上海交通大学附属中学高二物理第一学期期末试卷
2022年上海上大附属中学高二物理上学期期末试卷含解析
2022年上海上大附属中学高二物理上学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1. 如图7所示，在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面．一导线框abcdefa位于纸面内，框的邻边都相互垂直，bc边与磁场的边界P重合．导线框与磁场区域的尺寸如图所示．从t＝0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域．以a→b→c→d→e→f为线框中的电动势E的正方向，则如图8所示的四个E－t关系示意图中正确的是参考答案：C2. (多选)如图所示，为一个质量为m、电荷量为＋q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能是下图中的：（）参考答案：AD3. （单选）关于奥斯特的贡献，下列说法中正确的是：A．发现电场B．发现磁场C．发现电磁场D．发现电流的磁效应参考答案：D4. 如图，两长方体木块A和B叠入在光滑水平面上，质量分别为m和M，A与B之间的最大静摩擦力为f，B与劲度系数为k的水平轻质弹簧连接构成弹簧振子。
为使A和B 在振动过程中不发生相对滑动，则A．它们的最大加速度不能大于f/mB．它们的最大加速度不能大于f/MC．它们的振幅不能大于D．它们的振幅不能大于参考答案：AD5. （单选）白光在真空中通过双缝产生干涉，在屏上观察到中央的白色条纹的同时，两侧还出现彩色条纹，其原因是：（）①各种色光的波长不同；②各种色光的频率不同；③各种色光的强度不同；④各种色光在真空中传播速度不同。
A．①③④ B．②③ C．①② D．②④参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 竖直悬挂一根长15m的杆，在杆的正下方5 m处有一观察点A.当杆自由下落时，杆全部通过A点需要______s.（g取10 m/s2）参考答案：17. 将一个满偏电流为10mA，内阻为100Ω电流表改装为量程为10V的电压表应串联一个Ω。
上海大学附属中学2021-2022学年高二上学期期末考试(物理)
上海大学附属中学21-22学年高二上学期期末考试
物理试卷
考生注意：
1．答卷前，考生务必将班级、姓名、考场号、座位号等填写清楚．
2．本试卷共4页，满分100分．考试时间100分钟.考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔将答案直接写在答题纸上．
3．第19、20、21题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤. 只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分.有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位．
一．(20分)填空题．（本大题共5小题，每小题4分）
1．在一电场中某点A处，放入一正电荷q，测得A点的场强为E，若q的电量减为原来的1/n，则A点的场强为______；若改用负点电荷-q放入A点，则A点的场强为________。
2. 面积0.5m2的闭合导线环处于磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量是____Wb，当导线环转过90°时，环面与磁场平行时，穿过环面的磁通量为____Wb。
3．如图所示，电源内阻不能忽略，当滑片P向左移动时，A表示
数将__________，V表示数将将________。
(选填“减小，不变，增大”)
4．如图所示，面积为S＝0.1米2的矩形线圈放在
匀强磁场中，线圈共120匝，总电阻R＝1.2欧。
设匀强磁场的磁感强度B与时间t的关系如图
－19所示，则在3秒内通过线圈导线截面的电
量为 C；3秒内电流所做的功为 J。
5．如图所示，边长为L的闭合正方形金属线框的电阻为R，以速度v匀速穿过宽度为d的有界匀强磁场，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度为B．若L＜d，线框穿过磁场产生的热量
为；若L＞d，线框穿过磁场产生的热量。
2020-2021年上海市交大附中高二上期末
2020学年交大附中高二年级上学期期末试卷一、填空题1. 复数21i-的虚部为____________． 【答案】1 【解析】因为()()()2121111i i i i i +==+--+，所以复数的虚部为1， 2. 直线()121:44x t l t R y t =-⎧∈⎨=+⎩，2:30l ax y ++=，若12l l ⊥，则a =____________． 【答案】12a = 【解析】将直线1l 的方程化为普通方程得260x y -+=，因为2:30l ax y ++=，且12l l ⊥，所以，210a -=，解得12a =. 3. 已知变量,x y 满足约束条件241y x y x y ≤+≥-≤⎧⎪⎨⎪⎩，则3z x y =+的最大值为____________．【答案】11【解析】由题意得，作出不等式组所表示的可行域，如图所示，由3z x y =+，得3y x z =-+，平移直线3y x z =-+，则由图象可知当直线3y x z =-+经过点A 时， 直线3y x z =-+的截距最大，此时z 有最大值，由21y x y =-=⎧⎨⎩， 解得(3,2)A ，此时max 33211z =⨯+=．4. 若方程2(3)40x k i x k ++++=有实数根，则实数k 的取值是____________．【答案】4k =-【解析】因为2(3)40x k i x k ++++=有实数根，所以2430x kx k ix ++++=有实根， 所以0x =，所以40k +=，所以4k =-，5. 抛物线24y x =的准线方程为______. 【答案】116y =- 【解析】抛物线的标准方程是214x y =，所以准线方程是116y =-.6. 已知圆锥底面半径为13_____．【答案】2π 【解析】由已知可得1,3r h ==132l =+=,所以圆锥的侧面积2S rl ππ==．7. 已知三棱锥A BCD -中，2AB CD ==3AC BC AD BD ====，则三棱锥A BCD -的体积是____________． 