2024届上海市青浦高级中学物理高二上期中统考模拟试题含解析

2024届上海市青浦高级中学物理高二上期中统考模拟试题 请考生注意：
1．请用2B 铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。

写在试题卷、草稿纸上均无效。

2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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，R 1和R 2是材料相同、厚度相同、表面均为正方形的导体，
R 1边长为2L ，R 2边长为L ，若R 1的阻值为8Ω，则R 2的阻值为（ ）
A ．8Ω
B ．16Ω
C ．4Ω
D ．64Ω
2、在某控制电路中，需要连成如图所示的电路，主要由电动势为E 、内阻为r 的电源与定值电阻R 1、R 2及电位器(滑动变阻器)R 连接而成，L 1、L 2是红、绿两个指示灯，当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a 端时，下列说法中正确的是 ( )
A ．L 1、L 2两个指示灯都变亮
B ．L 1、L 2两个指示灯都变暗
C ．L 1变亮，L 2变暗
D ．L 1变暗，L 2变亮
3、当在电场中某点放入电荷量为q 的正试探电荷时，测得该点的电场强度为E ，若在同一点放入电荷量为q ′＝2q 的负试探电荷时，测得该点的电场强度( ) A ．大小为E ，方向与E 相同
B ．大小为2E ，方向与E 相同
C ．大小为2E ，方向与E 相反
D ．大小为
E ，方向与E 相反
4、在如图所示的电路中，电阻14R =Ω，26R =Ω，33R =Ω，电流表内阻不计，在A 、B 两点间加上9V 的电压时，电流表的读数为( )
A．0 B．1 A C．1.5 A D．2 A
5、上端固定的一根细线下面悬挂一摆球，摆球在空气中摆动，摆动的幅度越来越小，对此现象下列说法正确的是
A．总能量守恒，摆球的机械能正在减少，减少的机械能转化为内能
B．摆球机械能守恒
C．能量正在消失
D．只有动能和重力势能的相互转化
6、如图所示，设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动，金星自身的半径是火星的n倍，质量为火星的k倍，不考虑行星自转的影响，则
A．金星表面的重力加速度是火星的k n
B．金星的第一宇宙速度是火星的k n
C．金星绕太阳运动的加速度比火星小
D．金星绕太阳运动的周期比火星大
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、如图(a)所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间
t的变化关系如图(b)所示,直导线中电流方向以向上为正，下列说法中不正确
．．．的是( )
A．在0～t1时间内，线圈有顺时针电流，并有向右的运动趋势
B．在0～t1时间内，线圈有顺时针电流，并有向左的运动趋势
C．在t1～t2时间内，线圈有逆时针电流，并有向右的运动趋势
D．在t1～t2时间内，线圈有逆时针电流，并有向左的运动趋势
8、如表是一辆电动自行车的部分技术指标，参考表中数据判断以下说法正确的是（）
A．自行车每秒钟消耗的电能为216J B．电动机每秒钟消耗的电能为180J
C．电动机的内电阻为6ΩD．电动机的内电阻为1Ω
9、如图，有一矩形区域，水平边长为s=，竖直边长为h=1m.质量均为、带电量分别为和的两粒子，.当矩形区域只存在场强大小为E=10N/C、方向竖直向下的匀强电场时，由a点沿方向以速率进入矩形区域，轨迹如图。

