2024届上海市徐汇区上海师大附中高二物理第一学期期中检测试题含解析

2024届上海市徐汇区上海师大附中高二物理第一学期期中检测
试题
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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，条形磁铁放在水平地面上，两个完全相同的线圈a和b在等高处水平放置，a线圈在N极的正上方，b线圈位于磁铁的正中央，关于它们的磁通量Φa和Φb，下列判断正确的是（）
A．Φa＞Φb B．Φa=Φb C．Φa＜Φb D．无法判定
2、如图所示，电荷q均匀分布在半球面上，球面的半径为R，CD为通过半球顶点C 与球心O的轴线．P、Q为CD轴上关于O点对称的两点．如果带电量为Q的均匀带电球壳，其内部电场强度处处为零，电势都相等．则下列判断正确的是( )
A．P点的电势与Q点的电势相等
B．带正电的微粒在O点的电势能为零
C．在P点静止释放带正电的微粒(重力不计)，微粒将做匀加速直线运动
D．P点的电场强度与Q点的电场强度相等
3、电场中某区域的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点，则（）
A．A、B两点的电场强度方向相同
B．因为B点没有电场线，所以电荷在B点不受到静电力作用
D．正电荷放在A点由静止释放，电场线就是它的运动轨迹
4、近年来，农村光伏项目得到大力发展。

如图，我市某户居民在楼顶安装了60平米的多晶硅光伏发电系统。

据了解，该系统组件设计要求为每平米发电功率150W，实际发电功率约为设计功率的70%。

其中发电总量的30%供自家使用，还有富余发电以0.7元/度的价格并入国家电网。

2018年衢州地区每天平均有效日照时间为3.8h，关于该户居民所安装的发电系统，下列说法正确的是（）
A．平均每天的发电量大约可供一盏15W的节能灯使用600h
B．2018年发电总量约1.2×104KW·h
C．富余发电的年平均收入约为4280元
D．容易造成光污染，不适合在农村推广
5、一个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，AB 与电场线夹角θ.已知带电微粒的质量m，电量q，A、B相距L.不计阻力，则以下说法正确的是( )
A．微粒在电场中可能做匀速运动
B．电场强度的大小为mg/q tanθ，方向水平向右
C．微粒在电场中一定做匀减速运动，且加速度的大小为g/sinθ
D．要使微粒从A点运动到B点，微粒进入电场时的最小动能是mgL/tanθ
6、关于同一电场的电场线，下列表述正确的是
A．电场线是客观存在的B．电场线越密，电场强度越小C．沿着电场线方向，电势越来越低D．电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小
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、电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置．由于电容器的电容C取
生变化时就能引起上述某个因素的变化，从而又可推出另一个物理量的值的变化，如图所示是四种电容式传感器的示意图，关于这四个传感器的作用下列说法正确的是（）
A．甲图的传感器可以用来测量角度
B．乙图的传感器可以用来测量液面的高度
C．丙图的传感器可以用来测量压力
D．丁图的传感器可以用来测量速度
8、两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则
A．C点的电场强度大小为零
B．A点的电场强度大小为零
C．NC间场强方向沿x轴正方向
D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功
9、一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相等的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则（）
A．球A的角速度等于球B的角速度
B．球A的线速度大于球B的线速度
C．球A的运动周期小于球B的运动周期
D．球A与球B对筒壁的压力相等
10、如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象．当t＝0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是
A．带电粒子将始终向同一个方向运动
B．2 s末带电粒子离出发点最远
C．3 s末带电粒子的速度为零
D．0～3 s内，电场力做的总功为零
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）某同学在探究规格为“2.5V0.6W”的小灯泡伏安特性曲线实验中，该同学采用如图甲所示的电路进行测量。

现备有下列器材供选用：
A．量程是0~0.6A，内阻是0.5Ω的电流表
B．量程是0~3A，内阻是0.1Ω的电流表
C．量程是0~3V，内阻是6kΩ的电压表
D．量程是0~15V，内阻是30kΩ的电压表
E．阻值为0~1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器
F．阻值为0~10Ω，额定电流为2A的滑动变阻器
G．蓄电池（6V内阻不计）
H．开关一个，导线若干
(1)为使测量结果尽量准确，电流表应选用________，电压表应选用___________，滑动变阻器应选用_________（只填字母代号）。

