上海金山中學(xué)2024屆物理高二上期中學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

上海金山中學(xué)2024屆物理高二上期中學(xué)業(yè)水平測試試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、下列x-t圖象中，表示物體做勻速直線運(yùn)動的是（）A． B．C． D．2、如圖所示，框架面積為S，框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向垂直，則下列關(guān)于穿過平面的磁通量的情況中，不正確的是()A．如圖所示位置時(shí)等于BSB．若使框架繞OO′轉(zhuǎn)過60°角，磁通量為BSC．若從初始位置轉(zhuǎn)過90°角，磁通量為零D．若從初始位置轉(zhuǎn)過180°角，磁通量變化為2BS3、如圖所示，一個(gè)帶負(fù)電的金屬圓環(huán)繞軸OO′以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，在環(huán)左側(cè)軸線上的小磁針最后平衡時(shí)，A．N極豎直向上B．N極水平向左C．N極水平向右D．N極垂直紙面向里4、中子星是恒星演化過程的一種可能結(jié)果，它的密度很大．現(xiàn)有一可視為均勻球體的中子星，觀測到它的自轉(zhuǎn)周期為T=s，要維持該星體的保持穩(wěn)定，不致因自轉(zhuǎn)而瓦解的最小密度ρ約是（引力常量G=6.67×10﹣11m3/kg?s2）（）A．ρ=1.27×1014kg/m3 B．ρ=1.27×1013kg/m3C．ρ=1.27×1015kg/m3 D．ρ=1.27×1016kg/m35、下列說法正確的是A．電源電動勢在數(shù)值上等于電源搬運(yùn)單位正電荷由正極經(jīng)由外電路運(yùn)動到負(fù)極所做的功B．電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，僅與材料有關(guān)，與溫度、壓力等外界因素?zé)o關(guān)C．點(diǎn)電荷是理想化模型，只有帶電量小的帶電體才可以看成點(diǎn)電荷D．電容是表征電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，但電容的大小并不是由Q(帶電荷量)或U(電壓)決定的6、關(guān)于閉合電路的性質(zhì)，以下說法正確的是（）A．電源短路時(shí)，輸出電流無限大B．電源斷路時(shí)，路端電壓無限大C．外電路電阻越大，輸出電流越大D．外電路電阻越大，路端電壓越大二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，A、B兩點(diǎn)各放一電荷量均為Q的等量異種電荷，有一豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿在兩電荷連線的垂直平分線上，a、b、c是桿上的三點(diǎn)，且ab＝bc＝l，b、c關(guān)于兩電荷連線對稱．質(zhì)量為m、帶正電荷q的小環(huán)套在細(xì)桿上，自a點(diǎn)由靜止釋放，則（）A．小環(huán)通過b點(diǎn)時(shí)速度為B．小環(huán)通過c點(diǎn)時(shí)速度為C．小環(huán)從b到c速度可能先減小后增大D．小環(huán)做勻加速直線運(yùn)動8、如圖所示，平行板電容器A、B間有一帶電油滴P正好靜止在極板正中間，現(xiàn)將兩極板間稍錯(cuò)開一些，其它條件不變。則（）A．油滴將靜止不動，電流計(jì)中電流由a流向bB．極板帶電量減少，兩板間電勢差和場強(qiáng)不變C．油滴將向上加速，電流計(jì)中電流由b流向aD．油滴將向下加速，電流計(jì)中電流由a流向b9、如圖，充電后的平行板電容器水平放置（與電源斷開），電容為C，板間距離為d，上極板正中央有一小孔．質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球從小孔正上方高h(yuǎn)處由靜止開始下落，穿過小孔到達(dá)下極板處的P點(diǎn)時(shí)速度恰為零（空氣阻力忽略不計(jì)，極板間電場可視為勻強(qiáng)電場，重力加速度為g）．下列說法正確的是A．電容器所帶電荷量B．電容器板間的電場強(qiáng)度C．若下板下移的距離，小球到達(dá)P點(diǎn)（原下板處）時(shí)速度恰為零D．若下板水平右移一小段距離，小球到達(dá)下板處時(shí)速度恰為零10、一個(gè)電子只在電場力作用下從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的軌跡如圖中虛線所示，圖中一組平行實(shí)線可能是電場線，也可能是等勢線，下列說法中正確的是()A．如果實(shí)線是電場線，則a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的電勢高B．如果實(shí)線是等勢線，則a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)的電勢高C．如果實(shí)線是電場線，則電子在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的電勢能大D．