当矩形区域只存在匀强磁场时由c 点沿cd方向以同样的速率进入矩形区域，轨迹如图。

不计重力，已知两粒子轨迹均恰好通过矩形区域的几何中心。

则：
A．由题给数据，初速度可求
B．磁场方向垂直纸面向外
C．做匀速圆周运动的圆心在b点
D．两粒子各自离开矩形区域时的动能相等。

10、利用静电计．研究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验装置如图所示，则下面叙述中符合实验中观察到的结果的是（）
A．N板向下平移，静电计指针偏角变大
B．N板向左平移，静电计指针偏角变大
C．保持N板不动，在M、N之间插入一块绝缘介质板，静电计指针偏角变大
D．保持N板不动，在M、N之间插入一块金属板，静电计指针偏角变大
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）描绘一个标有“2.5V0.5A”字样的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡电压能从零开始变化，实验室备有下列器材：
a．标有“3V0.5A”字样的小灯泡一个；
b.10V学生电源一个；
c．量程为0﹣3V的电压表，内阻约为3kΩ；
d．量程为0﹣15V的电压表，内阻约为15kΩ；
e．量程为0﹣0.6A的电流表，内阻约为0.5Ω；
f．量程为0﹣3A的电流表，内阻约为0.1Ω；
g．滑动变阻器（阻值范围0﹣10Ω，允许通过的最大电流1.5A）；
h．滑动变阻器（阻值范围0﹣50Ω，允许通过的最大电流0.1A）；
电键一个，导线若干．
（1）为减小实验误差，方便调节，请在上述所给的器材中选取适当的器材，并将它们的编号填在横线上．电压表应选_____；电流表应选_____；滑动变阻器应选取_____．（填写器材名称前的序号字母）
（2）将实物按电路图1用导线补充完整________．
（3）这位同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图2所示．由图中电流表、电压表的读数可计算出小灯泡的电阻为_____Ω（保留两位小数），小灯泡的电阻测量值_____真实值（填＜，＞，＝）
（4）根据实验测定的数据，以电压U为横坐标，电流强度I为纵坐标画出图线，在如图3给出的四个I﹣U图线中，最能反映实际情况的是_____，简要说明理由_____．
12．（12分）分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图（a）和图（b）所示，长度为____cm，直径为____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，质量为m，电荷量为e的粒子从A点以速度v0沿垂直电场线方向的直线AO方向射入匀强电场，由B点飞出电场时速度方向与AO方向成45°角，已知AO的水平距离为d．（不计重力）求：
(1) 从A点到B点所用的时间；
(2) 匀强电场的电场强度大小；
(3) A、B两点间的电势差．
14．（16分）如图所示，电源电动势为E＝30V，内阻为r＝1Ω，电灯上标有“6V12W”字样，直流电动机线圈电阻R＝2Ω．若电灯恰能正常发光，求：
（1）电源的总功率P E
（2）电动机输出的机械功率P机
15．（12分）如图所示，光滑绝缘的水平地面上，相隔4L的A,B两点固定有两个电量均为+Q的正电电荷，a，O，b是AB连线上的三点，且O为中点，Oa=Ob=L。

一质量为m，电量为q的点电荷以初速度v0从a点出发沿AB连线向B运动，在运动过程中电
荷受到大小恒定的阻力作用，但速度为零时，阻力也为零。

当它第一次运动到O点时，速度为2v0，继续运动到b点时的速度刚好为0，然后返回往复运动，直至最后静止在O点。

已知静电力常量为k，求：
(1)电荷q受到的阻力大小？
(2)aO两点之间的电势差？
(3)电荷q在电场中运动的总路程？
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】
R1和R2是材料相同、厚度相同、表面均为正方形的导体，根据电阻定律的公式
L R
S
ρ=
判断即可．【题目详解】
两个电阻的长度比为2：1，横截面积比为2：1，由公式
L
R
S
ρ
=知，两电阻比为1：1；
若R1的阻值为8Ω，则R2的阻值也为8Ω；
故应选：A．
2、B
【解题分析】
当电位器向a段滑动时，电路的总电阻减小，干路电流增大，所以内电压增大，路段电压减小，所以灯L1变暗；通过电阻R1的电流变大，所以电位器两端的电压减小，即通过灯L2两端的电压减小，所以灯L2变暗，故ACD错误，B正确。

故选B。

3、A
【解题分析】
依题，当在电场中某点放入电量为q的正试探电荷时，测得该点的场强为E，若在同一
点放入电量为q′=2q 的负试探电荷时，电场强度的大小和方向都不变，即该点的场强大小仍为E ，方向与E 相同。

