上海中学2024届高二物理第一学期期中质量检测模拟试题含解析

上海中学2024届高二物理第一学期期中质量检测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、如图所示的装置中，木块B、C与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，并将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块B、C和弹簧合在一起作为研究对象（系统），则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中（）A．动量守恒、机械能守恒 B．动量不守恒、机械能不守恒C．动量守恒、机械能不守恒 D．动量不守恒、机械能守恒2、关于电场，下列说法正确的是：（）A．由EF/q可知，若q减半，则该处电场强度变为原来的2倍B．电场中某一点的电场强度的大小和方向与试探电荷无关C．电场强度的单位是库/牛D．电场中任何一点的电场强度的方向可以任意确定3、用电器与电源相距L，线路上电流强度为I，为使输电线上的电压损失不超过U，已知输电线的电阻率为ρ，那么输电线的横截面积最小值应是()A． B． C． D．4、如图所示，一被吊着的空心的均匀球壳内装满了细沙，底部有一阀门，打开阀门让细沙慢慢流出的过程中，球壳与球壳内剩余细沙组成的系统的重心将会（）A．一直下降 B．一直不变C．先下降后上升 D．先上升后下降5、两个完全相同的金属小球，带电量之比为1：3，相距为r，视为点电荷，相互间的斥力大小为F，两小球相互接触后将其距离变为，则两球间库仑力的大小为（）A．F B．F C．F D．6、氘核和α粒子从初速度为零的状态，经过电压为U的电场加速之后，它们的速度分别为v1和v2，则有()A．v1＝v2 B．v1＝2v2 C．v1＝3v2 D．2v1＝v2二、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、一根轻质杆长为2L，可绕固定于中点位置处的轴在竖直面内自由转动，杆两端固定有完全相同的小球1和小球2，它们的质量均为m，带电荷量分别为+q和–q，整个装置放在如图所示的关于竖直线对称的电场中。现将杆由水平位置静止释放，让小球1、2绕轴转动到竖直位置A、B两点，设A、B间电势差为u，该过程中()A．小球2受到电场力变小B．小球1电势能减少量小于uqC．小球1、2的机械能总和增加量小于uqD．小球1、2的动能总和增加了uq8、如图所示的真空空间中，仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷，则图中a，b两点电场强度和电势均相同的是（）A． B．C． D．9、如图所示是一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路，开关S闭合．一带电液滴悬浮在两板间P点不动，下列说法正确的是（

）A．带电液滴带正电B．增大两极板距离的过程中，电阻R中有从b到a的电流C．断开S，减小两极板正对面积的过程中，液滴将加速上升D．断开S，减小两极板距离过程中，液滴静止不动10、如图所示，M是一个小型理想变压器，原、副线圈匝数之比，接线柱a、b接正弦交变电源，电压．变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为半导体热敏材料制成的传感器（电阻随温度升高而减小），R1为一定值电阻。下列说法正确的是（）A．电压表示数为22VB．当所在处出现火警时，电压表的示数变大C．当所在处出现火警时，电流表A的示数变小D．当所在处出现火警时，电阻R1的功率变大三、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）如图为“研究电磁感应现象”的实验装置，电键合上前小螺线管已插入到大螺线管中。（1）将图中所缺的导线补接完整_________；（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下，那么合上电键后将小螺线管迅速抽出时，灵敏电流计指针将向__________(“左”或“右”)偏转。将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动，则灵敏电流计指针将向___________(“左”或“右”)偏转。12．（12分）两位同学用如图所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．（1）实验中必须满足的条件是________．A．斜槽轨道尽量光滑以减小误差B．斜槽轨道末端的切线必须水平C．入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下D．两球的质量必须相等（2）测量所得入射球A的质量为mA，被碰撞小球B的质量为mB，图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放，找到其平均落点的位置P，测得平抛射程为OP；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与小球B相撞，分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N，测得平抛射程分别为OM和ON．当所测物理量满足表达式_________________时，即说明两球碰撞中动量守恒；如果满足表达式_______________时，则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞．（1）乙同学也用上述两球进行实验，但将实验装置进行了改装：如图12所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球A、球B与木条的撞击点．实验时，首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为B′；然后将木条平移到图中所示位置，入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点P′；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与球B相撞，确定球A和球B相撞后的撞击点分别为M′和N′．测得B′与N′、P′、M′各点的高度差分别为h1、h2、h1．若所测物理量满足表达式_________________时，则说明球A和球B碰撞中动量守恒．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）如图所示，用一根绝缘细线悬挂一个带电小球，小球的质量为m，电量为q，现加一水平的匀强电场，平衡时绝缘细线与竖直方向夹θ角。（1）试求这个匀强电场的场强E大小；（2）如果将电场方向顺时针旋转θ角、大小变为E′后，小球平衡时，绝缘细线仍与竖直方向夹θ角，则E′的大小又是多少？14．（16分）如图所示的电路中，电源的电动势E＝3V，内阻r＝1Ω；电阻R1＝10Ω，R2＝10Ω，R3＝30Ω，R4＝40Ω；电容器的电容C＝100μF，电容器原来不带电，求：（1）开关S未接通时电源的电流I和电源的输出功率P；（2）接通开关S后流过R4的总电量Q。15．（12分）宇航员到达某行星上，一小球从高为h处自由下落，落到星球表面时速度为v0，设行星的半径为R、引力常量为G，求：⑴该行星表面的重力加速度大小；⑵该行星的质量.

