上海市交通大学附属中学2024-2025学年高二下学期开学摸底考试物理试题

2024-2025学年度第二学期 高二物理摸底考试卷 (满分110分，60分钟完成。答案一律写在答题纸上。) 考试说明：试卷最后的挑战题为非必答题，分值10分 注意事项： 1,试卷无标注的选择题为单选题，每个小题只有1个正确选项；标注“不定项”的选择 题，每小题有1个或多个正确选项；标注“多选”的试题，每小题有多个正确选项： 2,在计算、简答以及论述的过程中，需给出必要的图示、文字说明、公式、演算等； 3.除特殊说明外，本卷所用重力加速度g的大小均取9.8ms2: ●A 一、静电场中的带电体(15分) 如图，电荷量为Q的正点电荷固定在D处，A、B、C在D的竖直上 方距口的题高会别为机分冬质至为加的季电小啡在A点耕上释货 到达B点时速度最大，到达C点时速度为零。己知静电力常量为k,重力 加速度为g。 OD 1.(2分)A处电场强度的方向为() +0 A.竖直向上 B.竖直向下 C.水平向左 D.水平向右 *2.(2分)A处电场强度的大小为 3.(计算，5分)直接说出小球的电性，并求出小球所带电荷量的大小？。 4.(3分)小球从A到C的过程中，机械能() A.增加 B.减少 C.先增加后减少 D.先减少后增加 E,保持不变F.与零势能面的选取有关，无法确定 5.(3分)AC两点间的电势差UAc= 20242025学年度第二学期高二物理摸底考试花 第1页共6页 二、电容器的充放电(14分) 用传感器观察电容器充放电过程的实脸电路如图甲所示，已知电源电动势为6.0V, 测得电容器在放电过程中的国像如图乙所示。 /mA 2 4 6 s 甲 乙 1.(2分)得到图乙的图像时，单刀双掷开关应该接在()处.【A.1 B.2】 2.(简述，4分)定值电阻R的作用有哪些？ 3.(4分)从图中信息可以得到，电容器充满电时，单个极板存储的电荷量大小为C, 电容器的电容值为 F(均保留2位有效数字)。 4.(不定项，4分)为提高平行板电容器存储电荷的能力，可以() A,延长电容器的充电时间 B.提高电容器充电时所接的电压 C,将正对的极板错开一段距离 D.减小极板间距 三，测量电源的电动势和内阻(12分) AUNV 某同学利用如图甲所示电路来 2.0m 测量一节蓄电池的电动势和内阻，实 1.5 脸时共记录了5组电压表和电流表的 示数（电表均视为理想电表），并绘得 1.o出 00.51.0 1.5A 如图乙所示的图线。 *1.(4分)由图线可知该电池的电动势E= V,内阻r= 2. 2.(4分)该同学选用的滑动变阻器标有“102,2.5A”字样，实验过程中操作规范。他 在记录第1组数据时，滑片大约移动了( ）个滑动变阻器的长度。 A B C.2 B. 3.(4分)电源的最大输出功率为 W,此时电源效率为 ,(保留2位有效数字) 2024-2025学年度苏二学期高二物理缆底考试卷 第2页共6页 0 四、摆动的球(16分) 可视为质点的小球质量为m,用长度为1的细线悬桂 6060 于O点并在竖直平面内摆动，最大摆角为60°，匀强碾场 垂直于小球摆动的平面向里，磁感应强度大小为B,不计 B 空气祖力。 *1,若小球为带电的绝缘球，且小球从左边最大摆角处摆 ×.×.×.×.×.× 到最低点时，细线上的拉力恰为零， (1)(2分)小球所带电性为() A.正电 B,负电 C,既可以是正电、也可以是负电 (2)(计算，5分)求小球所带电荷量的大小。 (3)(3分)小球从右向左摆动到最低点时，绳子对小球的作用力大小为 2.若小球为不带电的金属球，小球刚进入磁场时，细线与竖直方向成30°。 (1)(3分)画出小球进入磁场瞬间的受力分析图。 (2)(3分)小球从最大摆角处静止释放，到最终稳定状态，产生的焦耳热为 五、直流电与交流电(27分) 在电的发现和应用的过程中，曾经发生过一场激烈的“争论”，那就是直流电和交流 电之争。这场“争论”不仅涉及到科学技术的问题，还幸扯到商业利益、政治斗争、社会 变革等诸多方面。 1.(4分)经典的金属电子论认为：某种金属导体与稳恒电源连接后，内部会形成恒定电 场，这一电场可视为匀强电场。在横截面积为S的铁导线中通以某一稳恒电流时，导线 中单位长度上的发热功率为p.若铁的电阻率为。则该导线中所通电流为 ,导线 中电场强度大小为 2.右图所示是世界上第一台发电机 黄铜电时 法拉第圆盘发电机，图中标出了磁场方 向与紫铜圆盘绕水平轴转动方向。