2024届上海市静安区市级名校物理高二上期中经典试题含解析

2024届上海市静安区市级名校物理高二上期中经典试题注意事项: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、电磁铁的应用相当广泛，它是利用电流周围产生磁场的原理工作的，最先发现电流周围存在磁场的科学家是A．奥斯特 B．库仑 C．法拉第 D．韦怕2、在图所示的电路中，电源的内阻不能忽略.已知定值电阻R3＝30Ω，R2＝8Ω.当单刀双掷开关S置于位置3时，电压表读数为3V.则当S置于位置2时，电压表读数的可能值为（）A．3．2VB．2．6VC．3．9VD．3．6V3、下列说法中正确的是A．伽利略整理第谷的观测数据，发现了行星运动的三条定律B．牛顿发现了万有引力定律，并首次在实验室测出了引力常量C．"月—地检验"表明，地面物体所受地球的引力与太阳、行星间的引力是同一种力D．经典力学仍然适用于接近光速运动的物体4、如图所示，空间有一水平匀强电场，在竖直平面内有一初速度为v0的带电微粒，沿图中虚线由A运动至B，其能量变化情况是（重力不能忽略）（）A．动能减少，重力势能增加，电势能增加B．动能减少，重力势能增加，电势能减少C．动能不变，重力势能增加，电势能减少D．动能增加，重力势能增加，电势能减少5、如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形金属导体放在正电荷形成的电场中．导体处于静电平衡时，下列说法正确的是（）A．A、B两点感应电荷产生的场强都为零B．若该枕形导体处在匀强电场中，则A、B两点感应电荷产生的场强相等C．A点电势大于B点电势D．当电键S闭合时，正电荷从导体沿导线向大地移动6、如图所示是水波遇到小孔或障碍物后的图像，图中每两条实线间的距离表示一个波长，其中正确的图像是（）A． B．C． 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、一电子只在电场力作用下，沿x轴正向运动的加速度a与x的关系如图所示，其中OA段的图像为直线，O为坐标原点，A、B、C为x轴上的点，O、A之间的距离为d，A、C两点的加速度均为a0，，设a沿x轴方向时为正，O点电势为零，电子质量为m，所带电荷量为-e。下列说法正确的是A．φO>φA>φB>φCB．电子在A点的电势能大于在B点的电势能C．A点电势为D．|UAB|>|UBC|8、欧姆表是由表头、干电池和调零电阻等串联而成的，有关欧姆表的使用和连接，正确的A．测电阻前要使红黑表笔相接，调节调零电阻，使表头的指针指零B．红表笔与表内电池的正极相接，黑表笔与表内电池的负极相接C．红表笔与表内电池的负极相接，黑表笔与表内电池的正极相接D．测电阻时，表针偏转角越大，待测阻值越大9、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．设D形盒半径为R.若用回旋加速器加速质子(氢核)时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电源的周期为T.质子质量为m，电荷量为e.则下列说法正确的是()A．高频交流电源周期应为T＝B．质子被加速后的最大动能Ek不可能超过C．质子被加速后的最大动能与狭缝间的加速电压、加速次数有关D．不改变B或T，该回旋加速器不能用于加速α粒子(即氦核)10、某学生研究串联电路电压特点的实验时，接成如图所示的电路，接通S后，电路中没有电流，他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时，电压表读数为U；当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U；当并联在B、C两点间时，电压表读数为零，故障的原因可能是A．AB段断路 B．BC段断路C．AB段短路 D．BC段短路三、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）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大，某同学为研究这一现象，利用下列实验器材：电压表、电流表、滑动变阻器（变化范围０—１０Ω）、电源、小灯泡、开关、导线若干来设计实验．并通过实验得到如下数据（Ｉ和Ｕ分别表示小灯泡上的电流和电压）.I/A00.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V00.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00（1）请在上面的方框中画出实验电路图__________.（2）在上图中画出小灯泡的I-U曲线________________.（3）把本题中的小灯泡接到上图所示电路中,若电源电动势E=2.0V,内阻不计,定值电阻R=5Ω,则此时小灯泡的功率是_________W．12．（12分）有一个小灯泡，其玻璃罩上的数据看不清楚了，只知道该小灯泡的额定电压为12V，额定功率约为6W，某同学为了精确测量出该小灯泡正常发光时的电阻，设计了以下实验，实验室中只提供了下列器材：A．电流表A1(量程0～0.5A，内阻为0.5Ω)；B．电流表A2(量程0～1A，内阻约为0.3Ω)；C．电压表V(量程0～30V，内阻约为2kΩ)；D．电阻箱R(0～999.9Ω)；E．滑动变阻器R1(0～10Ω，允许通过的最大电流为5A)；F．电源E(电动势15V，内阻不计)；G．开关S一个，导线若干．为了保护小灯泡不被烧毁，又要达到最大量程的一半以上，请完成以下填空：(1)该同学设计了以下实验电路图，你认为最合理的是________．(2)若电流表A1的读数用I1表示，其内阻用r1表示，电流表A2的读数用I2表示，电阻箱的阻值用R表示，电压表V的读数用U表示，写出小灯泡的电阻的表达式为r＝________.(用题中所给的字母表示)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）在图所示的电路中，电源电压U恒定不变，当S闭合时R1消耗的电功率为9W，当S断开时R1消耗的电功率为4W，求：（1）电阻R1与R2的比值是多大？（2）S断开时，电阻R2消耗的电功率是多少？（3）S闭合与断开时，流过电阻R1的电流之比是多少？14．（16分）在一个水平面上建立x轴，在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场，场强大小E＝6.0×105N/C，方向与x轴正方向相同．在O处放一个电荷量q＝－5.0×10－8C，质量m＝1.0×10－2kg的绝缘物块．物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.20，沿x轴正方向给物块一个初速度v0＝2.0m/s，如图所示．(g取10m/s2)试求：(1)物块向右运动的最大距离；(2)物块最终停止的位置．15．（12分）如图所示，将两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧套在光滑的水平杆上，弹簧的两端固定，中间接一质量为m的小球，此时两弹簧均处于原长。现将小球沿杆拉开一段距离后松开，小球以O为平衡位置往复运动，试证明，小球所做的运动是简谐运动。