如果實(shí)線是等勢線，則電子在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的電勢能小三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮。弥匚锖蛫A子的總質(zhì)量m=1kg。在實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，對紙帶中連續(xù)的四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)A、B、C、D的測量結(jié)果如圖乙所示。（1）為盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)選用____________________（選填“電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”或“電火花計(jì)時(shí)器”）。（2）從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)到打下C點(diǎn)的過程中，重物（包括夾子）的重力勢能的減少量為______J，動能的增加量為_________J。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）12．（12分）某同學(xué)利用如圖甲所示電路測定電源的電動勢和內(nèi)電阻。實(shí)驗(yàn)中電壓表和電流表都是理想電表。閉合開關(guān)S后，變阻器的滑動觸頭P由變阻器的一端滑到另一端的過程中，兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化情況分別如圖乙的U—I圖像中直線a、b所示。（1）若滑動觸頭P由變阻器的一端滑到另一端過程中，電壓表V2的示數(shù)一直增大，可知滑動觸頭P由_________端滑到_________端（用電路中的字母“c”、“d”表示）；（2）通過分析可知，圖乙中的圖線__________（填“a”、或“b”）表示電壓表V1示數(shù)隨電流表A示數(shù)變化的關(guān)系；（3）根據(jù)U—I圖像中坐標(biāo)軸所標(biāo)出的數(shù)據(jù)，可以求出電源電動勢E和內(nèi)電阻r，其中內(nèi)電阻r=_______________（用圖中給出的坐標(biāo)值表示）；四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，間距為d的平行金屬板間電壓恒定．初速度為零的電子經(jīng)電壓U0加速后，沿兩板間的中心線進(jìn)入板間電場，電子恰好從下極板邊緣飛出，飛出時(shí)速度的偏向角為θ．已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，電子重力不計(jì)，求：（1）電子剛進(jìn)入板間電場時(shí)的速度大小v0；（2）電子通過兩極板間的過程中，電場力做的功W；（3）平行金屬板間的電場強(qiáng)度大小E．14．（16分）如圖甲所示，水平虛線下方有垂直于紙面方向的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定磁場方向垂直于紙面向里為正，邊長分別為L、2L的單匝長方形導(dǎo)體閉合線框用絕緣細(xì)線懸掛，線框一半位于磁場內(nèi)，力傳感器記錄了細(xì)線拉力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖丙，設(shè)重力加速度為g，圖中B0、F0、T是已知量．求：（1）0～T時(shí)間內(nèi)線框內(nèi)的感應(yīng)電動勢E和線框的電阻R；（2）若某時(shí)刻起磁場不再變化，磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為B0，剪斷細(xì)線，結(jié)果線框在上邊進(jìn)入磁場前已經(jīng)做勻速運(yùn)動，求線框從開始下落到上邊剛到虛線位置過程中產(chǎn)生的電熱Q.15．（12分）如圖所示，在第三、第四象限存在電場強(qiáng)度為E，方向與x軸成=60°的勻強(qiáng)電場，在第一象限某個(gè)區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場，x軸上的P點(diǎn)處在磁場的邊界上，現(xiàn)有一群質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子在紙面內(nèi)以速度v（0≤v≤）垂直于x軸從P點(diǎn)射入磁場．所有粒子均與x軸負(fù)方向成=30°角進(jìn)入勻強(qiáng)電場中，其中速度最大的粒子剛好從坐標(biāo)原點(diǎn)O射入電場，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用力，第二象限為無場區(qū)，求：（1）P點(diǎn)的坐標(biāo)；（2）速度最大的粒子自P點(diǎn)開始射入磁場到離開電場所用的時(shí)間；（3）磁場區(qū)域的最小面積．

