上海市上海中學(xué)東校區(qū)2024屆高二物理第一學(xué)期期中考試試題含解析

上海市上海中學(xué)東校區(qū)2024屆高二物理第一學(xué)期期中考試試題考生須知：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在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、上端固定的一根細(xì)線下面懸掛一擺球，擺球在空氣中擺動，擺動的幅度越來越小，對此現(xiàn)象下列說法正確的是A．總能量守恒，擺球的機(jī)械能正在減少，減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．?dāng)[球機(jī)械能守恒C．能量正在消失D．只有動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化2、在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場中有a，b兩點(diǎn)，相距為d，已知a點(diǎn)的場強(qiáng)大小為E，方向與ab連線成30°角，b點(diǎn)的場強(qiáng)方向與ab連線成120°角，如圖所示，則點(diǎn)電荷Q的電性和b點(diǎn)的場強(qiáng)大小為A．正電、E/3 B．負(fù)電、E/3 C．正電、3E D．負(fù)電、3E3、如圖所示，邊長為L的菱形由兩個等邊三角形abd和bcd構(gòu)成，在三角形abd內(nèi)存在垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，在三角形bcd內(nèi)存在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B的勻強(qiáng)磁場．一個邊長為L的等邊三角形導(dǎo)線框efg在紙面內(nèi)向右勻速穿過磁場，頂點(diǎn)e始終在直線ab上，底邊gf始終與直線dc重合．規(guī)定逆時針方向為電流的正方向，在導(dǎo)線框通過磁場的過程中，感應(yīng)電流隨位移變化的圖象是（）A．B．C．D．4、如圖所示，為帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中所受洛侖茲力作用的方向與磁場方向和粒子運(yùn)動方向的關(guān)系示意圖，其中正確的是（）A．B．C．D．5、在如圖所示的平行板器件中，電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直，兩平行板水平放置．具有不同水平速度的帶電粒子射入后發(fā)生偏轉(zhuǎn)的情況不同．這種裝置能把具有某一特定速度的粒子選擇出來，所以叫做速度選擇器．現(xiàn)有一束帶電粒子以速度v0從左端水平射入，不計粒子重力．下列判斷正確的是A．若粒子帶正電且速度，則粒子將沿圖中虛線方向通過速度選擇器B．若粒子帶負(fù)電且速度，則粒子將偏離虛線方向向上做曲線運(yùn)動C．若粒子帶正電且速度，則粒子將偏離虛線方向向上做曲線運(yùn)動D．若粒子帶負(fù)電且速度，則粒子將偏離虛線方向向上做曲線運(yùn)動6、豎直放置的條形磁鐵中央，有一閉合金屬彈性圓環(huán)，條形磁鐵中心線與彈性環(huán)軸線重合，現(xiàn)將彈性圓環(huán)均勻向外擴(kuò)大，下列說法中正確的是（

