2024届上海市高二物理第一学期期末统考试题含解析

2024届上海市卢湾高中高二物理第一学期期末统考试题

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、如图所示电路，A、B为相同的灯泡，D为二极管，L为直流电阻与灯泡电阻相同的含铁芯的线圈，下列说法正确

的是（）

A.开关S闭合的瞬间,灯泡B先变亮，A后变亮

B.开关S闭合的瞬间，灯泡A先变亮，B后变亮

C.开关S断开的瞬间，灯泡A、B立即熄灭

D.开关S断开的瞬间,灯泡A逐渐熄灭，B立即熄灭

2、如图所示，M、N是水平圆盘上的两点，圆盘绕中心竖直轴做匀速圆周运动.若M点离竖直轴的距离比N点的大,

则

A.M、N两点的运动周期一样大

B.M、N两点的线速度一样大

C.N点的角速度比M点的大

D.N点的向心加速度比M点的大

3、如图所示，甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间的距离的关系如图

中曲线所示.尸＞0为斥力，尸V0为引力.a、b、c、d为x轴上四个特定的位置.现把乙分子从a处由静止释放，则

()

A.乙分子由a到》做加速运动，由5到c做减速运动

B.乙分子由a到d运动过程中，加速度先减小后增大

C.乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小

D.乙分子由方到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大

4、如图所示，点电荷+2Q、-。分别置于M、N两点，。点为连线的中点，点a、〃在MN连线上，点c、d在

MN中垂线上，它们均关于0点对称•下列说法正确的是（）

-Q

<3

d\I

A.c、d两点的电场强度相同

B.a、方两点的电势相同

C将电子沿直线从c移到d,电场力对电子先做负功再做正功

D.将电子沿直线从a移到b,电子的电势能一直增大

5、如图所示，直角三角形导线框裙c以大小为v的速度匀速通过有清晰边界的匀强磁场区域（匀强磁场区域的宽度大

于导线框的边长），则此过程中导线框中感应电流的大小随时间变化的规律为下列四个图像当中的哪一个？（）

6、如图甲所示，磁场垂直穿过圆形金属框。已知磁场的磁感应强度3随时间t变化的图象如图乙所示，设磁场方向垂

直纸面向里时B>0,圆形金属框中感应电流为顺时针方向时i>0,则下列各图中能够反应圆形金属框中感应电流i

随时间f变化图象的是。

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、如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的电压一时间图象.原、副线圈匝数比“2=10：1,串联

在原线圈电路中交流电流表的示数为1A,则（）

A.变压器原线圈所接交流电压的有效值为220V

B.变压器输出端所接电压表的示数为22及V

C.变压器输出端交变电流的频率为50Hz

D.变压器的输出功率为22072W

8、如图所示，虚线框MNQP内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里.a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电

粒子，它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹.若不计粒子所受

重力，则

A.粒子a带负电，粒子b、c带正电

B.粒子c在磁场中运动的时间最长

C.粒子c在磁场中的动能最大

D.粒子c在磁场中的加速度最小

9、图为质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器•速度选择器内相互正交的匀强磁场

和匀强电场的强度分别为8和£平板S上有可让粒子通过的狭缝尸和记录粒子位置的胶片.平板S下方有强度为

织的匀强磁场•下列表述正确的是（）

A.粒子带正电

B,速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里

C.能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于巴

B

D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的荷质比越小

10、光滑绝缘半球形碗固定在水平地面上，碗内放有可视为质点的带电小球1、2,两小球质量均为〃?、带电量分别为

。广Q2,平衡时小球1、2分别位于A、B位置处。小球2的电荷量逐渐减少，从8点缓慢下滑至。点，则

A.两带电小球间库仑力增大B.两带电小球间库仑力减小

C.带电小球2对碗的压力增大D.带电小球2对碗的压力减小

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）用打点计时器研究自由落体运动时，在纸带下端固定重物，纸带穿过打点计时器，接通电源后将纸带由静

止释放，图为打出的纸带的一部分,纸带上相邻两点间的时间间隔为0.02s,则在实验时，重物固定在图示纸带的—（填

“左”或“右”）端，打8点时纸带的速度大小为.m/So

3.84cm

左右

12.（12分）某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻.