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解題分析】

在x-t圖像中，傾斜程度代表運(yùn)動快慢即速度大小，因此勻速直線運(yùn)動應(yīng)該為一條過原點(diǎn)的傾斜直線，故C正確，ABD錯(cuò)誤．2、B【解題分析】

圖示時(shí)刻，線圈與磁場垂直，穿過線圈的磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與線圈面積的乘積．當(dāng)它繞軸轉(zhuǎn)過θ角時(shí)，線圈在磁場垂直方投影面積為Scosθ，磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與這個(gè)投影面積的乘積．線圈從圖示轉(zhuǎn)過90°時(shí)，磁通量為0，磁通量的變化量大小等于初末位置磁通量之差．【題目詳解】A項(xiàng)：線圈與磁場垂直，穿過線圈的磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與線圈面積的乘積．故圖示位置的磁通量為φ=BS，故A正確；B項(xiàng)：使框架繞OO′轉(zhuǎn)過60°角，則在磁場方向的投影面積為S/2則磁通量為BS/2，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：線圈從圖示轉(zhuǎn)過90°的過程中，S垂直磁場方向上的投影面積逐漸減小，故磁通量逐漸減小，當(dāng)線圈從圖示轉(zhuǎn)過90°時(shí)，磁通量為0，故C正確；D項(xiàng)：從初始位置轉(zhuǎn)過180°角，磁通量變化為△?=BS-（-BS）=2BS，故D正確．本題選錯(cuò)誤的，故選B．【題目點(diǎn)撥】本題要知道對于勻強(qiáng)磁場中磁通量計(jì)算的一般公式φ=BScosθ，θ是線圈與磁場垂直方向的夾角．夾角變化，磁通量也會變化，注意磁通量要分清穿過線圈的正反面．3、B【解題分析】帶負(fù)電金屬環(huán)，如圖所示的旋轉(zhuǎn)．則金屬環(huán)的電流方向與旋轉(zhuǎn)方向相反．再由右手螺旋定則可知金屬環(huán)磁極的方向：左端N極，右端S極．因此小磁針N極沿軸線向左．故B正確，ACD錯(cuò)誤；故選B．點(diǎn)睛：本題考查右手螺旋定則及磁極間的相互作用，要求能熟練準(zhǔn)確的應(yīng)用右手螺旋定則．注意電流的方向與負(fù)電荷的運(yùn)動方向相反．4、A【解題分析】解：要維持該星體的保持穩(wěn)定，則中子星上半徑為R處的質(zhì)量為m的物體隨中子星自轉(zhuǎn)時(shí)所需向心力不大于它受到的萬有引力；萬有引力相當(dāng)于質(zhì)量的物體距m為R時(shí)對m的萬有引力，故有：；所以，，所以，，故A正確，BCD錯(cuò)誤；點(diǎn)睛：星體不解體的臨界條件是萬有引力完全用來提供向心力．5、D【解題分析】

電源電動勢在數(shù)值上等于電源搬運(yùn)單位正電荷由負(fù)極經(jīng)由內(nèi)電路運(yùn)動到正極所做的功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，與材料有關(guān)，與溫度、壓力等外界因素都有關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；點(diǎn)電荷是理想化模型，只有當(dāng)帶電體的電量與所研究的問題相比可以忽略不計(jì)時(shí)帶電體才可以看成點(diǎn)電荷，所以帶電量小的不一定能看做點(diǎn)電荷，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電容是表征電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，電容的大小是由電容器本身決定的，并不是由Q(帶電荷量)或U(電壓)決定的，選項(xiàng)D正確；故選D.6、D【解題分析】由于電源由內(nèi)阻，所以電源短路時(shí)，輸出電流不是無限大，A錯(cuò)；電源斷路時(shí)，路端電壓等于電源電動勢，B錯(cuò)；由串聯(lián)分壓原理可知外電路電阻越大，路端電壓越大，D對；二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AD【解題分析】

