精品解析：上海市华东理工大学附属中学2024-2025学年高二上学期期中物理试卷

2024学年第一学期高二年级物理学科（等级）期中考试卷 本卷满分100分，考试时间60分钟 一、阅读材料，回答下列问题。（选择题5分，填空题10分，共15分） 当架空线路的一根带电导线断落在地上时，地面上以导线落地点为中心，形成一个电势分布区域，且离落地点越远，地面电势也越低。如果人或牲畜靠近电线落地点，就可能发生触电事故。带电导线落地之后所形成的电场可以近似看成是在落地点放置了一个点电荷所产生的电场。 1. 该点电荷应为___________（选涂：A.正 B.负）电荷。 2. 如图，、为该电场某条电场线上两点，若两点处电场强度大小分别为、，电势分别为、，则（　　） A. B. C. D. 3. 若一电荷量为的试探电荷在电场中的某点处所受电场力大小为，且方向向右，则该点处电场强度的大小___________，方向___________；若试探电荷电量改为，则该点处的电场强度的大小___________。 4. 若将一个电子从点移至点，电场力做功，则此过程中电子的电势能___________（选填“增加”或“不变”或“减小”），间的电势差为___________。 【答案】1. A 2. D 3. ①. ②. 向左 ③. 4. ①. 减小 ②. -40 【解析】 【1题详解】 根据沿电场线的方向电势降低，可知电场线是从落地点发出的，则该点电荷Q应为正电荷，故涂A。 【2题详解】 如图所示电场线由左指向右，可知正点电荷Q在a左侧，则a点与b点相比距离点电荷Q较近，故两点处电场强度大小关系为，根据沿电场线方向电势降低，可知电势关系为，可知D选项符合题意。 故选D。 【3题详解】 [1]根据电场强度定义式 可得该点处电场强度的大小 [2]根据负电荷所受电场力方向与电场强度方向相反，可知该点处电场强度的方向向左，故涂A； [3]该点处的电场强度的大小与试探电荷无关，若试探电荷电量改为，则该点处的电场强度的大小不变，场强仍为。 【4题详解】 [1]根据电场力做正功电势能减小，可知此过程中电子的电势能减小。 [2]根据电场力做功 可得AB间电势差为 二、阅读材料，回答下列问题。（选择题6分，计算题9分，共15分） 5. 某居民家中的部分电路如图所示，开始电路正常。将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但是电灯仍然正常工作。拔出电饭煲的插头，电热水壶仍然不能工作。把测电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均发光.若电路只有一处故障，则（　　） A. 电路的C、D两点间断路接地 B. 插座左右两孔短路 C. 插座的接地线断路 D. 电热壶所在支路的B、D两点间断路 【答案】A 【解析】 【详解】由于电灯正常工作，说明A、C之前的电路没问题；测电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均发光，说明AB之间连通，D点通过电热壶与火线接通，因此应该是C、D之间出现断路。 故选A。 6. 如图所示电路，在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，电压表、电流表的示数变化情况为（　　） A. 两电表示数都增大 B. 两电表示数都减小 C. 电压表示数减小，电流表示数增大 D. 电压表示数增大，电流表示数减小 【答案】D 【解析】 【详解】在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，变阻器接入电路的电阻值增大，则变阻器与R2并联后的电阻值增大，则外电路的总电阻值增大，由闭合电路的欧姆定律 可知电路的总电流减小，由 可知电源的内阻电压减小，电源的路端电压增大。R1两端电压减小，R2两端电压增大，则电压表示数增大，流经R2的电流增大，电路的总电流减小，可知电流表示数减小，ABC错误，D正确。 故选D。 7. 如图，电源电动势为15 V、内阻为 1 Ω，定值电阻R1、R2的阻值分别为2Ω、6Ω，开关闭合后，电动机M恰好正常工作。已知电动机额定电压U 为 6 V，电阻RM 为 1 Ω，则求： （1）电动机正常工作时产生机械功的功率为多少W； （2）此时电源的效率为多少。 【答案】（1）；（2）80% 【解析】 【详解】（1）根据题意，通过的电流 通过的电流 通过电动机的电流 电动机的热功率 电动机正常工作时产生机械功的功率 （2）电源的效率 三、阅读材料，回答下列问题。（选择题4分，作图题4分，填空题10分，共18分） 8. 