2024屆上海市晉元高中物理高二上期中學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)試題含解析

2024屆上海市晉元高中物理高二上期中學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫(xiě)在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫(xiě)姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、在真空中的兩個(gè)等量同種電荷，電荷量均為Q，它們相距為r，在它們的連線的中點(diǎn)放置一個(gè)點(diǎn)電荷q，則q所受電場(chǎng)力的大小為（）A．0 B． C． D．2、一個(gè)不帶電的金屬導(dǎo)體在電場(chǎng)中處于靜電平衡狀態(tài)，下列說(shuō)法正確的是（）A．導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為B．導(dǎo)體上各點(diǎn)的電勢(shì)不相等C．導(dǎo)體外表面的電荷一定均勻分布D．在導(dǎo)體外表面，越尖銳的位置單位面積上分布的電荷量越少3、關(guān)于電源電動(dòng)勢(shì)下列說(shuō)法中正確的是A．電源的電動(dòng)勢(shì)實(shí)質(zhì)上就是電源兩極間的電壓B．電源的電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于兩極間的電壓C．電源的電動(dòng)勢(shì)與電壓的單位相同，但與電壓有本質(zhì)的區(qū)別D．電動(dòng)勢(shì)越大，電源兩極間的電壓一定越高4、某同學(xué)將一直流電源的總功率、輸出功率和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率隨電流I變化的圖線畫(huà)在同一坐標(biāo)系內(nèi)，如圖所示，根據(jù)圖線可知A．反映輸出功率變化的圖線是CB．電源電動(dòng)勢(shì)為4

