上海外國語大學(xué)附屬中學(xué)2024屆物理高二上期中學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

上海外國語大學(xué)附屬中學(xué)2024屆物理高二上期中學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、圖中的D為置于電磁鐵兩極間的一段通電直導(dǎo)線，電流方向垂直于紙面向里．在開關(guān)S接通后，導(dǎo)線D所受磁場力的方向是A．向左 B．向右 C．向上 D．向下2、下列關(guān)于場強(qiáng)和電勢的敘述正確的是（）A．在勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)處處相同，電勢也處處相等B．在正點(diǎn)電荷形成的電場中，離點(diǎn)電荷越遠(yuǎn)，電勢越高，場強(qiáng)越小C．若取無限遠(yuǎn)處電勢為零，等量異種點(diǎn)電荷形成的電場中，兩電荷連線中點(diǎn)的電勢為零，場強(qiáng)不為零D．在任何電場中，場強(qiáng)越大的地方，電勢也越高3、一電場的電場線分布如圖所示，電場中有A、B、C三點(diǎn)，且AB=BC，則下列關(guān)系中正確的是()A．電場強(qiáng)度大小關(guān)系為EA=EC>EBB．電勢C．將一帶負(fù)電粒子由A經(jīng)B移至C點(diǎn)過程中，電場力先做負(fù)功再做正功D．將一帶正電粒子由A經(jīng)B移至C點(diǎn)過程中，電勢能先增大再減小4、下列各物理量中，均屬于矢量的是（）A．路程、速度 B．加速度、重力勢能C．電場強(qiáng)度、安培力 D．磁通量、磁感應(yīng)強(qiáng)度5、如圖為兒童蹦床的照片，兒童綁上安全帶，在兩根彈性繩的牽引下上下運(yùn)動．在兒童從接觸蹦床到最低點(diǎn)的過程中A．蹦床對人的彈力做正功，蹦床的彈性勢能變大B．蹦床對人的彈力做正功，蹦床的彈性勢能變小C．蹦床對人的彈力做負(fù)功，蹦床的彈性勢能變大D．蹦床對人的彈力做負(fù)功，蹦床的彈性勢能變小6、了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，學(xué)會像科學(xué)家那樣觀察與思考往往比掌握知識更重要，下列說法不符合物理學(xué)史實(shí)的是()A．法拉第最早提出電場的概念，并提出用電場線表示電場B．牛頓通過“理想斜面實(shí)驗(yàn)”，推翻了亞里士多德的“力是維持物體運(yùn)動的原因”C．庫侖總結(jié)出了真空中靜止點(diǎn)電荷之間相互作用的規(guī)律D．美國物理學(xué)家密立根最早用油滴實(shí)驗(yàn)精確地測出了元電荷e的電荷量二、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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、如圖所示，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為m和3m的兩物塊甲、乙連接，靜止在光滑的水平面上．現(xiàn)在使甲瞬時獲得水平向右的速度v0＝4m/s，從甲物體開始運(yùn)動，到彈簧再次回復(fù)原長的過程中（）A．乙物體直做加速運(yùn)動，加速度先減小后增大B．甲物體的速度減小到1m/s時，彈簧最短C．彈簧再次回復(fù)原長時，甲物體的速度為2m/sD．彈簧再次回復(fù)原長時，乙物體的速度為2m/s8、在光滑的水平面上有一平行于水平面的靜電場，右圖中O、A是一條直電場線上的兩點(diǎn)，在O點(diǎn)由靜止釋放一電量為，質(zhì)量為0.02kg的帶負(fù)電的小球，其運(yùn)動的v-t圖像如右圖所示，其中A點(diǎn)是圖線切線斜率最大的位置，則下列說法正確的是（）A．由O到A的過程中電勢在升高B．該電場可能是勻強(qiáng)電場C．A點(diǎn)為場強(qiáng)最大的位置，場強(qiáng)大小E=1V/mD．OA兩點(diǎn)間電勢差9、科學(xué)家在研究原子、原子核及基本粒子時，為了方便，常常用元電荷作為電量的單位，關(guān)于元電荷，下列論述中正確的是（）A．1.6×10﹣19C的電量叫元電荷B．把質(zhì)子或電子叫元電荷C．電子帶有最小的負(fù)電荷，其電量的絕對值叫元電荷D．