2023-2024學(xué)年上海市第三女子中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)試題含解析

2023-2024學(xué)年上海市第三女子中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書(shū)寫(xiě)，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、下列說(shuō)法正確的是A由B=知．B與F成正比，與IL成反比B.小磁針靜止時(shí)N極所指的方向就是該點(diǎn)磁場(chǎng)方向C.電子沿通電螺線管軸線勻速運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明螺線管內(nèi)無(wú)磁場(chǎng)D.條形磁鐵的磁感線從磁鐵的N極出發(fā)終止于S極2、如圖所示，平行金屬板M、N之間有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，虛線下方有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)子和α粒子分別從上板中心S點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)電場(chǎng)加速后從O點(diǎn)垂直磁場(chǎng)邊界進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后從a、b兩點(diǎn)射出磁場(chǎng)（不計(jì)重力），下列說(shuō)法正確的是A.磁場(chǎng)方向垂直紙面向內(nèi)B.從a點(diǎn)離開(kāi)的是α粒子C.從b點(diǎn)離開(kāi)的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速率較大D.粒子從S出發(fā)到離開(kāi)磁場(chǎng)，由b點(diǎn)離開(kāi)的粒子所用時(shí)間較長(zhǎng)3、電阻R、電容C與一線圈連成閉合回路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖所示．現(xiàn)使磁鐵開(kāi)始自由下落，在N極接近線圈上端的過(guò)程中，流過(guò)R的電流方向和電容器極板的帶電情況是A.從a到b，上極板帶正電B.從a到b，下極板帶正電C.從b到a，上極板帶正電D.從b到a，下極板帶正電4、空間中存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面的磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），一帶電小球在豎直平面內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，最高點(diǎn)為a，最低點(diǎn)為b，不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法不正確的是A.小球帶正電B.磁場(chǎng)方向垂直紙面向外C.小球在從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中，電勢(shì)能增加D.運(yùn)動(dòng)過(guò)程突然將磁場(chǎng)反向，小球仍能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)5、下列敘述正確的是（）A.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律并測(cè)量了萬(wàn)有引力常量B.法拉第發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線能夠在其周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)C.法拉第總結(jié)了通電導(dǎo)線周?chē)艌?chǎng)的規(guī)律，并提出分子電流假說(shuō)D.感應(yīng)電流遵從楞次定律所描述的方向，這是能量守恒定律的必然結(jié)果6、愛(ài)因斯坦提出了光量子概念，并成功解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象，因此獲得了1921年的諾貝爾物理獎(jiǎng)。光電管就是利用光電效應(yīng)制作的一種光電器件，把光電管連入圖甲所示的電路可以研究金屬的遏止電壓UC與入射光頻率的關(guān)系，描繪出的圖象如圖乙所示。已知電子的電荷量為e，電表均為理想電表，下列說(shuō)法正確的是A.當(dāng)入射光的頻率減小到某一數(shù)值，剛好不發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)的電壓是遏止電壓B.當(dāng)電路斷開(kāi)時(shí)，若入射光的頻率為，則電壓表示數(shù)為C.K極的逸出功為D.普朗克常量為二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、在純電阻電路中，當(dāng)用一個(gè)固定的電源(設(shè)E、r是定值)向變化的外電阻供電時(shí)，關(guān)于電源的輸出功率P隨外電阻R變化的規(guī)律如圖所示．下列判斷中正確的是（）A.電源內(nèi)阻消耗的功率隨外電阻R的增大而增大B.當(dāng)R＝r時(shí)，電源有最大的輸出功率C.電源的功率P總隨外電阻R的增大而增大D.電源的效率η隨外電阻R的增大而增大8、如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為e的粒子從容器A下方的小孔S，無(wú)初速度地飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)，然后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后打在照相底片M上．下列說(shuō)法正確的是()A.粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率v＝B.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t＝C.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r＝D.若容器A中的粒子有初速度，則粒子仍將打在照相底片上的同一位置9、關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說(shuō)法正確的是()A.原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B.一重原子核衰變成粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來(lái)重核的結(jié)合能C.銫原子核()的結(jié)合能小于鉛原子核()的結(jié)合能D.比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定10、如圖所示，金屬板帶電量為＋Q，質(zhì)量為m的金屬小球帶電量為＋q，當(dāng)小球靜止后，懸掛小球的絕緣細(xì)線與豎直方向間的夾角為α，小球與金屬板中心O恰好在同一條水平線上，且距離為L(zhǎng)。下列說(shuō)法正確的是（）A.＋Q在小球處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為B.＋Q在小球處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為C.＋q在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為D.＋q在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）某研究小組收集了手機(jī)中的鋰電池．為測(cè)量鋰電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，小紅同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路圖來(lái)“測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”，圖中R2為電阻箱．根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出圖象，如圖所示(1)若該圖線的斜率為k，縱軸截距為b，則該鋰電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________，內(nèi)阻r＝________(用k、b表示)(2)上述方法測(cè)出的數(shù)據(jù)與真實(shí)值比較，測(cè)量出的內(nèi)阻_____________（填“偏大”或“偏小”）,造成此系統(tǒng)誤差主要原因是__________________________12．（12分）某同學(xué)做描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中用的小燈泡上標(biāo)有“4V，2W”的字樣，實(shí)驗(yàn)室還有下列器材供選用：A.電池組(電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻約為2Ω)B.電壓表(0~5V，內(nèi)阻約為10kΩ)C.電壓表(0~15V，內(nèi)阻約為20kΩ)D.電流表(0~300mA，內(nèi)阻約為1Ω)E.電流表(0~600mA，內(nèi)阻約為0.4Ω)F.滑動(dòng)變阻器(10Ω，2A)G.電鍵、導(dǎo)線若干①實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選用__________，電流表應(yīng)選用__________；(填寫(xiě)器材前的字母)②實(shí)驗(yàn)時(shí)要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，測(cè)量電壓從零開(kāi)始變化，則甲、乙、丙、丁四個(gè)電路圖中符合要求的電路圖是___________圖③某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)畫(huà)出了該小燈泡的伏安特性曲線(如右圖所示)若改用電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻為2Ω的電源給該小燈泡供電，則該小燈泡的實(shí)際功率是___________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)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(diǎn)，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(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)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(chǎng).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(jì)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(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫(huà)出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)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(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，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