2【解析】取AB 中点O ，连接,CO DO ，如图所示，因为AC BC AD BD ===，所以,AB CO AB DO ⊥⊥，CO DO O =，CO ⊂平面CDO ，DO ⊂平面CDO ，所以AB ⊥平面CDO ， 又因为3AC BC AD BD ====，2AB CD ==所以()22210322CO DO ⎛⎫==-=⎪ ⎪⎝⎭， 所以22110221222CDO S ∆⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭， 所以11221333A BCD CDO V AB S -∆=⨯⨯==.8. 在北纬45°东经30°有一座城市A ，在北纬45°东经120°有一座城市B ，设地球半径为R ，则A 、B 两地之间的距离是______； 【答案】3R π 【解析】由已知地球半径为R ，则北纬45︒的纬线圈半径为22R ， 又因为两座城市的经度分别为东经30和东经120︒， 故连接两座城市的弦长222L R R ==， 则A ，B 两地与地球球心O 连线的夹角3AOB π∠=， 所以A 、B 两地之间的距离是3R π. 9. 设双曲线221916x y -=的焦点为1F 、2F ，P 为该双曲线上的一点，若17PF =，则2PF =_________. 【答案】13【解析】由双曲线的定义得12||26PF PF a -==，又17PF =， 所以21PF =，或213PF =，经检验21PF c a =-＜，舍去，所以213PF =. 10. 设复数z ，满足11z =，22z =，123z z i +，则12z z -=____________．6【解析】设12,z z 在复平面中对应的向量为12,OZ OZ ，12z z +对应的向量为3OZ ，如图所示：因为123z z i +=，所以12312z z =+=+，所以222131221cos 1224OZ Z +-∠==⨯⨯， 又因为1312180OZ Z Z OZ ∠+∠=︒，所以12131cos cos 4Z OZ OZ Z ∠=-∠=-， 所以222211212122cos 1416Z Z OZ OZ OZ OZ Z OZ =+-⋅⋅∠=++=，所以216Z Z =12216z z Z Z -==.11. 已知异面直线a ，b 所成角为70°，过空间定点P 与a ，b 成55°角的直线共有_______条． 【答案】【解析】将直线,a b 平移，使两直线经过点P ，如图所示： 设直线,a b 所成角的角平分线为c ，过点P 垂直于直线,a b 所在平面的直线为d ，因为,a b 所成角为70︒，当直线l 经过点P 且直线l 在直线,a b 所在平面内且垂直于直线c ，此时l 与直线,a b 所成角均为18070552︒-︒=︒； 当直线l 在直线,c d 所在平面内时，若l 绕着P 点旋转，此时l 与直线,a b 所成角相 等，且所成角从70=352︒︒变化到90︒，再从90︒变化到35︒，所以此时满足条件 的l 有2条，综上所述，过空间定点P 与,a b 成55︒角的直线共有3条. 12. 三角形ABC 的AB 边在平面α内，C 在平面α外，AC 和BC 分别与面α成30和45的角，且平面ABC 与平面α成60的二面角，那么ABC ∠的大小为____________．【答案】90ACB ∠=或2arccos 3. 【解析】分以下两种情况讨论：（1）若ABC ∠为锐角，如下图所示，过点C 作平面α的垂线，垂足为点D ，连接AD 、BD ，过点D 在平面α内作DE AB ⊥，垂足为点E ，连接CE ，设CD a =，则AC 与平面α所成的角为30CAD ∠=，所以2AC a =，223AD AC CD a -=，BC 与平面α所成的角为45CBD ∠=，则BD CD a ==，222BC BD CD a +=，因为CD ⊥α，AB α⊂，所以AB CD ⊥，因为DE AB ⊥，CD DE D =，所以AB ⊥平面CDE ，因为CE ⊂平面CDE ，所以AB CE ⊥，所以，平面ABC 与平面α所成二面角为60CED ∠=，因为CD ⊥α，DE α⊂，所以CD DE ⊥，tan 3CD CED DE ∠== 所以3DE =，所以2223CE CD DE =+=， 因为CE AB ⊥，所以2263AE AC CE a =-=， 2263BE BC CE a =-=， 所以，6AB AE BE a =+=，所以222AC BC AB +=，所以，90ACB ∠=； （2）若ABC ∠为钝角，如下图所示，过点C 作平面α的垂线，垂足为点D ，连接AD 、BD ，过点D 在平面α内作DE AB ⊥，垂足为点E ，连接CE ，设CD a =，则AC 与平面α所成的角为30CAD ∠=，所以2AC a =，223AD AC CD a -=，BC 与平面α所成的角为45CBD ∠=，则BD CD a ==，BC ==，因为CD ⊥α，AB α⊂，所以AB CD ⊥，因为DE AB ⊥，CD DE D =，所以AB ⊥平面CDE ，因为CE ⊂平面CDE ，所以AB CE ⊥，所以，平面ABC 与平面α所成二面角为60CED ∠=，因为CD ⊥α，DE α⊂，所以CD DE ⊥，tan CDCED DE ∠==所以3DE =，所以3CE a ==，因为CE AB ⊥，所以AE ==，BE ==，所以AB AE BE =-=，在ABC ∆中，AC 2a =，BC =，3AB a =，由余弦定理可得222cos 23AC BC AB ACB AC BC +-∠==⋅，因为0180ACB <∠<，所以，arccos 3ACB ∠=.综上所述，90ACB ∠=或arccos 3.二、选择题13. 设复数i z a b =+(其中a b R ∈、，i 为虚数单位)，则“0a =”是“z 为纯虚数”的（ B）A. 充分非必要条件B. 必要非充分条件C. 充要条件D. 既非充分又非必要条件【答案】B.【解析】若复数i z a b =+是纯虚数，则0a =，0b ≠，则0a =不能证得z 为纯虚数，z 为纯虚数可以证得0a =，故“0a =”是“z 为纯虚数”的必要非充分条件，故选B.14. 已知()111,P a b 与()222,P a b 是直线1y kx =+（k 为常数）上两个不同的点，则关于1l ：1110a x b y +-=和2l ：2210a x b y +-=的交点情况是（ ）A. 