上海市宝山区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷（PDF版无答案）

2023学年第二学期
高二年级物理学科等级考质量监测试卷
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姓名、报名号、考场号和座位
号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。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”“论证”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题的
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，本试卷所用的重力加速度大小 g均取 9.8m/s2。
一、研究直线电流的磁场（12分）
把一根南北方置的长直导线平行地放在磁针的正上方附近，当导线中有电流通过时磁针
会发生偏转，这表明电流周围存在着磁场。
1．（简答）让一根粗直导线竖直穿过一块均匀撒有铁屑的水平纸板中
央，接上直流电源后，轻轻敲击纸板，可以清楚显示出通电导线
周围铁屑的分布情况，如图所示。本实验的目的是：
_____________________________________________。
2．某同学在研究长直导线周围磁场的磁感应强度 B时，为增大电流，用多根长直导线捆在
一起进行实验。他不断改变导线中的总电流 I和测试点与直导线的垂直距离 r，测得的数
据如下表所示（其中漏记了一个数据）：
B/T I/A
5.0 10.0 20.0
r/m
0.020 4.98×10-5 10.32×10-5 19.73×10-5
0.040 2.54×10-5 5.12×10-5 9.95×10-5
0.060 1.63×10-5 3.28×10-5 6.72×10-5
0.080 1.28×10-5 5.03×10-5
为了研究当 r不变时 B与 I的关系，需要建立 B-I直角坐标系（I为横坐标），由表
中数据在该坐标系中可以绘得一条过原点的直线，当 r越大时该直线的斜率________（选
择 A．越大 B．不会改变 C．越小）；为了研究当 I不变时 B与 r的关系，若
以 B为直角坐标系的纵坐标，则宜将________作为横坐标，可直观地得出结论。表格中
漏记的数据约为_________（结果取三位有效数字）。磁感应强度 B与电流 I及距离 r的
关系可表述为 B∝________（用相关的符号表示）。
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3．特高压直流输电是国家重点能源工程。如图所示，两根等高、相
互平行的水平长直导线M、N分别通有同向、等大的电流。在它
们的正中间放有一面积为 S的金属圆环，导线 M 在圆环中心 O
处产生磁场的磁感应强度为 B。
（1）穿过金属圆环的磁通量为
A．0 B．BS C．2BS D．3BS
（2）（简答）请写出一种使金属圆环中产生感应电流的办法。
________________________________________________________。
二、电热切割器（11分）
如图（a）所示是一把电热切
割器，其中弹性绝缘弓用竹片制成，
电阻丝用合金丝制成。利用这种切
割器切割泡沫塑料等，能使接触的
部分迅速融化而使切割面直且光
滑。为了使电热切割器的功率可调，
与它串联一个变阻器，如图（b）
所示是电热切割器的工作电路图。
1．电热切割器是利用了电流的_________效应工作的。若选用电阻率为 5.0×10-7 Ω·m、长为
0.2m的镍铬合金丝做电阻丝，且要求其阻值为 2.0Ω，则这种镍铬合金丝的横截面积应为
________ mm2。
2．如果所用电源的电动势 E＝9V，内阻 r＝0.5Ω，将变阻器的阻值调节为 2Ω，那么将 1C
正电荷由电源负极输送到正极的过程中，非静电力做功________ J，这把电热切割器的
电功率为________W。
3．若变阻器能提供的最大电阻为 5.0 Ω，为了这把电热切割器能获得最大的电功率，变阻器
的阻值应调节为
A．0Ω B．0.5Ω C．2.5Ω D．5Ω
三、波动现象（16分）
波动现象是物理学中一个重要且广泛的研究领域。
1．如图所示，在水槽中产生一列水波，将一支笔垂直水面插入水中，对水波的传播几乎没
有影响。
（1）上述这一现象称为波的________现象。
（2）水面各点的振动均为
A．受迫振动，频率由水体自身性质决定
B．受迫振动，频率由驱动力决定
C．自由振动，频率由水体自身性质决定
D．自由振动，频率由驱动力决定
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2．如图所示，甲、乙两人正以 10m/s的速度相向奔跑，在两人的连线上，有一发声装置一
边发出频率为 f0的声音，一边以 10m/s 的速度向乙运动。设甲、乙两人听到的声音频率
分别为 f 甲、f 乙。则
A．f 甲= f0> f 乙 B．f 甲= f0 f0>f 乙
3．如图所示，平静的湖面上漂浮着三个小球 A、B、C，湖面上 O点处有一波源，从 t=0时
刻起做简谐振动，形成向远处传播的简谐波横波。已知 OA=18m，AB=BC=12m，在第
2s内 A比 B多振动了 4次，B比 C多振动了 6次，第 2s末波已经过 C点，则该简谐波
的波长是________m，第 1s末波传到了离 O
点_________m O A B C处。
4．在学校运动场上 100m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的
扬声器。两个扬声器持续发出波长为 5m的声波。某同学从该跑道的中点出发，向某一