(2)在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最__________端（填“左”或“右”）。

(3)在实验过程中，已知各元器件均无故障，但闭合开关S后，无论如何调节滑片P，电压表和电流表的示数总是调不到零，其原因是___________点到_________点的导线没接好（空格中请填写图甲中的数字，如“2”点到“3”点的导线）。

(4)该同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线示意图如图所示，则小灯泡的电阻随工作电压的增大而________（填“不变”“增大”或“减小”）
12．（12分）用多用表测电阻时，
（1）在某次测量中，实验操作正确，选择开关的位置如上图所示，表头刻度和指针位置如上图所示，则被测电阻的阻值为___________Ω；
（2）若继续用该表测量另一阻值约为2.0×104Ω的电阻，则应将选择开关旋至倍率为__________挡，并在测量电阻前先进行__________操作；
（3）测量结束后，应将选择开关旋至__________挡．
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）半径为2.5m的光滑半圆形轨道固定在水平地面上，一质量为2kg的小球以20m/s的速度从最低点A处冲上轨道，当小球从轨道最高点B处水平飞出时，
（g=10m/s2）求：
（1）小球在B处的速度大小；
（2）小球在B处受到轨道弹力的大小；
（3）小球落地点到A的距离.
14．（16分）有一起重机用的是直流电动机，其内阻r＝0.8Ω，线路电阻R＝10Ω，电源电压U＝150V，伏特表的示数为110V，求：
（1）通过电动机的电流．
（2）输入到电动机的功率P入．
（3）电动机的发热功率P r，电动机输出的机械功率．
15．（12分）如图所示，匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行．a、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行．一电荷为q（q>０）的质点沿轨道内侧运动．经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为N a和N b不计重力，求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能．
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、A
【解题分析】试题分析：磁通量等于穿过线圈的磁感线的条数．
a线圈在N极的正上方时，有磁感线穿过a线圈．b线圈位于磁铁的正中央，左半边线圈中磁感线斜向右上方穿过，右半边线圈磁感线斜向右向下穿过，方向相反，完全抵消，磁通量为零．故A正确．
故选A
2、D
【解题分析】
降低，所以P点的电势高于Q点的电势，故A错误；
B、本题没有选取零势点，所以带正电的微粒在O点的电势能不一定为零，故B错误；
C、电场线方向水平向右，所以在P点释放静止带正电的微粒(重力不计)，微粒将作加速运动，距离远后电场力减小，所以是变加速运动，故C错误；
D、均匀带电半球相当于一个均匀带正电的球和半个均匀带负电的球，这个半球放在图的另一边，然后看PQ两点，可以看到，PQ两点在在上述涉及到的正电半球和负电半球中的相同的位置上，而由题目给出的条件，正电球在P、Q两点产生的电场为零，所以，正电半球在Q点产生的电场强度相当于负电半球在Q点产生的电场强度，而与P 点的环境比较，唯一的区别是电荷符号相反，从而电场大小相同，只有可能有方向的区别，而分析可知，方向是相同的，故电场强度相等，故D正确；
故选D。

【题目点拨】
利用等效法分析电场强度，利用叠加原理判断电场线的分布，由受力分析判断带电粒子的运动状态。

3、C
【解题分析】
A、电场强度的方向沿电场线的切线方向，由图可知，A点处与B点处电场线切线方向是不同的，所以它们电场强度的方向是不同的。

故A错误。

B、电场线的疏密代表电场的强弱，故在任意两条电场线之间虽没有电场线，但仍有电场，故B错误。

C、电场线的疏密代表电场的强弱，则A点的电场强度较大，同一点电荷放在A点受
到的电场力较大，根据
F qE
a
m m
==可知，A点的加速度较大，即同一点电荷放在B的
加速度比放在A点时加速度小。

故C正确。

D、正电荷放在A点受到的电场力沿电场线的切线方向，由静止释放后，电荷将离开电场线，所以其运动轨迹与电场线不一致。

故D错误。

故选：C。

4、C
【解题分析】
A．每天的发电量为
3
60150100.7 3.8kW h23.94kW h
E-
=⨯⨯⨯⨯⋅=⋅
可供一盏15W的节能灯使用时间为
323.9410h 1596h 15
t ⨯== 故A 错误；
B ．2018年发电总量约
3=365=36523.94kW h 8.7410kW h E E ⨯⋅≈⨯⋅总
故B 错误；
C ．每年富余发电
'30.7=6.1210kW h E E =⨯⋅总
则年平均收入约为
36.12100.74280⨯⨯≈元元
故C 正确；
D ．光伏发电为将光能转化为电能，则不会造成光污染，故D 错误。