故选A 。

【题目点拨】
本题考查对电场强度物理意义的理解．电场强度是反映电场本身性质的物理量，与试探电荷无关，电场中同一点，不管放什么电荷，放不放电荷，该点的电场强度大小和方向都是一定的．
4、B
【解题分析】
图中电阻R 2与R 3并联后与R 1串联，电路的总电阻为：
364636
R ⨯=+=Ω+ 根据欧姆定律，干路电流为：
9 1.5A 6
U I R =＝＝ 由于并联电路的电流与电阻成反比，故： 36 1.51A 63R I =
⨯=+； A. 0，与结论不相符，选项A 错误；
B. 1 A ，与结论相符，选项B 正确；
C. 1.5 A ，与结论不相符，选项C 错误；
D. 2 A ，与结论不相符，选项D 错误；
5、A
【解题分析】
根据能量守恒定律可知，能量不会消失，由题意可知，摆球的机械能由于阻力做功越来越小，故机械能不再守恒；减小的机械能转化为周围的内能
A. 总能量守恒，摆球的机械能正在减少，减少的机械能转化为内能符合题意，A 正确
B. 摆球机械能守恒不符合题意，B 错误
C. 能量正在消失不符合题意，C 错误
D. 只有动能和重力势能的相互转化不符合题意，D 错误
6、B
【解题分析】
有黄金代换公式GM=gR 2可知g=GM/R 2,所以222
=M R g k g M R n =金金火金火火 故A 错误，
由万有引力提供近地卫星做匀速圆周运动的向心力可知2
2GMm v m R R
=解得v =
，所以v v 金火故B 正确； 由
2
GMm ma r = 可知轨道越高，则加速度越小，故C 错； 由22(2)GMm m r r T π= 可知轨道越高，则周期越大，故D 错； 综上所述本题答案是：B
【题目点拨】
结合黄金代换求出星球表面的重力加速度，并利用万有引力提供向心力比较运动中的加速度及周期的大小．
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、ABD
【解题分析】
在0～t 1时间内，直线电流方向向下，根据安培定则，知导线右侧磁场的方向垂直纸面向外，电流逐渐减小，则磁场逐渐减弱，根据楞次定律，金属线框中产生逆时针方向的感应电流。

根据左手定则，知金属框左边受到的安培力方向水平向左，右边受到的安培力水平向右，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力，所以金属框所受安培力的合力水平向左。

故AB 错误；同理可知，在t 1～t 2时间内，直导线中电流向上增加，则穿过右边线圈的磁通量向里增加，根据楞次定律可知，线圈有逆时针电流，线圈受安培力向右，即线圈有向右的运动趋势，则C 正确，D 错误。

此题选择不正确的选项，故选ABD 。

【题目点拨】
解决本题的关键掌握安培定则判断电流与其周围磁场的方向的关系，运用楞次定律判断感应电流的方向，以及运用左手定则判断安培力的方向．
8、AD
【解题分析】自行车电动机每秒钟消耗的电能为366216P UI w w ==⨯=，故A 正确，B 错误；电动机发热功率为216-180=36W ，热功率2
P I r =计算得内阻为1Ω，故D 正确，C 错误；
故选AD 。

