2024-2025学年上海市某中学高二年级上册期中物理（等级）试卷（含详解）

复旦大学附属复兴中学2024学年第一学期期中考试

高二年级物理（等级）试卷

高二一班一号姓名得分

一，单项选择题（每题3分，共45分）

I.下列关系式中不是利用物理量之比定义新的物理量的是（)

FEF

A.E=-B.（p=—C.a=—D.»

t

2.电动汽车公司“蔚来”于2022年7月表示，将于今年第四季度计划交付150kW.h固态电池，单体能量密度达360Wh/kg,

这里与“kWh”相对应的物理量是（）

A.能量B.功率C.电量D.电容

3.一根粗细均匀的绳子，右侧固定，使左侧的5点上下振动,产生一列向右传播的机械波，某时刻的波形如图所示。则该波

、

、

、

、

、

、

、

、

、

.周期变大D.频率变大

4.简谐横波沿入•轴正方向传播,某时刻的波形图如图所示,P,Q分别为介质中的质点，从该时刻起（）

VVV

Q

A.P比。先回到平衡位置B.经过了!7\P,Q的位移相等

4

C.经过。通过的路程相等D.经过工丁，,。通过的路程相等

42

5.如图所示。是水面上一波源,实线和虚线分别表示该时刻的波峰和波谷,4是挡板,B是小孔，经过一段时间，水面上的波

形将分布于（）

A.整个区域B.阴影I以外区域

c.阴影n以外区域D.没有阴影的区域

6.一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为7；波长为，若在4°处质点的振动图象如图所示，则该波在”;时刻的波

形曲线为（）

7.如图所示的电路中飞=20C，&=40C,/?3=60Q,a=40C,%=4C,下面说法中，正确的是（）

Ri&

/—czi—r—izz）—C

>3

B―[=]—1------[=]—D

及4火5

A.若♦个=140V,C,£>端开路，则U°=°V

B.若巩8=140V,C,D端开路，则〃.“=140V

C.若Us=104V工上端开路，则（/仙=84V

D.若=104VAB端开路，则U.=60V

8.一根长20m的软绳拉直后放置在光滑水平地板上，以绳中点为坐标原点,以绳上各质点的平衡位置为x轴建立图示坐

标系。两人在绳端EQ沿），轴方向不断有节奏地抖动，形成两列振幅分别为10cm,20cm的相向传播的机械波。已知P点

形成的波的传播速度为4m/s。f=0时刻的波形如图所示。下列判断正确的有（）

A.两波源的起振方向相反

B.两列波无法形成稳定的干涉图样

C.，=2s时，在PQ之间（不含PQ两点）绳上一共有2个质点的位移为-25cm

D.叠加稳定后,x=3m处的质点振幅小于x=4m处质点的振幅

9.如图所示，在一半径为R的光滑绝缘竖直半圆弧槽A/3C的圆心处固定一电荷量为+0的带电小球，现将一质量为风电

荷量为+q的光滑小球从A点由静止释放，则小球到达最低点8时对槽的压力大小为（）

A.3”?#B.C.3mg+D.3mg-

RR~R-

10.如图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线表示等势面，相邻等势

面间的电势差相等。在强电场作用下，一•带电液滴从发射极加速飞向吸极力是其路径上的两点，不计液滴重力，下列说法

正确的是（）

/1'1'----

高压电源

发-射-极--\-T：

—2两总

带电液滴//吸板

/“；

等势面

A.”点的电势比。点的高

B.人点的电场强度比〃点的大

C.液滴在〃点的加速度比在。点的小

D.液滴在〃点的电势能比在。点的大

11.如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一

固定在P点的点电荷,以£表示两板间的电场强度,易表示点电荷在P点的电势能,。表示静电计指针的偏角。若保持

下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（）

一声

-T

A.。增大为增大

B.。增大，不增大

C.0减小,易减小

D.。减小方不变

12.如图所示，质量为〃?，带电荷量为"的粒子，以初速度%从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子

通过电场中8点时,速率％=2%,方向与电场的方向一致，则人，3两点的电势差为（)

BO——>vB

V04

。4

口3%2〃n，：

rD,运

qq

13.静电场在工轴上的场强£随”的变化关系如图所示/轴正向为场强正方向，带负电的点电荷沿x轴运动，则点电荷（）

A.由XI运动到X3的过程中电势能增大

B.由A'1运动到X3的过程中电势能减小

C.由XI运动到X4的过程中电势先减小后增大

D.由为运动到X4的过程中电场力先减小后增大

14.如图甲所示,Q/.Q2为两个固定点电荷，其中Q/带正电，它们连线的延长线上有两点。一带正甩的试探电荷以一定

的初速度沿直线从〃点开始经。点向远处运动，其速度图像如图乙所示，则（）

。12

甲

A.。2带正电B.Q/所带电荷量大于0所带电荷量

C.b点电场强度的方向指向a点D.射线乩上点的电势最低

15.战斗绳是目前非常流行的一种高效全身训练的方式,在某次训练中，运动员手持绳的一端甩动战斗绳，形成的绳波可简

化为简谐波。图甲是片0.3s时的波形图”v=0处的质点振动图像如图乙所示，质点A的平衡位置在尸2,5m处，则（）

y/cm

甲乙

A.这列波向x轴负方向传播

B.这列波的传播速度为lm/s

C.r=0.6s时质点A的加速度沿y轴负方向

D.厂0.3s至0.55s时间内，质点A通过的路程为3cm

二，多项选择题（每题4分，共16分）

16.如图所示,一带正电的粒子沿某椭圆轨道运动，该椭圆轨道的中心有一负电荷,在带电粒子由a点运动到〃点的过程中

A.电场力做负功M的速度减小B.电场力做负功应的电势能增大

C.电场力做正功可的速度增大D.电场力做正功q的电势能减小

17.甲，乙，丙，丁四图中的各!圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出且电荷均匀分布，各J圆环间彼此绝缘。下列关于

44

B.图乙与图丁场强相同

C.四图中。处电场强度的大小关系为E乙>鼎二七>£丁

D.乙，丙两图中。处电场强度的大小关系为吃=加七内

18.如图所示，质量分别为〃?/和加2的两个小球A,B,带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接.置于绝缘光滑的水平面上,

突然加一水平向右的匀强电场后,两小球A,B将由静止开始运动,则从开始运动到第一次速度为零的过程中，下列说法中

正确的是（设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度）（）

ABE

<-0/VWWW\Arg>~~>

A.当A小球所受电场力与弹簧弹力大小相等时,A小球速度达到最大

B.两小球加速度先增加，再减小

C.电场力对两球均做止功，两小球与弹簧组成的系统机械能增加

D.电场力对两球均做正功,两小球的电势能变大

19.如图所示，有质子;H,笊核；H,旅核：H和氮核；He四种带电粒子，先后从加速电压是S的加速电场中的P点由静止释

放，被加速后从8板的小孔射出，沿CQ间的中线进入偏转电压为S的偏转电场，都能够从偏转电场的另一端射出。如果

不计重力的影响,以下判断中正确的是（）

+产

A.质子（：H）的偏转位移），最大

B.定核［H）的偏转角6最小

C.氮核（:He）射出偏转电场时的动能最大

D.质子（：H）射出偏转电场时的速度最大

三,填空题（每题4分洪16分）

20.如下图所示，向左匀速运动的小车发出频率为了的声波,车左侧A处的人感受到的声波的频率为力,车右侧B处的人感

受到的声波的频率为力.则力力与/的关系为.

77^777777777^^^^7777777777^

/777777777777777777777777777777777777

AB

21.一列横波在某一时刻的波形图如图所示,x=0.3m处的P质点此时运动方向沿y轴的负方向，此后经过0.2s第一次到

达波峰，由此判断波沿x轴方向传播，波速大小为m/so

22.如佟所示，四个点电荷所带电荷量的绝对值均为Q,分别固定在正方形的四个顶点上,正方形边长为“，则正方形两条

对角线交点处的电场强度大小为方向o

㊉一.......©

㊀---------------0

23.某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动,该过程

需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿痛并杀死癌细胞。如图所示，来自

质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为

S,等效电流为/,质子的质量为皿电荷量为e。那么这束质子流内单位体枳的质子数n是。

~I1~~

四,综合题（第24题12分，第25题11分洪23分）

24.电容器是一种重要的电学元件,在电工，电子技术中应用广泛。使用图甲所示电路观察电容器的充，放甩过程。电路中

的电流传感器与计算机相连，可以显示电路中电流随时间的变化。图甲中直流电源电动势石=8V,实验前电容器不带电。

先使S与T'端相连给电容器充电，充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的i-t曲

线如图乙所示。

电

流7

计算机传

感

器

0

（I）图像阴影为口图像与对应时间轴圻围成的面积，表示的物理意义是.