存在k ，1P ，2P 使之无交点B. 存在k ，1P ，2P 使之有无穷多交点C. 无论k ，1P ，2P 如何，总是无交点D. 无论k ，1P ，2P 如何，总是唯一交点【答案】D 【解析】因为11122112211222(1)(1)0a b D a b a b a ka a ka a a a b ==-=+-+=-≠， 所以11221010a x b y a x b y +-=⎧⎨+-=⎩有唯一解，故选D. 15. 平行六面体1111ABCD A B C D -的六个面都是菱形，那么点1A 在面11AB D 上的射影一定是11AB D ∆的________心，点1A 在面1BC D 上的射影一定是11AB D ∆的________心（ ）A. 外心、重心B. 内心、垂心C. 外心、垂心D. 内心、重心【答案】C【解析】三棱锥111A AB D -如图所示：记1A 在面11AB D 上的射影点为O ，连接11,,AO B O D O ，因11111AA A D A B ==，又1A O ⊥平面11AB D ， 所以2222111111,AA AO AO A D AO OD =+=+ 221111A B AO OB =+所以11AO OB OD ==，所以O 为11AB D ∆的外心；三棱锥11A BC D -如图所示：记1A 在面1BC D 上的射影点为1O ，连接1111,,BO C O DO ，因为11//BC AD ，且四边形11ADD A 是菱形，所以11AD A D ⊥，所以11BC A D ⊥，又因为11A O ⊥平面1BC D ，所以1111111,AO BC AO A D A ⊥=，所以1BC ⊥平面11AO D ，又因为1DO ⊂平面11AO D ，所以11DO BC ⊥，同理可知，1111,BO DC C O DB ⊥⊥，所以1O 为1BC D ∆的垂心，故选C.【点睛】关键点点睛：解答本题的关键是通过1A 的射影点去证明线段长度的关系、线段位置的关系，借助线面垂直的定义和判定定理去分析解答问题.16. 正方体1111ABCD A B C D -中，M 为1CC 的中点，P 在底面ABCD 内运动，且满足1DPD CPM ∠=∠，则P 的轨迹为（ ）A. 圆的一部分B. 椭圆的一部分C. 双曲线的一部分D. 抛物线的一部分【答案】A【解析】由1DPD CPM ∠=∠易知1Rt DPD Rt CPM ∆∆∽又M 为1CC 的中点，则12DD PD PC CM==，所以2PD PC =， 在平面ABCD 内以D 为原点建立平面直角坐标系，设1DC =，(,)P x y ，由2PD PC =22222(1)x y x y +=+-，所以2244()39x y +-=， 因为P 在底面ABCD 内运动，所以轨迹为圆的一部分，故选A ．三、解答题17. 直三棱柱111ABC A B C -中，底面ABC 为等腰直角三角形，AB AC ⊥，2AB AC ==，14AA =，M 是侧棱1CC 上一点，设MC h =．(1) 若1BM A C ⊥，求h 的值；(2) 若2h =，求直线1BA 与平面ABM 所成的角．【解析】（1）以A 为坐标原点，以射线AB 、AC 、1AA 分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系，如图所示，则()2,0,0B ,()10,0,4A ，()0,2,0C ，()0,2,M h ()2,2,BM h =-，()10,2,4AC =-， 由1BM AC ⊥得10BM AC ⋅=，即2240h ⨯-=， 解得1h =．（2）法一：此时()0,2,2M ，()()()12,0,0,0,2,2,2,0,4AB AM BA ===- 设平面ABM 的一个法向量为(),,n x y z = 由00n AB n AM ⋅=⋅=⎧⎪⎨⎪⎩得00x y z =+=⎧⎨⎩，取()0,1,1n =-，设直线1BA 与平面ABM 所成的角为θ， 则1110sin 5220n BA n BA θ⋅===⋅⋅，所以直线1BA 与平面ABM 所成的角为10sin 5arc .法二：联结1A M ，则1A M AM ⊥，因为1,AB AC AB AA ⊥⊥，所以AB ⊥平面11AAC C ， 所以1AB A M ⊥，所以1A M ⊥平面ABM ， 所以1A BM ∠是直线1BA 与平面ABM 所成的角； 在1Rt A BM ∆中，11AM A B ==所以111sin 5A M A BM AB ∠===，所以1arcsin5A BM ∠=， 所以直线1BA 与平面ABM所成的角为sinarc . 18. 已知方程20x x p ++=有两个根1x ，2x ，p R ∈． （1）若123x x -=，求实数p 的值； （2）若123x x +=，求实数p 的值．【解析】（1）因为方程20x x p ++=有两个根1x ，2x ，由韦达定理得12121,x x x x p +=-=， 所以22121212()4149x x x x x x p -=+-=-=，所以52p =或2-； （2）①当1x ，2x 为两个实根，140p ∆=-≥，即14p ≤时， ()()2222121212121212222xx x x x x x x x x x x +=++=+-+，所以1229p p -+=，则2p =-，①当1x ，2x 为一对共轭虚根，140p ∆=-<，即14p >时， 由123x x +=，12x x =，得132x =， 由韦达定理可得2194p x ==，综上所述，2p =-或94.19. 《九章算术》是古代中国乃至东方的第一部自成体系的数学专著，书本记载了一种名为“刍甍”的五面体（如图1）．其中四边形ABCD 为矩形，//EF AB ，EAD 和FBC 是三角形，“刍甍”字面意思为茅草屋顶．图2是一栋农村别墅，为全新的混凝土结构．它由上部屋顶和下部主体两部分组成．如图3，屋顶五面体为“刍甍”，其中前后两坡屋面ABEF 和CDEF 是全等的等腰梯形，左右两坡屋面EAD 和FBC 是全等的三角形，点F 在平面ABCD 和BC 上射影分别为H ，M ，已知5HM =米，10BC =米，梯形ABEF 的面积是FBC ∆面积的2.2倍．设04FMH πθθ⎛⎫∠=<< ⎪⎝⎭．（1）求屋顶面积S 关于θ的函数关系式；（2）已知上部屋顶造价由屋顶面积确定，造价为600元/平方米，下部主体造价由高度确定，造价为9600元/米．现欲造一栋上、下总高度为6米的别墅，试问：当θ为何值时，总造价最低？