2024届上海市金山中学高二物理第一学期期中预测试题含解析

2024届上海市金山中学高二物理第一学期期中预测试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

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、一石块从楼顶自由落下，不计空气阻力，取g=10m/s2，石块在下落过程中，第1.0s 末速度的大小为（）
A．5.0m/s
B．10m/s
C．15m/s
D．20m/s
2、气体由无规则运动的分子组成，分子间有相互作用，因此气体的内能（）A．仅包含分子动能B．仅包含分子势能
C．与分子动能及分子势能无关D．包含分子动能及分子势能
3、有一个电流表G，内阻Rg=10Ω满偏电流Ig=3mA．要把它改装成量程0～3V的
电压表，则（）
A．要串联一个阻值为990Ω的电阻
B．要并联一个阻值为990Ω的电阻
C．要串联一个阻值为0.10Ω的电阻
D．要并联一个阻值为0.10Ω的电阻
4、如图所示的电路中，电源电压恒定，其中两个电阻分别为10Ω和20Ω，另一个电阻R大小未知，当S断开时，理想电压表的示数为6V，当S闭合后，a、b两点间电压可能是（）
A．11V
B．10V
C．9V
D．8V
5、关于静电场,下列说法中正确的是( )
A．在电场强度为零的区域电势一定处处为零
B．负电荷从电势低的点运动到电势高的点,电势能一定减少
C．两点间的电势差与零电势的选取有关
D．根据公式U=Ed知,在匀强电场中两点间的距离越大,电势差就越大
6、如图所示为a、b两电阻的伏安特性曲线，图中，关于两电阻的描述正确的是
A．电阻a的阻值随电流的增大而增大
B．因图线的斜率表示电阻的倒数，故电阻b的阻值
C．在两图线交点处，电阻a的阻值等于电阻b的阻值
D．在电阻b两端加2 V电压时，流过电阻的电流是4A
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、四个相同的小量程电流表分别改装成两个电流表和两个电压表.已知电流表
1
A量程
大于2A的量程，电压表1V的量程大于2V的量程，改装好后把它们按如图所示接入电路，则()
A．电流表1A的读数小于电流表2A的读数
B．电流表1A的指针偏转角等于电流表2A的指针偏转角
C．电压表1V的读数大于电压表2V的读数
D．电压表1V的指针偏转角大于电压表2V的指针偏转角
8、一个篮球被竖直向上抛出后又落回到拋出点．假设篮球在运动过程中受到的空气阻
力大小与其运动的速度大小成正比，下列判断正确的是（）
A．上升过程中重力的冲量大小等于下降过程中重力的冲量大小
B．篮球运动的过程中加速度一直减小
C．上升过程中空气阻力做的功等于下降过程中阻力做的功
D．上升过程中空气阻力的冲量大小等于下降过程中空气阻力的冲量大小
9、如图所示，虚线a、b、c代表某一电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q 是这条轨迹上的三点，其中R在等势面b上．下列判断正确的是()
A．三个等势面中，c的电势最低
B．带电粒子在P点的电势能比在Q点的大
C．带电粒子在P点的动能与电势能之和比在Q点的小
D．带电粒子在R点的加速度方向垂直于等势面b
10、如图所示，在等量异种点电荷形成的电场中，有A、B、C三点，A为两点电荷连线的中心，B为连线上距A为d的一点，C为连线中垂线上距A也为d的一点，关于三点的场强大小、电势高低比较，正确的是
A．E B＞E A＞E C B．E A＞E B＞E C
C．φA＝φC＞φB D．φB＝φC＞φA
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）要测绘额定电压为2 V的小灯泡的伏安特性曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：
A．电源E（电动势3.0 V，内阻不计）
B．电压表V1（量程0~3.0 V，内阻约2 kΩ）
C．电压表V2（量程0~15.0 V，内阻约6 kΩ）
D．电流表A1（量程0~0.6 A，内阻约1 Ω）
E．电流表A2（量程0~100 mA，内阻约2 Ω）
F．滑动变阻器R1（最大阻值10 Ω）
G．滑动变阻器R2（最大阻值2 kΩ）
（1）为了减小实验误差，实验中电压表应选择________，电流表应选择_______，滑动
变阻器应选择_________________。

（填写各器材的序号）
（2）为提高实验精度，请你设计实验电路图，并画在下面的虚线框中。

（_______）
（3）实验中测得一组数据如下表所示，根据表格中的数据在图中坐标系中作出小灯泡
的伏安特性曲线。

I/A 0 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 U/V 0 0.20 0.40 0.6 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 （_______）
（4）该小灯泡的额定功率是_________ W。

（保留两位小数）
（5）由图象可知，小灯泡电阻的变化特点是_________________。

12．（12分）写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数：
（1）游标卡尺的读数_________mm；
（2）螺旋测微器的读数_______mm。