（D首先用多用表的欧姆档粗测圆柱体的电阻R“大概几欧姆，以下给出的是可能的操作步骤，其中S为选择开关,

P为欧姆档调零旋钮，把你认为必要的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上___________

A.将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，断开两表笔

B.将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出R、的阻值后，断开两表笔

C.旋转S使其尖端对准欧姆档XI

D.旋转S使其尖端对准欧姆档X100

E.旋转S使其尖端对准交流。ff档，并拔出两表笔

根据右图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为Q

（2）分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图（a）和图（b）所示,长度为—cm,

次数1234567

U/V0.100.300.701.001.501.702.30

UA0.0200.06001600.2200.3400.4600.520

（3）用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为：电池组（电动势为3V,内阻约1Q）、电流表（内阻约0.1。）、电

压表（内阻约3kQ）、滑动变阻器R（0〜20Q,额定电流2A）、开关、导线若干.某小组同学利用以上器材正确连接好

电路，进行实验测量，记录数据如下：由以上数据可知，他们测量Rx是采用下图中的_______图

（3）下图是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端.请根据图

（2）所选的电路图，补充完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏

四、计算题：本题共3小题，共38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，水平放置的两块长直平行金属板〃、5相距d=0.1（）m,a、5间的电场强度为E=5.0X1（）5N/C,b

板下方整个空间存在着磁感应强度大小为8=601、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为/M=4.8xl025kg,电荷

量为q=1.6xl0」8c的带正电的粒子（不计重力），从贴近。板的左端以刖=L0xl06m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好

从狭缝P处穿过6板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到6板的。处（图中未画出）.求P、。之间的距离L

XXX凤XXX

14.（16分）A8C表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的8c部分是半径

为R的，圆环，轨道的水平部分与半圆环相切.A为水平轨道上的一点，而且A8=R=0.2m,把一质量,"=0.1kg,带电

4

量为产+1。7(：的小球，放在A点由静止释放后，求：(g=10m/s2)

⑴小球到达C点的速度大小

(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小

15.(12分)如图，两根间距为L=0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E=3V、内阻r=l。的电源，导轨平面与

水平面间的夹角0=37。.金属杆ab垂直导轨放置，质量m=0.2kg.导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不

计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中.当Ro=lC时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g=10m/s2,疝37。=0.6,