（2）乙图中阴影部分的面积SS）,（选填“>”,“<”或“=”）

（3）计算机测得S=1203mA-s,则该电容器的电容为F,（保留两位有效数字）

（4）由甲,乙两图可判断阻值凡R-（选填“〉或“="）

25.资料记载，海啸波是重力长波，波长-可达100公里以上：它的传播速度等于重力加速度g与海水深度乘积的平方根，

使得在开阔的深海区低于几米的一次单个波浪,到达浅海区波长减小，振幅增大。掀起10〜40米高的拍岸巨浪，当波谷到达

海岸时，水位下落，暴露出浅滩海底，几分钟后波峰到来，一退一进,造成毁灭性的破坏。

（1）在深海区有一海啸波（忽略海水深度变化引起的波形变化）如图甲，实线是某时刻的波形图，虚线是，=900s后首次出

现的波形图。已知波沿工轴正方向传播。波源到浅海区的水平距离4=1.08万公里，求海啸波到达浅海区的时间/一

（2）在浅海区有一海啸波（忽略海水深度变化引起的波形变化）如图乙，海啸波起振方向向上，振动周曾与（1）海啸波相

同，海啸波从浅海区到海岸的水平距离为10公里，写出该海啸波波源的振动方程和波谷最先到达海岸的时间与。

1.c

【详解】A.比值定义法,就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。比值法定义的基本特点是被

定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量大小的变化而变化。由于电场强度由场源电荷

与空间位置到场源电荷的距离决定，与试探电荷与试探电荷所受电场力的大小没有决定的关系，因此E=土是比值定义

q

式,A错误.

B.根据上述，由于电势是由场源电荷，空间位置到场源电荷的距离已经零电势的选择决定，与试探电荷，电势能没有决定的

关系，因此。二”是比值定义式.B错误.

q

c.由于加速度与合力成正比,与质量成反比，即加速度大小由物体所受外力的合力与物体的质量共同决定，则表达式

a=*不属于比值定义式,C正确.

in

D.根据上述，由于角速度由圆周运动的受力与线速度决定，与物体转过的角度与时间没有决定的关系烟此＜。二°是比值

t

定义式,D错误。

故选C。

2.A

【详解】“kW-h”即以功率IkW工作1小时消耗的能量，故指能量单位。

故选Ao

3.D

【详解】由波形图可知，波长逐渐减小，而波速不变，根据

可知，频率变大。

故选D。

4.D

【详解】A.由同侧法可知P向了轴正方向运动，。向），轴正方向运动，可知Q比P先回到平衡位置，故A错误.

B.结合A选项分析：经过了!7,Q质点的位移大小为A,由于P质点先向上运动再向下运动，可知位移一定小于A,故B

4

错误.

C.经过!通过的路程为一个振幅A,由于P向上运动，可知P的速度减小，则P通过的路程小于4,故C错误.

4

D.经过;7\P,Q通过的路程相等均为24故D正确。

故选D。

5.B

［详解】从图中可以看出挡板A比水波的波长大得多，因此波不会绕过揩板4在挡板A后面产生“阴影区”，而小孔B的大

小与波长相差不多，能发生明显的衍射现象，故B正确,ACD错误。

故选B.

6.D

【详解】从振动图像上可以看出x=0处的质点在，=4时刻处于波峰位置，且正在向下振动，四个图像也只有D符合题意,

4

故D正确,ABC错误。

故选D。

7.D

【详解】AB.若=I40V,则CQ端的开路电压为小两端的电压，此时R/人述4串联接入电路，有

%=一"一/?,=—x60V=70V

&&+&+&120

故AB错误.