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）如图所示，在E＝103 V/m的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘
轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，
其半径R＝40 cm，一带正电荷q＝10－4 C的小滑块质量为m＝40 g，与水平轨道间的动
摩擦因数μ＝0.2，取g＝10 m/s2，问：
(1)要小滑块恰好运动到圆轨道的最高点C，滑块应在水平轨道上离N点多远处释放？
(2)这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是多大？(P为半圆轨道中点)
(3)小滑块经过C点后最后落地，落地点离N点的距离多大？
14．（16分）如图，金属圆板A、B相距3cm，用电压为60V的电池组使它们带电，它们间的匀强电场的场强是多大，方向如何？
15．（12分）如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为L＝0.4 m的绝缘细线把质量为m＝0.20 kg，带有q＝6.0×10－4 C正电的金属小球悬挂在O 点，小球静止在B点时细线与竖直方向的夹角为θ＝37°。

已知A、C两点分别为细线悬挂小球的水平位置和竖直位置，求：(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
(1)A、B两点间的电势差U AB；
(2)将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放，小球通过B点时细线对小球的拉力F 的大小；
(3)如果要使小球能绕O点在竖直平面内做完整的圆周运动，则小球在A点时沿垂直于OA方向需要多大的初速度v0。

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、B
【解题分析】
石块做自由落体运动，则石块做初速度为0，加速度为g的匀加速直线运动，根据匀加速直线运动的速度与时间的关系式v=v0+at可得第1s末石块的速度大小为：
v=gt=10×1=10m/s
故选B.
2、D
【解题分析】
气体分子间有相互作用，则说明分子间相互作用力会对分子做功，因此分子间存在分子势能，同时分子运动具有动能，故说明该气体具有动能和分子势能；故D正确，ABC 错误。

故选D。

【题目点拨】
本题考查气体内能的组成，要注意理想气体不具有分子势能，但如果分子间有相互作用时，分子间一定具有分子势能．
3、A
【解题分析】
把电流表改装成3V电压表需要串联的电阻：；故选A.
点睛：把电流表改装成电压表需要串联分压电阻，应用串联电路特点与欧姆定律可以求出定值阻值．
4、D
【解题分析】
当S断开时，10Ω与20Ω的两个电阻串联，根据串联电路中电压与电阻成正比的特点可得，10Ω电阻的电压为3V，所以a、b间的电压为9V，当S闭合后，ab间的电阻减小，分担的电压减小，所以ab间的电压小于9V
A. 11V与分析不符，故A项错误；
B. 10V与分析不符，故B项错误；
C. 9V与分析不符，故C项错误；
D. 8V与分析相符，故D项正确．
5、B
【解题分析】
在电场强度为零的区域电势不一定处处为零，例如在等量同种电荷连线的中点处，选项A错误；负电荷在低电势点的电势能较大，则负电荷从电势低的点运动到电势高的点，电势能一定减少，选项B正确；某点的电势与零电势点的选择有关，而两点间的电势差与零电势的选取无关，选项C错误；根据公式U=Ed知，在匀强电场中的两点间沿电场线方向的距离越大，电势差就越大，选项D错误；故选C.
6、C
【解题分析】
I-U图像的斜率的倒数等于电阻，由图可知，电阻A的图象的斜率越来越大，故A的电阻随电流的增大而减小，故A错误；I U图线的斜率表示电阻的倒数，但是由于横纵坐标轴的长度单位不同，则不能由求解电阻b的阻值，只能通过
求解，选项B错误；根据可知在两图线交点处，电阻a的阻值等于电阻b的阻值，选项C正确；由图像可知，在电阻b两端加2 V电压时，流过电阻的电流是1A ，选项D错误；故选C.
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、BC
【解题分析】
电流表1A的量程大于2A的量程，故电流表1A的内阻小于2A的内阻；电压表1V的量程大于2V的量程，故1V的电阻大于2V的电阻；由图可知，两电流表并联，故两流表两端的电压相等，两表由同一电流表改装而成，而将电流表扩大量程时为并联一小电阻，故相当于为四个电阻并联，故两表头中电流相同，故两表的偏角相同，故A1中的电流要等于2A中的电流，故A1的读数比2A的读数大，A错误B正确；两电压表串联，故通过两表的电流相等，故1V的读数比2V的读数大，两电压表串联，通过表头的电流相等，表头指针偏转角度相等，电压表1V的偏转角等于电压表2V的偏转，C正确D错误．8、BD
【解题分析】
上升过程，空气阻力向下，根据牛顿第二定律，有：mg +f =ma 1；下降过程，空气阻力向上，根据牛顿第二定律，有：mg -f ′=ma 2；由于阻力大小与其运动的速度大小成正比，而在运动过程中，阻力先向下，再向上，故加速度一直减小，故B 正确；根据运动过程可知，上升过程的平均速度大于下降过程的平均速度，所以有t 1＜t 2，故上升过程中重力的冲量大小要小于下降过程中重力的冲量大小，故A 错误；由于阻力随速度的变化而变化，所以上升过程的平均阻力较大，由于上升和下降过程的位移大小相同，因此阻力做功不同，故C 错误；设t 时刻物体的速度大小为v ，经过极短△t 时间，空气阻力的冲量为△I f ，则由题意知，空气阻力大小为 f =kv ；△I f =f △t =kv △t =k △x ；等式两边求和，
得：∑△I f =∑k △x =kx ；则得I f =kx ；因为上升与下降两个过程中，物体通过的距离x 相等，故知两个过程空气阻力冲量大小相等．故D 正确．
9、ABD
【解题分析】
带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，电场线与等势面垂直，且由于带电粒子带正电，因此电场线指向右下方，根据沿电场线电势降低，可知a 等势线的电势最高，c 等势线的电势最低，故A 正确；根据带电粒子受力情况可知，若粒子从P 到Q 过程，电场力做正功，动能增大，电势能减小，故带电粒子在P 点具有的电势能比在Q 点具有的电势能大，故B 正确；只有电场力做功，所以带电粒子在P 点的动能与电势能之和与在Q 点的相等，故C 错误；电场的方向总是与等势面垂直，所以R 点的电场线的方向与该处的等势面垂直，而带正电粒子受到的电场力的方向与电场线的方向相同，加速度的方向又与受力的方向相同，所以带电粒子在R 点的加速度方向垂直于等势面b ．故D 正确．
10、AC
【解题分析】
如图为等量异种点电荷的电场，则电场线是从正电荷出发到负电荷终至，所以A 、B 两点处于从左向右的电场线方向上，则A B ϕϕ>．而A 、C 同处于一根等势线，所以A C ϕϕ=．因此A C B ϕϕϕ=>，由等量异种点电荷的电场线的分布，可得B 点的电场线最密，C 点的最疏，所以E B ＞E A ＞E C ，故AC 正确。

