上海市川沙中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷（等级考）

这是一份上海市川沙中学2024-2025学年高二上学期期中考试物理试卷（等级考），共10页。试卷主要包含了考试时间，小李设计的电路如图甲所示等内容，欢迎下载使用。
命题人：王丽霞 审题人：靳俊凤
考生注意：
1．本考试设试卷和答题纸两部分，试卷包括试题与答题要求，所有答题必须涂（选择题）或写（非选择题）在答题纸上，做在试卷上一律不得分。
2．答卷前，务必用钢笔、水笔或圆珠笔在答题纸正面清楚填写班级、姓名、准考证号。
3．考试时间：60分钟。
一、中国空间站（17分）
2021年6月17日，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭成功发射。载人飞船与天和核心舱顺利自主快速交会对接。航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入天和核心舱，这标志着中国人首次进入自己的空间站。
国人首次进入自己的空间站。
1．（1）（2分）火箭竖直起飞时宇航员处于______状态（选涂：A．失重 B．平衡 C．超重）；
（2）（2分）宇航员对座椅的压力______其受到的支持力（选涂：A．大于 B．等于 C．小于）。
2．（3分）宇航员在空间站里（ ）
A．完全失重，所以没有惯性
B．“飘浮起来”，说明没有受到重力
C．进入核心舱时需借助外力，说明力是改变物体运动状态的原因
3．（2分）假设空间站在距地面h高度处绕地球做匀速圆周运动。已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G。则空间站在轨运行线速度： QUOTE v= ____________；
4．（4分）【多选】如图，天和核心舱处于半径为的圆轨道Ⅲ；飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ上的Q点，通过变轨操作后，沿椭圆轨道Ⅲ运动到P处与核心舱对接。则飞船（ ）
A．由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ要在Q点加速
B．由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ要在P点减速
C．沿轨道Ⅱ运动到对接点P过程中，速度不断增大
D．沿轨道Ⅲ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期
5．（4分）【多选】航天员在空间站开展基础物理实验，为全国青少年进行太空授课。有同学设想在空间站利用下列装置进行高中物理实验，你认为可行的是（ ）
A．探究两个互成角度的力的合成规律
B．用力传感器研究作用力和反作用力的关系
C．研究平抛运动的规律
D．研究向心力的实验
E．验证机械能守恒定律
F．羽毛和金属小球在玻璃管中下落
二、电池和电容（27分）
小李做了关于电池和电容器的实验，其中太阳能电池的电动势在3V左右，电容器的电容大于。
6．小李设计的电路如图甲所示（图中电源为太阳能电池，定值电阻）。
（1）（2分）电路中的作用是______。
（2）（4分）小李调节滑动变阻器测得多组数据，描绘出光照一定情况下电压与电流的关系，如图乙所示，由图像知当输出电流时，与成线性关系。则电池电动势______V，在满足与成线性关系的条件下，该电池的内阻______。（均保留两位有效数字）
（3）（4分）当电流大于150mA时，随着电流增大，电池的电阻______（选涂：A．增大 B．减小 C．不变）；当电压表的示数为0.5V时，电池的输出功率为______W（保留两位有效数字）。
7．（4分）【多选】小李把牙刷内充满电的电池拆解出来后接入图（a）所示的电路中进行放电测试，测得电压表和电流表的示数随时间的变化关系如图（b）所示，关于实验后期，电压表示数急剧变小，下列说法正确的是（ ）。
A．滑动变阻器的电压急剧变小B．滑动变阻器的电压急剧变大
C．可能是电池内阻急剧变大导致的D．可能是电池内阻急剧变小导致的
8．小李设计图1所示电路来观察电容器的放电过程，电源电压6.0V。小李先将单刀双掷开关S接通2，一段时间后，把开关再改接1得到电流随时间的变化关系如图2所示。
（1）（2分）当开关S接“2”并达到稳定后，电容器上极板带电（选涂：A．正 B．负）；
（2）（2分）当开关S接到“1”的瞬间，电容器进行的是_______（选涂：A．充电 B．放电）过程；
（3）（2分）流过的电流方向_______（选涂：A．向上 B．向下）。
（4）（3分）曲线与两坐标轴围成的面积代表电容器的__________（ ）；
A．电压B．电容C．电量D．电阻
（5）（4分）【多选】小李改变电流传感器的位置，进一步观察电容器充放电现象，在下列四个图像中，表示电容器充放电过程中，通过传感器的电流随时间变化的图像和两极板间的电压随时间变化的图像，其中正确的有（ ）。
A．B．
C．D．
三、变阻器（14分）
变阻器作为一种常用的电路元器件，可用于调节电流和电压，达到控制电路的目的。
9．在测量金属丝的电阻率的实验中，电路如图（a）所示。
（1）（2分）在电子通过电源内部从电源正极到负极的过程中，非静电力对其做______（选涂：A．“正” B．“负”）功；
（2）（2分）电势能______（选涂：A．“增大” B．“减小”），实现能量转化。
（3）（3分）若被测电阻丝的电阻在30Ω左右，则实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值范围为（ ）