cos37°=0.8

(1)求磁感应强度B的大小；

(2)若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度

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、D

【解析】AB.开关S闭合的瞬间，线圈相当于断路，二极管为正向电压，故电流可以走AB灯泡，AB同时亮，AB错

误；

CD.开关S断开的瞬间，自感线圈相当于电源，其右端为正，由于二极管反向不导通，故自感线圈与不能与B形成回

路，B也立即熄灭，而线圈可以与A灯形成回路，A灯逐渐熄灭，C错误D正确。

故选D。

2、A

【解析】点M与N随圆盘转动，角速度、周期都是相等的.故A正确，C错误；由图可知，M、N两点转动的半径不

同，由v=w可知，二者的线速度不同.故B错误；由图可知，M、N两点转动的半径不同，M点的半径大，由

可知，M点的向心加速度大.故D错误

3、C

【解析】A.从a到b,分子力引力，分子力做正功，做加速运动，由％到c为引力做加速运动，故A错误；

B.乙分子由a到d的运动过程中，先是吸引力先增后减，后来是斥力逐渐变大，则加速度先是先增后减，后来又逐渐

变大，选项B错误；

C.乙分子由a到b的过程中，分子力一直做正功，故分子势能一直减小，故C正确；

D.由b到c为引力做正功，由b到d的过程中，分子力做负功，故两分子间的分子势能先减小后增大，故D错误。

故选C。

【点睛】该题考查分子之间的相互作用，分子间的势能要根据分子间作用力做功进行分析，可以类比重力做功进行理

解记忆。

4、D

【解析】根据电场线分布，比较c、d两点的电场强度大小和方向关系.根据沿电场线方向电势逐渐降低，来比较a点

和b点的电势，由沿直线从a到b电势的变化，分析电子从a移到b过程中电势能如何变化.将电子沿直线从c点移

到d点，通过电子所受的电场力与速度的方向夹角判断电场力做正功还是负功

【详解】A：根据电场线分布的对称性可知,c、d两点的电场强度大小相等，方向不同，则c、d两点的电场强度不同.故

A项错误

BD：MN间的电场线方向由M-N,沿电场线方向电势逐渐降低，则a点的电势高于b点的电势；电子沿直线从a移

到b电势降低，电子带负电，据Ep=q<p,则电子的电势能一直增大.故B项错误，D项正确

C：对两个电荷在中垂线上的场强进行叠加，在Oc段场强方向斜向右上，在Od段场强方向斜向右下；电子所受的电

场力在Oc段斜向左下，在Od段斜向左上；电子沿直线从c移到d,电场力跟速度的方向先是锐角后是钝角，电场力

对电子先做正功后做负功.故C项错误

【点睛】解决本题的关键是进行电场的叠加，通过电场力与速度的方向关系判断电场力做正功还是负功

5,B

【解析】根据楞次定律以及四幅图中所给初始电流方向可知，线框进入磁场过程中产生的感应电流的方向为逆时针，

为正方向，而线框离开磁场过程中产生的感应电流方向为顺时针，为负方向。线框从初始位置到而边进入磁场前瞬间

的过程中感应电流为零。设从油边进入磁场起线框运动的时间为，，加边长为d,则线框进入磁场过程中产生的感应

电动势为

E=tanc

则感应电流为

,EBv(d-vt)tancBv2tancBvdtanc

I=—=-------=-----1H-------------------

RRRR

线框完全进入磁场后一段时间内，线框中的磁通量不变，感应电流为零。

设磁场区域宽度为L,线圈离开磁场的过程中产生的感应电动势为

E-Bvd-v\t——tanc

\v)

Bv(d+L)tanc

R

综上所述可知B正确，ACD错误。

故选B。

6、A

【解析】磁感应强度在0到％内，由法拉第电磁感应定律可得，随着向外磁场的均匀变小，由于磁感应强度随时间变

化率不变，则感应电动势大小不变，感应电流的大小也不变；同理，磁感应强度在%至IJ2%内，由法拉第电磁感应定

律可得，随着向里磁场的均匀变大，由于磁感应强度随时间变化率不变，则感应电动势大小不变，感应电流的大小也

不变；由于磁感应强度是向外在减小，向里在增大.所以由楞次定律可得线圈感应电流是逆时针，由于环中感应电流

沿顺时针方向为正方向，则感应电流为负的

A.图像与分析相符，故A正确。

B.图像与分析不符，故B错误。

C.图像与分析不符，故C错误。

D.图像与分析不符，故D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。分。

7、AC

220&

【解析】由图象知交流电的电压最大值为2200V,有效值为=220V,故A正确；交流电压表测得电阻两端

的电压为有效值，根据原副线圈电压比等于线圈匝数比可知：变压器输出端所接电压表的示数为

U2=^Ui=^-x220=22V,故B错误；由图象读出该交流电的周期为0.02s,根据频率与周期的关系可知：

410

/='=—L=50〃Z,变压器不改变频率，故C正确；变压器的输入功率为P=UI=220W,而输出功率等于输入功

T0.02

率，也为220W,故D错误；

故选AC

【点睛】此题关键是掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，交流电的最大值和有效值之间的关系即可解决本题

