上海市浦東新區(qū)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1浦東新區(qū)2023學(xué)年第一學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)高二物理考生注意：1．試卷滿分100分，考試時(shí)間60分鐘。2．本考試分設(shè)試卷和答題紙。答題前，務(wù)必在答題紙上填寫考生信息。作答必須寫在答題紙上，在試卷上作答一律不得分。3．本試卷標(biāo)注“多選”的試題，每小題應(yīng)選兩個(gè)及以上的選項(xiàng)，但不可全選；未特別標(biāo)注的選擇類試題，每小題只能選一個(gè)選項(xiàng)。4．本試卷標(biāo)注“計(jì)算”“簡(jiǎn)答”的試題，在列式計(jì)算、邏輯推理以及回答問題過程中，須給出必要的圖示、文字說明、公式、演算等。5．除特殊說明外，本卷所用重力加速度大小g均取9.8m/s2。一、靜電現(xiàn)象（18分）靜電現(xiàn)象在生活中十分常見，比如摩擦過的梳子可以吸引細(xì)小水流，冬天脫毛衣的時(shí)候常會(huì)聽到“噼噼啪啪”的聲音，并伴有“小火星”。人們可以利用靜電，也要防范靜電帶來的危害。1.用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，和橡膠棒摩擦過的毛皮也帶正電。如果將均不帶電的毛皮與玻璃棒摩擦，它們________（選填“能”或“不能”）各自帶電。2.不能用“同種電荷相互排斥”來解釋的現(xiàn)象是（）A. B.C. D.3.18世紀(jì)中葉以前，研究帶電體之間的靜電力遇到三大困難：一是帶電體上的電荷分布、帶電體之間的距離難以確定，解決辦法是建立________模型；二是靜電力非常小，難以測(cè)量，庫侖采用________裝置解決了這一難題；三是電荷量大小的量度，庫侖利用電荷在兩個(gè)相同金屬球之間________（選填“等量”或“不等量”）分配的原理實(shí)現(xiàn)了電荷量的成倍變化，最終得到靜電力作用規(guī)律。4.在氯化鈉晶體結(jié)構(gòu)中相鄰的一價(jià)鈉離子與一價(jià)氯離子之間的距離d=2.8×10-10m。它們之間的靜電力大小為_______________N。（提示：一價(jià)正離子電荷量e=1.6×10-19C，靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2，結(jié)果保留2位有效數(shù)字）5.如圖所示為某種靜電噴涂裝置的原理圖，接上高壓電源后，裝置的兩極間產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng)，虛線表示電場(chǎng)的等差等勢(shì)面，實(shí)線表示該電場(chǎng)的部分電場(chǎng)線。（1）請(qǐng)根據(jù)圖中信息標(biāo)出電場(chǎng)線方向________；（2）根據(jù)圖中信息，電荷量為q的正電荷在a點(diǎn)受到的電場(chǎng)力______（選填“大于”、“小于”或“等于”）在b點(diǎn)受到的電場(chǎng)力；若a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa、φb，則將電荷量為q的正電荷由a移動(dòng)到b的過程中，電場(chǎng)力做的功為________（用已知物理量字母表示）。6.加油站的靜電安全工作非常重要，屬于防范靜電危害的舉措有（）A.加油前人要觸摸一下靜電釋放器 B.在加油站禁止穿脫化纖服裝C.油罐車應(yīng)裝有拖地的鐵鏈 D.定期檢查電路以防止線路老化【答案】1.能2.D3.點(diǎn)電荷扭秤等量4.2.9×10-95.見解析大于q（φa－φb）6.ABC【解析】1.原子內(nèi)部的質(zhì)子和中子被緊密地束縛在一起構(gòu)成原子核，原子核的結(jié)構(gòu)一般是很穩(wěn)定的。通常離原子核較遠(yuǎn)的電子受到的束縛較弱，容易受到外界的作用而脫離原子。當(dāng)兩種物質(zhì)組成的物體互相摩擦?xí)r，一些受束縛較弱的電子會(huì)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上。于是，原來電中性的物體由于得到電子而帶負(fù)電，失去電子的物體則帶正電。這就是摩擦起電的原因。所以材料失去電子容易程度決定材料能否帶電。2.A．懸掛的玻璃板受同種電荷排斥發(fā)生偏轉(zhuǎn)。A不符合題意；B．驗(yàn)電器帶電后帶同種電荷，相互排斥指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。