上海市徐汇区上海第四中学2024届物理高二上期中统考试题含解析

上海市徐汇区上海第四中学2024届物理高二上期中统考试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、下图中的通电导线在磁场中受力分析正确的是（）A． B．C． D．2、如图所示，在真空中有一对带电的平行金属板水平放置。一带电粒子沿平行于板面的方向，从左侧两极板中央射入电场中，恰能从右侧极板边缘处离开电场。不计粒子重力。若可以改变某个量，下列哪种变化，仍能确保粒子一定飞出电场A．只减小粒子的比荷B．只增大电场强度C．只增大粒子的带电量D．只减小粒子的入射速度3、如图所示的电路，闭合电键S，待电路中的电流稳定后，减小R的阻值，则()A．电流表的示数减小B．电压表的示数减小C．电阻R2两端的电压减小D．路端电压增大4、每年春节前浙江农村都有打年糕的习俗，借此来寓意“年年发财、步步高升”。打年糕时，一人将“石杵”一起一落挥动，另一人在“石杵”挥动的间隙迅速翻动米粉团，直到米粉团柔软而有弹性。已知“石杵”质量为10kg，每分钟捶打20下，每次重心上升的高度约为90cm，则人挥动“石杵”1分钟做的功约为（）A．60J B．180J C．1800J D．10800J5、图甲所示的电路中，电流表指针指满刻度，电流表指针指满刻度的处；图乙中，指针指满刻度，指针指满刻度的处．已知的内阻为，则的内阻为()A． B． C． D．6、放在水平桌面上的苹果，处于静止状态，下列说法中正确的是A．由于桌面发生微小的形变，对苹果产生垂直于桌面向上的弹力B．由于桌面发生微小的形变，对桌面产生垂直于桌面向下的弹力C．由于苹果发生微小的形变，对桌面产生垂直于桌面向上的弹力D．由于苹果发生微小的形变，使苹果受到重力作用二、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、关于下列器材的原理和用途，叙述正确的是A．变压器可以改变交流电的电压与频率B．扼流圈对电流的变化有阻碍作用C．真空冶炼炉的工作原理是通过线圈发热使炉内金属熔化D．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用8、一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，先后经过N、M两点，轨迹如图，其中M点在轨迹的最右边。不计重力，下列说法正确的是（）A．粒子带正电 B．粒子在M点的速度不为零C．粒子在电场中的加速度不变 D．粒子在N点的电势能大于在M点的电势能9、在x轴上关于原点对称的a、b两点处固定两个电荷量相等的点电荷，如图所示的E-x图象描绘了x轴上部分区域的电场强度(以x轴正方向为电场强度的正方向)．在电场中c、d为x轴上关于原点对称的两点，O为坐标原点，下列结论正确的是()A．a、b处为异种点电荷B．c、d两点电场强度相同，但c点电势更高C．若将一负电子从c点移到d点，其电势能增大D．O点处电势等于零，电场强度也等于零10、如图所示，在真空中一条竖直向上的电场线上有a、b两点．一带电质点在a处由静止释放后沿电场线向下运动，到达b点时速度恰好为零．则下面说法正确的是()A．该带电质点一定带正电荷B．该带电质点一定带负电荷C．b点的电场强度大于a点的电场强度D．质点在b点所受到的合力一定为零三、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）如图示是用两个大小相同的钢球和玻璃球来研究“碰撞中的动量守恒”的实验，若钢球质量m1为35.0g，玻璃球的质量m2为10.2g。某次实验得到图示中的记录纸，其中P点为入射小球单独落下10次的平均落点，M和N点为两球相碰并重复10次的平均落点，O是斜槽末端竖直投影点，则：⑴安装斜槽其中的一个要求是使斜槽末端___________________________．⑵若小球飞行时间为0.2s，则入射小球碰前的动量p1=___________kg·m/s，碰后的动量p1′=___________kg·m/s，被碰小球碰后的动量p2′=___________kg·m/s（保留两位有效数字）12．（12分）有一电流表的内阻rg=10Ω，从刻度盘上读出Ig=3mA，为了将该电流表改装成量程为3.0V的电压表，应________联一个阻值为________Ω的电阻．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，R为电阻箱，V为理想电压表．当电阻箱读数为R1＝2Ω时，电压表读数为U1＝4V；当电阻箱读数为R2＝5Ω时，电压表读数为U2＝5V．求：（1）电源的电动势E和内阻r．（2）当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大？最大值Pm为多少？14．（16分）如图所示，两根间距为L的金属导轨MN和PQ，电阻不计，左端向上弯曲，其余水平，水平导轨左端有宽度为d、方向竖直向上的匀强磁场I，右端有另一磁场II，其宽度也为d，磁场的磁感应强度大小均为B。有两根质量均为m、电阻均为R的金属棒a与b与导轨垂直放置，b棒置于磁场II中点C、D处，导轨除C、D两处（对应的距离极短）外其余均光滑，两处对棒可产生总的最大静摩擦力为棒重力的K倍，a棒从弯曲导轨某处由静止释放。（1）若a棒释放的高度大于h0，则a棒进入磁场I时才会使b棒运动，请求出h0。（2）若将a棒从高度小于h0的某处释放，使其以速度v0进入磁场I，结果a棒以的速度从磁场I中穿出，求两棒即将相碰时a棒的速度。（3）在（2）问中，求两棒即将相碰时b棒上的电功率Pb。（4）若将a棒从高度大于h0的某处释放，使其以速度v1进入磁场I，从磁场I穿出时的速度大小为，试求此时b棒的速度，并分析说明b棒此时是否已穿出磁场II。15．（12分）如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，闭合电键S后，标有“8V，12W”的灯泡恰能正常发光，电动机M绕组的电阻R0=4Ω，求：（1）电源的输出功率P0；（2）10s内电动机产生的热量Q．

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】

根据左手定则可知，将左手掌摊平，先让磁感线穿过手心，然后通过旋转手，让四指和电流方向一致，和四指垂直的大拇指方向即为安培力的方向．则：A．图中掌心向左，四指向里，则安培力应该垂直磁感线竖直向下，故A错误；B．图中因通电导线与磁平行，则没有安培力，故B错误；C．图中掌心向里，四指斜向右下，则安培力垂直电流斜向左下，故C正确；D．图中因通电导线与磁平行，则没有安培力，故D错误．【题目点拨】熟练应用左手定则是解决本题的关键，在应用时可以先确定一个方向，然后逐步进行，如可先让磁感线穿过手心，然后通过旋转手，让四指和电流方向一致或让大拇指和力方向一致，从而判断出另一个物理量的方向，用这种程序法，防止弄错方向．2、A【解题分析】

设带电粒子的初速度为v0，板长为L，电场强度为E；根据牛顿第二定律，有

①

水平方向：L=v0t

②

竖直方向：y＝at2

③

联立①②③解得：

只减小粒子的比荷，竖直位移y减小，一定能飞出电场，故A正确；只增大电场强度，会使竖直位移y增大，粒子可能打到极板上，粒子不一定能飞出电场，故B错误；只增大粒子的带电量；会使竖直位移y增大，粒子可能打到极板上，粒子不一定能飞出电场，故C错误；只减小粒子的入射速度，会使竖直位移y变大，粒子不一定能飞出电场，故D错误；故选A。【题目点拨】本题考查带电粒子在电场中的类平抛运动，关键是运用运动的合成与分解的方法处理，本题很容易错误的理解为先经过加速电场后经过偏转电场，审题时一定要细心，题目要多读几遍。3、B【解题分析】

A．减小变阻器R的阻值时，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流I增大，所以电流表示数增大，故A错误，D．路端电压U=E-Ir因E、r不变，电流I增大，所以U减小，故D错误；BC．电压表测量R1电压U，因为E不变，R2和r的电压增大，则电压表读数减小，故B正确，C错误。故选B。4、C【解题分析】

挥动“石杵”一次所做的功1分钟内做的总功故ABD错误，C正确。故选C。5、A【解题分析】

设电流表A1、A2满偏电流分别为I1、I2；由题意知，当电流表串联时I1=I2…①当电流表并联时：电源的电压为U=I2R2=I1R1…②由于R1=0.45Ω…③将①③式代入②解得：R2=0.1Ω．故选A。6、A【解题分析】

AB．桌面发生微小的形变，从而对苹果产生垂直于桌面向上的弹力。故A正确，B错误。CD．由于苹果发生微小的形变，要恢复原状，故会对阻碍其恢复原状的物体（桌面）施加弹力，方向垂直与桌面向下。故CD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】

A．变压器能改变交流电压，但是不能改变交流电的频率，选项A错误；B．扼流圈对电流的变化有阻碍作用，选项B正确；C．真空冶炼炉的工作原理是炉中金属产生涡流使炉内金属熔化，选项C错误；D．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框中可以产生感应电流能起电磁阻尼的作用，选项D正确；故选BD.8、BC【解题分析】

A．由图可知，电场力指向轨迹的内侧，电场力水平向左，与电场方向相反，粒子带负电荷，故A错误；B．粒子在M点的水平分速度为零，而垂直于水平方形的速度不为零，速度不为零，故B正确；C．电场为匀强电场，粒子受到的电场力大小不变，粒子在电场中的加速度不变，故C正确；D．负电荷沿电场方向运动时电势能增大，粒子在N点的电势能小于在M点的电势能，故D错误。故选BC。9、ABC【解题分析】

A．根据给出的E-x图象可知，在a处为正电荷，在b处为负电荷，故A正确；B．根据点电荷产生的场强，根据场强的叠加可知，c、d两处场强相同，电场方向由c指向d，故c点电势高，故B正确；C．将一负电子从c点移到d点，电场力做负功，所以电势能增大，故C正确；D．因为a、b处为异种点电荷，在y轴上点的电势为零，所以O点的电势为零，但是场强不为零，故D错误．10、AC【解题分析】试题分析：带电质点由a点释放后向下运动，到达b点时速度恰好为零，则质点先做加速运动，后做减速运动，电场力的方向必定向上，与电场线方向相反，可知该质点一定带负电，故B正确，A错误；带电质点到b点时速度又减为零，可知质点的运动过程中，合力先向上再向下，即重力不变，电场力减小，由电场力公式F=qE可知，a处电场强度大于b处电场强度，故C正确；由上分析可知，质点在b点所受到的合力一定大于零，故D错误．故选BC．考点：带电粒子在复合场中的运动【名师点睛】解决带电粒子在复合场中的运动，要正确进行受力分析，确定其运动状态，然后依据相关规律求解．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、切线成水平0.0350.0210.013【解题分析】（1）小球离开斜槽后做平抛运动，离开斜槽时小球的速度应沿水平方向，因此安装斜槽时斜槽末端切线成水平。

（2）由图示刻度尺可读出各点间的距离为：OM=1.20cm，OP=2.00cm，ON=2.60cm；根据：可求得小球的平抛运动的初速度为：，，；入射球碰撞前的动量：，碰撞后的动量：，被碰小球碰后的动量：。12、串990【解题分析】由串联分压可知改装大量程的电压表需要串联电阻，=990Ω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）E=6Vr=1Ω（2）当R=r=1Ω时，Pm=9W【解题分析】

（1）由闭合电路欧姆定律得：，代入得①，，代入得：②，联立上式并代入数据解得：E=6V，r=1Ω（2）当电阻箱的阻值等于电源的内电阻时电源的输出功率最大，即有R=r=1Ω电源的输出功率最大为：；14、(4)没有出磁场【解题分析】

（1）根据左手定则判断知b棒向左运动。a棒从h0高处释放后在弯曲导轨上滑动时机械能守恒，有得a棒刚进入磁场I时：E=BLv此时感应电流大小此时b棒受到的安培力大小F=BIL依题意，有F=Kmg联立可得；（2）由于a棒从小于进入h0释放，因此b棒在两棒相碰前将保持静止。流过电阻R的电量为：又：所以在a棒穿过磁场I的过程中，通过电阻R的电量为：在a棒进入磁场Ⅱ与b棒相碰的过程中，通过电阻R的电量为：设两棒即将相碰时a棒的速度为v，根据动量守恒定理：联立解得：；（3）将要相碰时的电流为：此时b棒电功率为：；（4）由于a棒