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】A.B=只是磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式，它的大小取決于場(chǎng)源以及磁場(chǎng)中的位置，與F、I、L以及通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的取向無(wú)關(guān)．故A錯(cuò)誤；B.磁場(chǎng)的方向可根據(jù)小磁針受力方向確定，規(guī)定小磁針靜止時(shí)其北極所指的方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁場(chǎng)方向，故B正確；C.通電螺線管內(nèi)部的磁感線與螺線管軸線平行，由S極指向N極，當(dāng)電子的速度方向與螺母管軸線平行時(shí)，電子不受力作用，做勻速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D.在磁體的周?chē)鸥芯€在磁體的外部是從N極出發(fā)回到S極，在磁體的內(nèi)部磁感線是從磁體的S極出發(fā)回到N極，故D錯(cuò)誤2、D【解析】根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)方向，由左手定則得到磁場(chǎng)方向；根據(jù)動(dòng)能定理求得在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度，然后根據(jù)洛倫茲力做向心力求得半徑，即可區(qū)分兩粒子，且得到其速度大小關(guān)系；根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律得到在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，由勻速圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律求得在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，即可根據(jù)荷質(zhì)比判斷時(shí)間長(zhǎng)短【詳解】質(zhì)子和

α

粒子帶正電，由粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)方向，根據(jù)左手定則可得：磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，故A錯(cuò)誤；設(shè)粒子質(zhì)量為m，帶電量為q，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E，電勢(shì)差為U，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；那么根據(jù)動(dòng)能定理可得：qU＝mv2，則有洛倫茲力做向心力可得：Bvq＝；所以粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；故荷質(zhì)比越大，軌道半徑越小；所以從

a

點(diǎn)離開(kāi)的是質(zhì)子，從

b

點(diǎn)離開(kāi)的粒子的是

α

粒子；根據(jù)動(dòng)能定理可得：v＝，故荷質(zhì)比越大，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速率越大，故從

b

點(diǎn)離開(kāi)的α粒子荷質(zhì)比較小，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速率較小；故BC錯(cuò)誤；粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；故荷質(zhì)比越大，粒子從