9、AC
【解题分析】 试题分析：因为粒子通过矩形区域的几何中心，可知沿电场方向上的距离，垂直电场方向上的距离，根据，
可以求出初速度的大小．故A 正确．-q 由c 点沿cd 方向以同样的速率v 0进入矩形区域，根据洛伦兹力的方向，结合左手定则知，磁场方向垂直纸面向里，故B 错误．因为圆周运动的轨迹经过矩形区域的几何中心，设中心为0，根据几何关系知，
，可知矩形区域几何中心到b 点的距离等
于bc 的距离，知b 点为圆周运动的圆心．故C 正确．电荷在电场中做类平抛运动，速度增大，在磁场中做匀速圆周运动，速度大小不变，可知离开区域区域时动能不等．故D 错误．故选：AC ．
考点：带电粒子在匀强电场及在匀强磁场中的运动.
10、AB
【解题分析】
A. 将N 板向下平移，板间距离增大，电容减小，而电容器的电量不变，由C =Q/U 分析可知，板间电压增大，则静电计指针张角增大，故A 正确；
B. 将N 板向左平移，两板正对面积减小，电容减小，而电容器的电量不变，由C =Q/U 分析可知，板间电压增大，则静电计指针张角变大，故B 正确；
C. 在M 、N 之间插入一块绝缘介质板，由电容的决定式4s c kd
επ=，得知，电容C 增大，而电量Q 不变，则由电容的定义式C =Q/U 分析得知，板间电压U 减小，静电计指针偏角变小．故C 错误；
D. 保持N 板不动，在M 、N 之间插入一块厚金属板，相当于极板的间距减小，电容增大，而电容器的电量不变，由C =Q/U 分析可知，板间电压变小，则静电计指针张角变小．故D 错误．
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、
（1）c e g （2）图见解析； （3）5.2 ＜ C 小灯泡电阻随温度升高而增大
【解题分析】
（1）根据小灯泡的额定电压选择电压表，根据额定电流选择电流表，在保证安全的前提下，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器；
（2）为了减小误差准确测量电阻阻值，采用分压式电路，根据待测电阻估计值以及电压表和电流表的内阻确定内外接，作出实验电路图；
（3）读出电压表和电流表的读数，再利用欧姆定律即可求出此时小灯泡的电阻阻值，电流表外接，因为电压表分流导致，灯泡电阻测量结果偏小．
（4）根据小灯泡电阻随温度升高而增大结合欧姆定律，即可选出正确的图象．
【题目详解】
（1）因为小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选择c，小灯泡的额定电流为0.5A，故电流表选择e，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，故滑动变阻器选择g；
（2）为了减小误差准确测量电阻阻值，采用分压式电路，因为电压表内阻远大于灯泡电阻，故选择电流表外接法，故连接实物图，如图所示：
（3）如图，电流表示数：I＝0.46A，电压表示数：U＝2.40
根据欧姆定律可得此时小灯泡电阻阻值：R＝
2.40
0.46
U
I
Ω≈5.2Ω
电压测量准确，由于电流表外接，电压表分流，导致电流测量偏大，根据R＝U/I可知，灯泡电阻R测量结果偏小，即小灯泡的电阻测量值小于真实值；
（4）因为小灯泡电阻随温度升高而增大，随着电压增大I﹣U曲线上各点到原点连线的斜率越来越小，故ABD错误，C正确，故选C．I﹣U曲线弯曲的原因是因为：小灯泡电阻随温度升高而增大．
【题目点拨】
本题考查描绘小灯泡伏安特性曲线，考查了实验器材选择、实验电路设计、实验数据处理、实验方案分析，要掌握实验器材的选择原则，认真审题、理解题意与实验步骤、知道实验原理是解题的关键，内外接选择的方法：大电阻选内接测量结果偏大，小电阻选
外界测量结果偏小，口诀：“大内大，小外小．”
12、5.01cm 5.312mm;
【解题分析】
游标卡尺的读法，先确定分度数，从而确定精确度，先读固定部分再读可动部分，从而得出最终读数；螺旋测微器的读法要用主尺的整刻度加可动刻度数乘以精确度，注意在读转动部分时要估读
【题目详解】
由图可知，游标卡尺是10分度的，其精确度为0.1mm
则图示读数为：50+1×0.1=50.1mm=5.01cm
螺旋测微器的不动刻度为5，可动刻度为31.2×0.01mm
则读数为5+31.2×0.01=5.312mm
故答案为：5.01 5.312
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）0d v （2）20mv ed （3）202mv e
【解题分析】
由题意可知考查带电粒子在匀强电场中做类平抛运动规律，根据运动的合成、分解及动能定理分析计算可得．
【题目详解】
(1)粒子从A 点以速度v 0沿垂直电场线方向射入电场，水平方向做匀速直线运动，则有
t ＝0
d v (2)由牛顿第二定律得
a ＝qE m
将粒子射出电场的速度v 进行分解，则有
v y ＝v 0tan 45°＝v 0，
又v y ＝at ，所以
v 0＝qE m ·0d v ＝0
eEd mv ， 解得
E ＝20mv ed
． （3）由动能定理得 eU AB ＝
12m （2v 0）2－12
mv 解得
U AB ＝202mv e ． 【题目点拨】
带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，可分方向考虑：沿电场力方向做匀加速运动，垂直电场力方向做匀速直线运动，求电势差时可利用动能定理计算可得．
14、（1）60W （2）36W
【解题分析】
本题主要考查闭合电路欧姆定律及非纯电阻电流的功率计算问题，根据电灯恰能正常发光即可求回路中的电流；由P EI = 可求得电源的总功率；电动机输出的机械功率等于电源总功率减去回路中的热功率．
【题目详解】
解：（1）电灯恰好正常发光，其电流1226
L P I A A U =
== 电源总功率=30260P EI W W =⨯=总
（2）设电动机两端电压为M U ,则有L M E U U Ir =++
解得22M U V =
电动机输出功率 2M M P U I I R =-出 代入数据联立计算得出=36W M P 出
15、 (1)204mv L ；(2)2
074mv q ；(3)9L 【解题分析】
(1)从a 到b 点过程中，根据对称性，
a b ϕϕ=
根据动能定理：
()201202
f L mv -=- 解得
204mv f L
= (2)从a 到O 点过程中，根据动能定理： 220011422
aO qU fL m v m v -=
⨯-⨯ 解得 2074aO mv U q
= （3）最后停在O 点，整个过程应用动能定理
20102
aO qU fs m v -=-⨯ 解得
9s L =。