A、D圖中ac是一條等勢線，小環(huán)下落過程中電場力不做功，而在豎直方向小環(huán)只受到重力作用，故小環(huán)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動．由初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的速度與位移關(guān)系可得：即：，AD正確．B、由初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的速度與時(shí)間關(guān)系可得：，B錯(cuò)誤．C、中垂線上各點(diǎn)的合場強(qiáng)均為水平向右，與環(huán)的運(yùn)動方向垂直，導(dǎo)致電場力不做功，而在豎直方向小環(huán)只受到重力作用，小環(huán)從b到c速度不斷增加，故C錯(cuò)誤．8、AB【解題分析】

將兩極板稍錯(cuò)開一些，由于電勢差不變，d不變，則根據(jù)知，電場強(qiáng)度不變，電場力不變，油滴不動；根據(jù)得，S減小，則電容變小，U不變，根據(jù)Q=CU知，電荷量減小，則電流計(jì)中的電流由a流向b；A．油滴將靜止不動，電流計(jì)中電流由a流向b，與結(jié)論相符，選項(xiàng)Ａ正確；B．極板帶電量減少，兩板間電勢差和場強(qiáng)不變，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．油滴將向上加速，電流計(jì)中電流由b流向a，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)Ｃ錯(cuò)誤；D．油滴將向下加速，電流計(jì)中電流由a流向b，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)Ｄ錯(cuò)誤；9、BC【解題分析】對從釋放到到達(dá)下極板處過程由動能定理得：，解得：，電容器兩極板間的電壓為：，電容器的帶電量為：，故A錯(cuò)誤，B正確；由題意知，電容器的電量不變，根據(jù)、和，得，當(dāng)下板向下移動時(shí)電場強(qiáng)度不變，根據(jù)動能定理可知，小球從相同高度的釋放，到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度恰好為零；當(dāng)下板水平右移一小段距離，面積S減小，故電場強(qiáng)度增大，下落相同的距離，電場力做的負(fù)功更多，故小球在到達(dá)下板前速度已經(jīng)為零，故AD錯(cuò)誤，BC正確，故選BC.【題目點(diǎn)撥】對從釋放到到達(dá)下極板處過程運(yùn)用動能定理列式求解電場強(qiáng)度，然后根據(jù)Q=CU求解電容器的帶電量，根據(jù)、和，分析各種情況下電場強(qiáng)度的變化，再根據(jù)動能定理分析小球下落的速度．10、BCD【解題分析】

由電子的軌跡彎曲方向判斷電子所受的電場力方向，確定電場線的方向，判斷電勢高低．勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)處處大小相等．根據(jù)電場力方向與電子速度方向的夾角，判斷電場力對電子做正功還是負(fù)功，確定電子在a點(diǎn)與b點(diǎn)動能的大?。绢}目詳解】AC、若圖中實(shí)線是電場線，電子所受的電場力水平向右，電場線方向水平向左，則a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)低，由于從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)電場力做正功，所以電子的電勢能減小，所以電子在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的電勢能大，故A錯(cuò)誤，C正確；BD、若實(shí)線是等勢面，由于電場線與等勢面垂直，電子所受電場力方向向下，則電場線方向向上，則a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)高。從a到b電子做負(fù)功，所以電勢能增加，則電子在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的電勢能小，故BD正確；故選BCD。【題目點(diǎn)撥】物體做曲線運(yùn)動時(shí)，所受合力指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，根據(jù)軌跡的彎曲方向要能判斷出物體合力的大致方向．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、電火花計(jì)時(shí)器0.7430.719【解題分析】

（1）[1]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，這樣能減少摩擦阻力的影響，而且效果好；（2）[2][3]從B到C過程，重物的重力勢能減少量，利用勻變速直線運(yùn)動的推論得：，，從B到C過程，重物動能增加量；12、（1）d，c；（2）a；（3）r=U1【解題分析】

（1）電壓表V2的示數(shù)一直增大，故電流不斷增加，