B不符合題意；C．通過起電機(jī)讓人體帶電，人的頭發(fā)豎起散開，是因?yàn)轭^發(fā)帶同種電荷，相互排斥。C不符合題意；D．雷電是天空中的某一塊云層與另一塊云層或者與大地，由于所帶的電荷性質(zhì)相反而產(chǎn)生瞬間劇烈放電的現(xiàn)象。帶有電荷的雷云與地面的突起物接近時(shí)，它們之間就發(fā)生激烈的放電。在雷電放電地點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈的閃光和爆炸的轟鳴聲。這就是人們見到和聽到的閃電雷鳴。所以雷電不屬于“同種電荷相互排斥”的現(xiàn)象。D符合題意。故選D。3.[1]兩個(gè)實(shí)際的帶電體間的相互作用力與它們自身的大小、形狀以及電荷分布都有關(guān)系。任何帶電體都有形狀和大小。當(dāng)帶電體之間的距離比它們自身的大小大得多，以致帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對(duì)它們之間的作用力的影響可以忽略時(shí)，這樣的帶電體可以看作帶電的點(diǎn)，叫作點(diǎn)電荷。[2]庫侖做實(shí)驗(yàn)用的裝置叫做庫侖扭秤。[3]在庫侖那個(gè)年代，還不知道怎樣測(cè)量物體所帶的電荷量，甚至連電荷量的單位都沒有。不過兩個(gè)相同的金屬小球，一個(gè)帶電、一個(gè)不帶電，互相接觸后，它們對(duì)相隔同樣距離的第三個(gè)帶電小球的作用力相等，因此，可以斷定這兩個(gè)小球接觸后所帶的電荷量相等。這意味著，如果使一個(gè)帶電金屬小球與另一個(gè)不帶電的完全相同的金屬小球接觸，前者的電荷量就會(huì)分給后者一半。4.根據(jù)庫侖定律，它們之間的靜電力5.[1]由題圖可知，電場(chǎng)的方向由發(fā)射極指向吸板。[2]因?yàn)樘摼€為等差等勢(shì)面，由題圖可知，a點(diǎn)的等勢(shì)面較b點(diǎn)的密集，可知a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小大于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小，則a點(diǎn)的電場(chǎng)力大于b點(diǎn)的電場(chǎng)力。[3]由題知q沿電場(chǎng)線方向做正功，電勢(shì)能減小，則代入得6.A．加油前要觸摸一下靜電釋放器，可以把靜電導(dǎo)走。A符合題意；B．在加油站禁止脫穿化纖服裝，防止靜電起火。B符合題意；C．油罐車裝有導(dǎo)電橡膠拖地帶，可以把靜電導(dǎo)入大地。C符合題意；D．定期檢查電路，防止線路老化，短路引起火災(zāi)。D不符合題意；故選ABC。二、密立根油滴實(shí)驗(yàn)（16分）美國(guó)物理學(xué)家密立根通過實(shí)驗(yàn)首次測(cè)定了元電荷。實(shí)驗(yàn)方法是通過調(diào)節(jié)電場(chǎng)使油滴受力平衡，從而計(jì)算出油滴的電荷量。經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)，密立根發(fā)現(xiàn)所有油滴的電荷量均為某個(gè)最小固定值的整數(shù)倍。7.實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，能在兩極板之間懸浮的油滴帶______電（選填“正”或“負(fù)”）。如果該油滴質(zhì)量為m，所在位置處電場(chǎng)強(qiáng)度為E，則該油滴所帶電荷量q=__________。實(shí)驗(yàn)中兩極板間距為5mm（視為勻強(qiáng)電場(chǎng)），電壓加至400V時(shí)，兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為______N/C。若該油滴所受電場(chǎng)力與電荷量可在F-q圖中用a點(diǎn)表示，則另一電荷量為q?的油滴在圖中可能由______點(diǎn)表示（選填“b”、“c”或“d”）。8.某帶電物體所帶電荷量不可能是（）A.3.2×10-20C B.4.8×10-16CC.6.4×10-17C D.8.0×10-19C9.兩個(gè)靠得很近的平行金屬板構(gòu)成電容器，將它連成如圖乙所示的電路。閉合開關(guān)K，先將開關(guān)S撥到1，這時(shí)電容器開始________（選填“放電”或“充電”），一段時(shí)間后再將S撥到2，通過小燈的電流方向?yàn)開_____（選填“A到B”或“B到A”）；實(shí)驗(yàn)測(cè)得一個(gè)電容為100μF的電容器充電完成后兩端電勢(shì)差為6V，則在它放電過程中經(jīng)過燈泡的總電荷量為______C。