質(zhì)子帶有最小的正電荷，其電量的絕對值叫元電荷10、橫截面積為s的導(dǎo)線中通有電流I，已知導(dǎo)線每單位體積內(nèi)有n個自由電子，每個電子的電量為e，自由電子定向移動的速率是v，則在時間t內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電子數(shù)是（）A．nvtB．nsvtC．IteD．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）為測量“12V,5W”的小電珠在不同電壓下的功率，給定了以下器材：電源：12V，內(nèi)阻不計(jì)；電流表：量程0～0.6A、0～3A，內(nèi)阻約為0.2Ω電壓表：量程0～3V、0～15V，內(nèi)阻約為15kΩ滑動變阻器：0～5Ω，開關(guān)一個，導(dǎo)線若干，實(shí)驗(yàn)要求加在小電珠上的電壓可從0開始調(diào)節(jié).(1)以上四個電路圖你認(rèn)為最合適的是______(2)在本實(shí)驗(yàn)中，電流表的量程可選_________(3)某位同學(xué)測得小電珠的伏安特性曲線如圖所示，某次測量時，電流表讀數(shù)為0.40A，此時小電珠的實(shí)際功率為_____W。12．（12分）探究小組在實(shí)驗(yàn)選材中從實(shí)驗(yàn)室找到一只小燈泡，其額定電壓為2.6V，額定功率模糊不清.于是小組商議通過描繪小燈泡的伏安特性曲線來測定小燈泡的額定功率，實(shí)驗(yàn)時找到了以下器材（導(dǎo)線和開關(guān)除外）：A．電源（約為3.0V，內(nèi)阻約為）B．電流表A（--0.6A，內(nèi)阻為）C．電壓表V（0—1V，內(nèi)阻為）D．定值電阻E.定值電阻F.滑動變阻器(1)在圖甲中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖___；(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，描繪出了如圖乙所示的伏安特性曲線，在0—0.6V內(nèi)圖線為直線，則小燈泡不工作時的電阻為_________；當(dāng)電壓大于0.6V后圖線為曲線，則隨著燈絲兩端電壓的增加，燈絲的電阻逐漸_________（填“增大”、“減小”或“不變”）；根據(jù)圖線可知，小燈泡的額定功率為__________W（結(jié)果保留2位小數(shù)）.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）電磁軌道炮利用電流和磁場的作用使炮彈獲得超高速度，其原理可用來研制新武器和航天運(yùn)載器．電磁軌道炮示意如圖，圖中直流電源電動勢為E，電容器的電容為C．兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為l，電阻不計(jì)．炮彈可視為一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒MN，垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài)，并與導(dǎo)軌良好接觸．首先開關(guān)S接1，使電容器完全充電．然后將S接至2，導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出），MN開始向右加速運(yùn)動．當(dāng)MN上的感應(yīng)電動勢與電容器兩極板間的電壓相等時，回路中電流為零，MN達(dá)到最大速度，之后離開導(dǎo)軌．問：（1）磁場的方向；（2）MN剛開始運(yùn)動時加速度a的大??；（3）MN離開導(dǎo)軌后電容器上剩余的電荷量Q是多少．14．（16分）一根長為L，橫截面積為S的銅棒，兩端電勢差為U，銅棒的電阻為R，銅內(nèi)自由電子密度為n．自由電子電荷量為e，求：（1）通過銅棒的電流I；（2）銅棒內(nèi)的電場強(qiáng)度E；（3）自由電子定向移動的速率v．15．（12分）如圖甲所示，相距d＝15cm的A、B兩極板是在真空中平行放置的金屬板，當(dāng)給他們加上電壓后，它們之間的電場可視為勻強(qiáng)電場．今在A、B兩板之間加上如圖乙所示的交變電壓，交變電壓的周期T＝1.0×10－6s，t＝0時A板的電勢比B板的電勢高，且U0＝1080V，一個比荷的帶負(fù)電荷的粒子在t＝0時刻從B板附近由靜止開始運(yùn)動不計(jì)重力．(1)當(dāng)粒子的位移為多大時，速度第一次達(dá)到最大，最大值是多少？(2)粒子運(yùn)動過程中，將與某一極板相碰撞，求粒子碰撞極板時速度大?。?/p>

