6.2×10－19C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，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，做以Q为焦点的椭圆运动．M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点．电子在从M经P到达N点的过程中（）A．速率先增大后减小 B．速率先减小后增大C．电势能先减小后增大 D．电势能先增大后减小8、如图所示，a．b．c．d为匀强电场中的四个等势面，一个电子射入电场后的运动轨迹如实线MN所示，由此可知（）A．电子在N的动能大于在M的动能B．电子在N的电势能大于在M的电势能C．电场强度方向向左D．电场中，a点电势低于b点电势9、如图，正方形ABCD内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，从B点以不同的速率沿着BC方向射入磁场，粒子a从D点射出，粒子b从AD边的中点E射出，粒子c从AB边的中点F射出．若带电粒子仅受磁场力的作用，下列说法正确的是A．a粒子的速率是b粒子速率的两倍B．在磁场中运动的时间，c是a的两倍C．在磁场中运动的弧长，a是c的两倍D．若c粒子的速率稍微减小，在磁场中的运动时间不变10、下列叙述正确的是A．一切物体都在辐射电磁波，电磁波具有能量B．光是一种电磁波C．普朗克提出了能量子假说D．自然界的能量守恒，不同形式的能可互相转化，所以不需要节约能源三、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）某同学做“用单摆测定重力加速度”的实验时：（1）组装单摆时，应在下列器材中选用__________较为合适A．长度为1m左右的细线B．长度为30cm左右的细线C．直径为1.8cm左右的塑料球D．直径为1.8cm左右的铁球（2）如图甲所示小球直径读数为_________cm；用秒表测量小球多次摆动的总时间，如图丙所示，对应时间为______________s.（3）测量出多组周期T、摆长L数值后，画出T2－L图象如图乙，此图线斜率的物理意义是________．A．gB．1gC．4π212．（12分）在《测定金属丝电阻率》的实验中，需要测出其长度L．直径d和电阻R．用螺旋测微器测金属丝直径时读数如下图，则金属丝的直径为____________m．用电流表和电压表测金属丝的电流电压时读数如下图，则电压表的读数为____________V，电流表的读数为____________A．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，在点电荷+Q电场中的一条电场线上取a、b两点，Oa=Ob，当在a处放一电量为q=1.5×10﹣8C带正电的检验电荷时，受到的电场力为F=3×10﹣6N．设无穷远处的电势为零，φa=10V，φb=2V．电子的电量为－1.6×10﹣19C．(1)求b处的电场强度的大小、方向．(2)将电量q由a点移到b点，电场力做功是多少？若将电量q从a点移到无穷远处，则电场力做功又为多少？(3)若在b处放一个电子，它受到的电场力多大？方向怎样？14．（16分）如图所示，长为L、间距为d的两金属板A、B水平放置，ab为两板的中心线．质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从左侧极板附近由静止开始经电压为U1的电场加速后，从a点水平射入．求：(1)粒子从a点射入的速度v0；(2)若将两金属板接上恒定电压U2，使粒子恰好打到金属板的中点，求电压U2的大小；15．（12分）如图所示的电路中，电源的电动势E=10V，内阻忽略不计，电阻的阻值分别为R1=R2=20Ω、R3=10Ω，滑动变阻器的最大阻值R=40Ω，电容器的电容C=20μF，则：（1）将滑动触头P置于ab中点，合上电键S，待电路稳定后再断开S．求断开S的瞬间，通过R1的电流大小和方向；（2）闭合电键S，当滑动触头P缓慢地从a点移到b点的过程中，通过导线BM的电量为多大？

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】

反向延长两条电场线交于O点，说明场源电荷在O点，因为电场强度指向外，所以场源电荷是正电荷，a点到O点的距离，b点到O点距离，根据点电荷的场强公式可得：，故，在正电荷的周围越靠近场源电势越高，故有，B正确．2、B【解题分析】试题分析：电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大，选项A正确；当外电路断开时，电源两极间的电压大小等于电源电动势，选项B错误；电源电动势的数值等于内、外电压之和，选项C正确；电源电动势与外电路的组成无关，选项D正确；此题选择错误的选项，故选B．考点：电动势【名师点睛】此题考查学生对电动势的理解；要知道电源的电动势是由电源内部决定的物理量，反应将其他形式的能转变为电能的本领的大小．3、D【解题分析】

地球的半径为R，该卫星在地球表面所受万有引力为F，则F=G该卫星在离地面高度约6R的轨道上受到的万有引力F则卫星在离地面高度约6R的轨道上受到的万有引力F故选D。4、C【解题分析】试题分析：最大波长对应着光子的最小能量，即只要使使氢原子从第一激发态恰好电离即可．根据题意求出第一激发态的能量值，恰好电离时能量为0，然后求解即可．第一激发态即第二能级，是能量最低的激发态，则有，电离是氢原子从第一激发态跃迁到最高能级0的过程，需要吸收的光子能量最小为，所以有，解得，故C正确．5、A【解题分析】

碰撞前系统总动量：p=pA+pB=12kg⋅m/s，由题意，设mA=mB=m，碰前总动能为：Ek=；A.若pA=6kg⋅m/s，pB=6kg⋅m/s，系统动量守恒，碰撞后的总动能：2×=<Ek，是可能的；故A正确；B.若PA=3kg⋅m/s，PB=9kg⋅m/s，系统动量守恒，碰撞后的总动能：>Ek，不可能；故B错误；C.若PA=−2kg⋅m/s，PB=14kg⋅m/s，系统动量守恒，碰撞后的总动能：>Ek，不可能；故C错误；D.若PA=−5kg⋅m/s，PB=7kg⋅m/s，总动量为PA+PB=2kg⋅m/s，系统的动量不守恒，不可能，故D错误．故选A.【题目点拨】A、B碰撞过程动量守恒，碰撞过程系统机械能不增加，碰撞两球不可能再发生二次碰撞，碰后后面小球的速度不大于前面小球的速度，据此分析答题．6、C【解题分析】元电荷又称“基本电量”，在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，常用符号e表示，带电量为1.6×10－19C，任何带电体所带电荷都等于元电荷或者是元电荷的整数倍，只有6.4×10－19C是1.6×10－19C的整数倍，故C正确，ABD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、AC【解题分析】试题分析：电子在从M到达N点的过程中，先靠近正电荷后远离正电荷，库仑力先做正功后做负功，动能先增后减，速率先增大后减小，A正确；B错误；电子只受电场力作用，电场力先做正功后做负功，电势能先减少后增加，C正确；D错误；故选AC．考点：库仑定律；电势能．【名师点睛】根据电子与点电荷间距离的变化，分析电势的变化．电场力正做功，电势能减小，电场力负做功，电势能增大；电子先靠近正电荷，后远离正电荷；根据电场力做功情况判断电势能的变化情况和动能的变化情况，即可知速率的变化．8、BD【解题分析】根据电场线方向与等势线垂直可知，电场线方向必定位于竖直方向，则电子所受的电场力必定在竖直方向．电子做曲线运动，所受的电场力方向指向轨迹的内侧，所以可知电子所受的电场力方向应竖直向下，与速度方向的夹角为钝角，对电子做负功，根据动能定理可知，电子的动能减小，电势能增加，所以电子在N的动能小于在M的动能，在N的电势能大于在M的电势能，故A错误，B正确．电子带负电，电场力方向与电场强度方向相反，所以可知电场强度方向竖直向上，故C错误．根据顺着电场线方向电势降低，得知a点电势低于b点电势，故D正确．故选BD.点睛：解决本题的关键是根据电子的轨迹弯曲方向和电场线方向判断出电场力方向，运用动能定理和电场力做功与电势能变化的关系进行分析．9、BCD【解题分析】

粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，可得：，令正方形的边长为L，由图可知a粒子的半径，有几何关系可得b粒子的半径为：，c粒子的半径，由此可得：，故A错误；粒子的运动周期均为，由图可知a粒子的运动时间为，c粒子的运动时间为，所以，故B正确；a运动的弧长为：，c运动的弧长为：，所以，故C正确；若c粒子的速率稍微减小，在磁场中的运动时间仍是，故D正确．所以BCD正确，A错误．10、ABC【解题分析】

A．一切物体都在辐射电磁波，电磁波具有能量，选项A正确；B．光是一种电磁波，选项B正确；C．普朗克提出了能量子假说，选项C正确；D．自然界的能量守恒，但能直接应用的能源使用后品质降低，不能直接应用，所以可利用能源越来越少，需要节约能源，故D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）AD（2）1.60117.4（3）C【解题分析】

为了减小误差，摆球选择质量大一些体积小一些的，摆线选择1m左右的细线；实验时用游标卡尺测量摆球的直径，游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数；秒表读数等于小盘读数加上大盘读数；根据单摆周期公式求出图象的函数表达式，然后根据图象分析；【题目详解】(1)为减小实验误差，应选择1m左右的摆线，为减小空气阻力影响，摆球应选质量大而体积小的金属球，因此需要的实验器材是AD；(2)游标卡尺的固定刻度读数为16mm，游标读数为0.1×0mm=0.0mm，所以最终读数为16mm+0.0mm=16.0mm=1.60cm；秒表读数时先看内小表盘，再读外面的大表盘的示数，由图可知内表盘读数1min，外表盘读数为57.4s，故秒表读数为1min+57.4s=117.4s；(3)由单摆的周期公式T=2πLg，则T2=4π2故选C。12、0.698(±0.001)2.60V0.53A【解题分析】（1）由图甲所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0.5mm，可动刻度示数为19.7×0.01mm=0.197mm，螺旋测微器示数为0.5mm+0.197mm=0.697mm．

（2）由图丙所示电压表可知，其量程为3V，分度值为0.1V，示数为2.60V；由图示电流表可知，其量程为0.6A，分度值为0.02A，示数为0.52A．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)Eb=8N/C,方向水平向右(2)Wab=1.2×10﹣7J,Wa∞=1.5×10﹣7J(3)F=1.28×10﹣18N,其方向水平向左【解题分析】

（1）a处的电场强度大小根据点电荷的场强公式E=k，以及oa=ob得：

b处的电场强度大小Eb=Ea=×200N/C=8N/C其方向为水平向右．

（2）将电量q由a点移到b点，电场力做功Wab=q（φa-φb）=1.5×10-8×（10-2）J=1.2×10-7J

将电量q从a点移到无穷远处，则电场力做功Wa∞=qφa=1.5×10-8×10J=1.5×10-7J

（3）电子在b处受到的电场力大小F=eEb=1.6×10-19×8N=1.28×10-18N，其方向水平向左【题目详解】14、(1)v0=【解题分析】

(1)粒子在加速电场运动时，由动能定理