上海嘉定区2024届物理高二年级上册期末考试试题含解析

上海嘉定区2024届物理高二上期末考试试题

请考生注意：

1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答

案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。

2.答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、真空中有一个点电荷Q,MN是这个点电荷电场中一条直线，A、B、C是直线MN上的三个点，B是A、C的中点，

设A、B、C三点场强大小分别为EA、EB、E,在直线MN上A点的场强最大，EB=-E,由此可知，Ec的大小为（）

C4A

11

A.Ec=-EjB.Ec=—EA

34

11

C.Ec=—EjD.Ec=­EA

96

2、如图所示，a、b、c、d、e五点在一直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离.在a点固定放置一个点

电荷，带电量为+Q,已知在+Q的电场中b、c两点间的电势差为U.将另一个点电荷+q从d点移动到e点的过程中

abcde

A.克服电场力做功qU

B.电场力做功大于qU

C.电场力做功等于qU

D.电场力做功小于qU

3、倾角为a的导电轨道间接有电源，轨道上静止放有一根金属杆曲.现垂直轨道平面向上加一匀强磁场，如图所示,

磁感应强度8逐渐增加的过程中，成杆受到的静摩擦力（）

A.逐渐增大B.逐渐减小

C先减小后增大D.先增大后减小

4、如图所示，两根平行长直导线M、N中通有等大、反向的电流.长直导线M、N与纸面垂直放置，O为MN连接

的中点，在纸面内以O点为圆心做圆，与MN连线交于a、b两点，与MN中垂线交于c、d两点，则下列说法正确的

是（）

t:、

软…军--冰…一p—0

M\U\JN

A.圆心O处磁感应强度的大小为零

B.c、d两点磁感应强度方向相同

C.a、b两点磁感应强度方向相反

D.a、c两点磁感应强度方向互相垂直

5、在如图所示的电路中，C为电容器，L为小灯泡，G为零刻度在中央的灵敏电流计。先将开关S接到a端，给电容

器充电；然后将开关S接到8端，电容器放电。下列说法正确的是（）

A.充电过程中,自由电子穿过了电容器间的电介质

B.充电过程中，灵敏电流计的示数逐渐变大

C.放电过程中，灯泡的亮度不变

D.放电过程中,灵敏电流计的偏转方向与充电时相反

6、下列做法不符合安全用电要求的是（）

A.用铜丝代替保险丝B.使用冰箱时，电源插头插在三孔插座上

C.发生触电事故时，立即切断电源D.使用试电笔时，手指不能碰到笔尖

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、一水平放置、螺距较大、弹性较好的通电螺线管，其产生的磁场截面分布如图所示，而为用绝缘细线悬挂的位于

螺线管正上方的通电直导线，其电流方向由。到方（电流很小，不影响螺线管磁场）。下列说法正确的是（）

7。

A.P、。两点的磁感应强度相同

B.直导线ab通电后，a端垂直纸面向内转动

C.断开螺线管中的电流后，螺线管的长度变短

D将不计重力的质子沿螺线管中轴线射入，质子在管内做匀速直线运动

8、如图，尸。为一段固定于水平面上的光滑圆弧导轨，圆弧的圆心为。，半径为，空间存在垂直导轨平面的匀强磁

场，磁感应强度的大小为3,。。间连有定值电阻衣，金属杆的A端位于尸。上，与导轨接触良好，杆。4及

TT

导轨电阻均不计。现使04杆以恒定的角速度。绕圆心。顺时针转动，在其转过不角度的过程（）

DX'Xo）XX

L'\\

x'、XX\X

Xo------XQX

A.流过电阻R的电流方向为。一＞。

B.4。两点间电势差为Bcol3

C.流过。4的电荷量为竺二

2/4

D.要维持04以角速度。匀速转动，外力的功率应为"^

47?

9、两根足够长的光滑导轨竖直放置，两导轨间距为L,底端接阻值为R的电阻。将一质量为机的金属棒悬挂在一个

固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度大小为5的匀强磁场垂直，如图所示，除电

阻R外，其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（）

XxX

XX干XX

XX

A.金属棒将做往复运动，金属棒动能、重力势能和弹簧的弹性势能的总和保持不变

B.金属棒最后将静止，静止时弹簧的伸长量为等

C.金属棒最后将静止，整个过程中电阻R上产生的总热量小于mg•1

k

D.当金属棒第一次达到最大速度时，弹簧的伸长量为等

k

10、速度相同的一束带电粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（）

A.该束带电粒子带正电

B.速度选择器的Pi极板带负电

C.能通过狭缝So的带电粒子的速率等于EBi

D.粒子打在胶片上位置越靠近狭缝So,粒子的比荷越大

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）某研究小组收集了手机中的锂电池.为测量锂电池的电动势E和内阻r,小红同学设计了如图所示的电路

11

图来“测电源电动势和内阻”，图中电为电阻箱.根据测量数据作出于一左图象，如图所示

LJxv2

⑴若该图线的斜率为七纵轴截距为心则该锂电池的电动势E=,内阻r=（用鼠》表示）

⑵上述方法测出的数据与真实值比较，测量出的内阻（填“偏大”或“偏小”），造成此系统误差主要原因

是___________________________

12.（12分）如图所示，灯A、B完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略.则S闭合的瞬间，观察到的现象是（填