8、BD

2汽m

【解析】根据左手定则知粒子。带正电，粒子从。带负电，故A错误；粒子在磁场中做圆周运动的周期：7=一不相

qB

0e0m

同，粒子在磁场中的运动时间：t=—T=—,由于小、q、8都相同，粒子c转过的圆心角。最大，则射入磁场时

LilqB

c的运动时间最大，故B正确；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：

qvB=m—,解得：v=也,粒子的动能后,=」根/=三生二，由于：外8、胆都相同，因此r越大，粒子动

能越大，由图示可知，b的轨道半径r最大，则方粒子动能最大，故C错误；由牛顿第二定律得：qvB=ma,解得加

速度：。=迪=空工，三粒子外8、m都相等，c在磁场中运动的半径最小，c的加速度最小，故D正确.所以

mm'

BD正确，AC错误

9、AC

p

【解析】根据带电粒子经加速后进入速度选择器，速度为口=五粒子可通过选择器，然后进入综，打在S板的不同位

置，根据粒子在匀强磁场中的圆周运动的轨迹，运用左手定则可以判断粒子带正电还是负电，以及速度选择器中的磁

场的方向

详解】粒子垂直磁场向下进入磁场，根据左手定则可知，粒子带正电，故A正确；粒子带正电，则受电场力向右，

E

由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，故5错误；由=得口=高，此时离子受力平衡，可沿直线穿过

B

qv

选择器，故C正确；由2=五高，知&越小，荷质比越大，故D错误

mB（）R

10、BD

【解析】对B受力分析如图：

由相似三角形法可证明两个带电小球任意电量时，都在同一水平面上

mg_N_F]t.

~h~~R~~L

(L为两球连线距离的一半，〃为。点到两球连线的距离)；小球2电量减少，两球间库仑力减小，小球位置下降，且

总在同一水平面。对小球2,由图解法可知，电减小，N减小，小球对碗的压力减小；

A.两带电小球间库仑力增大，与结论不相符，选项A错误；

B.两带电小球间库仑力减小，与结论相符，选项B正确；

C.带电小球2对碗的压力增大，与结论不相符，选项C错误；

D.带电小球2对碗的压力减小，与结论相符，选项D正确；

故选BD.

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.左②.0.96m/s

【解析】口][2].由纸带上点迹分布可知，从左到右点间距逐渐变大，可知重物固定在图示纸带的左端；打B点时纸带

的速度大小为

2

x4C_3.84xlQ-

%m/s=0.96m/s。

2x002

12、①.(1)CABE②.4或4.0Q(2)5.01cm@.5.315(5.310-5.320)mm⑤.(3)甲⑥.

(4)连线如图;

【解析】(1)用欧姆表测电阻要选择合适挡位使指针指在中央刻度线附近，欧姆表换挡后要进行欧姆调零，然后再

测电阻

(2)游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数

(3)根据题意确定滑动变阻器接法，及电流表接法，然后选择实验电路；

(4)根据电路图连接实物电路图

【详解】(1)待测电阻约为几欧姆，用欧姆表测电阻要选择欧姆XI挡，选择挡位后要进行欧姆调零，然后再测电阻,

欧姆表使用完毕要把选择开关置于OFF,由此可知，实验步骤为：CABE；由图示表盘可知，电阻测量值为：4X1=4。；

(2)由图示游标卡尺可知，其示数为：50mm+lX0.1mm=50.1mm=5.01cm,

由图示螺旋测微器可知，其示数为：5mm+31.5X0.01mm=5.315mm

(3)由表中实验数据可知，如果用限流，最小电压为0.6V,而表中电压都到0.10V了，所以肯定用的分压，由此可

知，滑动变阻器应用分压式接法，并由电压表与电流表读数可知，所测电阻阻值较小，因此实验采用的是图甲所示电

路；

(4)根据图甲所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：

【点睛】要掌握螺旋测微器的读数方法；明确电学实验中，当要求电流从零调时，滑动变阻器应用分压式接法；当满

足待测电阻阻值远小于电压表内阻时，电流表应用外接法，当电流表内阻远小于待测电阻阻值时，电流表应用内接法

四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写