上海市莘庄中学2025届物理高二上期中监测试题含解析

上海市莘庄中学2025届物理高二上期中监测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、在如图所示的电路中，电源电压U恒定不变，当S闭合时电阻R1消耗的电功率为P1，当S断开时R1消耗的电功率为P2，P1：P2＝9：4，则下列判断正确的是A．电阻R1与R2的比值是2：1B．电阻R1与R2的比值是1：2C．电阻R1与R2的比值是3：2D．电阻R1与R2的比值是2：32、下列说法正确的是（）A．物体带电一定指带有多余的电子B．物体所带电荷量可能是1.5eC．摩擦起电实质是电荷从一个物体转移到另一个物体D．物体不带电，说明物体中没有电荷3、如图所示为空腔球形导体（不带电），现将一个带正电的小金属球放入腔内，静电平衡时，图中A、B、C三点的电场强度E和电势φ的关系是A．B．C．D．4、某导体中的电流随其两端的电压变化，如图实线所示，则下列说法中错误的是（）A．加5V电压时，导体的电阻是5ΩB．加12V电压时，导体的电阻是8ΩC．由图可知，随着电压增大，导体的电阻不断减小D．由图可知，随着电压减小，导体的电阻不断减小5、如图，平行板电容器板间电压为U，板间距为d，两板间为匀强电场，让质子流以初速度v0垂直电场射入，沿a轨迹落到下板的中央，现只改变其中一条件，让质子沿b轨迹落到下板边缘，则可以将A．开关S断开B．初速度变为2v0C．板间电压变为D．竖直移动上板，使板间距变为2d6、在匀强磁场中，垂直磁场方向放入一个面积为3×10-2m2的线框，若穿过线框所围面积的磁通量为6×10-3Wb，则磁感应强度的大小等于A．0.2TB．0.4TC．0.8TD．1.2T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、在绕地球做匀速圆周运动的航天器中，物体处于完全失重状态，可以形成一种“重力屏蔽状态”，在航天器中建立电学实验室，可以有效消除常态下重力的影响，空腔导体内部可以实现屏蔽，在空腔导体内部建立物理实验室，可以有效消除外电场的干扰，下列说法错误的是（）A．场是物质存在的形式B．航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中不存在重力C．外电场在空腔导体的内部产生的场强为0，所以外电场被屏蔽D．在外电场作用下处于静电平衡的空腔导体，其内部的总电场强度为08、对于场强，本节出现了E=Fq和A．q表示场中的检验电荷，Q表示场源电荷B．E随q的增大而减小，随Q的增大而增大C．第一个公式适用于包括点电荷在内的所有场源的电场求场强，且E的方向和F一致D．从第二个公式看，拿走Q后，E就不存在了9、如图(a)所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷．t=0时，甲静止，乙以初速度6m/s向甲运动．此后，它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触)，它们运动的v-t图象分别如图(b)中甲、乙两曲线所示．则由图线可知（）A．两电荷的电性一定相反B．t1时刻两电荷的电势能最大C．0~t2时间内，两电荷的静电力先增大后减小D．0~t3时间内，甲的动能一直增大，乙的动能一直减小10、如图所示，在点电荷Q形成的电场中，带电粒子q仅受电场力作用，运动轨迹为MEGFN曲线，其中G点与等势面a相切，E、F两点在等势面b上，M、N两点在等势面c上．则以下判断正确的是（）A．q与Q电性相同B．带电粒子在G点电势能最小C．带电粒子在M点动能大于F点D．带电粒子在E点电势能小于N点三、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）如图甲所示，游标卡尺读数为_________mm，如图乙所示，螺旋测微器读数为_________mm．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）有一金属丝,长1米,电阻为15欧.现将金属丝两端连接成一个闭合圆环,在圆环上取两点P.Q.已知短圆弧长20厘米,(1)P.Q之间的电阻。(2)若在圆环上P.Q两点加上10伏的电压,请你计算通过P.Q长圆弧和短圆弧中的电流。14．（16分）如图所示，真空中两个相同的小球带有等量同种电荷，质量均为m，分别用长为L的绝缘细线悬挂于绝缘天花板的一点，当平衡时B球偏离竖直方向60°，A竖直悬挂且与绝缘墙接触。（重力加速度为g，静电力常量为k）求：(1)小球的带电荷量和墙壁受到的压力．(2)两条细线的拉力15．（12分）光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外还具有动量。由狭义相对论可知，一定的质量与一定的能量相对应，其中为真空中光速。（1）已知某单色光的频率为，波长为，该单色光光子的能量，其中为普朗克常量。试借用质子、电子等粒子动量的定义动量=质量×速度，推导该单色光光子的动量。（2）光照射到物体表面时，如同大量气体分子与器壁的频繁碰撞一样，将产生持续均匀的压力，这种压力会对物体表面产生压强，这就是“光压”，用表示。一台发光功率为的激光器发出一束某频率的激光，光束的横截面积为。当该激光束垂直照射到某物体表面时，假设光全部被吸收，试写出其在物体表面引起的光压的表达式。（3）设想利用太阳光的“光压”为探测器提供动力，将太阳系中的探测器送到太阳系以外，这就需要为探测器制作一个很大的光帆，以使太阳光对光帆的压力超过太阳对探测器的引力，不考虑行星对探测器的引力。一个质量为的探测器，正在朝远离太阳的方向运动。已知引力常量为，太阳的质量为，太阳单位时间辐射的总能量为。设帆面始终与太阳光垂直，且光帆能将太阳光一半反射，一半吸收。试估算该探测器光帆的面积应满足的条件。