“A、B同时发光”“A先亮”“B先亮”），稳定后再断开S的瞬间，A，B（填“立即熄灭”“闪亮一下再熄灭”“逐

渐熄灭"）

四、计算题：本题共3小题，共38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，水平放置的两块长直平行金属板“、5相距d=0.10m,a、》间的电场强度为E=5.0X105N/C,b

25

板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8xl0-kg,电荷

86

量为9=1.6X10>C的带正电的粒子（不计重力），从贴近a板的左端以vo=l.OxlOm/s的初速度水平射入匀强电场，刚好

从狭缝P处穿过6板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到分板的。处（图中未画出）.求尸、0之间的距离L

XXX*XXXX

V

XXXXXXXX

XXXXXXXX

B

XXXXXXXX

14.（16分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104v/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的5c部分是半径

为R的,圆环，轨道的水平部分与半圆环相切.A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m,把一质量m=0.1kg,带电

量为g=+10TC的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）

⑴小球到达C点的速度大小

⑵小球在C点时，轨道受到的压力大小

15.（12分）如图，两根间距为L=0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E=3V、内阻r=lQ的电源，导轨平面与

水平面间的夹角0=37。.金属杆ab垂直导轨放置，质量m=0.2kg.导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不

计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中.当Ro=l。时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g=10m/s2,小1137。=0.6,

cos37°=0.8

（1）求磁感应强度B的大小；

（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度

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】根据点电荷的电场强度公式：E=k^r,结合各点到点电荷的间距即可求解

r

【题目详解】在直线“V上A点的场强最大，说明点电荷。靠近A,而MN是这个点电荷电场中的一条直线，故点电

荷。在A点的左侧，设距离A点x,A3和5c的间距为L；根据点电荷电场强度的计算公式可得：E.=A?，

X

口1T71Q177

EB=k：_-r,Ec=k-——EB=—EA,解得L=X,贝11：Ec=k-——I=-EAJ故c正确，ABD错

(x+L)(x+2L)4(x+2L)9

误

【题目点拨】本题主要是考查了库仑定律的计算公式；知道真空中静止的两个点电荷之间的作用力与它们的电荷量乘

积成正比、与它们之间的距离平方成反比.

2、D

【解题分析】根据电场力的方向与位移方向的关系分析电场力做功的正负.由U=Ed,定性分析b、c两点间电势差与

d、e两点间电势差的关系，再由电场力做功公式W=qU研究+q从d点移动到e点的过程中电场力做功大小

【题目详解】在+Q的电场中，将+q从d点移动到e点的过程中，电荷所受的电场力方向与位移方向相同，则电场力

做正功.根据E=kQ/F得知，b、c两点间的电场强度大于d、e两点间的电场强度，b、c两点间的距离等于d、e两点

间的距离，由U=Ed分析可知，将+q从d点移动到e点的过程中，电场力做功小于从b点移动到c点的过程中电场力

做功qU.所以电场力做功小于qU.故选D

【题目点拨】公式U=Ed,适用于匀强电场，但可用来定性分析非匀强电场中两点间电势差的关系

3、C

【解题分析】加上磁场之前对杆受力分析：受重力、支持力、静摩擦力；根据平衡条件可知：mgsinO=f；

加速磁场后，根据左手定则，安培力的方向平行斜面向上，磁感应强度B逐渐增加的过程中，安培力逐渐增加；根据

平衡条件，有：mgsinO=f+FA;由于安培力逐渐变大，故静摩擦力先减小后反向增加；故选C

4、B

【解题分析】根据右手螺旋定则确定两根导线在“、从c、d四点磁场的方向，根据平行四边形定则进行合成

【题目详解】根据右手螺旋定则，拉处导线在。产生的磁场方向竖直向下，N处导线在。点产生的磁场方向竖直向下,

合成后磁感应强度不等于0,故A错误；”在c处产生的磁场方向垂直于c拉偏下，在〃处产生的磁场方向垂直dM偏

下，N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏下，在d处产生的磁场方向垂直于dN偏下，根据平行四边形定则，知c处

的磁场方向竖直向下，d处的磁场方向竖直向下，且合场强大小相等，故B正确；M在。处产生的磁场方向竖直向下,

在6处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，》处产生的磁场方向竖直向下，根据场强的叠加

知，a、B两点处磁感应强度大小相等，方向相同，故C错误；由上分析可知，a、c两点的磁场方向都是竖直向下，故

D错误.所以B正确，ACD错误

【题目点拨】解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流与其周围磁场方向的关系，会根据平行四边形定则进行合成