故选C 。

5、C
【解题分析】
由题可知，微粒所受电场力方向必定水平向左，合力方向与速度方向相反，则微粒做匀减速运动。

故A 错误。

力的合成图如图，
则有qEtanθ=mg ，电场强度．由于微粒带正电，则电场强度方向水平向左。

故
B 错误。

由上分析得知，微粒在电场中一定做匀减速运动，合力为F 合=
，则加速度的大小为
．故C 正确。

当微粒恰好到达B 点时，微粒进入电场的动能最小，由动能定理得，-L=0-E k ，得到微粒进入电场时的最小动能是．故D 错误。

故选C.
【题目点拨】
本题关键要懂得物体做直线运动的条件：合力方向与速度方向在同一直线上．结合牛顿第二定律和动能定理求解.
6、C
【解题分析】
B ．电场线越密的地方电场越大B 错.
C ．沿着电场线的方向电势逐渐降低C 对.
D ．负电荷沿着电场线方向移动时电场力做负功电势能增加D 错
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、ABC
【解题分析】
A ．从甲图可以看出，θ变化，能引起动片与定片正对面积变化，由
4S C kd
επ= 可知引起电容变化，由 Q C U =
可知引起电信号变化，故甲图的传感器可以用来测量角度，故A 正确；
B ．从乙图可以看出，液体深度h 变化，能引起正对面积变化，由
4S C kd
επ= 可知引起电容变化，由 Q C U =
可知引起电信号变化，故乙图的传感器可以用来测量液面的高度，故B 正确； C ．从丙图可以看出，压力的变化，能引起两极间距离变化，由
4S C kd
επ= 可知引起电容变化，由 Q C U =
可知引起电信号变化，故丙图的传感器可以用来测量压力，故C 正确；
D ．从丁图可以看出，s 的变化，能引起介电常数的变化，由
4S C kd
επ= 可知引起电容变化，由 Q C U =
可知引起电信号变化，故丁图的传感器可以用来测量距离x ，故D 错误．
故选ABC ．
【解题分析】
A ．x φ-图的斜率为E ，C 点电势的拐点， 则电场强度为零，故A 正确；
B ．由图知A 点的电势为零，则O 点的点电荷的电量比M 点的点电荷的电量大，且O 点的电荷带正电，M 点电荷带负电．故B 错误；
C ．由图可知：OM 间电场强度方向沿x 轴正方向，MC 间电场强度方向沿x 轴负方向，C
D 间电场强度方向沿x 轴正方向．故C 错误；
D ．因为MC 间电场强度方向沿x 轴负方向，CD 间电场强度方向沿x 轴正方向，则将一负点电荷从N 点移到D 点，电场力先做正功后负功．故D 正确；
9、BD
【解题分析】
物体受力如图：将F N 沿水平和竖直方向分解得：
F N cosθ=ma…①，F N sinθ=mg…②
两球质量相等，则两球对筒壁的压力相等，向心力相等
小球A 和B 紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动． 由于A 和B 的质量相同，根据力的合成可知，小球A 和B 在两处的合力相同，即它们做圆周运动时的向心力是相同的．
由公式2F m r ω=，由于球A 运动的半径大于B 球的半径，F 和m 相同时，半径大的角速度小，球A 的角速度小于球B 的角速度，故A 错误． 由向心力的计算公式2
F r
v m =，由于球A 运动的半径大于B 球的半径，F 和m 相同时，半径大的线速度大，球A 的线速度大于球B 的线速度，故B 正确； 由周期公式2T π
ω=，所以球A 的运动周期大于球B 的运动周期，故C 错误．
球A 对筒壁的压力等于球B 对筒壁的压力，所以D 正确．
【题目点拨】
对物体受力分析是解题的关键，通过对AB 的受力分析可以找到AB 的内在的关系，它们的质量相同，向心力的大小也相同，本题能很好的考查学生分析问题的能力，是道好题．
【解题分析】
由图象可知，电场强度的大小与方向的变化，当带电粒子由静止释放仅在电场力作用下，根据运动与力的关系可确定运动情况。