端点慢行 20m。在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为
A．2 B．4 C．6 D．8
四、安全行驶（20分）
安全行驶不仅关系到自已的生命和安全，同时也是尊重他人生命的体现。
1．一辆货车在崎岖道路上匀速率行驶，途中发生了爆胎。道路地形如图所示，则爆胎可能
性最大的位置是图中的
A．A处 B．B处 C．C处 D．D处
2．如图，大型平板车上平放着水泥电线杆，车子正在平直的公路上行进，遇到前方红灯时
为了避免电线杆滑移，车辆需要慢慢停下来，则车对电线杆施加摩擦力的情况是
A．没有摩擦力
B．有摩擦力，方向向后
C．有摩擦力，方向向前
D．条件不足，无法判定
3．摩托车以速度 24m/s沿平直公路行驶，突然驾驶员发现正前方离摩托车 100m处，有一
辆汽车正以 20m/s的速度开始减速，汽车的加速度大小为 2.0m/s2。则汽车从开始减速到
停止经历的时间为________s，为了避免摩托车与汽车发生碰撞，摩托车加速度大小至少
应为_______ m/s2。（结果取二位有效数字）
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4．研究表明，一般人的刹车反应时间是 0.4s，但饮酒会导 v/(km·h-1)
致反应时间延长。在某次试验中，一质量为 50kg 的志 72
愿者少量饮酒后驾车以 72km/h 的速度在试验场的水平
路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶的距离
为 39m，这一过程汽车的速度 v与时间 t的关系如图所
示。志愿者由于饮酒比一般人的刹车反应时间延长了
________s，这一过程中汽车对志愿者所做的功为
________J。 0 3.2 t/s
5．（计算）如图所示，一辆质量为 10T的卡车在平直的水平公路 AB上，正以发动机提供
的牵引力的额定功率向右匀速行驶。行驶到 B处时由于刹车失灵，为了安全地停下来，
卡车息火、驶入前方长 60m 的制动坡道 BD，坡顶 D离水平路面的高 h=6m。无论在水
平公路还是在制动坡道上，卡车行驶过程中受到的阻力（由路面和空气提供）恒为其重
力的 0.2倍，已知卡车发动机 D
提供的牵引力的额定功率为
200kW，g取 10m/s2。试问卡 h
车能否行驶到坡顶 D？请通
A B
过计算说明理由。
五、星际探测（21分）
星际探测是指人类对宇宙中的恒星、行星等天体进行科学探索和研究活动。
1．为了解释星系及星系团的形成和稳定结构，天体物理学家提出了暗物质，暗物质________
（选择：A．有 B．没有）电磁辐射，和普通物质只发生________作用，用望远镜等传
统方法难以探测。
2．如图所示，两艘飞船 A、B沿同一直线同向飞
行，相对地面的速度均为 v=0.9c（c为真空中的
光速）。当 A 向 B 发出一光信号，B 测得该信
号的速度为
A．0.1c B．0.9c C．1.0c D．1.9c
3．火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆。已知火卫一的周期为
7小时 39分，火卫二的周期为 30小时 18分，则两颗卫星相比
A．火卫一距火星表面较远 B．火卫二的角速度较大
C．火卫一的线速度较小 D．火卫二的向心加速度较小
4．在宇宙静止的微尘区域中有一艘飞船，飞船相对于微尘正以 2.0×103m/s的速度沿直线飞
行，微尘与飞船碰撞后附着于飞船上，已知微尘在区域内均匀分布，密度为 2.0×10-6kg/m3，
飞船垂直于运动方向上的最大截面积为 5m2，则微尘对飞船的阻力大小为________ N。
若飞船关闭动力系统，则在微尘区域中前行时飞船的加速度________（选择：A．保持
不变 B．逐渐变大 C．逐渐变小）
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5．（计算）宇航员站在星球表面上某高处，沿水平方向抛出一小球，经过时间 t小球落回
星球表面，测得抛出点和落地点之间的距离为 L；若抛出时的速度增大为原来的 2倍，
则抛出点到落地点之间的距离为 3L。已知两落地点在同一水平面上，该星球半径为 R，
求物体绕该星球做匀速圆周运动的最大速度 vM。
六、喷墨打印机（20分）
喷墨打印机的结构简图如图所示，其中墨盒可以发出墨汁微滴，经过带电室时被带上负
电，带电的多少由计算机按字体的字形输入信号加以控制。带电后的微滴以初速度 v0垂直
于场强方向进入偏转电场，经电场偏转后
打到纸上，显示出字迹。无信号输入时墨
汁微滴不带电，径直通过偏转板而注入回
流槽，流回墨盒。已知偏转板的板长为 l，
两板间的距离为 d，两板间的电压为 U，偏
转板右端与纸的距离为 L。（不计空气阻
力和重力，电场只局限在两偏转板内部，
忽略边缘电场的不均匀性）
1．墨汁微滴在偏转电场中运动时
A．由较高的等势面向较低的等势面运动
B．电势能逐渐增大
C．动能逐渐减小
D．电势能与动能之和保持不变
2．（计算）若一个墨汁微滴通过带电室时带上的电荷量为 q（设 q>0），微滴打到纸上的
点距原射入方向的距离为 y，求这个微滴的质量。
3．为了使纸上的字体放大原来的 20％，在不改变其它条件的情况下，下面可行的办法是
A．将两板间的电压增大 1.2U B．将两板间的电压增大 0.2U
C．将偏转板的板长增大 1.2l D．将偏转板的板长增大 0.2l
4．若保持两偏转板与恒压直流电源相连接，并保持两偏转板的正对面积不变，将两偏转板
的间距缓慢拉到 2d，则在此过程过程中
A．偏转板所带的电荷量减少 B．偏转板间的场强增大
C．两偏转板构成的电容器的电容增大 D．拉动偏转板的力做负功
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