VC．電源內(nèi)阻為D．反映變化的圖線是b5、如圖所示，A、B為兩電阻的電壓與電流圖像，關(guān)于兩電阻的描述正確的是A．電阻A的電阻隨電流的增大而減小，電阻B阻值不變B．在兩圖線交點(diǎn)處，電阻A的阻值等于電阻BC．在兩圖線交點(diǎn)處，電阻A的阻值大于電阻BD．在兩圖線交點(diǎn)處，電阻A的阻值小于電阻B6、下列說(shuō)法中，正確的是：（）A．由可知，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E與q成反比B．由可知，某段導(dǎo)體的電阻R和電壓U成正比C．由可知，磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度B與F成正比D．由可知，電容器的電容C的大小與電容器兩極板間的電勢(shì)差U無(wú)關(guān)二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示是兩個(gè)橫截面分別為圓和正方形但磁感應(yīng)強(qiáng)度均相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓的直徑D等于正方形的邊長(zhǎng)，兩個(gè)電子分別以相同的速度飛入兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，速度方向均與磁場(chǎng)方向垂直，進(jìn)入圓形磁場(chǎng)區(qū)域的速度方向?qū)?zhǔn)了圓心，進(jìn)入正方形磁場(chǎng)區(qū)域的方向是沿一邊的中點(diǎn)且垂直于邊界線，則下列判斷正確的是A．兩電子在兩磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，其軌跡圓對(duì)應(yīng)的圓心角一定不相同B．兩電子在兩磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定不相同C．進(jìn)入圓形磁場(chǎng)區(qū)域的電子一定先飛離磁場(chǎng)D．進(jìn)入圓形磁場(chǎng)區(qū)域的電子一定不會(huì)后飛出磁場(chǎng)8、如圖所示是一種通過(guò)測(cè)量電容器電容的變化來(lái)檢測(cè)液面高低的儀器原理圖．電容器的兩個(gè)電極分別用導(dǎo)線接到指示器上，指示器可顯示出電容的大小，下列關(guān)于該儀器的說(shuō)法正確的是（）A．該儀器中電容器的電極分別是芯柱和導(dǎo)電液體B．芯柱外套的絕緣層越厚，該電容器的電容越大C．如果指示器顯示出電容增大，則說(shuō)明容器中液面升高D．如果指示器顯示出電容減小，則說(shuō)明容器中液面升高9、如圖所示電路，電源內(nèi)阻不能忽略，R1阻值小于變阻器的總電阻，初態(tài)滑片P位于變阻器的中點(diǎn)，P由中點(diǎn)向上移動(dòng)到頂端的過(guò)程中（）A．電源的內(nèi)功率先減小后增大 B．電源的效率先減小后增大C．電流表的示數(shù)先減小后增大 D．電壓表的示數(shù)先增大后減小10、如圖所示，分別在M、N兩點(diǎn)固定放置兩個(gè)點(diǎn)電荷和，以MN連線的中點(diǎn)O為圓心的圓周上有A、B、C、D四點(diǎn)，規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)為零，下列說(shuō)法正確的是A．A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)B．C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)與D點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同C．O點(diǎn)電勢(shì)小于零D．C點(diǎn)和D點(diǎn)電勢(shì)相等三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)，待測(cè)金屬絲接入電路部分長(zhǎng)度約為50cm.(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)為_(kāi)_____mm；(2)用伏安法測(cè)量金屬絲的電阻.實(shí)驗(yàn)所用的器材為：電池組（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻約1）、電流表（內(nèi)阻約0.1）、電壓表（內(nèi)阻約）、滑動(dòng)變阻器，額定電流2A，開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干.實(shí)驗(yàn)前已用多用電表粗測(cè)得待測(cè)金屬絲的電阻約為.則實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采用圖中的__________圖對(duì)應(yīng)的電路.（選填“A”或“B”）(3)由于電阻的測(cè)量存在系統(tǒng)誤差，因此本實(shí)驗(yàn)測(cè)得電阻率與真實(shí)值比較偏______（選填“大”或“小”）12．（12分）某同學(xué)在一次“測(cè)定某電阻元件的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用游標(biāo)卡尺測(cè)量電阻元件的長(zhǎng)度為L(zhǎng)（刻度位置如圖1所示），用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑d（刻度位置如圖2所示），用伏安法測(cè)出電阻元件的電阻，然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該電阻元件的電阻率．（1）電阻元件長(zhǎng)L為_(kāi)______cm，金屬絲的直徑d為_(kāi)________mm；圖1圖2（2）該同學(xué)測(cè)電阻元件的電路圖如圖所示，若要求滑動(dòng)變阻器的滑片從左到右移動(dòng)過(guò)程中，電流表的示數(shù)從零開(kāi)始逐漸增大，請(qǐng)按此要求用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線在圖中完成余下導(dǎo)線的連接；四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，以O(shè)為圓心、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直圓面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一粒子源位于圓周上的M點(diǎn)，可向磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)垂直磁場(chǎng)沿各個(gè)方向發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為的粒子，不計(jì)粒子重力，N為圓周上另一點(diǎn)，半徑OM和ON間的夾角，且滿(mǎn)足．若某一粒子以速率v，沿MO方向射入磁場(chǎng)，恰能從N點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，求此粒子的速率移v；若大量此類(lèi)粒子以速率，從M點(diǎn)射入磁場(chǎng)，方向任意，則這些粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為多少？若由M點(diǎn)射入磁場(chǎng)各個(gè)方向的所有粒子速率均為題中計(jì)算出的，求磁場(chǎng)中有粒子通過(guò)的區(qū)域面積．14．（16分）如圖甲所示，一質(zhì)量為m的帶電小球，用絕緣細(xì)線懸掛在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，靜止時(shí)懸線與豎直方向成θ角．小球位于A點(diǎn)，某時(shí)刻突然將細(xì)線剪斷，經(jīng)過(guò)時(shí)間t小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)（圖中未畫(huà)出）已知電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，重力加速度為g，求：（1）小球所帶的電荷量q；（2）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U．15．（12分）如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=10V，電阻R1=2.5Ω，R2=3Ω，當(dāng)電阻箱Rx調(diào)到3Ω時(shí)，理想電流表的示數(shù)為2A．求：(1)電源的內(nèi)電阻？(2)調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)為1.6A時(shí)，電阻R2消耗的電功率？

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解題分析】

由庫(kù)侖定律知，兩個(gè)等量同種電荷在連線中點(diǎn)處產(chǎn)生的庫(kù)侖力都為方向相反，合力為零，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。2、A【解題分析】A．當(dāng)導(dǎo)體在點(diǎn)電荷附近，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)致電荷重新分布．因此在導(dǎo)體內(nèi)部出現(xiàn)感應(yīng)電荷的電場(chǎng)，正好與點(diǎn)電荷的電場(chǎng)疊加，內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，所以選項(xiàng)A正確；B．處于靜電平衡的導(dǎo)體，是等勢(shì)體，故B錯(cuò)誤；C．電荷分布在導(dǎo)體外表面，根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱可以知道，電荷不一定是均勻分布，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)尖端發(fā)電可以知道，在導(dǎo)體外表面，越尖銳的位置單位面積上分布的電荷量越多，故D錯(cuò)誤。點(diǎn)睛：處于靜電感應(yīng)現(xiàn)象的導(dǎo)體，內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，電荷全部分布在表面．且導(dǎo)體是等勢(shì)體。3、C【解題分析】

