上海市浦东新区2023-2024学年高二上学期期末教学质量检测物理试题+答案

这是一份上海市浦东新区2023-2024学年高二上学期期末教学质量检测物理试题+答案，共10页。试卷主要包含了物理等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1．试卷满分 100 分，考试时间 60 分钟。
2．本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写考生信息。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。
3．本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。
4．本试卷标注“计算”“简答”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
5．除特殊说明外，本卷所用重力加速度大小 g 均取 9.8m/s2。
一、静电现象（18分）
静电现象在生活中十分常见，比如摩擦过的梳子可以吸引细小水流，冬天脱毛衣的时候常会听到“噼噼啪啪”的声音，并伴有“小火星”。人们可以利用静电，也要防范静电带来的危害。
1．（2分）用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，和橡胶棒摩擦过的毛皮也带正电。如果将均不带电的毛皮与玻璃棒摩擦，它们________（选填“能”或“不能”）各自带电。
2．（2分）不能用“同种电荷相互排斥”来解释的现象是（ ）

A． B． C． D．
3．（3分）18世纪中叶以前，研究带电体之间的静电力遇到三大困难：一是带电体上的电荷分布、带电体之间的距离难以确定，解决办法是建立________模型；二是静电力非常小，难以测量，库仑采用________装置解决了这一难题；三是电荷量大小的量度，库仑利用电荷在两个相同金属球之间________（选填“等量”或“不等量”）分配的原理实现了电荷量的成倍变化，最终得到静电力作用规律。
4． （3分）在氯化钠晶体结构中相邻的一价钠离子与一价氯离子之间的距离d =2.8×10-10m。它们之间的静电力大小为_______________N。（提示：一价正离子电荷量e=1.6×10-19C，静电力常量k=9.0×109N·m2/C2，结果保留2位有效数字）
5．（6分）如图所示为某种静电喷涂装置的原理图，接上高压电源后，装置的两极间产生强电场，虚线表示电场的等差等势面，实线表示该电场的部分电场线。
（1）（2分）（作图）请根据图中信息标出电场线方向；
（2）（4分）根据图中信息，电荷量为q的正电荷在a点受到的电场力______（选填“大于”、“小于”或“等于”）在b点受到的电场力；若a、b两点的电势分别为、，则将电荷量为q的正电荷由a移动到b的过程中，电场力做的功为________（用已知物理量字母表示）。
6．（2分）（多选）加油站的静电安全工作非常重要，属于防范静电危害的举措有（ ）
A．加油前人要触摸一下静电释放器B．在加油站禁止穿脱化纤服装
C．油罐车应装有拖地的铁链D．定期检查电路以防止线路老化
二、密立根油滴实验（16分）
甲
美国物理学家密立根通过实验首次测定了元电荷。实验方法是通过调节电场使油滴受力平衡，从而计算出油滴的电荷量。经过大量实验，密立根发现所有油滴的电荷量均为某个最小固定值的整数倍。
1．（8分）实验装置如图甲所示，能在两极板之间悬浮的油滴带
电（选填“正”或“负”）。如果该油滴质量为m，所在位置处电场强度为E，则该油滴所带电荷量q=__________。实验中两极板间距为5mm（视为匀强电场），电压加至400V时，两极板间的电场强度大小为______N/C。若该油滴所受电场力与电荷量可在F-q图中用a点表示，则另一电荷量为的油滴在图中可能由______点表示（选填“b”、“c”或“d ”）。