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、B D F 1.00
灯泡电阻随电压（温度）的增大而增大
【解题分析】
(1)[1][2][3] 由题意小灯泡额定电压为2V，实验测量的数据，电压为2V时，电流为0.5A，故电压表应选B，电流表应选D，又描绘伏安特性曲线要求电流从零调节，故变阻器应用分压式接法，应选阻值小的变阻器F。

(2) [4]由于小电珠电阻较小，为了减小实验测量误差，电流表应用外接法，同时本实验中电压由零开始变化，故变阻器应采用分压式接法，电路图如图所示：
(3)[5] 据所给数据得伏安特性曲线如图：
(4)[6] 电压为2V时的电流为0.5A，则额定功率为：
P=UI=2×0.50=1.00W
(5)[7] I-U图象中的斜率表示电阻的倒数，故由图可知，灯泡电阻随电压（温度）的增大而增大；
12、52.35 3.853
【解题分析】
（1）[1]据游标卡尺的读数方法，主尺部分读数为：52mm，该游标卡尺是20分度的，游标尺上每一刻度为0.05mm，现在是第7刻度与主尺刻度对齐，则游标尺读数为
0.05×7mm=0.35mm
所以总的读数为52.35mm。

（2）[2]据螺旋测微器的读数方法，固定部分读数为：3.5mm，旋转部分读数为
35.3×0.01mm=0.353mm
所以总的读数为3.853mm 。

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）v ＝2 m/s ，L ＝20 m （2）1.5N （3）0.6m
【解题分析】
（1）在复合场中圆的最高点不再是没有电场时的最高点了，要使物体做圆周运动，则物体受到的电场力和重力刚好充当向心力，圆环对物体没有力的作用，即
2
v F m R ==,解得此时重力与电场力的合力方向与竖直方向夹角为37°，设滑块应在水平轨道上离N 点x 处释放，过程中重力，摩擦力做负功，电场力做正功，所以可得21(.6)?1.82Eq x o R mg R mgx mv μ---=
，解得x=2.09m ， （2）设在P 点时的速度为0v ，则22011 1.60.822
mv mv EqR mgR -=+，根据牛顿第二定律可得20v N Eq m R
-=，联立两式解得N=2.4N 14、2×
103V/m ；场强方向由A 板指向B 板 【解题分析】
根据电场强度与电势差的关系可得匀强电场的场强大小：
3260V/m 210V/m 310
U E d -===⨯⨯ 由于A 板带正电，B 板带负电，所以场强方向由A 板指向B 板
15、 (1) −400V ；(2) 4.5N ；【解题分析】
(1)带电小球在B 点静止受力平衡，根据平衡条件得
qE =mg tan θ
解得
40.201037V/m 6.010
mgtan tan E q θ-⨯⨯︒=⨯＝＝2.5×103V/m 由U =Ed 有
U AB ＝−EL (1−sin θ)＝2.5×103×0.4×(1−sin37°)＝−400V
(2)设小球运动至B 点时速度为v B ，则
mgL cos θ+qU AB =21m 2B v
在B 点，小球所受重力、电场力和细线拉力的合力提供向心力，根据向心力公式得
F −cos mg θ=m 2B v L
代入数据解得
F =4.5N
(3)小球做完整圆周运动时必须通过B 点的对称点，设在该点时小球的最小速度为v ，则 cos mg θ＝2
v m L
−mgL cos θ−qEL (1+sin θ)＝
212mv −2012mv 联立解得
v 0。