2023-2024學(xué)年上海市寶山區(qū)海濱中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測試題含解析

2023-2024學(xué)年上海市寶山區(qū)海濱中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、下列四幅圖，分別是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力及運(yùn)動電荷在磁場中所受洛倫茲力的示意圖，其中正確的是A. B.C. D.2、有兩個同種材料制成的導(dǎo)體，兩導(dǎo)體為橫截面為正方形的柱體，柱體高均為h，大柱體柱截面邊長為a，小柱體柱截面邊長為b，則（）A.從圖示電流方向看大柱體與小柱體的電阻之比為a：bB.若電流方向豎直向下，大柱體與小柱體的電阻之比為a：bC.從圖示電流方向看大柱體與小柱體的電阻之比為1：1D.若電流方向豎直向下，大柱體與小柱體的電阻之比為a2：b23、如圖所示，實線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的帶電粒子的運(yùn)動軌跡．粒子先經(jīng)過M點，再經(jīng)過N點．下列判斷正確的是A.該粒子帶負(fù)電B.粒子在M點的速度大于N點的速度C.粒子在M點的加速度大于N點的加速度D.粒子在M點的電勢能大于N點的電勢能4、下圖中表示磁場B、正電荷運(yùn)動速度v和磁場對電荷作用力F的方向相互關(guān)系圖，且B、F、v垂直，這四個圖中畫得正確的是（）A. B.C. D.5、如圖所示的U－I圖象中，直線Ⅰ為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線Ⅱ為某一電阻R的U－I圖線，用該電源直接與電阻R連接成閉合電路，由圖象可知()A.電源電動勢為3V，內(nèi)阻為0.5ΩB.電阻R消耗的功率為3.0WC.電源的效率為50%D.如果電阻R逐漸增大，電源的輸出功率可能先增大后減小6、如圖，半徑相同的兩個金屬球A、B帶有相等的電荷量（可視為點電荷），相隔一定距離，兩球之間相互吸引力的大小是F。今讓第三個半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B兩球接觸后移開。這時，A、B兩球之間的相互作用力的大小是（）A B.C. D.二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、相距為d的兩根固定的平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，下端接有如圖所示電路，導(dǎo)軌間充滿垂直導(dǎo)軌平面的磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，質(zhì)量均勻分布的金屬棒水平擱置在平行金屬導(dǎo)軌頂端并與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒質(zhì)量為m，其在導(dǎo)軌間的電阻為R。當(dāng)開關(guān)S閉合瞬間，金屬棒被豎直彈高h(yuǎn)，金屬棒被豎直彈高時棒身始終保持水平，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，不計其它阻力。下列說法正確的是（）A.磁感強(qiáng)度方向垂直導(dǎo)軌平面向外B.金屬棒的最大速度為C.磁場對金屬棒的安培力做的正功D.電流對金屬棒做功為mgh8、空間存在著正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場強(qiáng)度沿水平方向（未標(biāo)明方向），磁場垂直紙面向外，一帶電油滴以某速度進(jìn)入復(fù)合場中，正好做直線運(yùn)動，其運(yùn)動軌跡如虛線所示，ab是軌跡上的兩個點，則下列判斷正確的是（）A.油滴帶負(fù)電B.油滴必定做勻速直線運(yùn)動C.油滴可能從a運(yùn)動到b，也可能從b運(yùn)動到aD.電場方向水平向左9、如圖所示，勻強(qiáng)電場中的三個點A、B、C構(gòu)成一個直角三角形，，，．把一個帶電量為的點電荷從A點移到到B點電場力不做功，從B點移動到C點電場力做功為W．若規(guī)定C點的電勢為零，則A.A點的電勢為B.B、C兩點間的電勢差為C.該電場的電場強(qiáng)度大小為D.若從A點沿AB方向飛入一電子，其運(yùn)動軌跡可能是甲10、如圖所示的閉合電路中，當(dāng)滑動變阻器的滑片P從左端滑向右端的過程中。兩個電壓表示數(shù)的變化量的大小分別為ΔU1、ΔU2，電流表示數(shù)的變化量為ΔI，則（）A.