A．0~1ΩB．0~50ΩC．0~500Ω
10．（3分）如图（b）所示电路，在滑动变阻器的滑片P向左端滑动过程中，电压表、电流表的示数变化情况为（ ）
A．两表示数均增大B．电压表示数增大，电流表示数减小
C．两表示数均减小D．电压表示数减小，电流表示数增大
11．（4分）变阻器可以改变电源的输出功率及用电器功率，在图（c）电路中电源电动势，内阻，两个滑动变阻器变化范围均为，则当____________时可使有最大功率。
四、雷电（11分）
雷电是大气中的放电现象，多形成在积雨云中。通常下部的雷云因摩擦而带负电，上部的雷云带正电。当某处积聚的电荷密度很大，周围产生强电场，就可击穿空气分子，形成雷电，释放巨大能量。
12．（2分）由于静电感应，会使雷云下方附近的地面积聚______（选涂：A．正 B．负）电荷。
13．为避免雷电造成损害，高大的建筑物会装有避雷针。如图，雷雨天，在避雷针附近产生电场，其等势面的分布如虚线所示。
（1）（2分）A、B、C三点中，场强最大的位置是______（选涂：A．A点 B．B点 C．C点）；
（2）（2分）一带电量为的电荷，由B运动到到C点，则其电势能的变化量______J；
（3）（3分）沿水平方向在某区域建立坐标轴Ox，轴上各点电势分布如图所示，b为图线最高点，则（ ）
A．b点场强为零B．b点场强垂直Ox轴向上
C．a、c两点场强相同D．沿水平方向b点距离避雷针比c点更远
14．（2分）1752年6月的一天，富兰克林在空旷地带高举装有金属杆的风筝，刚好一道闪电从风筝上掠过，他将风筝线上的电引入莱顾瓶中，回家进行了各种电学实验，证明雷电与人工摩擦产生的电具有相同的性质。已知莱顿瓶的电容，测出其两端的电压，则富兰克林收集到雷电的电量______C。
五、通电螺线管（13分）
用如图所示的电路研究通电螺线管的磁场（虚线框内是螺线管）。用磁传感器测量螺线管内外的磁感应强度分布。
15．（2分）虚线框内螺线管（空心线圈）符号是（ ）
A．B．C．D．
16．（2分）合上开关，固定滑片位置，记录磁传感器探测管前端插入螺线管内部的距离d与相应的磁感应强度B，正确操作后得到的实验图像应是（ ）
A．B．C．D．
17．（2分）用国际基本单位表示磁感应强度单位：___________________。
18．（2分）若通电后，在螺线管正上方小磁针N极向右，如图所示，则此时螺线管左侧为________（选涂：A．N极 B．S极）。
19．（5分）（计算）移动滑片，多次测量通过螺线管的电流强度I、通电螺线管内部正中间磁感应强度B和电池两端电压U，以此绘出和图线。求电源电动势。
六、御电飞行的蜘蛛（18分）
大气层中存在着电场，在近地区域可视为匀强电场，平时电场强度为，阴雨天气时甚至能达。电势仅在竖直方向产生变化，高处电势更高。蜘蛛带上和地面相同性质的电荷后，可利用电场起飞。某些小蜘蛛可以在空中“飞行”几十公里。
为了验证上述猜想，将一只质量m的蜘蛛放在密闭的容器中，隔绝空气流动、外部电场。在容器内施加竖直方向的电场后，蜘蛛果然飞了起来！已知蜘蛛运动中受到空气阻力大小为。
20．（3分）地表所带电荷性质、电场线方向是（ ）
A．带正电，电场线竖直向上B．带负电，电场线竖直向上
C．带正电，电场线竖直向下D．带负电，电场线竖直向下
21．（3分）实验中采用两片间距d、正对面积为S的水平金属板。闭合电键K用电压U充电，完成后每片金属板带电量绝对值为Q，中间产生匀强电场，如图所示。完成充电后（ ）
A．K保持闭合，仅增大d，则Q增大B．K保持闭合，仅减小S，则Q增大
C．断开K，仅增大d，则两板之间电压大于UD．断开K，仅减小S，则两板之间电压小于U
22．（3分）调整电场强度的大小，蜘蛛在容器中竖直方向上匀速运动时其速度v（向上为正）与场强E满足如图所示的图线Ⅰ。则增加蜘蛛带电量后，其图线Ⅱ可能是（ ）
A．B．C．D．
23．（4分）【多选】蜘蛛匀速竖直上升中，若突然减小电场强度（方向不变），在蜘蛛撞击容器壁之前，蜘蛛的电势能可能（ ）
A．一直增大B．一直减小C．先增大后减小D．先减小后增大
24．（5分）（计算）用的电场使蜘蛛在容器底部从静止起竖直上升高度，再改为的电场（方向不变，忽略改变时间），蜘蛛以速度匀速落回容器底部。整个过程中，蜘蛛共克服空气阻力做功多少？（结果用表示）
上海市川沙中学2024学年第一学期高二期中考试物理试卷
参考答案（等级考）
一、中国空间站（17分）
1．（1）C（2分）（2）B（2分）2．C（3分）
3． 4．AD（4分） 5．ABD（4分）
二、电池和电容（27分）
6（1）保护电路（2分） （2）2.9（2分） 3.3（2分）
（3）A（2分） 在此范围内均可以（2分）
7．（4分）AC
8（1）B（2分） B（2分） A（2分） （2）C（3分） （3）AC（4分）
三、变阻器（14分）
9．（1）A（2分）；A（2分）（2）B（3分）10．D（3分）11．0，2（4分）
四、雷电（11分）
12．A（2分）13．（1）A（2分），（2分）。（2）B（3分）。
14．（2分）。
五、通电螺线管（13分）
15．A（2分） 16．A（2分） 17．（2分）
18．A（2分）
19．（共5分）
设电源电动势为E，内阻为r，则（1分），可知当时，（1分）
由图可知，B与I成正比（1分），即时，（1分）
因此，（1分）
六、御电飞行的蜘蛛（18分）
20．D（3分） 21．C（3分） 22．D（3分） 23．BD（4分）
24．（共计5分）
蜘蛛匀速下降时受力如图所示（1分）
整个过程，根据动能定理（2分）
可得（1分）