）A．穿過彈性圓環(huán)的磁通量增大B．從上往下看，彈性圓環(huán)中有順時針方向的感應(yīng)電流C．彈性圓環(huán)中無感應(yīng)電流D．彈性圓環(huán)受到的安培力方向沿半徑向外二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、一個用于加速質(zhì)子的回旋加速器，其核心部分如圖所示，D形盒半徑為R，垂直D形盒底面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩盒分別與交流電源相連.設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量為m、電荷量為q，則下列說法正確的是()A．D形盒之間交變電場的周期為B．質(zhì)子被加速后的最大速度隨B、R的增大而增大C．質(zhì)子被加速后的最大速度隨加速電壓的增大而增大D．質(zhì)子加速后可以什么都不改變直接對α粒子加速8、.如圖所示，在a點(diǎn)由靜止釋放一個質(zhì)量為m，電荷量大小的絕對值為q的帶電粒子，粒子到達(dá)b點(diǎn)時速度恰好為零，設(shè)ab所在處的電場線豎直向下，a、b間的高度差為h，則下列說法正確的是（）A．帶電粒子帶正電B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)間的電勢差C．b點(diǎn)場強(qiáng)大于a點(diǎn)場強(qiáng)D．電荷在a點(diǎn)電勢能大于在b點(diǎn)電勢能9、有一種電荷控制式噴墨打印機(jī)的打印頭的結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。其中墨盒可以噴出極小的墨汁微粒，此微粒經(jīng)過帶電室后以一定的初速度垂直射入偏轉(zhuǎn)電場，再經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場后打到紙上，顯示出字符。不必考慮墨汁的重力，為了使打在紙上的字跡縮小，下列措施可行的是（）A．減小墨汁微粒的質(zhì)量B．減小墨汁微粒所帶的電荷量C．增大偏轉(zhuǎn)電場的電壓D．增大墨汁微粒的噴出速度10、如圖所示的電路中，電源電動勢為12V，內(nèi)阻r=1Ω，燈泡L上標(biāo)有“6V、12W”字樣，電動機(jī)線圈的電阻RM=0.50Ω。閉合電鍵后，燈泡恰好正常發(fā)光，電動機(jī)也恰好正常工作，以下判斷正確的是A．電動機(jī)的輸入功率為12WB．電動機(jī)的輸出功率為6WC．電動機(jī)的機(jī)械效率為75%D．電源的輸出功率為20W三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）（1）.用螺旋測微器測量某金屬絲直徑的結(jié)果如圖所示。該金屬絲的直徑是________mm。（2）在用單擺測定重力加速度的實驗中，用游標(biāo)為20分度的游標(biāo)卡尺測量擺球的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為________mm.12．（12分）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，實驗儀器如圖．要求測量時電壓從很小的值開始，在圖中用筆畫線代替導(dǎo)線，把實驗儀器連接成完整的實驗電路并畫出電路圖。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一束電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子從O點(diǎn)由靜止開始經(jīng)過加速電壓為U的勻強(qiáng)電場加速后，均能從邊界AN的中點(diǎn)P垂直于AN和磁場方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝(B為定值，不隨加速電壓U的改變而改變)的勻強(qiáng)磁場中，已知：勻強(qiáng)電場的寬度d＝R，勻強(qiáng)磁場由一個長為2R、寬為R的矩形區(qū)域組成，磁場方向垂直紙面向里，粒子間的相互作用和重力均不計。試求：(1)帶正電粒子經(jīng)加速電壓U加速后的速度v的大小；(2)每個粒子在電場中運(yùn)動的時間；(3)每個粒子在電磁場中運(yùn)動的總時間．14．（16分）有一個帶電量q=3×10-6C的正點(diǎn)電荷，從某電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電荷克服靜電力做功9×10-4J，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力對電荷做6×10-4J的功，問：(1)AC間電勢差為多少？(2)如以A點(diǎn)電勢為零，則B點(diǎn)的電勢為多少？電荷在B點(diǎn)的電勢能為多少？15．（12分）如圖所示，在xoy坐標(biāo)平面的第一象限內(nèi)有一沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，在第四象限內(nèi)有一垂直于平面向外的勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子（重力不計）經(jīng)過電場中坐標(biāo)為（3L，L）的P點(diǎn)時的速度大小為V1．方向沿x軸負(fù)方向，然后以與x軸負(fù)方向成45°角進(jìn)入磁場，最后從坐標(biāo)原點(diǎn)O射出磁場求：（1）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E的大小；（2）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（3）粒子從P點(diǎn)運(yùn)動到原點(diǎn)O所用的時間．

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

根據(jù)能量守恒定律可知，能量不會消失，由題意可知，擺球的機(jī)械能由于阻力做功越來越小，故機(jī)械能不再守恒；減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為周圍的內(nèi)能A.總能量守恒，擺球的機(jī)械能正在減少，減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能符合題意，A正確B.擺球機(jī)械能守恒不符合題意，B錯誤C.能量正在消失不符合題意，C錯誤D.只有動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化不符合題意，D錯誤2、D【解題分析】

將場強(qiáng)、延長，交點(diǎn)即為點(diǎn)電荷所在位置，如圖所示，由于電場強(qiáng)度方向指向點(diǎn)電荷Q，則知該點(diǎn)電荷帶負(fù)電。

如圖，根據(jù)幾何知識分析解得，a點(diǎn)到Q點(diǎn)的距離，b點(diǎn)到Q點(diǎn)的距離，a、b兩點(diǎn)到點(diǎn)電荷Q的距離之比為：

由公式，得：a、b兩點(diǎn)場強(qiáng)大小的比值為：，則，故ABC錯誤，D正確。3、A【解題分析】

感應(yīng)電動勢E=BL有v，電流I=ER=BL有vR，三角形egf向右運(yùn)動，根據(jù)右手定則，開始時ef切割磁感線，產(chǎn)生順時針電流，大小設(shè)為I0，0-L3過程，en切割磁感線產(chǎn)生向下的電流，nf產(chǎn)生向上的電流，em產(chǎn)生向下電流，切割磁感線的有效長度為L有=en-nf-em，隨著三角形的運(yùn)動L有在減小，感應(yīng)電流減小，當(dāng)運(yùn)動L3時，L有=0，電流為零，L3-L過程，繼續(xù)移動根據(jù)等邊三角形的幾何關(guān)系，nf+em大于en，4、D【解題分析】A、粒子運(yùn)動的方向與磁場的方向平行，則不受洛倫茲力的作用．故A錯誤；B、磁場的方向垂直紙面向外，正電荷運(yùn)動的方向水平向右，根據(jù)左手定則，中受到的洛倫茲力的方向豎直向下．故B錯誤；C、磁場的方向垂直紙面向里，正電荷運(yùn)動的方向水平向右，根據(jù)左手定則，受到的洛倫茲力的方向向上．故C錯誤；D、磁場的方向垂直紙面向里，負(fù)電荷運(yùn)動的方向水平向右，其等效電流的方向向左，根據(jù)左手定則，受到的洛倫茲力的方向向下．故D正確．故選D．【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵掌握用左手定則判斷洛倫茲力的方向，伸開左手，使拇指與其余四指垂直，并且與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向正電荷的運(yùn)動方向，這時拇指所指的方向就是運(yùn)動電荷所受洛倫茲力的方向．5、A【解題分析】粒子做勻速直線運(yùn)動，洛侖茲力與電場力平衡，即，解得，即無論粒子帶正電還是帶負(fù)電，只要滿足，則粒子將沿圖中虛線方向通過速度選擇器，A正確B錯誤；正粒子以小于的速度沿極板方向從左端射入，根據(jù)知洛倫茲力小于電場力，電場力豎直向下，合力豎直向下，故它將向下偏轉(zhuǎn)，C錯誤；正粒子以大于的速度沿極板方向從左端射入，根據(jù)知洛倫茲力大于電場力，電場力豎直向下，合力豎直向上，故它將向上偏轉(zhuǎn)，但電場力做負(fù)功，速度減小，洛倫茲力減小，最終洛倫茲力等于電場力，之后做直線運(yùn)動，D錯誤．6、B【解題分析】