CD.若％=104VA8端的开路电压为&两端的电压，此时R2,R,R5串联接入电路，有

UR=—%—/?,=—x60V=60V

&叫+q+凡104

故D正确C错误。

故选D。

8.C

【详解】A.由图可知,RQ两波源的起振方向都向"选项A错误.

B.波速力介质决定，故而两列波的波速相同,由图司.知，两列波的波长相同，由

可知，两列波频率相等，乂因为相位差一定，所以能形成稳定的干涉图样，选项B错误.

C.两列波的周期

由图可知：在PQ之间（不含PQ两点）绳上一共有2个质点的位移为-25cm,选项C正确.

D.叠加稳定后,/=5s时波形如图所示.

由图可知：叠加稳定后,x=3m处的质点振幅大于户4m处质点的振幅，优项D错误。

故选C。

9.C

【详解】设小球到达B点时的速度为R槽对小球的支持力为M小球从A到B的过程中,库仑力与速度方向始终垂直，库仑

力不做力由机械能守恒定律得

D।2

ingK=­mv

在8点，童力，支持力，库仑力三力的合力提供向心力，有

N-mg-k=m—

R~R

解得

N=3mg+k攀

由牛顿第三定律得小球到达最低点8时对槽的压力大小为3/〃g+衣挈，方向竖直向下。故选C。

R-

10.C

【详解】A.由图中电源可知，电场的方向由发射极指向吸极，沿电场线电势逐渐降低，可知。点的电势比。点的高，故A

错误.

BC.因a点的等差等势面较b点密集，可知。点的场强大于》点场强，则液滴在a点的加速度比在b点的大，故B错误,C

正确.

D.因为吸极接电源的负极，可知液滴带正电”点的电势比〃点的高，则液滴在。点的电势能比在〃点的大，故D错误。

故选Co

11.D

【详解】电容器视为通电后断开电源，故极板上的电荷量不变，上极板下移，板间距离减小，由告可知C增大，由

4冗kd

C=g可知两板间的电压变小，指针张角。应该减小，由E=g得

Ua

E=±学QAS/均不变，则E不变,P点与零势面的距离不变由U=Ed可知电势差不变，电势不变，故电势能也不变。

故选D。

12.C

【详解】粒子在竖直方向做匀减速直线运动，则有

2gh=%

电场力做正功，重力做负功，使粒子的动能由;〃畸变为2〃部,则根据动能定理，有

Uq-nigh=2m\^-gmv^

解得,A,8两点电势差应为

q

故选c°

13.B

【详解】AB,由r运动到心的过程中,场强为x轴负方向，则带负电的点电荷从笛到4处逆着电场线方向移动，电势升高,

电势能减小，故A错误,B正确.

C,由XI运动到X4的过程中，逆着电场线方向，电势升高，故C错误.

D,由里运动到g的过程中，电场强度的绝对值先增大后减小，故由尸二夕£知,电场力先增大后减小，故。错误.

故选B.

【点睛】由图可以看出在0凶处场强为正凶到处场强为负方向，根据沿着电场线的方向电势降低，结合正电荷在电势

高处电势能大，分析电势能的变化，电场刀的变化由F=qE分析.

14.B

【详解】A.由题给图线可知,试探电荷经过。点时的加速度为零，所以电荷在。点所受的电场力为零以点的电场强度必

为零抑Q/.Q2在a点产生的电场强度等大，反向，故。2一定带负电,A错误.

B.因Q,距离a点较远，根据点电荷的电场强度

E监

r~

可知,Q/所带电荷量一定大于。2所带电荷量,B正确.

C.〃点左侧越靠近Q的点,Q产生的电场强度比Q/产生的电场强度人得越多，所以合电场强度的方向向左,C错误.

D.同理可知点右侧合电场强度的方向向右,所以由》一。-8,电势先升高后降低，。点的电势最高,D错误.

故选

15.D

【详解】A.根据上下坡法则j=0处的质点在r=0.3s时向下振动,处于上坡过程，则这列波向x轴正方向传播，所以A错误.

B.由图甲可知该波的波长为由图乙可知周期为T=0.6s,则这列波的传播速度为

v=-=-^-=10m/s

T0.6

所以B错误.

C.片0.65时质点A的振动位移为负，其加速度沿y轴止方向，所以C错误.