2．（2分）某带电物体所带电荷量不可能是（ ）
A．3.2×10-20C B．4.8×10-16C C．6.4×10-17C D．8.0×10-19C
A
·
B
·
S
K
2
1
乙
3．（6分）两个靠得很近的平行金属板构成电容器，将它连成如图乙所示的电路。闭合开关K，先将开关S拨到1，这时电容器开始________（选填“放电”或“充电”），一段时间后再将S拨到2，通过小灯的电流方向为______（选填“A到B”或“B到A”）；实验测得一个电容为100μF的电容器充电完成后两端电势差为6V，则在它放电过程中经过灯泡的总电荷量为______C。
三、地球的磁场（22分）
地球可以看作一个天然的大磁体。地磁场对人类的生存和活动都有着重要意义，如利用它为航海、行军导航，利用地磁场的分布特征寻找矿藏等。
（3分）地球表面上水平放置的指南针可以“指南”，相关解释正确的是（ ）
A．地球表面磁场方向由南向北，指南针静止时N极指向北方
B．地球表面磁场方向由南向北，指南针静止时N极指向南方
C．地球表面磁场方向由北向南，指南针静止时S极指向北方
D．地球表面磁场方向由北向南，指南针静止时S极指向南方
2．（7分）某同学受奥斯特和安培实验的启发，产生了探究通电长直导线周围磁场的兴趣。探究过程如下：
（1）（4分）如图甲所示，让竖直的通电长直导线垂直穿过一张硬纸板，以导线为中心在纸板上任意作直线ab、cd，在直线上不同位置放上能够自由转动的小磁针。发现当小磁针静止时，直线上关于导线对称的两处小磁针N极指向_______(选填“相同”或“相反”）。改变电流大小，小磁针指向将______(选填“变化”或“不变”）；
甲
乙
a
b
c
d
（2）（3分）（作图）请在图乙中画出通电长直导线周围的磁感线平面分布图。（要求：画出三条磁感线）
3．（12分）据测量，地球表面某处地磁场的磁感应强度水平分量为3.0×10-5T。
丙
（1）（2分）1T=1___________(用国际单位制基本单位表示）；
（2）（4分）若该处有半径为10cm并绕制了100匝的闭合线圈竖直放置且与地磁场方向垂直，如图丙，则穿过该线圈平面的磁通量为_____Wb（保留2位有效数字），当该线圈绕其竖直直径转动时，线圈内_____感应电流（选填“有”或“无”）；
O
丁
（3）（6分）某校物理兴趣小组估测磁体附近磁感应强度。他们将一小磁针放在一个水平放置的螺线管的轴线上。如图丁所示，开关断开，小磁针静止时N极指向处于水平面内xOy坐标系中的y轴正方向。闭合开关后，发现小磁针N极的指向与y轴正方向的夹角为45°。
①（2分）（作图）请在图上标明螺线管上导线的绕向；
②（4分）（计算）求该通电螺线管在小磁针处产生的磁感应强度的大小。
四、电能的使用（14分）
电给人们的生产生活带来了极大的便利，炎炎夏日里可以使用电扇、空调；冷冷冬日里可以使用电热水袋、热水器。在使用电能时应该提高效率，以减少资源的浪费；还要注意用电安全。
1．（4分）我国民用照明电路使用的是_________（选填“交流电”或“直流电”），火线与零线间的电压为___________（选填“220 V”或“380 V”）。
2．（2分）在一个三口之家中，共有10盏40W白炽灯，倘若使用照明亮度相近的5W LED灯代替，每年可因此节约_________元电费。（保留3位有效数字，假设每盏灯平均每天照明时间为5h，家庭电费为0.61元/kW·h）
3．（2分）（简答）如图甲所示的家庭电路中存在三处不同类型的安全隐患，试找出其中两处。（1）___________________________；（2）___________________________。
发热丝R2
电阻R1
指示灯L
开关S
电压U
两孔插座
三孔插座
空调
热水器
火线
零线
断
路
器
S
甲
乙