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、C【解题分析】

以ABC系统为对象，从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中，水平方向不受外力，所以动量守恒，子弹A射入木块B中，有内能产生，所以机械能不守恒。A．动量守恒、机械能守恒与上分析结论不相符，故A错误；B．动量不守恒、机械能不守恒与上分析结论不相符，故B错误；C．动量守恒、机械能不守恒与上分析结论相符，故C正确；D．动量不守恒、机械能守恒与上分析结论不相符，故D错误；故选C。2、B【解题分析】

电场强度是由电场本身决定，与放入的试探电荷无关，场强的方向就是该点所放正电荷受到的电场力的方向，与负电荷所受电场力的方向相反。【题目详解】电场强度是由电场本身决定，与放入的试探电荷无关，所以q减半后，电场强度保持不变，故A错误，B正确；电场强度的单位是NC，故C错误；电场中某点场强的方向就是该点所放正电荷受到的电场力的方向，与负电荷所受电场力的方向相反，故D错误。所以B正确，ACD【题目点拨】电场强度由电场自身性质决定，与检验电荷所受的电场力、检验电荷的电荷量无关，不要受比值定义式E=F3、B【解题分析】

根据欧姆定律得根据电阻定律解得A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论相符，选项B正确；C．，与结论不相符，选项C错误；D．，与结论不相符，选项D错误；4、C【解题分析】

装满细沙的球壳和细沙整体的重心在球心，随着细沙从阀门不断流出，重心位置不断下降，当细沙快流完时，重心又上升，最后处于球心，故重心的位置先下降后上升，故ABD错误，C正确；故选：C；5、D【解题分析】相距为r时，根据库仑定律得：；因两球相斥，则两球带同性电荷，则接触后各自带电量变为，则此时；故选D.6、A【解题分析】

设加速电场的电压为U，粒子的质量和电量分别为m和q，根据动能定理得得可见速度与粒子的比荷平方根成正比。氘核和α粒子的符号分别为、，可见两个粒子的比荷相等，则速度大小相等，故有v1=v2。选项A正确；选项BCD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0分。7、BD【解题分析】

由图可知，杆由水平位置转到竖直位置时，球2所处的位置电场线变得密集，场强变大，则球2所受的电场力变大，选项A错误；根据电场线分布的对称性可知：开始时两个小球处于同一等势面上，转动后，小球1所在位置A的电势较低，小球2所在位置B的电势较高，根据等势面线电场线的关系知道，A、1间电势差小于2、B间的电势差，小球2的电势升高量大于小球1电势降低量，所以小球1的电势能减小量小于12qu，小球2的电势能减小量大于12qu，选项B正确；根据动能定理，系统的重力势能未变，则动能增加量等于电场力对系统做功，大小为uq，机械能增加量等于动能的增加量，即系统的机械能增加量也为uq，故C错误，D正确。【题目点拨】本题关键要能正确分析小球能量如何转化，运用W=qU和U=Ed定性分析两球电势能的变化关系，由能量守恒定律分析即可。8、AD【解题分析】