滑动变阻器是实验室中常见的电路元件，可用于调节电流和电压，达到控制电路的目的。 （1）小徐用滑动变阻器等器材测量某金属丝的电阻率，电路如图（a）所示。实验中，用__________测量金属丝长度，用____________（均选涂：A。刻度尺 B.螺旋测微器）测量金属丝的直径，可测得金属丝长度和直径。 （2）（作图）根据实验电路图，用笔画线代替导线，在实物图（b）中完成接线___________。 （3）实验前，滑动变阻器滑动片P应滑到___________（选填“”或“”）端。闭合开关，调节滑动变阻器，记录多组电压和电流，画出图，图线的斜率就表示金属丝的阻值。由此可知金属丝的电阻率为___________（用、、表示）。 （4）小徐用滑动变阻器等器材测量某个电源的电动势和内阻，电路如图（c）所示。连接电路后，闭合开关，改变变阻器的阻值，记录电压表示数和电流表示数。将多组实验数据描在图中，得到图（d）。 ①（作图）根据图中的数据点画出图像___________。 ②由图线可知，该电源电动势为___________，内阻为___________。 ③定值电阻为，当电流表示数为时，变阻器的阻值为___________。 【答案】（1） ①. A ②. B （2） （3） ①. b ②. （4） ①. ②. 6.0 ③. 3.0 ④. 6.0 【解析】 【小问1详解】 [1]金属丝长度较长，所以选用量程较大、分度值较大的刻度尺，故涂A。 [2]金属丝的直径较细，所以选用量程较小、分度值较小的螺旋测微器。故涂B。 【小问2详解】 根据实物图，电路图连接如下 【小问3详解】 [1]为了保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器应调节到最大阻值处，即将滑片P滑到b端。 [2]根据电阻的决定式 解得 【小问4详解】 [1]舍去误差较大的点，图像如下 [2][3]根据闭合电路欧姆定律有 图像纵截距表示电源电动势，可知 图像斜率的绝对值表示电源内阻，可知 [4]根据闭合电路欧姆定律有 代入题中数据，联立解得 四、阅读材料，回答下列问题。（选择题10分。作图题2分，填空题14分，共26分） 振动是自然界中普遍存在的运动形式，振动在介质中传播就形成了机械波。 9. 如图所示是某弹簧振子做简谐运动的图像，该振子0-6s内通过的路程为___________cm，该振子的振动方程（质点偏离平衡位置的位移与时间的关系）为___________。 10. 如图甲为时一简谐横波的波形图，图乙为质点的振动图像，根据图像中信息，可判断： ①在时，质点的振动方向为___________，波长为___________； ②波的传播方向为___________，波速为___________m/s。 11. 如图甲，为某质点做简谐运动的图像，其周期为。 ①若以轴正向为速度的正方向，该质点的图像为（ ） ②在图乙中画出该质点的动能随时间变化的图像___________，其周期为___________。 12. 如图所示为两列相干波某时刻的波峰和波谷位置，实线表示波峰，虚线表示波谷，、、、、、均为交点，点是、两点连线的中点，则下列说法正确的是（　　） A. 图中点的振幅为0 B. 图中、两点相对平衡位置的位移始终为0 C. 图中点为振动减弱点，且振动减慢，周期变大 D. 图中、两点为振动加强点，且周期不变 【答案】9. ①. 12 ②. 10. ①. 沿y轴负方向 ②. 4 ③. 沿x轴正方向 ④. 10 11. ①. C ②. ③. 12. BD 【解析】 【9题详解】 [1]由图像可知振幅A=4cm，周期T=8s，振子在1T内通过的路程为4A，则在0~6s内，振子通过的路程为 [2]因为周期为8s，则 则该振子的振动方程 【10题详解】 [1][2]由乙图可得，在t=0.2s时，质点P的振动方向沿y轴负方向，由图甲可知波长； [3][4]t=0.2s时，质点P的振动方向为向下，根据同侧法，可知波的传播方向沿x轴正方向，波速； 【11题详解】 [1]x-t图像的斜率代表速度，由图可得，t=0时刻速度最大且沿正方向，然后逐渐减小到0，再反向逐渐增大后逐渐反向减小，以此类推，可知C选项符合题意。 故选C。 [2]由图像结合，可得图像如下 [3]由图像可知其周期为。 【12题详解】 A．B点是波峰与波峰相遇，D点是波谷与波谷相遇，都是振动加强点。C点在B、D两点连线中点，C点处于振动加强区域，振幅不为0，故A错误； B．E、F点是波峰与波谷相遇，属于振动减弱点。两列波在这两点引起振动位移始终大小相等、方向相反，合位移始终为0，故B正确； C．B点是波峰与波峰相遇，为振动加强点。干涉时，各质点的周期都等于波源的周期，不会改变，故C错误； D．