ΔU1＞ΔU2 B.ΔU1＜ΔU2C.＝ D.＜三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）如圖所示，質(zhì)量為m的帶正電小球能沿著豎直的絕緣墻豎直下滑，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向水平，并與小球運(yùn)動方向垂直．若小球電荷量為q，球與墻間的動摩擦因數(shù)為μ，則小球下滑的最大速度為________，最大加速度為________12．（12分）某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置做“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”實驗他通過實驗得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長度x的關(guān)系圖線．由圖線可知彈簧的原長x0=______cm，勁度系數(shù)k=________N/m四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度15．（12分）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】A.根據(jù)左手定則知，電流方向垂直紙面向外，磁場方向向右所受安培力應(yīng)向上，故A錯誤；B.根據(jù)左手定則知，電流方向向右，磁場方向向上，安培力應(yīng)垂直紙面向外，故B錯誤；C.根據(jù)左手定則知，負(fù)電荷向右運(yùn)動，磁場方向垂直紙面向里，洛倫茲力應(yīng)向下，故C正確；D.根據(jù)左手定則知，正電荷運(yùn)動方向向右，磁場方向垂直紙面向里，洛倫茲力應(yīng)向上，故D錯誤。故選：C2、C【解析】AC．從圖示方向看，則根據(jù)電阻定律可知，，故兩電阻相等，比值為，故A錯誤，C正確；BD．若電流豎直向下，則根據(jù)電阻定律有：，，故，故BD錯誤【點睛】本題考查電阻定律的應(yīng)用，要注意本題可以作為電阻微型化的依據(jù)，注意電流方向不同，同一個電阻其阻值可能不同3、D【解析】A、帶電粒子的軌跡向下彎曲,則帶電粒子所受的電場力沿電場線切線向下,則知帶電粒子帶正電,故A錯誤.B、從M到N，電場力做正功,動能增大,速度也增大,故帶電粒子在M點的速度小于在N點的速度.故B錯誤.C、電場線的疏密表示場強(qiáng)大小,由圖知粒子在M點的場強(qiáng)小于N點的場強(qiáng),在M點的加速度小于N點的加速度.故C錯誤.D、電場力做正功,電勢能減小.所以D選項是正確的.故選D【點睛】帶電粒子的軌跡向下彎曲,則帶電粒子所受的電場力沿電場線切線向下,則知帶電粒子帶正電,由電場線的疏密可判斷場強(qiáng)的大小,再判斷電場力的大小.由帶電粒子的軌跡可判定電場力的方向,確定電場力做功情況,分析電勢能和動能的變化,再分析速度的變化.帶電粒子的動能和電勢能總和守恒.4、D【解析】根據(jù)左手定則，正電荷向右運(yùn)動時，受到的洛倫茲力的方向向下，故A錯誤；根據(jù)左手定則，正電荷在向外的磁場中向上運(yùn)動時，受到的洛倫茲力的方向向右，故B錯誤；根據(jù)左手定則，正電荷在向上的磁場中向里運(yùn)動時，受到的洛倫茲力的方向向右，故C錯誤；根據(jù)左手定則，正電荷在向右的磁場中向下運(yùn)動時，受到的洛倫茲力的方向向外，故D正確．【點睛】根據(jù)左手定則知，大拇指所指的方向為洛倫茲力的方向，與四指方向（即粒子的速度方向）垂直，與磁場方向垂直．5、C【解析】根據(jù)圖線Ⅰ縱軸截距讀出電源的電動勢，由斜率大小讀出電源的內(nèi)阻．圖線Ⅱ的斜率大小等于電阻R的大小．兩圖線的交點表示電阻R接在該電源的電壓和電流，求出電源的輸出功率，由P=求電阻R消耗的功率【詳解】A項：由圖線圖線Ⅰ縱軸截距讀出電源的電動勢E=3V，其斜率大小等于電源的內(nèi)阻，則r=，故A錯誤；B項：兩圖線的交點表示該電源直接與電阻R相連組成閉合電路時電路中電流和路端電壓，則有U=1.5V，I=1.0A電阻R消耗的功率P，故B錯誤；C項：電源的輸出功率為P=UI=1.5×1.0W=1.5W，電源的總功率為，所以電源的效率為：，故C正確；D項：電阻R=，由于電源的內(nèi)阻與電阻R此時相等，如果電阻R逐漸增大，電源的輸出功率一直減小，故D錯誤故選C【點睛】本題抓住伏安特性曲線的斜率、截距和交點的數(shù)學(xué)意義來理解其物理意義，知道兩個圖象的交點表示該電源與電阻R相連組成閉合電路時電路中電流和路端電壓6、A【解析】A、B兩球相互吸引，則兩球帶異種電荷，設(shè)A帶有電荷量為Q，B帶有電荷量為-Q，相隔一定距離r，兩球之間相互吸引力的大小是第三個不帶電的金屬小球與A球接觸后移開，第三個球與A球的帶電量都為，第三個球與B球接觸后移開，第三個球與B球的帶電量都為A、B兩球之間的相互作用力的大小故選A。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解析】A．無論磁場方向是垂直平面向外還是向里，只要閉合S，根據(jù)楞次定律可知金屬棒一定受到豎直向上的安培力，所以無法判斷磁場方向，A錯誤；B．金屬棒被彈開后做豎直上拋運(yùn)動，上升的最大高度為h，則根據(jù)，可知金屬棒的最大速度為：，B正確；C．金屬棒的機(jī)械能增大，故安培力對金屬棒做正功，C正確；D．系統(tǒng)除了金屬棒的機(jī)械能增加mgh之外，還有焦耳熱產(chǎn)生，故電流對金屬棒做的功大于mgh，D錯誤。故選BC。8、BC【解析】對油滴受力分析，討論油滴可能的電性以及可能的運(yùn)動方向，根據(jù)三個力的位置關(guān)系分析是否能沿直線運(yùn)動.【詳解】若油滴帶正電，且由b向a運(yùn)動時，油滴受向下的重力，垂直ab斜向右上方的洛倫茲力，若電場力水平向左，即此時電場水平向左，則油滴受的三個力能夠平衡，做勻速直線運(yùn)動；若油滴帶正電，且由a向b運(yùn)動時，油滴受向下的重力，垂直ab斜向左下方的洛倫茲力，無論電場力是水平向左還是向右，油滴受的三個力都不能平衡，不可能沿直線ab運(yùn)動；若油滴帶負(fù)電，且由b向a運(yùn)動時，油滴受向下的重力，垂直ab斜向左下方的洛倫茲力，無論電場力是水平向左還是向右，油滴受的三個力都不能平衡，不可能沿直線ab運(yùn)動；若油滴帶負(fù)電，且由a向b運(yùn)動時，油滴受向下的重力，垂直ab斜向右上方的洛倫茲力，若電場力水平向左，即此時電場水平向右，則油滴受的三個力能夠平衡，做勻速直線運(yùn)動；則油滴可能帶正電，也可能帶負(fù)電；油滴必定做勻速直線運(yùn)動；油滴可能從a運(yùn)動到b，也可能從b運(yùn)動到a；電場方向可能水平向左，也可能水平向右；故選項BC正確，AD錯誤；故選BC.【點睛】本題考查帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動情況，解題的關(guān)鍵在于明確各力的特點，特別注意洛倫茲力大小和方向均與速度有關(guān)，故如果是變速運(yùn)動時則洛倫茲力發(fā)生變化，合力方向一定會發(fā)生變化，粒子不可能做直線運(yùn)動9、BD【解析】點電荷從B點移動到C點電場力做功為W，則B、C兩點間的電勢差為，點電荷從A點移動到B點電場力不做功，說明A、B兩點在同一等勢面上．從B點移動到C點電場力做功為W．說明電場強(qiáng)度方向垂直AB邊向下，則有：，其，解得A點的電勢為，該電場的電場強(qiáng)度大小為，電子從A點沿AB方向飛入，所受的電場力方向?qū)⒀仉妶鼍€方向的反方向，故電子將向左上偏轉(zhuǎn)，其運(yùn)動軌跡可能是甲，故AC錯誤，BD正確，故選BD.【點睛】點電荷從A點移動到B點電場力不做功，說明A、B兩點在同一等勢面上，從B點移動到C點電場力做功為W．說明電場強(qiáng)度方向垂直AB邊向下.10、BD【解析】AB．閉合電路電壓特點知：E＝U1+U2+Ur其中Ur表示電路的內(nèi)電壓。當(dāng)滑片向右滑動過程中，變阻器接入電路中的電阻變小，根據(jù)電路中電壓分配原則知，U1變大，U2變小，Ur變大。則有E＝U1+ΔU1+U2﹣ΔU2+Ur+ΔUr得：ΔU2＝ΔU1+ΔUr所以ΔU1＜ΔU2故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)上面的分析知所以故C錯誤，D正確。故選BD.三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.②.【解析】小球靜止時只受重力，則加速度為g，下滑后，小球受洛倫茲力、重力、支持力及摩擦力，洛倫茲力水平向左，摩擦力豎直向上，小球向下做加速運(yùn)動，速度越大，洛倫茲力越大，則摩擦力越大，加速度越小，當(dāng)加速度等于零時，速度最大，則，得，此后小球做勻速直線運(yùn)動，加速度為0，故開始時加速度最大：.點睛：本題要注意分析帶電小球的運(yùn)動過程，屬于牛頓第二定律的動態(tài)應(yīng)用與磁場結(jié)合的題目，此類問題要求能準(zhǔn)確找出物體的運(yùn)動過程，并能分析各力的變化12、①.（1）4；②.（2）50【解析】彈簧處于原長時，彈力為零；根據(jù)胡克定律F=k△x求解勁度系數(shù)；【詳解】彈簧處于原長時，彈力為零，故原長為4cm；彈簧彈力為8N