S

出發(fā)到離開(kāi)磁場(chǎng)所用時(shí)間t1+t2越??；那么從

b

點(diǎn)離開(kāi)的粒子的是

α

粒子荷質(zhì)比較小，時(shí)間較長(zhǎng)，故D正確；故選D【點(diǎn)睛】帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力做向心力，故常根據(jù)速度及磁感應(yīng)強(qiáng)度求得半徑，然后根據(jù)幾何關(guān)系求得運(yùn)動(dòng)軌跡；或反過(guò)來(lái)由軌跡根據(jù)幾何關(guān)系求解半徑，進(jìn)而求得速度、磁感應(yīng)強(qiáng)度3、D【解析】由圖知，穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)方向向下，在磁鐵向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，線圈的磁通量在增大，故感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，再根據(jù)右手定則可判斷，流過(guò)R的電流從b到a，電容器下極板帶正電，所以A、B、C錯(cuò)誤，D正確4、B【解析】A．小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受到重力、電場(chǎng)力和洛倫茲力，電場(chǎng)力與重力平衡，則知小球帶正電，故A正確；B．電小球在豎直平面內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由左手定則可知，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，故B錯(cuò)誤；C．小球在從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，小球的電勢(shì)能增大，故C正確；D．運(yùn)動(dòng)過(guò)程突然將磁場(chǎng)反向，重力與電場(chǎng)力仍平衡，洛倫茲力反向，帶電小球仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故D正確。故選B。5、D【解析】A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，卡文迪許測(cè)量了萬(wàn)有引力常量，故A錯(cuò)誤；B．奧斯特發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線能夠在其周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)，故B錯(cuò)誤；C．安培總結(jié)了通電導(dǎo)線周?chē)艌?chǎng)的規(guī)律，并提出分子電流假說(shuō)，故C錯(cuò)誤；D．感應(yīng)電流遵從楞次定律所描述的方向，這是能量守恒定律的必然結(jié)果，故D正確。故選D。6、D【解析】A．當(dāng)入射光的頻率減小到某一數(shù)值時(shí)，使光電子到達(dá)陽(yáng)極的速度剛好為0時(shí)，此時(shí)的電壓為遏止電壓，并不是不能發(fā)生光電效應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)電路斷開(kāi)時(shí)，電壓表的示數(shù)為0，故B錯(cuò)誤；C．K極的逸出功即為不加電壓時(shí)剛好發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)光子具有的能量，即為故C錯(cuò)誤；D．由光電效應(yīng)方程結(jié)合圖乙可知，解得故D正確；故選D。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】A．電源內(nèi)阻消耗的功率，所以外電阻R的增大，電源內(nèi)阻消耗的功率減小，故A錯(cuò)誤；B．該圖象反映了電源的輸出功率P隨外電阻R變化的規(guī)律，由圖看出，電源的輸出功率隨著外電阻的增大先增大后減小，當(dāng)R=r時(shí)，電源有最大的輸出功率，故B正確；C．電源的功率，則當(dāng)外電阻R的增大時(shí)，.電源的功率減小，故C錯(cuò)誤；D．電源的效率，則知R增大時(shí)，電源的效率增大，故D正確；8、AC【解析】帶電粒子在加速電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理有，得粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率為，A正確；粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力，則有，解得，所以周期，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，B錯(cuò)誤C正確；若容器A中的粒子有初速度，則根據(jù)動(dòng)能定理，得粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率，粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力，則有，解得，若容器A中的粒子有初速度，則粒子打在照相底片上的不同的位置，D錯(cuò)誤9、ABC【解析】A.由原子核的結(jié)合能定義可知，原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子時(shí)所需的最小能量，故A正確；B.一重原子核衰變成粒子和另一原子核，要釋放能量，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來(lái)重核的結(jié)合能，故B正確；C.原子核的結(jié)合能大小取決于核子數(shù)，銫原子核的核子數(shù)比鉛原子核的核子數(shù)少，因此銫原子核的結(jié)合能小于鉛原子核的結(jié)合能，C正確；D.比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，故D錯(cuò)誤。故選ABC。10、BC【解析】AB．對(duì)金屬小球受力分析，如圖所示故+Q在小球處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為A錯(cuò)誤B正確；CD．根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式，+q在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為D錯(cuò)誤C正確。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.②.③.偏小④.電壓表分流作用【解析】（1）由閉合電路的歐姆定律求出與的關(guān)系式，根據(jù)該關(guān)系式求出電源的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻；（2）因?yàn)殡妷罕聿皇抢硐腚姳?，所以存在誤差【詳解】（1）不考慮電壓表分流作用，電路的電流根據(jù)閉合電路歐姆定律，有，聯(lián)立得，則圖像斜率，縱軸截距，所以，（2）考慮電壓表的分流作用，寫(xiě)出閉合電路歐姆定律，其中是電壓表內(nèi)阻與電源內(nèi)阻并聯(lián)之后的電阻，此為我們實(shí)驗(yàn)的測(cè)量值，所以比真實(shí)值小【點(diǎn)睛】測(cè)定電源內(nèi)阻與電動(dòng)勢(shì)的實(shí)驗(yàn)利用閉合電路歐姆定律即可解決，需要注意電流表分壓與電壓表分流引起的誤差12、①.①B②.E③.②丁④.③0.90~0.95W【解析】①根據(jù)燈泡的額定電壓選擇電壓表，根據(jù)給出的燈泡可明確其電流值，從而選擇電流表；②根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可明確滑動(dòng)變阻器及電流表的接法，從而確定原理圖；③在I-U圖象中作出電源的伏安特性曲線，則交點(diǎn)為電源的工作點(diǎn)【詳解】①電表量程應(yīng)略大于燈泡的額定值，故電壓表應(yīng)選擇B；燈泡的額定電流為0.5A，故電流表應(yīng)選擇E；②滑動(dòng)變阻器要用分壓電路；電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，則采用電流表外接；可知要選擇電路丁；③電源電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為2Ω，在圖中作出電源的伏安特性曲線，兩圖的交點(diǎn)為燈泡的工作點(diǎn)，則由圖可知，電壓為2.2V，電流為0.42A；則功率P=UI=2.