5、D

【解题分析】A.充电过程中，自由电子不会穿过介质，而是在电场力的作用下沿导线定向移动，使极板带电，A错

误；

B.充电过程中，灵敏电流计的示数逐渐减小，直到极板间电压与电动势相等，电路中不再有自由电子定向移动，灵

敏电流计的示数为0,B错误；

C.放电过程中，灯泡的亮度逐渐变暗，直到放电结束，电路中无电流，灯泡熄灭，c错误；

D.充电过程中，自由电子通过灵敏电流计自下而上，放电过程中自由电子通过灵敏电流计自上而下，电流的方向与

自由电子定向移动的方向相反，所以放电过程中，灵敏电流计的偏转方向与充电时相反，D正确。

故选D

6、A

【解题分析】用铜丝代替保险丝，当电路电流过大时，不能自动熔断而保护电路，不符合安全用电要求；使用冰箱时，

电源插头插在三孔插座上，符合用电要求；发生触电事故时，立即切断电源，符合用电要求；使用试电笔时，手指不

能碰到笔尖金属体，而且手必须接触笔尾的金属体，符合用电要求；故选A.

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、由题图，可知，P、。两点的磁感应强度大小相等，方向不同，故A错误；

B、直导线面通电后，根据左手定则，可知，“端安培力向里，b端的安培力向外，因此，a端垂直纸面向内转动，故

B正确；

C、通电时，螺线管中线圈间的电流方向相同，出现相互吸引，当断开螺线管的电源后，没有吸引力，螺线管有沿水

平方向向内伸长的趋势，故C错误；

D、将不计重力的电子沿中轴线射入螺线管，电子处于匀强磁场中，不受任何力，电子将做匀速直线运动，故D正确；

8、ACD

【解题分析】A.由右手定则可知，回路中产生顺时针方向的电流，所以流过电阻R的电流方向为故A正

确；

B.产生的感应电动势为

-1

E=BLv=—Bl39m

2

杆04及导轨电阻均不计，所以A。两点间电势差为工5£2刃，故B错误;

2

JT

C.在其转过不角度的过程，面积变化为

.060°2/

AS=------xnL=----

3606

所以

△①BASBnl}

q=-----=-------=-------

RR6R

故C正确；

D.流过。4的电流

,EBI}①

I=—=------

R2R

由功能关系可知，要维持以角速度“匀速转动，外力的功率应为

B为2c

P=EI

4R

故D正确。

故选ACDo

9、BC

【解题分析】A.根据能量转化和守恒定律得知：金属棒的动能、重力势能与弹簧的弹性势能的总和不断减小，转化

为电路中的内能，故A错误；

B.金属棒最后将静止，重力与弹簧的弹力二力平衡，由胡克定律得：弹簧伸长量为

mg

X-----

k

故B正确；

C.据能量守恒知：最终金属棒的重力势能转化为弹簧的弹性势能和电路中的内能，棒的重力势能减小为

mg

mgx=mg-----

k

故知电阻区上产生的总热量小于mg•蟹，故c正确；

k

D.当金属棒速度第一次达到最大时，重力与弹簧弹力和安培力合力平衡，弹簧的伸长量小于等，故D错误。

k

故选BCo

第n卷（非选择题

10、AD

【解题分析】带电粒子进入匀强磁场外时向下偏转，所以粒子所受的洛伦兹力方向向下，根据安培左手定则可知该束

粒子带正电，故A正确；在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力两个作用而做匀速直线运动，由左手定则可知，洛伦

兹力方向竖直向上，则电场力方向向下，粒子带正电，电场强度方向向下，所以速度选择器的Pi极板带正电，故B错

E

误；粒子能通过狭缝，电场力与洛伦兹力平衡可得：Bxqv=qE,解得：v,故C错误；粒子进入匀强磁场历

v2mv

中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有：qvB.=m—,解得：r=—,因为八笈不变，半

rqB

径r越小，则幺越大，故D正确.所以AD正确，BC错误

m

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。

1k

11、①.一②.一③.偏小④.电压表分流作用

bb

11

【解题分析】（1）由闭合电路的欧姆定律求出一与忆的关系式，根据该关系式求出电源的电动势与内阻；

U4

（2）因为电压表不是理想电表，所以存在误差

,U

【题目详解】（1）不考虑电压表分流作用，电路的电流/=F根据闭合电路欧姆定律，有石=U+/r,联立得

1r1p11左

+三，则图像斜率左=—，纵轴截距》=一，所以，

7U7=E=R]EEEE=b7r=b-

（2）考虑电压表的分流作用，写出闭合电路欧姆定律石=。+女并，其中r并是电压表内阻与电源内阻并联之后的电阻,

此为我们实验的测量值，所以比真实值小

【题目点拨】测定电源内阻与电动势的实验利用闭合电路欧姆定律即可解决，需要注意电流表分压与电压表分流引起

的误差

12、①.A、B同时发光②.闪亮一下再熄灭③.立即熄灭

【解题分析】□].S闭合瞬间，线圈中电流缓慢增加，故A、3同时发光；

[2][3].稳定后电灯A被短路，故3灯更亮，A熄灭；稳定后再断开S的瞬间，B灯立即熄灭，但由于线圈的电流减小，

导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的减小，所以A灯亮一下再慢慢熄灭；

四、计算题：本题共3小题，共