【解析】（1）由题意得FH ⊥平面ABCD ，FM BC ⊥，又因为HM ⊂平面ABCD ，所以FH HM ⊥， 在Rt FHM ∆中，5HM =，FMH θ∠=， 所以5cos FM θ=， 因此FBC ∆的面积为1525102cos cos θθ⨯⨯=， 从而屋顶面积为25251602222 2.2cos cos cos FBC ABFE S S S θθθ=+=⨯+⨯⨯=， 所以屋顶面积S 关于θ的函数关系式160cos S θ=，0,4πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭；（2）在Rt FHM ∆中，5tan FH θ=，所以主体的高度为65tan h θ=-，所以()1605sin 600960065tan 60096006cos cos y s θθθθ⎛⎫=+-=⨯+⨯- ⎪⎝⎭2sin 4800057600cos θθ-⎛⎫=⨯+⎪⎝⎭， 令2sin cos t -=θθ，0,4πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，则sin cos 2t +=θθ，()2+=θϕ，所以()sin 1+=≤θϕ，所以t ≥，当t =时，tan t ==ϕ3=πϕ，此时sin 13⎛⎫+= ⎪⎝⎭πθ，又0,4πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，所以6πθ=，即当6πθ=时，总造价最低.20. 如图，已知长方体1111ABCD A B C D -，2AB =，11AA =，直线BD 与平面1AAB B 所成的角为30°，AE 垂直BD 于E ．（1）若F 为棱11A B 上的动点，试确定F 的位置使得//AE 平面1BC F ，并说明理由； （2）若F 为棱11A B 上的中点；求点A 到平面BDF 的距离；（3）若F 为棱11A B 上的动点（端点1A ，1B 除外），求二面角F BD A --的大小的取值范围．【解析】（1）11113B F B A =时，//AE 平面1BC F ，证明如下： 延长AE 交CD 于M .因为AD ⊥平面11ABB A ，所以DBA ∠是直线BD 与平面11ABB A 所成的角， 即30DBA ∠=︒，所以23tan 30AD AB =︒=． 由AE BD ⊥，所以30DAE ∠=︒，2tan 303DM AD =︒=， 在11C D 上取点N ，使得123D N =，连接1,MN A N ， 因为11113B F B A =，则123B F =，1143A F C N ==，又11//A F C N ， 所以11A FC N 是平行四边形，11//A N FC ，11,//D N DM D N DM =，1D NMD 是平行四边形，所以1111////,MN DD AA MN DD AA ==，所以1A AMN 是平行四边形， 所以1//AM A N 所以1//AM C F ，又AM ⊄平面1BC F ，1C F ⊂平面1BC F ，所以//AM 平面1BC F ， 即//AE 平面1BC F ． （2）1232322ABD S ==△ 1232313F ABD V -=⨯=由长方体性质可得2BF =43BD =，30DF =， 因为222BF FD BD +=，所以BF DF ⊥， 所以1301522BDF S ==△，设A 到平面BDF 的距离为h ，则由A BDF F ABD V V --=得13=，所以h = （3）作FP AB ⊥，垂足为P ，作PQ BD ⊥于Q ，连接FQ ，则FP ⊥平面ABCD ，BD ⊂平面ABCD ，所以FP BD ⊥，同理FP PQ ⊥，因为FPPQ P =，,FP PQ ⊂平面FPQ ，所以BD ⊥平面FPQ ，而FQ ⊂平面FPQ ，所以BD FQ ⊥， 所以FQP ∠是二面角F BD A--平面角，设1B F x =，(02)x <<，则由1BB FP 是矩形得BP x =，11FP BB ==， 则1sin 302PQ BP x =︒=， 所以2tan FP FQP PQ x∠==(1,)∈+∞，FQP ∠是锐角， 所以,42FPQ ππ⎛⎫∠∈⎪⎝⎭． 所以二面角F BD A --的范围是,42ππ⎛⎫⎪⎝⎭． 21. 设曲线E 是焦点在x 轴上的椭圆，左、右焦点分别是1F ，2F ，且122F F =，M 是曲线上的任意一点，且点M 到两个焦点距离之和为4． （1）求E 的标准方程； （2）设椭圆上31,2P ⎛⎫- ⎪⎝⎭，判断以2PF （2F 为椭圆右焦点）为直径的圆与以椭圆E 的长轴为直径的圆的位置关系并说明理由；（3）设点(,)N λμ为曲线E 上确定的一个点，若直线2l ：y kx m =+与曲线E 交于两点C ，D （C ，D 异于点N ），且满足NC ND NC ND +=-，请问直线2l 是否恒过定点？若过定点，求出定点坐标；若不过定点，请说明理由．的【解析】（1）设椭圆方程为()222210x y a b a b +=>>，由题意得2224c a =⎧⎨=⎩，所以12c a =⎧⎨=⎩，所以222243a b a c ⎧=⎨=-=⎩，所以椭圆方程为22143x y +=； （2）内切，理由如下：因为31,2P ⎛⎫- ⎪⎝⎭，()21,0F ，所以2PF 中点为M 30,4⎛⎫⎪⎝⎭，且54PM ==， 因此，以2PF 为直径的圆的方程为：22325416x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭，半径154R =，以椭圆E 的长轴为直径的圆的方程为：224x y +=，半径22R =，2134R R ==-， 因此，以2PF 为直径的圆与以椭圆E 的长轴为直径的圆内切； （3）设()()1122,,,C x y D x y ，由223412y kx m x y =+⎧⎨+=⎩，得()2223484120k x kmx m +++-=， 所以21212228412,3434km m x x x x k k-+=-=++， 又因为NC ND NC ND +=-，所以0NC ND ⋅=， 所以()()()()12120x x y y λλμμ--+--=，所以()()()()12120x x kx m kx m λλμμ--++-+-=， 所以()()()()()222121210k x x k m x x m μλλμ++--+++-=，所以()()()()()()()2222214128340k m k m km m k μλλμ⎡⎤+-+---++-+=⎣⎦， 所以()()()222222271218334460m kkm k m λλμλμμ-++++++-=，又(,)N λμ在E 上，所以223412λμ+=，所以()()()2222271218121260m kkm k m λμλμ-+++-++-=，所以22227860m km k m λμλμ+-+-=，所以()()2243k m m λμ+=+，所以43k m m λμ+=+或()43k m m λμ+=-+，当43k m m λμ+=+时，m k λμ=-+，所以()2:l y k x λμ=-+过点(,)N λμ，不满足条件；当()43k m m λμ+=-+时，77k m λμ=--，所以2:77l y k x λμ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭，所以2l 过定点,77λμ⎛⎫- ⎪⎝⎭.综上所述，直线2l 恒过定点,77λμ⎛⎫-⎪⎝⎭.。
上海上大附属中学2022年高二物理上学期期末试卷含解析
上海上大附属中学2022年高二物理上学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1. 如图所示的电场线，可判定（）A．该电场一定是匀强电场B．A点的电势一定低于B点电势C．负电荷放在B点的电势能比A点的电势能大D．负电荷放在B点所受电场力方向向右参考答案：C【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势能．【分析】匀强电场的电场线为等间距的平行直线，沿电场线方向电势逐渐降低，负电荷所受电场力方向与电场强度方向相反，根据电场力做功判断电势能的变化．【解答】解：A、由于一根电场线无法知道电场线的疏密，故不能判定是匀强电场．故A错误．B、沿着电场线方向电势逐渐降低，则A点的电势高于B点的电势．故B错误．C、负电荷从A点移动到B点，电场力做负功，电势能增加，所以负电荷放在B点的电势能比A点的电势能大．故C正确．D、负电荷在B点所受电场力方向水平向左．故D错误．故选C．2. （多选题）关于下列四幅图说法正确的是（）A．玻尔原子理论的基本假设认为，电子绕核运行轨道的半径不是任意的B．光电效应产生的条件为：光强大于临界值C．电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有波动性D．发现少数α粒子发生了较大偏转，说明金原子质量大而且很坚硬参考答案：AC【考点】光电效应；氢原子的能级公式和跃迁．【分析】由图和玻尔理论知道，电子的轨道不是任意的，电子有确定的轨道，且轨道是量子化的；光电效应实验说明了光具有粒子性的；电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性；发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围【解答】解：A、根据玻尔理论知道，电子的轨道不是任意的，电子有确定的轨道，且轨道是量子化的，故A正确．B、光电效应实验产生的条件为：光的频率大于极限频率，故B错误．C、电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性，故C正确．D、发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围，故D错误．故选：AC3. 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图15（a）所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。
上海市交大附中高二上学期期终考试(物理)
上海交通大学附属中学第一学期高二物理期终试卷（满分100分，90分钟完成，答案请写在答题纸上）命题：龚进审核：王晓敏一、(18分)单项选择题．（本大题共6小题，每小题3分．）1．当两分子间的距离为r0时，分子间的作用力为零，如果距离变为r，则：（A）当r＞r0时分子间的作用力为斥力，当r＜r0时分子间的作用力为引力（B）当r＞r0时分子间的作用力为斥力，当r＜r0时分子间的作用力也为斥力（C）当r＞r0时分子间的作用力为引力，当r＜r0时分子间的作用力为斥力（D）当r＞r0时分子间的作用力为引力，当r＜r0时分子间的作用力也为引力[ ] 2．关于电场强度的关系式E＝F/q，下列的说法中正确的是：（A）电场强度的大小E跟电场力F的大小成正比（B）电场强度的大小E跟电量q的大小成反比（C）电场强度的大小E可以用电场力F跟电量q的比值来计算（D）不放入点电荷，就没有电场力，电场强度也就为零[ ] 3．如图所示，直角三角形形状的闭合导线框abc通以顺时针方向的电流I，放在匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，ab∶bc∶ca=3∶4∶5，则线框受到的安培力的合力为：(A)垂直于ab向左.(B)垂直于bc向下.(C)垂直于ca斜向上.(D)为零.[ ] 4．如图所示，电阻R1＝10Ω，R2＝20Ω，R3＝30Ω，接在电源上，它们的电功率分别为P、P2、P3。
则：(A)P1＞P2＞P3(B)P1＝P2＝P3(C)P1＜P2＜P3(D)P2＜P1＜P3[ ]5．如图所示的电路，当电键S闭合后，电流表和电压表的示数分别为I1和U1，可变电阻R的滑动触头向右移动后，电流表和电压表的示数分别变成为I2和U2，则有：(A)I1＜I2，U1＜U2(B)I1＜I2，U1＞U2(C)I1＞I2，U1＞U2(D)I1＞I2，U1＜U2[ ] 6．下列说法中正确的是：（A）做功和热传递在改变内能的效果上是等效的，因此做功与热传递是没有区别的（B）虽然做功和热传递在改变内能的效果上是等效的，但我们还是可以通过分析改变前后的物体的内能，来区别是做功还是热传递改变内能的（C）做功和热传递在改变内能的效果上是等效的，表明要使物体的内能发生变化，既可以通过做功来实现，也可以通过热传递来实现（D）做功和热传递在改变内能的效果上是等效的，说明人在出汗散热时，还可以通过对外做功来代替出汗改变内能[ ] 二、(16分)多项选择题．（本大题共4小题，每小题4分．）7．下列关于电势高低的判断，正确的是：（A）正电荷从A点移到B点时，其电势能增加，A点电势一定较低。
上海交大附中09-10学年高二物理上学期期末试卷(缺答案) 沪科版 新课标
上海交大附中09-10学年高二上学期期终试卷高二物理（满分100分，90分钟完成.答案一律写在答题纸上.）考生注意：1．全卷共6页，共22题. 2. g 取10m/s 2.3．第18、19、20、21、22题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分，有数字计算的问题，答案中必须明确写出数值和单位.一.填空题(20分).本大题共5小题，每小题4分.答案请写在答题纸上相应横线上的空白处，不要求写出演算过程.1．电流的磁效应是由 发现的，安培的分子电流假说揭示了磁现象的_______. 2．如图所示，螺线管没通电时，甲、乙、丙三个小磁针N 极指向北方而静止.当电键S 闭合、用电源对螺线管供电时，小磁针甲顺时针转动，静止时N 极指向东方，则电源左端为______极;小磁针丙静止时N 极指向______.3．一根长20厘米通电导线放在磁感强度为0.4特的匀强磁场中，导线与磁场方向垂直，若它受到的磁场力为4×10-3牛，则导线中的电流强度是_______安.若将导线中的电流强度增大为0.1安，则磁感强度为_______特.4．在如图所示的电路中，电源电动势E =6V ，内阻忽略不计.定值电阻R 0=500Ω，其阻值不随温度变化，R 1为可变电阻.电阻R 的U ~I 图线如图所示.由图乙可知，当通过电阻R 的电流强度为2.0mA 时，电阻R 的阻值为R =________Ω.将可变电阻调节到R 1=250Ω时，电阻R 两端的电压为U =_______V .5.如图所示，一根均匀的长O.25m 、质量为0.01kg 的金属杆PQ 斜靠在支架上，PQ 与水平面的夹角θ=530，从接触点N 和Q 引出导线与电源接通，如果电流表上示数为3A ，PN 长为0.05m ，图中匀强磁场的方向与PQ 所在的竖直面垂直，则磁感应强度值达到 时，接触点N 处正好没有压力（Sin θ=0.8，con θ=0.6）.R 0RU (V)二．（34分）选择题. 本大题分单项选择题和多项选择题，共8小题，单项选择题有6小题，每小题给出的四个答案中只有一个是正确的，选对得4分；多项选择题有2小题，每小题给出的四个答案中，至少有两个是正确的.选对的得5分；选对但不全，得部分分；有选错或不答的，得0分.把正确答案全选出来，并将正确答案写在答题纸上相应的位置。
上海市上海交通大学附属中学高二物理上学期精选试卷检测题
上海市上海交通大学附属中学高二物理上学期精选试卷检测题一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优（难）1．如图所示，竖直平面内有半径为R 的半圆形光滑绝缘轨道ABC ，A 、C 两点为轨道的最高点，B 点为最低点，圆心处固定一电荷量为+q 1的点电荷．将另一质量为m 、电荷量为+q 2的带电小球从轨道A 处无初速度释放，已知重力加速度为g ，则（）A ．小球运动到B 2gR B ．小球运动到B 点时的加速度大小为3gC ．小球从A 点运动到B 点过程中电势能减少mgRD ．小球运动到B 点时对轨道的压力大小为3mg ＋k122q q R 【答案】AD【解析】【分析】【详解】A.带电小球q 2在半圆光滑轨道上运动时，库仑力不做功，故机械能守恒，则： 212B mgR mv =解得： 2B v gR 故A 正确；B.小球运动到B 点时的加速度大小为：22v a g R== 故B 错误；C.小球从A 点运动到B 点过程中库仑力不做功，电势能不变，故C 错误；D.小球到达B 点时，受到重力mg 、库仑力F 和支持力F N ，由圆周运动和牛顿第二定律得：2122B N q q v F mg k m R R--= 解得：1223N q q F mg k R=+ 根据牛顿第三定律，小球在B 点时对轨道的压力为：1223q q mg kR + 方向竖直向下，故D 正确．2．如图所示，空间有竖直方向的匀强电场，一带正电的小球质量为m ，在竖直平面内沿与水平方向成30º角的虚线以速度v 0斜向上做匀速运动．当小球经过O 点时突然将电场方向旋转一定的角度，电场强度大小不变，小球仍沿虚线方向做直线运动，选O 点电势为零，重力加速度为g ，则A ．原电场方向竖直向下B ．改变后的电场方向垂直于ONC ．电场方向改变后，小球的加速度大小为gD ．电场方向改变后，小球的最大电势能为204mv 【答案】CD【解析】【分析】【详解】开始时，小球沿虚线做匀速运动，可知小球受向下的重力和向上的电场力平衡Eq=mg ，小球带正电，则电场竖直向上，选项A 错误；改变电场方向后，小球仍沿虚线做直线运动，可知电场力与重力的合力沿着NO 方向，因Eq=mg ，可知电场力与重力关于ON 对称，电场方向与NO 成600，选项B 错误；电场方向改变后，电场力与重力夹角为1200，故合力大小为mg ，小球的加速度大小为g ，选项C 正确；电场方向改变后，小球能沿ON 运动的距离为202m v x g = ，则克服电场力做功为：220011cos 60224m v W Eq x mg mv g ==⨯= ，故小球的电势能最大值为2014mv ，选项D 正确；故选CD.3．在电场强度为E 的匀强电场中固定放置两个小球1和2，它们的质量相等，电荷量分别为1q 和2q （12q q ≠）．球1和球2的连线平行于电场线，如图所示．现同时放开球1和球2，于是它们开始在电场力的作用下运动．如果球1和球2之间的距离可以取任意有限值，则两球刚被放开时，它们的加速度可能是（ ）．A．大小不等，方向相同B．大小不等，方向相反C．大小相等，方向相同D．大小相等，方向相反【答案】ABC【解析】【详解】AC．当两球的电性相同时，假定都带正电，则两球的加速度分别为：12121kq qEqlam+=12222kq qEqlam-=由于l可任意取值，故当12kqEl>时，加速度1a、2a方向都是向右，且1a、2a的大小可相等，也可不相等，故AC正确；B．再分析1a和2a的表达式可知，当12kqEl<时，1a和2a方向相反，大小则一定不相等，故B正确；D．将小球1和小球2视作为一个整体，由于12q q≠，可判断它们在匀强电场中受到的电场力必然是不为零的。
上海交通大学附属中学2021-2022学年高二上学期期末(等级考)物理试卷
上海交通大学附属中学2021-2022学年度第一学期高二物理期末（等级考）试卷一、单项选择题（共12小题，40分，1-8每题3分，9-12每题4分）1.恒温的水池中，有一气泡缓慢上升，在此过程中，气泡的体积会逐渐增大，不考虑气泡内气体分子势能的变化，下列说法中正确的是（）A．气泡内的气体对外界做功B．气泡内的气体内能增加C．气泡内的气体与外界没有热传递D．气泡内气体分子的平均动能减小2.用国际单位制的基本单位表示电压的单位，下列正确的是（）A．kg•m2/（C•s2）B．kg•m2/（A•s3）C．J/CD．N•m/C3.四根完全相同的长直导线互相平行，它们的截面处于一个正方形的四个顶点上，导线中通有大小都相等的电流，电流的方向如图所示，O 点是正方形对角线交点。
每一根通电导线单独在O点产生的磁感应强度大小是B．则O点的磁感应强度大小是（）A．2√2B B．√2B C．B D．04.如图，关于闭合电路，下列说法正确的是（）A．电荷在电源外部受静电力作用而运动，在电源内部受非静电力作用而运动B．图中a、b两薄层之间所夹的区域是非静电力做功的区域C．非静电力在单位时间内做功越多，该电源的电动势越大D．从电源内部测量的铜、锌极板之间的电压称为外电压5.图示的仪器叫做库仑扭秤，是法国科学家库仑精心设计的，他用此装置找到了电荷间相互作用的规律，总结出库仑定律。
下列说法中正确的是（）A．装置中A、C为带电金属球，B为不带电的平衡小球B．实验过程中要使A、B球带等量同种电荷C．库仑通过该实验计算出静电力常量k的值D．库仑通过该实验测量出电荷间相互作用力的大小6.如图所示，一根长导线弯曲成“n”形，通以直流电I，正中间用绝缘线悬挂一金属环C，环与导线处于同一竖直平面内．在电流I增大的过程中，下列判断正确的是（）A．金属环中无感应电流产生B．金属环中有顺时针方向的感应电流C．悬挂金属环C的竖直线的拉力大于环的重力D．悬挂金属环C的竖直线的拉力小于环的重力7.图中a、b为竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在a点静止释放，沿电场线向上运动，到b点恰好速度为零，下列说法中正确的是( )A．带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小B．a点的电势比b点的电势低C．带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向下的D．a点的电场强度比b点的电场强度大8.如图所示，系留无人机是利用地面直流电源通过电缆供电的无人机，旋翼由电动机带动。
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上海交通大学附属中学高二物理第一学期期末试卷（满分100分，90分钟完成，答案一律写在答题纸上）命题：龚进审核：王晓敏考生注意：1．全卷共5页，23题，在90分钟内完成。
2．第20、21、22、23题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分，有数字计算的问题，答案中必须明确写出数值和单位。
3．本试卷中：静电力恒量k＝9×109N·m2/C2，重力加速度g＝10m/s2。
一．(32分)选择题：本大题共8小题，每小题4分，每小题给出的四个答案中，至少有一个是正确的，把正确的答案全选出来，并将正确答案前面的字母填写在答题纸上表格中相应的位置，每一小题全选对的得4分；选对但不全的，得2分；有选错或不答的，得0分。
1．如图所示，L1和L2分别是“110V，60W”和“110V，40W”的灯泡，在电压为220V的电路中，若两灯均能正常发光，则电阻R消耗的功率为：A、20W；B、40W；C、60W；D、100W。
2．如图所示，电源电动势为ε，内电阻为r，定值电阻阻值为R1，滑动变阻器阻值为R2，当变阻器的滑片P由a端向b端滑过动程中：A、安培表示数一直减小，伏特表示数一直增加；B、安培表示数一直增加，伏特表示数一直减小；C、安培表示数先增加后减小，伏特表示数先减小后增加；D、安培表示数先减小后增加，伏特表示数先增加后减小。
3．一个带电量等于2×10-6C的负电荷在电场中从a点移到b点的过程中电场力做的功为6×10-4J，此负电荷从b点移到c点的过程中电势能增加4×10-4J，从c点移到d点的过程中克服电场力做功8×10-4J．则a、b、c、d四点中电势最低的点为：A、a点；B、b点；C、c点；D、d点。
4．如图所示，A、B为带等量异号点电荷，A带正电，B带负电。
在A、B的连线上取a、b、c三点，其中b为连线的中点，a、c两点与b点等距，则：A、a点场强与c点场强相同；B、a点电势与c点电势相同；C、a、b间的电势差与b、c间的电势差相同；D、将另一点电荷q由b点沿垂直连线方向移动，电场力做功为零。
5．如图所示，三个线圈同在一个平面内，当线圈中的电流强度I减小时，a、b线圈中的感应电流方向为：A、都为顺时针方向B、a线圈中为顺时针方向，b线圈中为逆时针方向C、都为逆时针方向D、b线圈中为顺时针方向，a线圈中为逆时针方向6．如图所示，导线框abcd与导线在同一平面内，直导线通有恒定电流I，当线框由左向右匀速通过直导线时，线框中感应电流方向是：A、先abcda，后dcbad，再abcda；B、先abcda，后dcbad；C、始终dcbad；D、先dcbad，后abcda，再dcbad。
7．如图，a、b、c三个环，水平套在条形磁铁外面，其中a、b两环大小相同，c环最大，a环位于N极处，b、c两环位于条形磁铁中部，则穿过三个环的磁通量的大小是：A、c环最大；B、a、b环相同；C、b环比c环大；D、b环比a环大。
8．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央偏右的上方固定一根直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向里的电流，则：A、磁铁对桌面的压力增大B、磁铁对桌面的压力减小C、磁铁相对桌面存在向右的运动趋势D、磁铁相对桌面存在向左的运动趋势二．(32分)填空题．本大题共8小题，每小题4分．答案写在答题纸上相应的横线上的空白处，不要求写出演算过程．9．如图所示的电路中，电源的电动势E ＝10V ，内阻r ＝1Ω，电阻R 1＝4Ω，滑动变阻器R 2的阻值最大为10Ω，则R 2的阻值等于__________Ω时，R 2上消耗的电功率最大，且最大值为__________W 。
10．用一个“100Ω、4W ”的电阻和一个“100Ω、9W ”的电阻串联，作为200Ω的电阻使用，则这两个串联电阻允许消耗的最大电功率为__________瓦.11．真空中有两个极小的相同的金属球a 、b ，它们带有的电量分别为a Q ＝2.0×10-5C ，b Q ＝－4.0×10-6C 。