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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解題分析】

由右手螺旋定則知，在鐵芯中產(chǎn)生逆時針方向的磁場，即在導(dǎo)線處有從右向左的磁場．由左手定則可以判斷，掌心向右，四指向里，則拇指向下代表所受磁場力向上．答案選C．2、C【解題分析】試題分析：在勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)處處相同，但同一等勢面上電勢處處相等，不是所有的電勢均處處相等，故A錯誤；在正點(diǎn)電荷形成的電場中，根據(jù)E=kQ考點(diǎn)：電勢；電場強(qiáng)度【名師點(diǎn)睛】電場線越密的地方場強(qiáng)越強(qiáng)，越疏的地方，場強(qiáng)越弱．電荷在等勢面上移動，受電場力，但是電場力不做功．等勢面與電場線垂直；解決本題的關(guān)鍵知道等量同種電荷和等量異種電荷周圍電場線的特點(diǎn)，根據(jù)電場線疏密比較場強(qiáng)的強(qiáng)弱，根據(jù)電場線方向確定電勢的高低。3、D【解題分析】由電場線分布可知EA=EC<EB，A錯誤；根據(jù)等勢面與電場線垂直，以及電場的對稱性作出等勢面，可知A、C在同一等勢面上，B點(diǎn)電勢高于A、C點(diǎn)電勢，

B正確；故，，將一帶負(fù)電粒子由A經(jīng)B移至C點(diǎn)過程中，電場力先做正功再做負(fù)功，C錯誤；將一帶正電粒子由A經(jīng)B移至C點(diǎn)過程中，電場力先做負(fù)功再做正功，電勢能先增大再減小，D正確．故選D.4、C【解題分析】

A．路程是只有大小沒有方向的標(biāo)量，速度是有大小又有方向的矢量，故A錯誤；B．加速度是有大小又有方向的矢量，重力勢能只有大小沒有方向，故B錯誤；C．電場強(qiáng)度、安培力都是有大小又有方向的矢量，故C正確；D．磁通量是只有大小沒有方向的標(biāo)量，磁感應(yīng)強(qiáng)度是有大小又有方向的矢量，故D錯誤。故選C。5、C【解題分析】

由題中“兩根彈性繩的牽引下上下運(yùn)動”可知，本題考查彈力做功和彈性勢能的變化，根據(jù)對物體運(yùn)動過程的分析可解答本題?！绢}目詳解】AB、從從接觸蹦床到最低點(diǎn)的過程中，彈力和兒童的運(yùn)動方向相反，多以蹦床對人的彈力做負(fù)功，AB錯誤；CD、由于彈力做負(fù)功，因此蹦床的彈性勢能變大，故C正確D錯誤。6、B【解題分析】試題分析：最早提出電場概念的是法拉第，并提出了用電場線形象表示電場的思想；伽利略通過“理想斜面實(shí)驗(yàn)”，推翻了亞里斯多德的“力是維持物體運(yùn)動的原因”；庫侖總結(jié)出了真空中靜止點(diǎn)電荷之間相互作用的規(guī)律即庫侖定律；美國物理學(xué)家密立根最早用油滴實(shí)驗(yàn)精確地測出了元電荷e的電荷量為．選項(xiàng)B正確．考點(diǎn)：此題考查了物理學(xué)史．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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、BD【解題分析】

A.彈簧從原長開始被壓縮到恢復(fù)原長的過程，乙物體受到的彈力始終向右，所以乙物體一直做加速運(yùn)動，彈力先增大后減小，所以加速度先增大后減小，故A錯誤；B.由動量守恒定律得：解得：此時甲、乙速度相等，所以彈簧最短，故B正確；CD.彈簧再次回復(fù)原長時，設(shè)甲、乙的速度分別為、，由動量守恒定律得：由機(jī)械能守恒定律得：聯(lián)立解得：，故C錯誤，D正確．8、ACD【解題分析】