等量异种电荷电场分布如图所示A．a、b两点在等量异种电荷连线的中垂线上，且关于连线对称，根据电场分布图以及对称规律可知a、b两点的电场场强以及电势相等，A正确；B．图中a点距离点电荷较近，电场强度较大，b点在0等势面上，而a点靠近正电荷，电势为正，故两点电场强度和电势都不等，B错误；C．根据对称性可知两点电场强度大小相等，但方向不同，故两点的电场强度不等，a点靠近正电荷，b点靠近负电荷，所以a点的电势高于b点的电势，C错误；D．在连线的中垂面上，所有点的电场强度方向都是由正电荷指向负电荷，故两点的电场强度方向相同，又根据，结合矢量合成法可知两点的电场强度大小相等，故两点的电场强度相等，都平行于两电荷的连线指向同一方向，ab两点连成的平面是等势面，因此这两点电势相等，D正确。故选AD。9、CD【解题分析】

电容器上板带正电，而油滴所受电场力向上，可知油滴带负电，选项A错误；增大两极板距离的过程中，电容器的电容变小，而电容器板间电压不变，由Q=CU分析知电容器带电量减小，电容器要放电，电阻R中有从a到b的电流，故B错误．断开S，极板上是电量Q不变；减小两极板正对面积的过程中，根据电容的决定式分析知电容减小，由C=Q/U分析可知U增大，由公式E=U/d分析可知E增大，油滴所受的电场力变大，则液滴将加速上升，选项C正确；断开S，电容器极板上带电量不变；减小两极板两极板距离过程中，根据电容的决定式、电容的定义式C=Q/U，以及由公式E=U/d可得与d无关，即E保持不变，所以液滴静止仍然不动．故D正确；故选CD．【题目点拨】本题是电容器动态变化分析问题，关键要抓住不变量．当电容器保持与电源相连时，其电压不变，同时掌握电容的定义式与决定式的内容及其区别，并理解的推导过程．10、AD【解题分析】

A．由表达式可知，输入的电压有效值为220V，变压器的电压与匝数成正比，由此可得副线圈的电压为：电压表V1测的是副线圈两端电压。故A正确。

B．当出现火警时，温度升高，电阻R2减小，副线圈的电流变大，所以R1的电压要增大，由于副线圈的总电压不变，R2的电压就要减小，所以电压表的示数变小。故B错误。

C．由B的分析可知，副线圈的电阻减小，副线圈的电流变大，根据，可知原线圈的电流也就要增大。故C错误。

D．当出现火警时，温度升高，电阻R2减小，副线圈的电流变大，所以R1的电压要增大，电阻R1的功率变大。故D正确。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、左左【解题分析】

（1）[1]如图所示（2）[2]在闭合电键时和电流计串联的线圈中磁通量增加，发现灵敏电流计的指针向右偏转一下，那么合上电键后将小螺线管迅速抽出时和电流计串联的线圈中磁通量减小，灵敏电流计指针将向左偏转；[3]将滑动变阻器触头迅速向左移动时，滑动变阻器的电阻减小，电流增大，和电流计串联的线圈中磁通量增加，发现灵敏电流计的指针向右偏转一下。12、BCmA·OP=mA·OM+mB·ONOP+OM=ON【解题分析】

①A、“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；B、要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；C、要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；D、为了使小球碰后不被反弹，要求入射小球质量大于被碰小球质量，故D错误；故选BC．②小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相同，它们在空中的运动时间t相等，它们的水平位移x与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若两球相碰前后的动量守恒，则mAv0=mAv1+mBv2，又OP=v0t，OM=v