现使它们接触后置于相距12cm 的两个固定位置上，则a 、b 两球间的相互作用力的大小为__________N 。
12．有一个矩形线圈面积为S ，放在匀强磁场中，线圈平面和磁感线的夹角为α，穿过这个线圈的磁通量为Φ，则匀强磁场的磁感强度为__________。
13．绕有200匝的线圈，当穿过这个线圈的磁通量在0.4s 的时间内由0.2Wb 均匀变化到0.6Wb ，则穿过这个线圈的磁通量的变化量为________Wb ，线圈中的感应电动势的大小为__________V 。
14．金属杆MN 可以在竖直平面内贴着光滑金属导轨下滑，测得导轨的间距L 为10cm ，电阻R 的阻值为0.5Ω，导轨与金属框的电阻忽略不计，匀强磁场的磁感强度B 为0.5T ，方向如图所示。
当金属杆MN 稳定下落时，每秒钟有0.02J 的重力势能转化为电能，则回路中感应电流的大小为__________A ，金属杆下滑的速度大小为__________m/s 。
15．在边长为L 的正方形的四个顶点上，其中一个顶点放有带电量为－Q 的点电荷，另三个顶点分别放有带电量为＋Q 的点电荷，则在正方形对角线的交点上产生的电场强度大小为__________。
16．空间存在一个水平方向的匀强磁场，磁场在竖直方向的宽度为L ，磁场的磁感应强度大小为B 。
有一个边长为a （a ＜L ）的正方形闭合导线框在某一竖直平面内下落，且导线框的两条边始终处于水平状态。
如果导线框的质量为m ，整个导线框的电阻为R ，导线框刚全部进入匀强磁场前瞬时的加速度与导线框一边刚出匀强磁场时瞬间的加速度大小相等，则导线框从刚全部进入匀强磁场到导线框一边刚出匀强磁场的运动时间为__________。
三、(12分)作图题、实验题。
本大题共3小题，每小题4分． 17．已知图中闭合线圈的运动方向，试标出感应电流方向。
18．如图所示器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流方向。
在给出的实物图中，用实线作为导线将实验仪器连成实验电路。
19．（1）下左图中，两个带同种等量正点电荷周围有一A 点，画出过A 点的电场线。
（2）下右图中，画出通电导线在磁场中的受力方向。
四．（24分）计算题．本大题共4小题，每小题6分．20．三个电阻的电阻值分别为R 1＝20Ω、R 2＝30Ω、R 3＝40Ω，将这三个电阻串联后接入电压为36Ｖ的电路中，求各电阻上的电压和电功率。
．21．如图所示，电路中R 1＝R 2＝R 3＝1Ω，接通电键，电压表读数为1V ；断开电键时，电压表读数为0.8V ，求电源电动势和内阻分别为多少？22．如图所示，在竖直平面上有一很长的金属导轨，处于磁感强度为0.5T 的水平匀强磁场中，导轨上串接一个电阻阻值为0.2Ω，额定功率为5W 的小灯，金属棒MN 可沿导轨无摩擦滑动，其长为0.5m ，电阻不计，求：（1）金属棒以多大速度向上滑动，才能使灯正常发光？ （2）若金属棒MN 的重力为1N ，要达到上述效果，则需在金属棒MN 加竖直向上的力为多大？23．如图所示，在绝缘水平地面上固定一个均匀带电的圆环，圆环的半径r 为10cm ，带的电量Q 为＋5.0×10-6C 。
过圆环圆心O 处竖立一根处于竖直位置的直杆，直杆上套有一个带有正电的半径极小的光滑小环，小环的质量m 为2g ，带的电量q 为＋2.0×10-8C ，求： （1）小环静止时离开地面的距离为多少？（精确到0.1cm ） （2）要使小环能够离开地面静止在空中，小环质量的最大值为多少？（精确到0.1g ）O上海交通大学附属中学第一学期高二物理期末试卷答题纸9．________5___________ __________5_________ 10．________8___________ 11．________40__________ 12．__Φ/(S ·sin α)_____13．_______0.4__________ ________200_________ 14．_______0.2__________ _________2__________15．__24L kQ_____________ 16．__22a (a)mgR B L _______三、(12分)作图题、实验题。
本大题共3小题，每小题4分．17．·×19． 四．（24分）计算题．本大题共4小题，每小题6分．20．123(203040)90R R R R =++=++Ω=Ω，（1分）360.490U I A A R ===，（1分） 110.4208U IR V V ==⨯=， 220.43012U IR V V ==⨯=，330.44016U IR V V ==⨯=；（2分） 22110.420 3.2P I R W W ==⨯=， 22220.4304.8P I R W W ==⨯=， 22330.4406.4P I R W W ==⨯=。
（2分）接通电键时：11U V =，111111U I I A A R ====， 2312311(1) 1.511R R R R R R ⨯=+=+Ω=Ω++，由闭合电路欧姆定律：1 1.51 1.5E U Ir IR Ir r r =+=+=⨯+⨯=+，…………① （2分）断开电键时：10.8U V '=，1110.80.81U I I A A R '''====， 12(11)2R R R '=+=+Ω=Ω，由闭合电路欧姆定律：0.820.8 1.60.8E U I r I R I r r r '''''=+=+=⨯+⨯=+，…………② （2分）由①、②两式解得：2E V =，0.5r =Ω。
（2分）22．（1）由灯正常发光可知此时灯两端电压为：1U V ===，（1分） 由于金属棒电阻不计，感应电动势等于灯两端的电压：1E U V ==，（1分） 根据导线切割磁感线时产生的感应电动势的计算公式：E BLv =，1(/)4(/)0.50.5E v m s m s BL ===⨯，（1分） 金属棒匀速向上滑动时，受到拉力F 、重力G 和安培力F 安三个力的作用处于平衡状态，有：F G F =+安。
（1分） 此时回路电流强度为：150.2U I A A R ===。
安培力大小为：0.550.5 1.25F BIL N N ==⨯⨯=安。
（1分） 竖直向上的力为：(1 1.25) 2.25F G F N N =+=+=安。