A：小球由O到A做加速運(yùn)動，受的電場力方向由O指向A，小球帶負(fù)電，電場方向由A指向O，逆著電場線方向電勢升高，由O到A的過程中電勢在升高；故A正確．B：小球由O到A做變加速運(yùn)動，受的電場力大小變化，故該電場不是勻強(qiáng)電場；故B錯誤．C：A點(diǎn)是圖線切線斜率最大的位置，即A點(diǎn)時小球的加速度最大，又，即A點(diǎn)為場強(qiáng)最大的位置；由圖象得：；故C正確．D：小球從靜止由O到A時獲得的速度，據(jù)動能定理：得：；故D正確．9、ACD【解題分析】1.6×10-19C的電量叫元電荷，故A正確；由元電荷定義：將電子或質(zhì)子所帶電量的絕對值稱為元電荷，而不是把質(zhì)子或電子叫元電荷，故B錯誤，CD正確．所以ACD正確，B錯誤．

10、BC【解題分析】電流可以表示為：I＝ensv＝Net解得：N=nsvt；N＝Ite，故BC正確，AD錯誤，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、(1)A(2)0～0.6A(3)2.4【解題分析】

（1）小電珠上的電壓可從0開始調(diào)節(jié)，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法；燈泡正常發(fā)光時的電阻R=U2/R=122/5=28.8Ω，R/RA=28.8/0.2=144；RV/R=15000/28.8=520，RVR＞RRA，電流表選擇外接法，故選圖A所示電路．

（3）電流表讀數(shù)為0.40A時，此時小電珠的電壓為6.0U，則實(shí)際功率為P=IU=2.4W?！绢}目點(diǎn)撥】本題關(guān)鍵明確電流表內(nèi)外接法和滑動變阻器的分壓、限流接法的選擇原則，要想得到從0開始連續(xù)可調(diào)的電壓時必須用分壓電路；當(dāng)電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測電阻阻值時，用電流表外接。12、3.0增大1.22【解題分析】

(1)[1]燈泡額定電壓為2.6V，電壓表量程為1V，電壓表應(yīng)與定值電阻R2串聯(lián)改裝成3V的電壓表，由于電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，描繪燈泡伏安特性曲線電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：(2)[2]在0～0.6V內(nèi)圖線為直線，由圖示圖象可知，小燈泡不工作時的電阻[3]當(dāng)電壓大于0.6V后圖線為曲線，隨燈絲兩端電壓增加，通過燈泡的電流增加，圖線上各點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)的連線斜率減小即電阻增大，即燈絲的電阻逐漸增大；[4]由圖示圖象可知，燈泡額定電壓2.6V對應(yīng)的電流I=0.47A，小燈泡的額定功率：P=UI=2.6×0.47W≈1.22W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、（1）垂直于導(dǎo)軌平面向下；（2）（3）【解題分析】

（1）電容器充電后上板帶正電，下板帶負(fù)電，放電時通過MN的電流由M到N，欲使炮彈射出，安培力應(yīng)沿導(dǎo)軌向右，根據(jù)左手定則可知磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面向下．（2）電容器完全充電后，兩極板間電壓為E，根據(jù)歐姆定律，電容器剛放電時的電流：炮彈受到的安培力：根據(jù)牛頓第二定律：解得加速度（3）電容器放電前所帶的電荷量開關(guān)S接2后，MN開始向右加速運(yùn)動，速度達(dá)到最大值vm時，MN上的感應(yīng)電動勢：最終電容器所帶電荷量設(shè)在此過程中MN的平均電流為，MN上受到的平均安培力：由動量定理，有：又：整理的：最終電容器所帶電荷量14、（1）（2）（3）【解題分析】（1）根據(jù)歐姆定律可以得到：通過銅棒的電流；（2）根據(jù)電勢差與場強(qiáng)的關(guān)系可以得到：銅棒內(nèi)的電場強(qiáng)度；（3）設(shè)銅導(dǎo)線中自