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【解析】

当S闭合时电阻R1消耗的电功率为P1，则有当S断开时R1消耗的电功率为P2P1：P2＝9：4联立以上三式可得故A正确，BCD错误。故选A。2、C【解析】

物体带电可能是得到电子，也可能是失去电子，故A错误。物体所带电量只能是元电荷的整数倍，故B错误；摩擦起电实质是电荷的转移，即电子从一个物体转移到另一个物体，故C正确。物体不带电，说明物体中的正负电荷相等，并非没有电荷，选项D错误；故选C.3、D【解析】

当静电平衡时，空腔球形导体内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷，画出电场线的分布如图．由于A处电场线较密，B处电场线较疏，C处场强为零，则．根据顺着电场线方向电势降低，整个空腔球形导体是一个等势体，表面是一个等势面，分析可知电势关系是，D正确．【点睛】本题抓住处于静电平衡导体的特点：导体是等势体，内部场强为零．比较场强大小和电势高低常常画电场线，形象直观地判断．4、C【解析】

A、加5V的电压时，电流为1.0A，则由欧姆定律可知，R=UI=51B、加12V的电压时，电流为1.5A，则可得电阻为:R=UI=C、由图可知，随电压的增大，图象的斜率减小，则可知导体的电阻越来越大，故C错误；D、随着电压的减小，导体的电阻减小，故D正确；本题选择错误的故选C.【点睛】本题考查欧姆定律的应用；注意伏安特性曲线的性质，能从图象中得出电阻的变化．5、B【解析】

A.开关S断开，电容器极板电荷量不变，电容器电容不变，电容器两极板间电压不变，场强不变，质子所受电场力不变，加速度不变，所以仍落到下板的中央，故A错误；B.将初速度变为，质子加速度不变，运动时间不变，质子的水平位移变为原来的2倍，沿轨迹落到下板边缘，故B正确；C.当板间电压变为时，场强变为原来的，电场力变为原来的，加速度变为原来的，根据知，时间为原来的倍，由知水平位移为原来的倍，所以不可能到达下板边缘，故C错误；D.竖直移动上板，使板间距变为，则板间场强变为原来的，电场力为原来的，加速度为原来的，根据知时间为原来的倍，水平位移为原来倍，不能到达下板边缘，故D错误。6、A【解析】根据磁通量的定义：，，故A正确，BCD错误。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【解析】

场是看不见，摸不着，但是物质形态存在的，所以A正确；航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中物体间没有相互作用力，但仍存在重力，所以B错误；外电场在空腔导体的内部产生的场强，与感应电荷在内部的电场强度相互叠加后为0，所以C错误；由于静电屏蔽作用，导体的外壳就会对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受外部电场的影响，所以导体腔内任意点的场强为零，D正确．8、AD【解析】试题分析：在公式E=Fq中q表示试探电荷，公式E=kQr2表示场源电荷，A正确；电场强度不随试探电荷的变化而变化，只和电场本身性质有关，B错误；公式E=考点：考查了电场强度【名师点睛】场强的两个公式E=Fq和9、BC【解析】

A、由图像看出,甲从静止开始与乙同向运动,说明甲受到了乙的排斥力作用,则知两电荷的电性一定相同.故A错误.

B、由于甲乙之间是排斥力，所以当甲乙之间的距离减小时说明电场力做负功，电势能增大，结合图像可知在t1时电势能由最大值，故B正确；C、图像包围的面积代表甲乙走过的位移，从图像上可以看出在0～t2时间内甲乙之间的距离先减小后增大，所有静电力先增大后减小，故C正确；D、0～t3时间内，甲的动能一直增大，乙的动能先减小后反向增大，故D错误；故选BC点睛：会结合图像找到甲乙位移之间的关系，并利用静电力做功找到电势能变化规律．10、AC【解析】试题分析：由力学知识可知，物体受到的合力指向轨迹的内侧，根据轨迹的弯曲方向判断出带电粒子与点电荷是同种电荷，存在静电斥力．根据力与速度方向关系可分析做功的正负．解：A、由图可知，粒子受静电斥力的作用，MG段电场力与速度方向的夹角为钝角，电场力做负功，GN段电场力与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功．因此q与Q电性相同，且G点电势能最大，故A正确，B错误；C、由题意可知，E与F在同一等势线上，而粒子从M到E，电场力做负功，电势能增加，所以在M点电势能小于F点，则在M点动能大于F点，故C正确．D、同理可知，M与N点是等电势的，所以粒子在E点电势能大于N点，故D错误；故选AC【点评】本题考查运用力学知识分析电场中轨迹问题的能力．电场力具有力的共性，判断电场力做功的正负，按照功的公式，分析电场力与速度方向的夹角来判断．及学会由电场力做功的正负来确定电势能的增加与否．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、50.150.730【解析】

[1]游标卡尺读数为：5cm+0.05mm×3=50.15mm；[2]螺旋测微器读数为：0.5mm+0.01mm×23.0=0.730mm．12、A【解析】（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、（1）2.4Ω（2）0.83A；3.3A【解析】

（1）据电阻定律，导体的电阻与长度成正比，故短弧的电阻为：R