【题目详解】
由牛顿第二定律可知，带电粒子在第1s 内的加速度为，第2s 内加速度因此先加速1s 再减小0.5s 时速度为零，接下来的0.5s 将反向加速，v-t 图象如图所示：
A 项：带电粒子在前1秒匀加速运动，在第二秒内先做匀减速后反向加速，所以不是始终向一方向运动，故A 错误；
B 项：根据速度时间图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，在t=2s 时，带电粒子离出发点不是最远，故B 错误；
C 项：由图可知，粒子在第1s 内做匀加速运动，第2s 内做匀减速运动，3s 末的瞬时速度刚减到0，故C 正确；
D 项：因为第3s 末粒子的速度刚好减为0，根据动能定理知粒子只受电场力作用，前3s 内动能变化为0，即电场力做的总功为零。

故D 正确。

故应选CD 。

【题目点拨】
本题带电粒子在周期性变化的电场中运动，关键之处是电场强度大小不一，导致加速度不一，所以失去对称性．若电场强度大小相同，则带电粒子一直同一个方向运动。

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、A C F 左 1 5 增大
【解题分析】
(1)［1］由小灯泡的规格“2.5V 0.6W ”可求出小灯泡的额定电流为
0.24A P I U
== 所以电流表应选A 。

［2］由小灯泡的额定电压为2.5V 可知，电压表应选C 。

［3］由于实验要求电压和电流从零开始调，所以滑动变阻器应采用分压接法，应选择阻值小的变阻器F ，以方便调节。

(2)［4］由电路图可知，为实验的安全性，开关S 闭合前应将变阻器滑片P 置于输出电压最小的左端。

(3)［5］由电路图可知，闭合开关S ，当变阻器滑片P 置于最左端时，电压表和电流表中都无示数，如果电压表和电流表的示数总是调不到零，原因是1点到5点的导线没接好，变阻器成了限流接法。

［6］填“5”点。

(4)［7］由U R I
=可知 1
R I U
=
即电阻应等于I U -图象上的点与原点O 连线斜率的倒数，由图可知斜率逐渐减小，所以小灯泡的电阻随工作电压的增大而增大。

12、（1）1300 （2）“×1k”； 调零； （3）交流电压最大档或者“OFF”挡
【解题分析】
（1）被测电阻的阻值为:13×100Ω=1300Ω；
（2）若继续用该表测量另一阻值约为2.0×
104Ω的电阻，则应将选择开关旋至倍率为“×1k”挡，并在测量电阻前先进行调零操作；
（3）测量结束后，应将选择开关旋至交流电压最大档或者“OFF”挡．
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、（1
）（2）220N （3
）
【解题分析】
(1)A 到B 点过程中由动能定理有
2211 222
B A mg R mv mv -=-
代入数据解得：B v =
(2)小球在B 点处合理提供向心力有：
2B N mv F mg R
+= 代入数据解得：F N =220N
(3)小球由B 点飞出后做平抛运动，在竖直方向上有：
2
22
gt R =
代入数据解得：t =1s
在水平方向上有：
B x v t = 故解得103m x = 答：(1)小球在B 处的速度大小103m/s B v =；
(2)小球在B 处受到轨道弹力的大小220N ；
(3)小球落地点到A 的距离103m .
14、（1）4A （2）440W （3）427.2W
【解题分析】
试题分析：(1)I ＝M U U R -＝15011010
-A ＝4A (3分) (2)P 入＝U′I ＝110×4W ＝440W (2分)
(3)P r ＝I 2r ＝42×0.8W ＝12.8W (3分)
P 机＝P 入－P r ＝(440－12.8)W ＝427.2W (2分)
考点：考查电功率和闭合电路中功率的分配
点评：对电学中的公式要熟记并加以理解，特别是闭合电路的功率分配，求解本题时要注意电动机为非纯电阻电路，欧姆定律不再适用
15、
【解题分析】
试题分析：质点所受电场力的大小为f=qE ①
设质点质量为m ，经过a 点和b 点时的速度大小分别为v a 和v b ，由牛顿第二定律有
② 2b b v N f m r
-=③ 设质点经过a 点和b 点时的动能分别为E ka 和E kb ，有
212
ka a E mv =
④ 212kb b E mv =⑤ 根据动能定理有： E kb -E ka ="2rf" ⑥
联立①②③④⑤⑥式得 1()6b a E N N q
=- ⑦ (5)12
ka b a r E N N =
+⑧ (5)12kb b a r E N N =+ ⑨ 考点：牛顿第二定律及动能定理的应用
【名师点睛】此题是牛顿第二定律及动能定理的应用问题；关键是知道物体做圆周运动
的向心力由电场力和支持力的合力提供，根据牛顿定律和动能定理列出方程联立解答．。