D.仁0.3s时质点A的振动位移为

r•“°乃)

y=2sinl—^―1cm

,2TTx2乃2.55

(p=(ot=------=——X——=—7T

Tv0.6106

联龙解得

y=2sin—=1cm

6

质点A向上振动,/=O.55s时质点A的振动位移为

),'=2sin(等-Jem

,2万x2万2.55

(D-COt--------=——X——--7V

Tv0.6106

联立解得

y=2sin^=0cm

质点回到平衡位置，则/=0.3s至0.55s时间内，质点A通过的路程为3cm,所以D正确.

故选Do

16.CD

【详解】在带电粒子由。点运动到b点的过程中,因电场力方向与速度方向夹角小于90。,可知电场力做正功，夕的电势能

减小，动能增大，速度增大。

故选CD.

17.CD

【详解】设;带电圆环在。点产生的场强大小为从甲图中原点。处电场强度大小为E,乙图中坐标原点。处电场强度

大小等于夜E,丙图中原点。处电场强度大小为£丁图中坐标原点。处电场强度为（）。

综合以上分析，比较大小可知

三>七两=七>E]

故AB错误,CD正确。

故选CDo

18.AC

【分析】小球受到的电场力一开始大于弹簧弹力，随着弹簧弹力的增大,加速度在减小，然后加速度会反向，根据受力来判

断加速度的变化，电场力做正功,电势能减小。

【详解】A.在电场力的作用下，小球AB分别向左右移动，在移动过程弹簧弹力一直在增大，当电场力等于弹簧弹力大小

时，加速度为零，此时AB的速度达到最大，故A正确.

B.在电场力的作用下，小球AB分别向左右移动，在移动过程弹簧弹力一直在增大，小球的加速度为

m

即加速度在减小，当电场力等于弹簧弹力大小时，加速度等于零,然后弹簧的弹力大于电场力，小球又开始做减速运动，此时

加速度

F-qE

a=-----

m

加速度又开始反向增大，直到小球速度第一次为零，故B错误.

C.电场力的方向与运动方向相同，所以电场力做正功，根据功能关系可知，电场力做功导致系统机械能增大了，故C正确.

D,电场力对两球均做正功,两小球的电势能减小，故D错。

故选AC,

19.CD

【详解】A.在加速电场中，根据动能定理有

=-wv；-o

在偏转电场中，带电粒子做类平抛运动，则有

L=vot

tnd

\2

y--aV

2

联立可得

U、R

y=­=—

-4dU\

所以四种带电粒子的偏转位移y相同，选项A错误.

B.带电粒子的偏转角的正切值为

atU、L

tan夕=—=-=—

%2ad

所以四科带电粒子的偏转角。相等，选项B错误.

C.根据动能定理可得

,,U1

qUi+q请2y.mv2

带电粒子射出偏转电场时的动能为

1,,U,

Erk=Q"2=qU\+qjy

由于氨核［He）的电荷量最大，所以然核（；He）射出偏转电场时的动能最大，选项C正确.

D.带电粒子射出偏转电场时的速度为

"杵=栏凹十^y）

由于题述四种带电粒子中质子（:H）的比荷里最大，所以质子，H）射出偏转电场时的速度最大，选项D正确。

m

故选CD.

20.

【详解】由题意可知，声源靠近八处的人曲多普勒效应可知，他接收的频率变大，即力＞/；当声源远离B处的人，他接收频率

的变小口及V/；即力勺勺）。

21.负3.5

【详解】［1］由题意知,P质点此时运动方向沿y轴的负方向，由上下坡法可得，波沿x轴负方向传播.

⑵因为经过0.2s,P质点第一次到达波峰，即右侧x=1.0m处的波峰经过0.2s传播到.r=0.3m处，所以可得波速为

Ar1.0-0.3,一,

v=—=-----m/s=3.5m/s

△/0.2

22.勺煞竖直向下

a~

【详解】⑴⑵根据对称性司.知，电场强度的方向竖直向下，电场强度的大小为

-3—

eSy2eU

【详解】根据电流的微观表达式，有

/=neSv

对于电子加速过程,根据动能定理，有

eU=­mv

2

两式联立，求得

=—