2024届上海市二中学物理高二第一学期期中考试试题含解析

2024届上海市二中学物理高二第一学期期中考试试题注意事项：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，关于对带电粒子在匀强磁场中运动的方向描述正确的是A． B． C． D．2、如图所示是A、B两电阻的U－I图象，则两电阻之比及连接相同电压情况下的电流之比分别是()A．RA∶RB＝2∶1，IA∶IB＝2∶1 B．RA∶RB＝2∶1，IA∶IB＝1∶2C．RA∶RB＝1∶2，IA∶IB＝2∶1 D．RA∶RB＝1∶2，IA∶IB＝1∶23、如图所示，物体P以一定的初速度沿光滑水平面向右运动，与一个右端固定的轻质弹簧相撞，并被弹簧反向弹回。若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克定律，那么在P与弹簧发生相互作用的整个过程中：A．P做匀变速直线运动B．P的加速度大小不变，但方向改变一次C．P的加速度大小不断改变，当加速度数值最大时，速度最小D．有一段过程，P的加速度逐渐增大，速度也逐渐增大4、直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图．M、N两点各固定一负点电荷，一电量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零．静电力常量用k表示．若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为()A．，沿y轴正向 B．，沿y轴负向C．，沿y轴正向 D．，沿y轴负向5、图中实线是某电场中一簇未标明方向的电场线，虚线是一带电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。根据此图不能作出判断的是（）A．a、b两点中，哪点的电势较高B．a、b两点中，哪点的电场强度较大C．带电粒子在a、b两点的加速度哪点较大D．带电粒子在a、b两点的电势能哪点较大6、一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示，已知此时质点F的运动方向向y轴负方向，则（）A．此波向x轴正方向传播B．质点C此时向y轴负方向运动C．质点C将比质点B先回到平衡位置D．质点E的振幅为零二、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、如图所示，虚线EF的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B．一带电微粒自离EF为h的高处由静止下落，从B点进入场区，做了一段匀速圆周运动，从D点射出．下列说法正确的是（）A．微粒受到的电场力的方向一定竖直向上B．微粒做圆周运动的半径为C．从B点运动到D点的过程中微粒的电势能和重力势能之和在最低点C最小D．从B点运动到D点的过程中微粒的电势能先增大后减小8、如图所示，真空中两点电荷A、B带电量分别为+3Q和-Q，O点为连线的中点，a、b两点都在它们之间的连线上，c、d两点在AB连线的中垂线上．已知Oa=Ob，a、b两点的场强分别为Ea、Eb；Oc>Od，c、d两点的电势分别为φc、φd则下列说法正确的是A．Ea<Eb B．Ea>Eb C．φc>φd D．φc<φd9、如图是一弹簧振子，O为平衡位置，则振子从a→O运动的过程中，下列说法正确的是()A．位移不断减小B．速度不断减小C．加速度不断减小D．弹簧的弹性势能不断增大10、长为L的导线ab斜放在水平导轨上（导线与导轨的夹角为θ），两导轨相互平行且间距为d，匀强磁场的磁感应强度为B，如图所示，当通过ab的电流为I时，导线ab所受安培力的大小为A．IBLB．IBLsinθC．IBd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）“探究碰撞中的不变量”的实验中：（1）入射小球m1=15g，原静止的被碰小球m2=10g，由实验测得它们在碰撞前后的x­t图象如图甲所示，可知入射小球碰撞后的m1v1′是_____kg·m/s，入射小球碰撞前的m1v1是_____kg·m/s，被碰撞后的m2v2′是_____kg·m/s.由此得出结论_______________________________．（2）实验装置如图乙所示，本实验中，实验必须要求的条件是________．A．斜槽轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端点的切线是水平的C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放D．入射球与被碰球满足ma＞mb，ra=rb（3）图乙中M、P、N分别为入射球与被碰球对应的落点的平均位置，则实验中要验证的关系是________．A．m1·ON=m1·OP＋m2·OMB．m1·OP=m1·ON＋m2·OMC．m1·OP=m1·OM＋m2·OND．m1·OM=m1·OP＋m2·ON12．（12分）为了测量一个“12V、6W”的小灯泡在不同电压下的功率，给定了以下器材:电流表:0～0.6A，0～3A，内阻较小；电压表:0～3V，0～15V，内阻很大；滑动变阻器；阻值范围0～20Ω，允许最大电流1A；电源:12V，内阻不计；开关一个，导线若干。实验时要求加在小灯泡两端的电压可从0～12V变化。（1）电压表应选择量程__________V；电流表应选择量程_________A；滑动变阻器应采用_________(选填“分压”或“限流”)接法。（2）将图甲中的实物图连接成实验电路___；③某位同学测得小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，由图可知，通过小灯泡的电流大小为0.40A时，加在它两端的电压为_______V，此时小灯泡的实际功率为_______W。（保留2位有效数字）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，P是正点电荷Q产生的电场中的一点，它到点电荷Q的距离，已知Q所带电荷量为，静电力常量是．求：(1)P点电场强度的大小和方向；(2)若将电荷量为的试探电荷q放在P点，q受到的电场力是多大.14．（16分）如图，在xOy平面第一象限分布一有界匀强电场，电场方向平行y轴向下，左边界为y轴，右边界为x=8l的直线，边界线与x轴交于M点。在第四象限整个区域存在匀强磁场，方向垂直纸面向里．一质量为m、带电量为+q的粒子从y轴上P点以初速度v0垂直y轴射入匀强电场，从x轴上Q点以与x轴正方向45°角进入匀强磁场．已知OP＝l，不计粒子重力，电场强度E和磁感应强度B大小未知，问：（1）O与Q两点的距离s多大？（2）改变B，可使粒子从P点到M点时间最短，则最短时间t多大?（3）要使粒子能第二次进入磁场，磁感应强度B的取值范围？15．（12分）如图所示，足够长的光滑绝缘水平台左端固定一被压缩的绝缘轻质弹簧，一个质量m=0.04kg、电量的可视为质点的带电小球与弹簧接触但不栓接。某一瞬间释放弹簧弹出小球，小球从水平台右端A点飞出，恰好能无碰撞地落到粗糙倾斜轨道的最高B点，并沿轨道滑下。已知AB的竖直高度h=0.45m，倾斜轨道与水平方向夹角为、倾斜轨道长为L=2.0m，带电小球与倾斜轨道的动摩擦因数。倾斜轨道通过光滑水平轨道CD与光滑竖直圆轨道相连，在C点没有能量损失，所有轨道都绝缘，运动过程小球的电量保持不变。只有过山车模型的竖直圆轨道处在范围足够大竖直向下的匀强电场中，场强。（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2）求：（1）被释放前弹簧的弹性势能；（2）要使小球不离开轨道（水平轨道足够长），竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件。