【答案】7.負(fù)b8.A9.充電A到B6×10-4【解析】7.[1][2][3][4]如圖，電場(chǎng)強(qiáng)度方向向下，而電場(chǎng)力向上，則油滴帶負(fù)電。根據(jù)得兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為8.帶電體的電荷量應(yīng)為元電荷的整數(shù)倍，只有A選項(xiàng)不可能。故選A9.[1][2][3]先將開關(guān)S撥到1，電容器與電源連接，電容器開始充電。由于電容器右極板帶正電，左極板帶負(fù)電，再將S撥到2，電容器開始放電，通過小燈泡的電流方向由A到B。放電過程中經(jīng)過燈泡的總電荷量為三、地球的磁場(chǎng)（22分）地球可以看作一個(gè)天然的大磁體。地磁場(chǎng)對(duì)人類的生存和活動(dòng)都有著重要意義，如利用它為航海、行軍導(dǎo)航，利用地磁場(chǎng)的分布特征尋找礦藏等。10.地球表面上水平放置的指南針可以“指南”，相關(guān)解釋正確的是（）A.地球表面磁場(chǎng)方向由南向北，指南針靜止時(shí)N極指向北方B.地球表面磁場(chǎng)方向由南向北，指南針靜止時(shí)N極指向南方C.地球表面磁場(chǎng)方向由北向南，指南針靜止時(shí)S極指向北方D.地球表面磁場(chǎng)方向由北向南，指南針靜止時(shí)S極指向南方11.某同學(xué)受奧斯特和安培實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)，產(chǎn)生了探究通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的興趣。探究過程如下：（1）如圖甲所示，讓豎直的通電長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過一張硬紙板，以導(dǎo)線為中心在紙板上任意作直線ab、cd，在直線上不同位置放上能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針。發(fā)現(xiàn)當(dāng)小磁針靜止時(shí)，直線上關(guān)于導(dǎo)線對(duì)稱的兩處小磁針N極指向_______(選填“相同”或“相反”）。改變電流大小，小磁針指向?qū)_____（選填“變化”或“不變”）；（2）請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍的磁感線平面分布圖_________。（要求：畫出三條磁感線）12.據(jù)測(cè)量，地球表面某處地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度水平分量為3.0×10-5T。（1）1T=1___________（用國(guó)際單位制基本單位表示）；（2）若該處有半徑為10cm并繞制了100匝的閉合線圈豎直放置且與地磁場(chǎng)方向垂直，如圖丙，則穿過該線圈平面的磁通量為_____Wb（保留2位有效數(shù)字），當(dāng)該線圈繞其豎直直徑轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈內(nèi)_____感應(yīng)電流（選填“有”或“無”）；（3）某校物理興趣小組估測(cè)磁體附近磁感應(yīng)強(qiáng)度。他們將一小磁針放在一個(gè)水平放置的螺線管的軸線上。如圖丁所示，開關(guān)斷開，小磁針靜止時(shí)N極指向處于水平面內(nèi)xOy坐標(biāo)系中的y軸正方向。閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小磁針N極的指向與y軸正方向的夾角為45°。①請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)明螺線管上導(dǎo)線的繞向___________；②求該通電螺線管在小磁針處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小___________?！敬鸢浮?0.A11.相反不變12.kg/(A·s2)9.4×10-7有見解析3.0×10-5T【解析】10.地磁場(chǎng)北極在地理南極附近，地球表面磁場(chǎng)方向由南向北，指南針靜止時(shí)N極指向北方，S極指向南方。故選A。11.