己知 圆盘附近磁感应强度为B,圆盘的半径为 1。电刷C、D间圆盘的电阻为r,外接电 黄电 阻为R。 (1)(3分)当圆盘以角速度ω匀速转动， 电刷C、D间的电势差Un= (2)(2分)当圆盘向同一个方向时快时慢地转动时，通过电阻器的电流是() A.直流电 B.交流电 2024-2025学年度第二学期高二物理摸底考试卷 第3页共6页 3.图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极同的磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈 绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动。若发电机线围匝数为10匝，内阻可忽 略不计。某时刻开始，线圈中产生的交流电的电压随时间变化的图像如图乙所示. 10 0.51.0八15 72.0x10为)出 -10 0 乙 (1)(4分)该发电机产生的交流电压随时间变化的解时值表达式为 产生交流电压的有效值为 V. (2)(6分)将发电机连接一个5k2的定值电阻，通过线圈的磁通量变化率最大为 线圈从1=0时刻开始旋转半个周期的过程中，通过线圈的电荷量为 C。发 电机工作1分钟，电阻产生的焦耳热为 J。(保留小数点后2位) 4.如图为某发电站电能输送电路示意图，图中的变压器均为理想变压器： ⊙发电机 (1)(3分)上述示意图中，原线圈与副线圈的匝数比大于1的变压器是() A.T B.T2 C.T和 B.无 (2)(多选，5分)已知发电机的输出电压、输电线的电阻及理想变压器匪数均不变， 若用户电阻R减小，下列说法正确的是( A,变压器刀的输出电压增大 B.变压器T的输出电压减小 C.变压器T2的输出电压增大 D.变压器72的输出电压减小 E,变压器T的输出功率增大 F,变压器T的输出功率减小 G.输电线上的损耗功率增大 H,输电线上的损耗功率减小 2024-2025学年度第二学期高二物理摸底考试卷 第4页共6页 六、静电场与感生电场(16分) 静止电荷在其周国空间产生的电场，称为静电场：随时间变化的磁场在其周围空间 激发的电场称为感生电场。 1如图1所示，真空中一个静止的均匀带电球体，所带电荷量为十Q,半径为尺，静电力 (<R) 常量为k。距球心r处电场强度的大小分布满足如下关系： R E (r2R) (1)(2分)将电荷量为q的试探电荷放在距离 E 带电球球心2R处，则其受到的静电力大小 F= (2)(5分)在图2坐标系中画出ET图像，并 借助该图像求出带电球的球心与球面间的 图1 图2 电势差U= 2.如图3所示，在纸面内以O为圆心、半径为a的圆形区域内，分布着垂直纸面向里的 磁场，磁感应强度B的大小随时间均匀增加，变化率为k。该变化磁场激发感生电场， 距圆心r处的电场强度大小分布满足如下关系：E。= 2r(<a 。电子感应加速 ka'1 (r≥a) 器是利用感生电场使电子加速的设备。一种电子感应加速器的简化模型如图4所示， 空间存在垂直纸面向里的磁场，在以O为圆心，半径小于的圆形区域内，磁场I的 磁感应强度B1=仙在大于等于%的环形区域内，磁场Ⅱ的磁感应强度B2=妇山，其中 k、妇均为正的定值。电子能在环形区域内沿半径等于的圆形轨道运动，并不断被加 速 (1)(简述，4分)分别说明磁场1、磁场Ⅱ的作用： (2)(计算，5分)推导k与k2应满足的数量关系。 E 图3 图4 2024-2025学年度第二学期高二物理摸底考试卷 第5页共6页 七、挑战题(10分) 如图，cd边界与x轴垂直，在其右方竖直平面 内，第一、二象限存在垂直纸面向外的匀强磁场， 第三、第四象限存在垂直纸面向内的匀强磁场，碰 场区域覆盖有竖直向上的外加匀强电场。在xOy平 面内，某质量为m、电荷量为9的带正电的绝辣小 球从P点与cd边界成30°角以速度射入，小球 + 到坐标原点O时恰好以速度物竖直向下运动，此 + 时振去外加的匀强电场，重力加速度大小为g,已 知磁感应强度的大小均为坚。 9v% 1.(2分)电场强度的大小E= 2.(2分)P点到y轴的距离x柳= 3。(3分)小球第一次到达最低点时速度的大小为 4。(3分)小球从过坐标原点时到第一次到达最低点时所用的时阁为 20242025学年度第二学期高=物理摸底考试卷 第6页共6页