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、B【解题分析】

根据“对带电粒子在匀强磁场中运动的方向描述”可知，本题考查左手定则的应用，根据左手定则磁场指向和四指指向，即可判断洛伦兹力方向．【题目详解】A.根据左手定则可知A图中洛伦兹力向下，故A错误；B.根据左手定则可知B图中洛伦兹力向上，故B正确；C.根据左手定则可知C图中洛伦兹力向上，故C错误；D.根据左手定则可知D图中洛伦兹力向下，故D错误．故选B．2、B【解题分析】

由图可知，A的电阻为：B的电阻为：则RA：RB=10：5=2：1当两电压相同时，电流与电阻成反比，所以电流之比为：1：2，故B正确，ACD错误．故选：B。3、C【解题分析】AB、木块向右运动压缩弹簧，弹力方向始终向左，根据胡克定律可知：弹簧的弹力与弹簧压缩的长度成正比，当木块向右压缩弹簧时，弹力逐渐增大，加速度逐渐增大；木块被弹簧弹回向左运动，弹簧恢复原长，加速度逐渐减小，故AB错误；C、木块水平方向只受到弹簧的弹力，根据胡克定律可知：弹簧的弹力与弹簧压缩的长度成正比．当木块向右压缩弹簧时，弹力逐渐增大，根据牛顿第二定律知，加速度逐渐增大，做变减速运动，当速度减为零时，速度最小，弹力最大，加速度最大，故C正确；D、木块反弹过程向左运动，弹簧恢复原长，弹力减小，加速度逐渐减小，但速度逐渐增大，恰好恢复原长时，速度最大，加速度最小为零，故D错误；故选C。4、B【解题分析】

因正电荷Q在O点时，G点的场强为零，则可知两负电荷在G点形成的电场的合场强与正电荷Q在G点产生的场强等大反向，大小为若将正电荷移到G点，则正电荷在H点的场强为E1＝k因两负电荷在G点的场强与在H点的场强等大反向，则H点的合场强为E＝E合－E1＝方向沿y轴负向故选B。5、A【解题分析】