（1）[1][2]通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的磁感線是以直導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的同心圓，這些同心圓位于與導(dǎo)線垂直的平面上，且距導(dǎo)線越近，磁場(chǎng)越強(qiáng)，當(dāng)小磁針靜止時(shí)，直線上關(guān)于導(dǎo)線對(duì)稱的兩處小磁針N極指向相反；改變電流大小，磁場(chǎng)方向不變，小磁針指向?qū)⒉蛔儭＃?）[3]如圖12.（1）[1]根據(jù)用國(guó)際單位制基本單位表示1T=1kg/(A·s2)（2）[1][2]穿過該線圈平面的磁通量為當(dāng)該線圈繞其豎直直徑轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈內(nèi)磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流。（3）①[1]根據(jù)小磁針N極的指向，螺線管右端為N極，螺線管上導(dǎo)線的繞向如圖②[2]由矢量圖可得因此B電=3.0×10－5T四、電能的使用（14分）電給人們的生產(chǎn)生活帶來了極大的便利，炎炎夏日里可以使用電扇、空調(diào)；冷冷冬日里可以使用電熱水袋、熱水器。在使用電能時(shí)應(yīng)該提高效率，以減少資源的浪費(fèi)；還要注意用電安全。13.我國(guó)民用照明電路使用的是_________（選填“交流電”或“直流電”），火線與零線間的電壓為___________（選填“220V”或“380V”）。14.在一個(gè)三口之家中，共有10盞40W白熾燈，倘若使用照明亮度相近的5WLED燈代替，每年可因此節(jié)約_________元電費(fèi)。（保留3位有效數(shù)字，假設(shè)每盞燈平均每天照明時(shí)間為5h，家庭電費(fèi)為0.61元/kW·h）15.如圖甲所示的家庭電路中存在三處不同類型的安全隱患，試找出其中兩處。（1）___________________________；（2）___________________________。16.某品牌電熱水袋的電路原理圖如圖乙所示。電壓U恒定，發(fā)熱絲R2置于液體中。正常工作時(shí)指示燈呈現(xiàn)綠色，出現(xiàn)故障時(shí)指示燈不亮或呈現(xiàn)紅色。（1）當(dāng)指示燈因燒斷而不能正常發(fā)光時(shí)，發(fā)熱絲R2每小時(shí)產(chǎn)生的熱量將_______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（2）某同學(xué)想探究亮紅燈和亮綠燈時(shí)電壓的差異，找到同一型號(hào)的指示燈、一個(gè)恒壓源、一個(gè)多用電表，正確的連接方式是（）A. B.C. D.17.某品牌的落地電風(fēng)扇，其內(nèi)部工作電路如圖丙所示，總電阻220Ω。給電風(fēng)扇接通220V電源后，電路中電流____1A（選填“大于”、“小于”或“等于”）?！敬鸢浮?3.交流電220V14.39015.兩孔插座的開關(guān)接在零線上了，應(yīng)該接在火線上三孔插座沒有接地，應(yīng)將中間孔接地16.不變A17.小于【解析】13.[1][2]我國(guó)民用照明電路使用的220V交流電，即火線與零線間的電壓為220V。14.根據(jù)題意可知，用白熾燈照明，每天耗電量為用LED燈照明，每天耗電量為所以每年可因此節(jié)約的電費(fèi)為15.[1][2]兩孔插座的開關(guān)接在零線上了，應(yīng)該接在火線上，同時(shí)三孔插座沒有接地，應(yīng)將中間孔接地。16.[1]由于R2并聯(lián)電源兩端，電壓恒定，根據(jù)公式可知，發(fā)熱絲R2每小時(shí)產(chǎn)生熱量將不變；[2]多用電表測(cè)量電壓時(shí)，多用電表應(yīng)與指示燈并聯(lián)，且電流應(yīng)從紅筆流入，黑筆流出。故選A。17.電風(fēng)扇正常工作時(shí)有即所以當(dāng)電壓為220V，電阻為220Ω時(shí)，流過電風(fēng)扇的電流應(yīng)小于1A。五、能源（10分）能源是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展不可或缺的重要資源。然而，隨著全球人口的增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源消耗不斷增加，給環(huán)境帶來了巨大壓力，因此，尋找可持續(xù)的能源利用方案已成為當(dāng)今社會(huì)的重要課題。