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】电磁铁的应用相当广泛，它是利用电流周围产生磁场的原理工作的．最先发现电流周围存在磁场的科学家是奥斯特，故A正确，BCD错误；故选A．2、B【解题分析】当单刀双掷开关S置于位置3时，电压表读数为3V，则；当单刀双掷开关S置于位置2时，电压表读数；两式作商：，化简得：；因为，，所以；综上，即，故选B。3、C【解题分析】

A．开普勒整理第谷的观测数据，发现了行星运动的三条定律，选项A错误；B．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许首次在实验室测出了引力常量，选项B错误；C．"月—地检验"表明，地面物体所受地球的引力与太阳、行星间的引力是同一种力，选项C正确；D．经典力学适应于宏观低速物体，不适用于接近光速运动的物体，选项D错误。4、A【解题分析】

带电微粒做直线运动，其合力方向与速度方向必在同一条直线上，得出电场力的方向,从而得出合力的方向，根据合力做功得出动能的变化，根据重力做功得出重力势能的变化，根据电场力做功得出电势能的变化．【题目详解】因为带电微粒做直线运动，合力的方向与速度的方向在同一条直线上．重力竖直向下，则电场力水平方向左，合力做负功，由动能定理可知动能减小，重力做负功，则重力势能增加，电场力做负功，则电势能增加，受力如下图，故B、C、D错误，A正确．故选A5、B【解题分析】

AB、枕形导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布，达到静电平衡后，枕形导体内部出现的感应电荷的附加电场，正好与点电荷产生的电场抵消，内部电场强度处处为零；若该枕形导体处在匀强电场中，则A、B两点感应电荷产生的场强相等，故B正确；A错误；C、导体处于静电平衡时，枕形导体是个等势体，即导体左端电势等于右端电势，则有A点电势等于B点电势，故C错误；D、枕型导体在带正电的小球附近时，枕型导体上的自由电子会向左边运动，金属棒的左端因有了多余的电子而带负电，右端因缺少电子而带正电；当电键S闭合时，导体就会与大地连接，会使大地的电子流入枕形导体，故D错误；故选B．【题目点拨】枕形导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布，达到静电平衡后，枕形导体内部出现的感应电荷的附加电场，正好与点电荷产生的电场抵消，内部电场强度处处为零；枕形导体是个等势体，即导体左端电势等于右端电势．6、D【解题分析】

A.当波的波长与小孔的尺寸相当，或大于小孔的尺寸，会发生明显的衍射，故A项错误；B.当波的波长比小孔的尺寸小，波表现为直线传播，故B项错误；CD.波遇到与波长差不多的障碍物后，波能“绕过”障碍物继续向前传播，故C项错误，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、AC【解题分析】

A．由图可知，负电荷受力沿x负方向，电场强度方向沿x轴正方向，因沿电场方向电势降低，故φO＞φA＞φB＞φC；故A正确。B．电子带负电，电势高的地方电势能小，在A点的电势能小于在B点的电势能。故B错误。C．根据牛顿第二定律知U=Ex所以O、A之间的距离为d，A点的加速度为a0，则解得：故C正确；D．根据可以知道a-x图象的面积间接反映电势差的大小，所以|UAB|<|UBC|，故D错误。故选AC。8、AC【解题分析】

A．使用欧姆表测电阻确定合适的挡位后要进行欧姆调零，要使红黑表笔相接，调节调零旋钮，使表头的指针指向欧姆刻度的零处，故A正确；BC．红表笔与表内电池负极相接，黑表笔与表内电池正极相连接，故B错误，C正确；D．欧姆表零刻度线在最右侧，测电阻时，表针偏转角度越大，待测电阻值越小，故D错误．9、BD【解题分析】质子在匀强磁场中做圆周运动的周期T＝，高频交流电源周期与质子在匀强磁场中做圆周运动的周期相同，选项A错误；由R＝知，质子被加速后的最大速度v＝，所以质子被加速后的最大动能，选项B正确，C错误；α粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期T′＝，与高频交流电源周期不同，不能被该回旋加速器加速，但通过改变B而改变α粒子做匀速圆周运动的周期Tα或改变交流电源周期T，使两者相等则可加速α粒子，选项D正确；故选BD．点睛：理解回旋加速器工作原理，熟练运用相关公式，便可解出此题，同时注意最大速度与加速电压无关，而第一次加速的速度与加速电压有关．10、AD【解题分析】

A.接通S后，将电压表并联在A、C两点间时电压表读数为U，说明电源没有故障。当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U，当并联在B、C两点间时，电压表的读数为零，说明AB间有断路，故A正确；B.因为电路中没有电流，B、C间为定值电阻，根据欧姆定律U=IR可知，B、C间电压就应为零，这时，A点电势与电源的正极电势相等，B点电势与电源的负极电势相等。若B、C间断路，电压表并联在A、B两点间时，读数不应为U，与题设条件不符，故B错误。C.若A、B短路，电压表并联在A、B两点间时，电压表读数应为零，与题设条件不符，故C错误。D.由题知，电压表并联在B、C两点间时，读数为零，可能B、C间短路，故D正确。故选：AD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、0.14—0.18W均可得分【解题分析】（1）测量伏安特性曲线应采用滑动变阻器分压接法；同时电流表采用外接法；答案如图所示：

（2）将各点在图象中描出，如图所示；（3）设灯泡的电压U，电流I，U=E-2IR，代入数据可得：U=2-2I，作U-I图象：与灯泡的特征曲线的交点坐标为灯泡工作时的电压和电流，两者之积为0.47W．12、A【解题分析】（1）为了较为精确的调节电压，需要较大的电压范围，故滑动变阻器采用分压式接法，故B错误；电压的电动势为15V，而电压表量程为30V，需要达到最大量程的一半以上，故不能用电压表测量电压，故C错误，D错误，所以只能选择A电路测量。

（2）小灯泡的电压为：UL=I1（R+r1），流过小灯泡的电流为：IL=I2-I1，根据欧姆定律可得小灯泡电阻为：。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、2∶1，2W，3∶2【解题分析】

（1）当S闭合时R1消耗的电功率为9W,则：当S断开时R1消耗的电功率为4W，则：解得：(2)S断开时R1和R2串联，根据公式，功率之比等于阻值之比，所以：又因为，所以，S断开时，电阻R2消耗的电功率：(3)S闭合时：S断开时:所以：14