2023年上海市十中物理高二第一學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2023年上海市十中物理高二第一學(xué)期期末統(tǒng)考試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、如圖所示，光滑絕緣的斜面與水平面的夾角為θ，導(dǎo)體棒ab靜止在斜面上，ab與斜面底邊平行，通有圖示的恒定電流I，空間充滿豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，現(xiàn)緩慢增大θ(0<θ<90°)，若電流I不變，且ab始終靜止在斜面上(不考老磁場(chǎng)變化產(chǎn)生的影響)，下列說法正確的是A.B應(yīng)緩慢減小B.B應(yīng)緩慢增大C.B應(yīng)先增大后減小D.B應(yīng)先減小后增大2、真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的靜電力為F，如果它們之間的距離以及每個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量都增加為原來的2倍，則它們之間的靜電力將變?yōu)樵瓉淼模ǎ〢.4倍 B.2倍C.1倍 D.0.5倍3、如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為30V，內(nèi)電阻為1Ω，一個(gè)標(biāo)有“6V,12W”的電燈與一個(gè)繞線電阻為2Ω的電動(dòng)機(jī)串聯(lián)．開關(guān)閉合后，電路中的電燈正常發(fā)光，則電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為()A.36W B.44WC.48W D.60W4、如圖甲所示，兩虛線相互垂直，a、b兩點(diǎn)和P、Q兩點(diǎn)關(guān)于O1點(diǎn)對(duì)稱，兩帶電量均為+q的點(diǎn)電荷分別放置在a、b兩點(diǎn)。如圖乙所示，兩虛線相互垂直，c、d兩點(diǎn)和M、N兩點(diǎn)關(guān)于O2點(diǎn)對(duì)稱，分別通過c、d兩點(diǎn)的兩導(dǎo)線內(nèi)均有垂直紙面向外、大小為I的電流。下列說法正確的是A.P、Q兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B.M、N兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同C.從P點(diǎn)到O1點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度可能先減小后增大D.從M點(diǎn)到O2點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度可能先增大后減小5、由庫侖定律可知，真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷，當(dāng)所帶電荷量分別q1和q2，其間距為r時(shí)，它們之間靜電力的大小為，式中k為靜電力常量。在國際單位制中，k的單位是（）A.N·m2/C2 B.C2/(N·m2)C.N·m2/C D.N·C2/m26、均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場(chǎng)等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場(chǎng)。如圖所示，在半球面上均勻分布著正電荷，總電荷量為，球面半徑為，為通過半球頂點(diǎn)與球心的軸線，在軸線上有、兩點(diǎn)，。已知點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，靜電力常量為，則點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為（）A. B.C. 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、如圖所示，圖線AB是某電源的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖線，OM是固定電阻R兩端的電壓隨電流變化的圖線，由圖可知A.該電源電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻是2ΩB.固定電阻R的阻值為1ΩC.該電源的最大輸出功率為9WD.當(dāng)該電源只向電阻R供電時(shí)，其效率約為66.7%8、如圖所示，倒置的U形金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面夾角為，其中MN與PQ平行且間距為L=1m，導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與軌道平面垂直，磁場(chǎng)隨時(shí)間變化情況如圖乙所示，取圖甲所示磁場(chǎng)方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度的正方向．現(xiàn)將金屬棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上，金屬棒與NQ相距0.2m，在0~4s內(nèi)金屬棒始終處于靜止?fàn)顟B(tài)．已知金屬棒ab的質(zhì)量m=0.1kg，電阻為R=2Ω，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，g=10m/s2，則()A.t=2s時(shí)刻金屬棒ab所受安培力的方向改變B.0~4s內(nèi)金屬棒所受的最大靜摩擦力為0.9NC.0~4s內(nèi)穿過金屬棒的電荷量為0.4CD.0~4s內(nèi)金屬棒中產(chǎn)生的焦耳熱為0.32J9、在如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)共存的區(qū)域內(nèi)(不計(jì)重力)，電子可能沿水平方向向右做直線運(yùn)動(dòng)的是()A B.C. D.10、如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r恒定不變，電燈L恰能正常發(fā)光，如果變阻器的滑片向a端滑動(dòng)，則A.電燈L變暗，安培表的示數(shù)增大B.定值電阻消耗的功率增大C.變阻器兩端的電壓增大D.電燈L變亮，安培表的示數(shù)增大三、實(shí)驗(yàn)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）假設(shè)地球?yàn)橐磺蝮w，地球繞地軸自轉(zhuǎn)時(shí)，在其表面上有A、B兩物體，θ1和θ2為已知，A、B兩物體的角速度之比為ωA：ωB＝_____，線速度之比vA：vB＝_____12．（12分）如圖是用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)物體的長度，則待測(cè)物體的長度是__________mm.四、計(jì)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(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（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L14．（16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15．（12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(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】如圖作出右側(cè)側(cè)視圖，則可知，金屬棒受重力、支持力及向右的安培力的作用；增大角度，則支持力的方向?qū)⑾蜃笮D(zhuǎn)，要使棒仍然平衡，則支持力與安培力的合力一直等于重力，則由圖可知，安培力必須增大，故磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)增大，B正確【點(diǎn)睛】本題結(jié)合安培力考查共點(diǎn)力平衡中的動(dòng)態(tài)平衡，要掌握相應(yīng)的圖解法的應(yīng)用，明確角度變化時(shí)支持力與安培力的合力不變，作出動(dòng)態(tài)變化圖即可求解2、C【解析】由庫倫定律可得：變化前：F=k；變化后：F′=k=F，故ABD錯(cuò)誤，C正確．故選C3、A【解析】電路中電燈正常發(fā)光，所以UL＝6V，則電路中電流為，電動(dòng)機(jī)兩端的電壓UM＝E－Ir－UL＝30V－2×1V－6V＝22V，則電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率P出＝P電－P熱＝UMI－I2RM＝22×2W－4×2W＝36W.A．36W與計(jì)算結(jié)果相符，A正確B．44W與計(jì)算結(jié)果不符，B錯(cuò)誤C．48W與計(jì)算結(jié)果不符，C錯(cuò)誤D．60W與計(jì)算結(jié)果不符，D錯(cuò)誤4、D【解析】A．根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加法則可知P、Q兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反，所以P、Q兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不同，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)安培定則判斷磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，根據(jù)矢量合成法則可知M、N兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，所以M、N兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度不同，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)等量同種電荷電場(chǎng)線的分布可知，從P到O1的電場(chǎng)強(qiáng)度可能先增大后減小或一直減小，不可能先減小后增大，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加可知，無窮遠(yuǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度也為0，所以從無窮遠(yuǎn)處到處磁感應(yīng)強(qiáng)度先增大后減小，所以從M點(diǎn)到O2點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度可能先增大后減小，D正確。故選D。5、A【解析】本題考查國際單位制的轉(zhuǎn)化?！驹斀狻緼BCD.由庫侖力公式可知：則k的單位為N·m2/C2，故A正確BCD錯(cuò)誤。故選A。6、A【解析】若將帶電量為2q的球面放在O處，均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場(chǎng)等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場(chǎng)。則在M、N點(diǎn)所產(chǎn)生的電場(chǎng)為由題知當(dāng)半球面如圖所示點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，則點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為故選A。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、CD【解析】根據(jù)U-I圖象AB正確讀出電源的電動(dòng)勢(shì)和短路電流，根據(jù)OM圖象正確讀出外電路兩端的電壓和流過電阻的電流，是解決此類問題的出發(fā)點(diǎn)【詳解】電源的U-I圖像的縱截距表示電源電動(dòng)勢(shì)，故，電源U-I圖像的斜率表示電源內(nèi)阻，故，A錯(cuò)誤；線性電阻U-I圖像的斜率表示電阻大小，故，B錯(cuò)誤；當(dāng)外電阻與電源內(nèi)阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，即當(dāng)外電阻時(shí)，電源輸出功率為，C正確；當(dāng)該電源只向電阻R供電時(shí)，，D正確8、ABD【解析】A、根據(jù)楞次定律1~2s內(nèi)金屬棒ab受到的安培力方向始終沿斜面向上，2~3s內(nèi)向下，選項(xiàng)A正確；B、當(dāng)安培力方向沿導(dǎo)軌向下最大時(shí)靜摩擦力最大，靜摩擦力的最大值，其中，解得，，選項(xiàng)B正確；C、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和電流定義得，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、0~4s內(nèi)金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱為，選項(xiàng)D正確點(diǎn)睛：本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律的相關(guān)內(nèi)容，注意電流的方向性的問題，同時(shí)注意和兩段時(shí)間內(nèi)電流相等，只是方向不同9、BC【解析】如電子水平向右運(yùn)動(dòng)，在A圖中電場(chǎng)力水平向左，洛倫茲力豎直向下，故不可能；在B圖中，電場(chǎng)力水平向左，洛倫茲力為零，故電子可能水平向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)；在C圖中電場(chǎng)力豎直向上，洛倫茲力豎直向下，電子向右可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)；在D圖中電場(chǎng)力豎直向上，洛倫茲力豎直向上，故電子不可能做水平向右的直線運(yùn)動(dòng)，因此BC正確10、AB【解析】根據(jù)“變阻器的滑片向a端滑動(dòng)”可知，本題考查電路動(dòng)態(tài)變化分析問題，根據(jù)程序法或者串反并同法分析通過變阻器電流的變化和電壓的變化.【詳解】A、D、變阻器的滑片向a端滑動(dòng)，變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，則總電流I增大，路端電壓U減小，則電燈L更暗，安培表的示數(shù)增大，故A正確，D錯(cuò)誤.B、路端電壓U減小，則通過電燈L電流減小，而總電流I增大，所以通過的電流增大，消耗的功率增大，故B正確.C、由于通過的電流增大，的電壓增大，而路端電壓是減小的，則變阻器兩端的電壓減小，變阻器阻值也在變小，根據(jù)題目所給的條件，無法判斷變阻器R1的功率變大，還是變小，故C錯(cuò)誤.故選AB.【點(diǎn)睛】變阻器的滑片向a端滑動(dòng)，變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，分析總電流的變化，判斷電流表讀數(shù)的變化，由路端電壓的變化，分析電燈L亮度的變化．由總電流和通過電燈電流的變化，分析通過變阻器的電流變化，再分析變阻器電壓的變化.三、實(shí)驗(yàn)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、①.1：1②.sinθ1：cosθ2【解析】（1）A．B兩物體跟著地球轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在相同的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度相等，故角速度相同，ωA：ωB＝1：1；（2）令地球的半徑為R，A物體做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為RA＝R?sinθ1，B物體做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為RB＝R?cosθ2，又因?yàn)榫€速度v＝r?ω，所以線速度之比為vA：vB＝sinθ1：cosθ2；12、50【解析】[1]游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為104mm，游標(biāo)尺上第1個(gè)刻度與主尺上某一刻度對(duì)齊，故其讀數(shù)為0.05×1mm=0.05mm，所以最終讀數(shù)為：104mm+0.05mm=104.05mm；四、計(jì)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、8cm【解析】粒子a板左端運(yùn)動(dòng)到P處，由動(dòng)能定理得代入有關(guān)數(shù)據(jù)，解得，代入數(shù)據(jù)得θ=30°粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為O，半徑為r，如圖由幾何關(guān)系得聯(lián)立求得代入數(shù)據(jù)解得14、(1)(2)3N【解析】(1)設(shè)小球在C點(diǎn)的速度大小是vC，則對(duì)于小球由A→C的過程中，由動(dòng)能定理得：解得：(2)小球在C點(diǎn)時(shí)受力分析如圖由牛頓第二定律得：解得：由牛頓第三定律可知，小球?qū)壍缐毫Γ篘C′=NC=3N15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當(dāng)R0=1Ω時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解電流強(qiáng)度，由平衡條件求解磁感應(yīng)