18.光伏發(fā)電是利用太陽能實(shí)現(xiàn)________轉(zhuǎn)換（選填“光熱”或“光電”）的新能源技術(shù)，________能是利用核反應(yīng)獲得的新能源。19.風(fēng)能是我國(guó)未來開發(fā)和利用的重要能源之一，屬于（）A.一次能源 B.二次能源C.不可再生能源 D.可再生能源20.如圖所示是一種被稱為“郁金香風(fēng)力發(fā)電機(jī)”的小型發(fā)電機(jī)，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)能將通過有效面積內(nèi)空氣動(dòng)能的約40%轉(zhuǎn)化為電能。某同學(xué)根據(jù)“發(fā)電機(jī)在發(fā)電過程中能量有損耗”這一事實(shí)得出結(jié)論：發(fā)電過程能量是不守恒的，是與能量守恒定律相矛盾的。你認(rèn)為呢？_________。21.電磁波也具有能量，可被人們用來傳輸信號(hào)、殺菌、加熱、探測(cè)、定位等，除了可見光、紅外線、γ射線，請(qǐng)?jiān)倭信e兩個(gè)電磁波其他頻段的名稱：________，______?！敬鸢浮?8.光電核19.AD20.空氣動(dòng)能除40%轉(zhuǎn)化為電能外，其余一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，能量并沒有消失，只是沒有被利用，這與能量守恒定律不矛盾21.無線電波紫外線【解析】18.太陽能發(fā)電是利用電池組件將太陽能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置；故光伏發(fā)電是利用太陽能實(shí)現(xiàn)光電的新能源技術(shù)；核能是利用核反應(yīng)獲得的新能源。19.AB．風(fēng)能屬于一次能源，故A正確；CD．根據(jù)可再生屬性，分成可再生能源、非可再生能源，風(fēng)能為可再生資源，故D正確，C錯(cuò)誤。20.空氣動(dòng)能除40%轉(zhuǎn)化為電能外，其余一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使空氣溫度升高，故能量并沒有消失，只是沒有被利用，這與能量守恒定律不矛盾。21.電磁波譜根據(jù)波長(zhǎng)情況分為無線電波、微波、紅外線、可見光（紅橙黃綠藍(lán)靛紫）、紫外線、X射線、γ射線；故除了可見光、紅外線、γ射線，再列舉兩個(gè)電磁波其他頻段的名稱為無線電波、紫外線。六、電子吊秤物理興趣小組的同學(xué)用一根拉力敏感電阻絲制作電子吊秤。他們按圖甲所示電路設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)易“吊秤”，通過光滑絕緣環(huán)可吊起重物。已知：E=3V，r=1Ω；毫安表電阻RA=50Ω；不吊重物時(shí)，電阻絲電阻R0=100Ω。22.電源是閉合電路的重要元件，干電池所標(biāo)“1.5V”表示（）A.每一個(gè)電子經(jīng)過電池時(shí)有1.5J化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B.每1s電荷經(jīng)過電池時(shí)有1.5J化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C.每1C電荷經(jīng)過電池時(shí)有1.5J化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能23.某實(shí)驗(yàn)小組在測(cè)該電阻絲的電阻率時(shí)，先用________________（填儀器名稱）直接測(cè)出電阻絲橫截面直徑為d，再用伏安法測(cè)出長(zhǎng)度為L(zhǎng)的電阻絲阻值為R。用以上測(cè)量值計(jì)算電阻率的表達(dá)式是ρ=____________。24.不吊重物時(shí)，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)R1，當(dāng)R1=________Ω時(shí)，毫安表指針滿偏至10mA；此時(shí)電源的總功率為________W，拉力敏感電阻絲的熱功率為________W。25.不吊重物時(shí)，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)R1使毫安表指針滿偏的操作可視為吊秤的“調(diào)零”過程。調(diào)零結(jié)束后，保持R1滑片位置不變。接著在環(huán)下吊上重