4．（4分）某品牌电热水袋的电路原理图如图乙所示。电压U恒定，发热丝R2置于液体中。正常工作时指示灯呈现绿色，出现故障时指示灯不亮或呈现红色。
（1）（2分）当指示灯因烧断而不能正常发光时，发热丝R2每小时产生的热量将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）（2分）某同学想探究亮红灯和亮绿灯时电压的差异，找到同一型号的指示灯、一个恒压源、一个多用电表，正确的连接方式是（ ）

A． B． C． D．
丙
5．（2分）某品牌的落地电风扇，其内部工作电路如图丙所示，总电阻220Ω。给电风扇接通220V电源后，电路中电流 1A（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
五、能源（10分）
能源是现代社会发展不可或缺的重要资源。然而，随着全球人口的增长和经济的发展，能源消耗不断增加，给环境带来了巨大压力，因此，寻找可持续的能源利用方案已成为当今社会的重要课题。
1．（4分）光伏发电是利用太阳能实现________转换（选填“光热”或“光电”）的新能源技术，________能是利用核反应获得的新能源。
2．（2分）（多选）风能是我国未来开发和利用的重要能源之一，属于（ ）
A．一次能源B．二次能源
C．不可再生能源 D．可再生能源
3．（2分）如图所示是一种被称为“郁金香风力发电机”的小型发电机，该风力发电机能将通过有效面积内空气动能的约40%转化为电能。某同学根据“发电机在发电过程中能量有损耗”这一事实得出结论：发电过程能量是不守恒的，是与能量守恒定律相矛盾的。你认为呢？
（简答）________________________________________________________________。
4．（2分）电磁波也具有能量，可被人们用来传输信号、杀菌、加热、探测、定位等，除了可见光、红外线、γ射线，请再列举两个电磁波其他频段的名称：
________________________，________________________。
六、电子吊秤（20分）
物理兴趣小组的同学用一根拉力敏感电阻丝制作电子吊秤。他们按图甲所示电路设计了一个简易“吊秤”，通过光滑绝缘环可吊起重物。
已知：E=3V，r=1Ω；毫安表电阻RA=50 Ω；不吊重物时，电阻丝电阻R0=100 Ω。

1．（2分）电源是闭合电路的重要元件，干电池所标“1.5V”表示（ ）
A．每一个电子经过电池时有1.5J化学能转化为电能
B．每1s电荷经过电池时有1.5J化学能转化为电能
C．每1C电荷经过电池时有1.5J化学能转化为电能
2．（4分）某实验小组在测该电阻丝的电阻率时，先用________________（填仪器名称）直接测出电阻丝横截面直径为d，再用伏安法测出长度为L的电阻丝阻值为R。用以上测量值计算电阻率的表达式是ρ=____________。
3．（6分）不吊重物时，闭合开关，调节R1，当R1=________Ω时，毫安表指针满偏至10mA；此时电源的总功率为________W，拉力敏感电阻丝的热功率为________W。
4．（8分）不吊重物时，闭合开关，调节R1使毫安表指针满偏的操作可视为吊秤的“调零”过程。调零结束后，保持R1滑片位置不变。接着在环下吊上重物，如图乙所示，已知电阻丝B端或A端每增加1N拉力，其阻值将增加0.5Ω。则吊上重物之后，毫安表中电流的示数将________（选填“减小”、“不变”或“增大”），AB两端电压将________（选填“减小”、“不变”或“增大”）。当毫安表示数为5mA时，电阻丝对B端的拉力为________N。如果将毫安表盘作为重物质量表盘标上质量示数，则________侧质量示数更大（选填“左”或“右”）。
浦东新区2023学年第一学期期末教学质量检测
高二 物理 参考答案
一、静电现象（18分）
E
1．（2分）能。
2．（2分）D。
3．（3分）点电荷， 扭秤， 等量。
（3分）2.9×10－9。
（1）（2分）（作图）如图；
（2）（4分）大于，q(φa－φb)。
6．（2分）（多选）ABC（选错不得分，漏选得1分）。
二、密立根油滴实验（16分）
1．（8分）负， ， ， b。
2．（2分）A。
3．（6分）充电 ， A到B， 6×10－4。
三、地球的磁场（22分）
B
1．（3分）A。
2．（1）（4分）相反，不变 ；（2）（3分）（作图）如图。
3．（1）（2分）kg/(A·s2) ；（2）（4分）9.4×10－7 ，有；
B合
丁
B地
B电
（3）①（2分）（作图）如图。 ②（4分）
解：由矢量图
得，因此B电=3.0×10－5T 。
四、电能的使用（14分）
1．（4分）交流电，220V。
2．（2分）390。
3．（1）（1分）两孔插座的开关接在零线上了，应该接在火线上；
（2）（1分）三孔插座没有接地，应将中间孔接地。
（或：空调和热水器应该分别连接在单独的断路器上。三者选其二即可得分。）
4．（1）（2分）不变；（2）（2分）A。
5．（2分）小于。
五、能源（10分）
1．（4分）光电，核。
2．（2分）（多选）AD（选错不得分，漏选得1分）。
3．（2分）空气动能除40%转化为电能外，其余一部分转化为内能，能量并没有消失，只是没有被利用，这与能量守恒定律不矛盾（合理即可）。
4．（2分）无线电波，紫外线，X射线（任选其二即可，若写微波、长波、短波等也可）。
六、电子吊秤（20分）
1．（2分）C。
2．（4分）游标卡尺（或螺旋测微器等均得分），（写给1分）。
3．（6分）149，0.03，0.01。
4．（8分）减小，增大，600，左。