A．粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，由于粒子的电性未知，所以电场线方向不能判断，则无法确定哪点的电势较高。故A错误，符合题意。B．由图看出a处电场线比b处电场线疏，而电场线疏密表示场强的大小，即可判断出a处场强较小，故B正确，不符合题意。C．带电粒子在a处所受的电场力较小，则在a处加速度较小，故C正确，不符合题意。D．由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知，电场力对粒子做负功，粒子的电势能增大，则粒子在b点电势能较大。故D正确，不符合题意。故选A.6、C【解题分析】此时F的振动方向向下，根据走坡法可得此波沿x轴负方向传播，A错误，此时质点C在波峰，准备向下振动，B错误，此时B点正向y轴正方向运动，C点的振动先于B的振动，所以质点C将比质点B先回到平衡位置，C正确，质点E在平衡位置，准备向下振动，但质点的振幅和其他质点一样，D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、ABD【解题分析】

A．由题，带电微粒进入正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动，电场力与重力必定平衡，则微粒受到的电场力的方向一定竖直向上．故A正确．B．由上则有：由洛伦兹力提供向心力,则有：又下落的过程中机械能守恒,得：联立三式得,微粒做圆周运动的半径为：故B正确．C．根据能量守恒定律得知：微粒在B到D的运动过程中，电势能、动能、重力势能之和一定，动能不变，则知微粒的电势能和重力势能之和一定不变．故C错误．D．由于电场力方向竖直向上，则微粒从B点运动到D点的过程中，电场力先做负功后做正功，则其电势能先增大后减小．故D正确．8、BD【解题分析】点电荷A、B带电量分别为+3Q和-Q，a处电场线比b处电场线密，而电场线的疏密表示场强的大小，所以有Ea＞Eb．故A错误，B正确．由叠加可知，c点电场方向斜向左下方，根据顺着电场线方向电势降低，o点电势比c点电势高，同理，o点电势也比d点电势高，根据对称性可知，d点电势与d点关于o点的对称点的电势相等，此对称点的电势高于c点电势，所以d点电势高于c点电势，则有φc＜φd．故C错误，D正确．故选BD．点睛：解答本题关键是一方面要掌握电场线的两个意义：疏密表示场强的大小，顺着电场线方向电势降低，另一方面要抓住对称性．9、AC【解题分析】试题分析：振子从a→O运动的过程是靠近平衡位置，故位移减小，速度增加，加速度减小，弹性势能减小；故BD错误，AC正确；故选AC.考点：简谐振动的规律10、AC【解题分析】安培力的计算：当I⊥B时，F=BIL，当I与B不垂直时，F=BILsinθ，θ为I与B的夹角，题目中属于I与B垂直的情况，所以F=BIL，A正确；由于L=dsinθ，带入三、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、（1）0.00750.0150.0075碰撞中mv的矢量和是不变量（碰撞过程中动量守恒）BCDC【解题分析】

（1）由图1所示图象可知，碰撞前球1的速度，碰撞后，球的速度，，入射小球碰撞后的，入射小球碰撞前的，被碰撞后的，碰撞前系统总动量，碰撞后系统总动量，，由此可知：碰撞过程中动量守恒；（2）“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，A错误；要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，B正确；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，C正确；为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求ma＞mb，ra=rb，D正确．

（3）要验证动量守恒定律定律即，小球做平抛运动，根据平抛运动规律可知根据两小球运动的时间相同，上式可转换为，

故需验证，因此C正确．【题目点拨】本实验的一个重要的技巧是入射球和靶球从同一高度作平抛运动并且落到同一水平面上，故下落的时间相同，所以在实验的过程当中把本来需要测量的速度改为测量平抛过程当中水平方向发生的位移，可见掌握了实验原理才能顺利解决此类题目．12、(1)0~0.6A0~15V分压式（2）（3）6.0V2.4W【解题分析】（1）小灯泡的额定电压约12V，所以要选择量程为0-15V的电压表；流过灯泡的电流为所以电流表选择0-0.6A的量程，要求电压从零调节，因此要用滑动变阻器的分压接法。（2）电路如图所示：（3）从伏安特征曲线上可得，当小灯泡电流强度大小为0.40A时小灯泡两端的电压是6V，所以小灯泡的实际功率为：P=UI=6×0.