將彈性圓環(huán)均勻向外擴(kuò)大，由于磁感線是閉合曲線，故穿過彈性圓環(huán)的磁通量減小，選項A錯誤；由楞次定律可判斷，從上往下看，彈性圓環(huán)中有順時針方向的感應(yīng)電流，彈性圓環(huán)受到的安培力方向沿半徑指向圓心，選項B正確，選項C、D錯誤.故選B二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AB【解題分析】

A．使質(zhì)子每次經(jīng)過D形盒間縫隙時都能得到加速，應(yīng)使交變電壓的周期等于質(zhì)子的回旋周期故A正確；BC．由得當(dāng)r=R時，v最大，由此可知質(zhì)子的最大速度隨B、R的增大而增大，與電壓無關(guān)，故B正確，C錯誤；D．此加速器加速電場周期，加速α粒子時，兩個周期不同，不能加速α粒子，故D錯誤。8、BC【解題分析】試題分析：在a點(diǎn)由靜止釋放粒子，到達(dá)b點(diǎn)時速度恰好為零，可知粒子所受電場力與重力方向相反，也與電場線方向相反，故粒子帶負(fù)電，故A錯誤；由于粒子在a點(diǎn)由靜止，到達(dá)b點(diǎn)也靜止，故W電=WG=mgh=qUab，故Uab=，故B正確；由于電荷所受電場力做負(fù)功，所以電勢能增大，即在b點(diǎn)電勢能大于在a點(diǎn)的電勢能；從a到b先加速后減速，故電場力開始時小于重力，后來電場力大于重力，電場力逐漸變大，故b點(diǎn)場強(qiáng)大于a點(diǎn)場強(qiáng)，故C正確，D錯誤．故選BC．考點(diǎn)：電場強(qiáng)度；電勢及電勢能【名師點(diǎn)睛】解決帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動，要正確進(jìn)行受力分析，確定其運(yùn)動狀態(tài)，然后依據(jù)相關(guān)規(guī)律求解．9、BD【解題分析】試題分析：微粒以一定的初速度垂直射入偏轉(zhuǎn)電場做類平拋運(yùn)動，則有：水平方向：L=v0t；豎直方向：，加速度：聯(lián)立解得：，要縮小字跡，就要減小微粒通過偏轉(zhuǎn)電場的偏移量y，由上式分析可知，采用的方法有：減小比荷、增大墨汁微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的初動能Ek0、減小極板的長度L、減小偏轉(zhuǎn)極板間的電壓U，故A、C錯誤，B、D正確。考點(diǎn)：本題考查了帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的加速、偏轉(zhuǎn)。10、BCD【解題分析】

A.整個電路中的電流為：電動機(jī)兩端的電壓為：所以電動機(jī)的輸入功率為：故A錯誤；BC.電動機(jī)的熱功率為：熱則電動機(jī)的輸出功率為：電動機(jī)的機(jī)械效率為：故B、C正確；D.電源的輸出功率為：出故D正確。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、1.704-1.7066.75【解題分析】

（1）螺旋測微器的固定刻度為1.5mm，可動刻度為20.5×0.01mm=0.205mm，所以最終讀數(shù)為1.5mm+0.202mm=1.705mm．（2）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為6mm，游標(biāo)尺上第15個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為15×0.05mm=0.75mm，所以最終讀數(shù)為：6mm+0.75mm=6.75mm．12、【解題分析】描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法．電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，滑動變阻器采用分壓接法，實物電路圖如圖所示：

四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）v＝；（2）tE＝3R；（3）t＝【解題分析】

（1）若加速電場加速電壓為U，由動能定理得得（2）在磁場中，根據(jù)牛頓第二定律得解得分析可知粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡為一個半圓和四分之一圓周如圖所示分析可知粒子在電場中先加速后減速再加速，由運(yùn)動學(xué)公式可得則粒子在電場中運(yùn)動的時間為(3)則粒子在磁場中運(yùn)動的時間為故粒子在電磁場中運(yùn)動的總時間為14、【解題分析】試題分析：（1)由題知WAB＝－9×10-4J，UAB=WAB/q=-9×10－4/3×10－6=-300V,UBC=W