電源電動(dòng)勢(shì)是描述電源把其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量；電動(dòng)勢(shì)等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極搬運(yùn)到正極所做的功，電動(dòng)勢(shì)等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)電源兩極間的電壓，電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)外電路電壓之和．【題目詳解】AB．電源電動(dòng)勢(shì)反映電源將其他形式能量轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小，電源正、負(fù)極之間的電勢(shì)差為電源的路端電壓，只有當(dāng)電源處于斷路狀態(tài)時(shí)，電源的電動(dòng)勢(shì)才等于路端電壓；故AB錯(cuò)誤；C．由A的分析可知，電源電動(dòng)勢(shì)與電壓?jiǎn)挝幌嗤c電壓有本質(zhì)的區(qū)別；故C正確；D．電動(dòng)勢(shì)越大，說(shuō)明電源轉(zhuǎn)化能量的本領(lǐng)越大，但電源兩端的電壓與外電路有關(guān)，電壓并一定大；故D錯(cuò)誤；【題目點(diǎn)撥】電動(dòng)勢(shì)是一個(gè)表征電源特征的物理量．定義電源的電動(dòng)勢(shì)是電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，在數(shù)值上，等于非靜電力將單位正電荷從電源的負(fù)極通過(guò)電源內(nèi)部移送到正極時(shí)所做的功．4、B【解題分析】

AD、電源內(nèi)部的發(fā)熱功率，圖象是拋物線，而且是增函數(shù)，則反映變化的圖線是c；電源的總功率，圖象的斜率等于電動(dòng)勢(shì)E，則反映變化的圖線a；PR=I(E-Ir)=-I2r+EI，所以反映輸出功率變化的圖線是b，故A、D錯(cuò)誤；B、總功率，圖象的斜率等于電動(dòng)勢(shì)E，，則有，故B正確；C、圖中時(shí)，電源內(nèi)部的發(fā)熱功率與電源的總功率相等，則有，得到，故C錯(cuò)誤；故選B．5、B【解題分析】

A.由圖可知，電阻A的圖象的斜率越來(lái)越大，故A的電阻隨電流的增大而增大，電阻B阻值不變；故A錯(cuò)誤；BCD.兩圖象的交點(diǎn)處，電流和電壓均相同，則由歐姆定律可知，兩電阻的阻值大小相等；故B正確CD錯(cuò)誤；6、D【解題分析】

電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E是由電場(chǎng)本身決定的物理量，與試探電荷的電量無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；某段導(dǎo)體的電阻R是由導(dǎo)體本身決定的，和電壓U無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度B是由磁場(chǎng)本身決定的，與所受的磁場(chǎng)力F無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電容器的電容C的大小是由電容器本身決定的物理量，與電容器兩極板間的電勢(shì)差U無(wú)關(guān)，選項(xiàng)D正確；故選D.二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ABD【解題分析】

電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力：，解得：，兩過(guò)程電子速度v相同，所以半徑相同，故A正確；電子在磁場(chǎng)中的可能運(yùn)動(dòng)情況如圖所示，電子從O點(diǎn)水平進(jìn)入由于它們進(jìn)入圓形磁場(chǎng)和正方形磁場(chǎng)的軌道半徑、速度是相同的，把圓形磁場(chǎng)和矩形磁場(chǎng)的邊界放到同一位置如圖所示，由圖可以看出進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域的電子的軌跡2，同時(shí)從圓形與正方形邊界處出磁場(chǎng)；運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，偏轉(zhuǎn)角度相同，為90度；故B正確；由圖可以看出進(jìn)入圓形區(qū)域的電子不一定先飛離磁場(chǎng)，但是進(jìn)入圓形區(qū)域的電子一定不會(huì)后飛離磁場(chǎng)，故C錯(cuò)誤，D正確．故選ABD．【題目點(diǎn)撥】本題考查帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，解題的難點(diǎn)在于能否想到在同一個(gè)圖象中做出多個(gè)軌跡進(jìn)行比較哪個(gè)先出磁場(chǎng)，找出相同軌跡2是判斷時(shí)間長(zhǎng)度的關(guān)鍵．8、AC【解題分析】

由電容器的定義可知，該儀器中的芯柱和導(dǎo)電液體相當(dāng)于電容器的兩個(gè)極板，故A正確；絕緣層厚度越厚，則電容器的d越大，則電容越小，B錯(cuò)誤；設(shè)芯柱的半徑為r，芯柱外套的絕緣層厚度為d，則該裝置的電容值為C=εrS/4πkd=εr·2πrh/4πkd∝h，C增大，液面升高，C正確D錯(cuò)誤．9、AD【解題分析】

A．因P向上滑動(dòng)時(shí)，并聯(lián)電路的總電阻先增大后減小，則干路電流先減小，后增加，由知電源的內(nèi)功率先減小后增大，故A正確；B．內(nèi)外阻相等時(shí)，電源的效率最大，則其效率不能確定其變化，故B錯(cuò)誤；CD．P向上滑動(dòng)時(shí)，并聯(lián)電路的總電阻先增大后減小，外電路的總電阻就先增大后減小，所以電壓表的示數(shù)（路端電壓）先增大，后減小，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD?！绢}目點(diǎn)撥】該電路中，電阻R1與滑動(dòng)變阻器構(gòu)成了一個(gè)特殊的并聯(lián)電路，當(dāng)兩個(gè)支路的電阻相等時(shí)，該并聯(lián)電路的總阻值最大．然后結(jié)合閉合電路的歐姆定律分析解答即可。10、ACD【解題分析】A：電荷附近B處的電場(chǎng)線比附近A處的電場(chǎng)線密集，則A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于B點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)；故A正確．B：根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加可知：C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向斜向右下，D點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向斜向右上；則C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)與D點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向不同．故B錯(cuò)誤．C：O點(diǎn)電勢(shì)：，因，O點(diǎn)電勢(shì)小于零；故C正確．D：電場(chǎng)線從到，關(guān)于MN對(duì)稱(chēng)，C點(diǎn)和D點(diǎn)電勢(shì)相等；故D正確．點(diǎn)睛：場(chǎng)強(qiáng)是矢量，疊加遵循平行四邊形定則；電勢(shì)是標(biāo)量，疊加直接代數(shù)和．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、0.3950.397B小【解題分析】

(1)[1]固定刻度讀數(shù)為0，可動(dòng)刻度讀數(shù)為39.7，所測(cè)長(zhǎng)度為0+39.7×0.01=0.397mm，由于誤差所以測(cè)量長(zhǎng)度在0.395mm到0.397mm之間；(2)[2]待測(cè)金屬絲的電阻約為，電流表的內(nèi)阻約為0.1，電壓表的內(nèi)阻約為3，所以待測(cè)金屬絲的電阻為小電阻，則電流表應(yīng)用外接法，即實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采用圖中的B圖對(duì)應(yīng)的電路；(3)[3]電流表外接法中，由于電壓表的分流作用，導(dǎo)致電流的測(cè)量值比真實(shí)值偏大，由公式可知，電阻的測(cè)量值比真實(shí)值偏小，由公式可知，電阻率的測(cè)量值比真實(shí)值偏小。12、（1）11.05，1.998；（2）；【解題分析】（1）由圖示游標(biāo)卡尺可知，其示數(shù)為：；

由圖示螺旋測(cè)微器可知，其示數(shù)為：；（2）由圖示可知，電流表采用外接法，實(shí)驗(yàn)要求電流表的示數(shù)從零開(kāi)始逐漸增大，

則滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，實(shí)物電路圖如圖所示：點(diǎn)睛：本題考查了游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器讀數(shù)，考查了連接實(shí)物電路圖，要掌握常用器材的使用及讀數(shù)方法，讀數(shù)時(shí)視線要與刻度線垂直；當(dāng)電壓與電流從零開(kāi)始變化時(shí)滑動(dòng)變阻器只能采用分壓接法。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、（1）（2）（3）【解題分析】

(1)某一粒子以速率，沿MO方向射入磁場(chǎng)，恰能從N點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，由幾何關(guān)系求得其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，由洛倫茲力提供向心力求出入射速度．(2)某一粒子以速率從M點(diǎn)射入磁場(chǎng)，粒子在磁場(chǎng)中的半徑為，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)時(shí)，弧長(zhǎng)（劣弧）最長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)最長(zhǎng)（磁場(chǎng)圓的直徑）．(3)若由M點(diǎn)射入磁場(chǎng)各個(gè)方向的所有粒子速率均為，這些粒子在磁場(chǎng)中有相同的半徑，則圓心軌跡是以M為圓心、半徑為的圓．試著畫(huà)出極端情況下粒子能達(dá)到的區(qū)域，從而把粒子能到達(dá)的整個(gè)區(qū)域面積求出來(lái)．【題目詳解】(1)粒子以速率沿MO方向射入磁場(chǎng)，恰能從N點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，軌跡如圖：設(shè)軌跡半徑為，則，解得：由牛頓第二定律可得，解得：(2)大量此類(lèi)粒子以速率從M點(diǎn)射入磁場(chǎng)由牛頓第二定律可得，解得：粒子方向任意，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)時(shí)，