图中A、D两点是波峰与波峰相遇的点，是振动加强点，干涉时，各质点的周期都等于波源的周期，即周期不变，故D正确。 故选BD。 13. 在水槽里放两块挡板，中间留一个狭缝，水波通过狭缝传播情况如图所示。若在挡板后M点放置一乒乓球，乒乓球没有振动起来，下列说法正确的是（　　） A. 为使乒乓球振动起来，可适当增加波源的振动频率 B. 为使乒乓球振动起来，可适当增加波源的振动振幅 C. 为使乒乓球振动起来，可适当减小狭缝的宽度 D. 乒乓球振动起来后，会随水波的传播向远处运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．增大波源的振动频率，则波长会变小，衍射现象较之前比变得不明显，故A错误； B．适当增加波源的振动振幅，对衍射现象无影响，故B错误； C．适当减小狭缝的宽度，衍射现象更加明显，乒乓球的振动会变得比原来更明显，故C正确； D．乒乓球振动起来后，乒乓球在平衡位置附近振动，但不会向远处传播，故D错误。 故选C。 五、阅读材料，回答下列问题。（选择题10分，填空题8分，计算题8分，共26分） 14. 荡秋千是非常普遍的娱乐运动。 （1）如图，荡秋千的人连同座椅可看做质点，仅在竖直面内运动，不计阻力，、为左右两侧的最高点。人在处（　　） A. 合力为零 B. 向心力不为零 C. 合力沿切线的方向 D. 向心力沿的方向 （2）小明同学荡秋千时，发现秋千在运动过程中具有周期性，于是他在实验室找到一些器材进行探究。 ①为了能够满足“单摆”的模型要求。应（ ） A.选用1米左右的轻质细线 B.选用质量较小的塑料球 C.将细线紧密缠绕在水平横杆上 D.摆角尽可能的小 ②小明用拉力传感器替代光电门传感器，按图（丙）所示安装好。摆球在小角度摆动的过程中，启动计算机软件，得到图（丁）所示的图像。摆球的振动周期___________s，该摆的摆长为___________m（g取，第二空计算结果保留2位有效数字）。 （3）小明在“用单摆测重力加速度的实验”中， ①用公式计算后，某同学发现总是偏小其原因可能是（ ） A.摆球摆角偏小 B.计算摆长时，未考虑小球半径 C.开始计时，秒表过晚按下 D.摆动过程中悬点松动 ②若测出多组和数据，作出图线，用直线拟合后图像的斜率为。则重力加速度可表示为___________；如该同学在测量摆长时，未考虑小球半径，用图像处理数据时，得到的重力加速度值与真实值相比___________（选项“偏大”“偏小”减“不变”）。 （4）一位同学在荡秋千，人的质量为，人的重心离秋千悬挂点的距离为，当秋千荡至最高点时绳与竖直方向夹角。忽略运动中空气对人的阻力，重力加速度为。 ①该同学运动到最低点时速度等于多少？ ②运动到最低点时绳子的拉力等于多少？ 【答案】（1）C （2） ①. AD ②. 2.0 ③. 1.0 （3） ①. BD ②. ③. 不变 （4）① ；② 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，当人在A处时，速度为0，向心力为0。但加速度不为0、合力不为0，合力方向沿切线b的方向。可知C选项符合题意。 故选C。 【小问2详解】 [1]A．用单摆测重力加速度，为满足“单摆”模型要求，应选用1米左右的轻质细线，故A正确； B．为了减小空气阻力的影响，小球选择时要选择质量较大的铁球，不能选质量小的塑料球，故B错误； C．细线不能缠绕在水平横杆上，应将线的上端固定，否则在摆动过程中，线的长度会变引起误差，故C错误； D．摆角必须满足摆角尽可能小，小于等于，故D正确。 故选AD。 [2]一个周期内小球经过两次图像最低点，可知周期T=2.0s； [3]根据 联立解得摆长 【小问3详解】 [1]A．单摆做简谐运动的摆角应小于，摆角偏小是符合实验要求的，不会使g偏小，故A错误； B．根据 整理得 摆长l应为摆线长加上小球半径，若计算摆长时未考虑小球半径，会使l的测量值偏小，则g偏小，故B正确； C．开始计时秒表过晚按下，会使周期T的测量值偏小，则g偏大，故C错误； D．摆动过程中悬点松动，会使摆长l在摆动过程中变长，周期T变大，则g偏小，故D正确。 故选BD。 [2]因为 整理得 则图像斜率 则 [3]若测量摆长时未考虑小球半径，设球半径为r，则 整理得 可知图像斜率不变，则g不变，即重力加速度值与真实值相比不变。 【小问4详解】 ①从最高点到最低点，根据动能定理有 解得该同学运动到最低点时的速度 ②在最低点，由牛顿第二定律有 联立解得该同学运动到最低点时绳子的拉力 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $