上海市楊浦區(qū)交大附中2023年物理高二第一學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)模擬試題含解析

上海市楊浦區(qū)交大附中2023年物理高二第一學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)模擬試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、下圖為質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，一束帶電粒子以一定的速度進(jìn)入速度選擇器，速度選擇器內(nèi)是相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別為和，粒子通過(guò)速度選擇器的狹縫后，進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，最后打在底片上兩處，測(cè)得，不計(jì)粒子重力。由此可知A.粒子帶負(fù)電，磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向外 B.打在兩處的粒子的比荷之比為1：2C.打在兩處的粒子的速度之比為1：2 D.打在兩處的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為1：12、如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器速度選擇器內(nèi)互相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和擋板S上有可讓粒子通過(guò)的狹縫P和記錄粒子位置的膠片平板S下方有強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)下列表述正確的是A.質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B.速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里C.能通過(guò)狹縫P的帶電粒子的速率等于D.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越小3、在電磁學(xué)發(fā)展過(guò)程中，許多科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)，下列說(shuō)法中符合物理學(xué)發(fā)展史的是（）A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了點(diǎn)電荷的相互作用規(guī)律B.庫(kù)倫發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)C.安培通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場(chǎng)D.法拉第最早引入電場(chǎng)的概念，并發(fā)現(xiàn)了磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律4、下列說(shuō)法中，正確的是：（）A.由E=知電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E與F成正比B.由公式可知電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)φ與q成反比C.由Uab=ED可知，勻強(qiáng)電場(chǎng)中的任意兩點(diǎn)a、b間的距離越大，則兩點(diǎn)間的電勢(shì)差也一定越大D.公式C=，其中電容器的電容C與電容器兩極板間電勢(shì)差U無(wú)關(guān)5、如圖所示，一帶正電的物體在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿光滑的水平面做曲線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)，其速度方向恰好改變了90°，則物體在M點(diǎn)到N點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體的電勢(shì)能將A.先增大后減小B.先減小后增大C.不斷增大D.不斷減小6、在溫控電路中，通過(guò)熱敏電阻阻值隨溫度的變化可實(shí)現(xiàn)對(duì)電路相關(guān)物理量的控制．如圖所示，R1為電阻箱，R2為半導(dǎo)體熱敏電阻，C為電容器．已知熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，則有（）A.若R1固定，當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)電壓表的示數(shù)減小B.若R1固定，當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)R1消耗的功率增大C.若R1固定，當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)，電容器C的電荷量減少D.若R1固定，環(huán)境溫度不變，當(dāng)電容器C兩極板間的距離增大時(shí)極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小二、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、等量異種點(diǎn)電荷在周圍空間產(chǎn)生靜電場(chǎng)，其連線(x軸)上各點(diǎn)的電勢(shì)隨x的分布圖象如圖所示．x軸上AO<OB，A、O、B三點(diǎn)的電勢(shì)分別為A、O、B，電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為EA、EO、EB，電子在A、O、B三點(diǎn)的電勢(shì)能分別為EpA、EpO、EpB，下列判斷正確的是（）A.B.C.D.8、如圖所示，一輛質(zhì)量M=3kg的小車A靜止在光滑的水平面上，A上有一質(zhì)量m=1kg的光滑小球B，將一左端固定于A上的輕質(zhì)彈簧壓縮并鎖定，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep=6J，B與A右壁距離為l。解除鎖定，B脫離彈簧后與A右壁的油灰阻擋層（忽略其厚度）碰撞并被粘住，下列說(shuō)法正確的是（）A.碰到油灰阻擋層前A與B的動(dòng)量相同B.B脫離彈簧時(shí)，A的速度為1m/sC.B和油灰阻擋層碰撞并被粘住，該過(guò)程B受到的沖量大小為3N·sD.整個(gè)過(guò)程B移動(dòng)的距離為9、如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2。原線圈通過(guò)一理想電流表A接正弦交流電源，一個(gè)二極管和阻值為R的負(fù)載電阻串聯(lián)后接到副線圈的兩端。假設(shè)該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無(wú)窮大．用交流電壓表測(cè)得a、b端和c、d端的電壓分別為Uab和Ucd，則（）A.Uab∶Ucd=n1∶n2B.減小負(fù)載電阻R的阻值，電流表的讀數(shù)變大C.減小負(fù)載電阻R的阻值，c、d間的電壓Ucd不變D.將二極管短路，變壓器的輸入功率變?yōu)樵瓉?lái)的4倍10、圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)間距相等的一組等勢(shì)面，已知等勢(shì)面b的電勢(shì)為6V．一電子經(jīng)過(guò)a時(shí)的動(dòng)能為10eV，從a到d過(guò)程中克服電場(chǎng)力所做的功為6eV．不計(jì)重力，下列說(shuō)法正確的是（）A.該電子經(jīng)過(guò)平面c時(shí)，其電勢(shì)能為4eVB.該電子可能會(huì)到達(dá)平面fC.平面f上的電勢(shì)為零D.該電子經(jīng)過(guò)平面b時(shí)的動(dòng)能是經(jīng)過(guò)d時(shí)的2倍三、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(guò)程。11．（6分）某同學(xué)利用如圖甲電路測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r(1)為了較準(zhǔn)確的測(cè)量，請(qǐng)根據(jù)圖甲電路圖將圖乙實(shí)物圖補(bǔ)充完整_____；(2)用選定器材測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，根據(jù)圖甲實(shí)驗(yàn)電路測(cè)得多組U、R數(shù)據(jù)，請(qǐng)根據(jù)數(shù)據(jù)在圖丙作出圖象_____；(3)根據(jù)圖象求得E=______V，r=______Ω；(4)利用該實(shí)驗(yàn)電路測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻與真實(shí)值相比有偏差，其原因是______________12．（12分）如圖所示，放置在水平桌面上的平行光滑金屬框架寬為0.6m，金屬棒ab垂直框架兩邊放置，電阻R＝1Ω，金屬棒ab的電阻r＝0.2Ω，其余電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向下的的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T，當(dāng)ab棒以4m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab棒中的電流大小為________A，維持金屬棒ab勻速運(yùn)動(dòng)所需的外力大小為______N。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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10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的大小；（2）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（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（12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

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．在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中，由粒子偏轉(zhuǎn)方向知，粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；B．打在兩處的粒子半徑，由知比荷之比為1：2，故B正確；C．通過(guò)速度選擇器，速度相同，故C錯(cuò)誤；D．運(yùn)動(dòng)時(shí)間，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為2：1，故D錯(cuò)誤。故選B。2、A【解析】帶電粒子在速度選擇器中受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)半徑公式得出半徑與粒子比荷的關(guān)系【詳解】粒子在速度選擇器中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有，解得進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，有，解得，知r越小，比荷越大．同位素電量相等，質(zhì)量不同，則偏轉(zhuǎn)半徑不同，所以質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具．故A正確，CD錯(cuò)誤．因?yàn)殡姾伤茈妶?chǎng)力與洛倫茲力平衡，根據(jù)左手定則知，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外．故B錯(cuò)誤．故選A3、D【解析】A、庫(kù)侖總結(jié)出了真空中的點(diǎn)電荷間的相互作用的規(guī)律，故A錯(cuò)誤；BC、奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場(chǎng)，故BC錯(cuò)誤；D、法拉第最早引入電場(chǎng)的概念，并發(fā)現(xiàn)了磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律，故D正確故選D4、D【解析】A．公式是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，采用比值法定義，E與F、q無(wú)關(guān)，由電場(chǎng)本身決定，A錯(cuò)誤；B．公式是電勢(shì)的定義式，采用比值法定義，與Ep、q無(wú)關(guān)，由電場(chǎng)本身決定，B錯(cuò)誤；C．由可知，勻強(qiáng)電場(chǎng)中的任意兩點(diǎn)a、b間沿電場(chǎng)方向的距離越大，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差才一定越大，C錯(cuò)誤；D．公式C=是定義式，電容C與電容器帶電量Q和兩極板間電勢(shì)差U無(wú)關(guān)，由電容器本身決定，D正確。故選D。5、A【解析】帶電粒子速度方向改變了90°，則知電場(chǎng)力方向應(yīng)為斜向右下方，與初速度的方向夾角先大于90°，后小于90°，才能出現(xiàn)末速度與初速度垂直的情況，因此電場(chǎng)力先做負(fù)功，當(dāng)達(dá)到速度與電場(chǎng)力方向垂直后再做正功，則電勢(shì)能先增大后減小A．先增大后減小，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B．先減小后增大，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．不斷增大，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．不斷減小，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；6、D【解析】A.當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)R2增大，外電路總電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析得到，總電流I減小，路端電壓，E、r不變，則U增大，電壓表的讀數(shù)增大，故A錯(cuò)誤；B.R1消耗的功率，I減小，R1不變，則P減小，故B錯(cuò)誤；C.若環(huán)境溫度不變，當(dāng)電阻箱R1的阻值增大時(shí)，外電路總電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析得到，總電流I減小，電容器的電壓，E、r、R2均不變，I減小，UC減小，電容器C的帶電量減小，故C錯(cuò)誤；D.若R1固定，環(huán)境溫度不變，電容器C兩板間的電壓不變，當(dāng)電容器C兩極板間的距離增大時(shí)，，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、AD【解析】A.正電荷周圍的電勢(shì)較高，負(fù)電荷周圍的電勢(shì)較低，，故A正確；B.圖像切線的斜率絕對(duì)值等于場(chǎng)強(qiáng)的大小，可知B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最大，O點(diǎn)最小，故B錯(cuò)誤；C.電子帶負(fù)電，根據(jù)電勢(shì)能Ep=q可知，最大，最小，故C錯(cuò)誤；D.由圖像可知UOBUAO，根據(jù)電場(chǎng)力做功W=qU，電子帶負(fù)電，可知WOBWAO，即WBOWOA，所以，故D正確8、BCD【解析】A．對(duì)于B球、彈簧和A車組成的系統(tǒng)，在彈簧作用的過(guò)程、B球撞A車右壁的過(guò)程，均滿足系統(tǒng)的外力之和為零，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，初態(tài)總動(dòng)量為零，則此后的任何時(shí)刻A與B的動(dòng)量總是等大反向，因方向相反而動(dòng)量不同，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)B脫離彈簧時(shí)，B的速度為，方向向右，A的速度為，方向向左，設(shè)向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律由能量守恒定律可得聯(lián)立可得，，故B正確；C．B球與A車以等大反向的動(dòng)量相撞，由動(dòng)量守恒定律可知兩物體的共同速度為零，則對(duì)B球由動(dòng)量定理可知即粘住的過(guò)程B受到的沖量大小為3N·s，負(fù)號(hào)表示沖量方向向左，故C正確；D．對(duì)B球與A車的作用過(guò)程，滿足人船模型解得，，故D正確。故選BCD。9、BC【解析】A．假設(shè)副線圈兩端電壓的有效值為U2，根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)成正比，即有，而因二極管的單向?qū)щ娦?，cd間電壓的有效值并不等于副線圈兩端的電壓有效值，所以Uab：Ucd不等于n1：n2，故A錯(cuò)誤；B．副線圈兩端的電壓依賴于輸入電壓和匝數(shù)，所以副線圈兩端的電壓不變，電阻減小，則電流增大，副線圈的功率增大，最后使得輸入功率增大，而輸入電壓不變，最后使得電流增大，所以電流表的示數(shù)增大，故B正確；C．cd間的電壓由原線圈的輸入電壓以及原、副線圈的匝數(shù)比有關(guān)，與負(fù)載電阻無(wú)關(guān)，所以cd間的電壓Ucd不會(huì)隨著負(fù)載電阻變化，故C正確；D．假設(shè)副線圈兩端交變電壓的峰值為Um，副線圈回路的電流峰值為Im，則二極管短路前有：副線圈兩端電壓的有效值，由計(jì)算電阻R的電能得，求得，副線圈回路電流的有效值，由W=I2Rt計(jì)算電阻R的電能得，解得，則，二極管短路后有：cd兩端電壓等于副線圈兩端電壓，即，流經(jīng)定值電阻R的電流，則，所以，由于理想變壓器原線圈上的功率與副線圈的相等，所以將二極管短路，變壓器的輸入功率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，故D錯(cuò)誤；故選BC。10、BCD【解析】根據(jù)只有電場(chǎng)力做功，動(dòng)能與電勢(shì)能之和不變，當(dāng)電場(chǎng)力做負(fù)功時(shí)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，在電勢(shì)為零處，電勢(shì)能為零，從而即可一一求解【詳解】虛線a、b、c、d、f代表勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)間距相等一組等勢(shì)面，一電子經(jīng)過(guò)a時(shí)的動(dòng)能為10eV，從a到d的過(guò)程中克服電場(chǎng)力所做的功為6eV，動(dòng)能減小了6eV，電勢(shì)能增加了6eV，因此等勢(shì)面間的電勢(shì)差為2V，因平面b上的電勢(shì)為6V，由于電子的電勢(shì)能增加，等勢(shì)面由a到f是降低的，因此平面f上的電勢(shì)為零，故C正確；c等勢(shì)面的電勢(shì)為4V，則該電子經(jīng)過(guò)平面c時(shí)，其電勢(shì)能為-4eV，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由上分析可知，電子在a等勢(shì)面的電勢(shì)能為-8eV，動(dòng)能為10eV，則總能量為2eV，則若電子能到達(dá)f平面，則動(dòng)能應(yīng)為2eV，選項(xiàng)B正確；在平面b上電勢(shì)為6V，則電子的電勢(shì)能為-6eV，則動(dòng)能為8eV，在平面d上電勢(shì)為2V，則電子的電勢(shì)能為-2eV，則動(dòng)能為4eV；即該電子經(jīng)過(guò)平面b時(shí)的動(dòng)能是經(jīng)過(guò)d時(shí)的2倍，故D正確；故選BCD【點(diǎn)睛】考查電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系，掌握電勢(shì)能與動(dòng)能之和不變，理解電勢(shì)為零處的電勢(shì)能為零是解題的關(guān)鍵三、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(guò)程。11、①.②.③.1.45（1.42~1.46均正確）④.0.42（0.4~0.5均正確）⑤.電壓表內(nèi)阻不是無(wú)窮大【解析】(1)[1]由電路圖連接實(shí)物圖如圖：(2)[2]據(jù)所給數(shù)據(jù)畫圖如圖(3)[3][4]由閉合電路歐姆定律有：解得：則有：可得：(4)[5]由于電壓表的分流會(huì)引起誤差，電壓表內(nèi)阻越大誤差越小，所以其原因是電壓表內(nèi)阻不是無(wú)窮大。12、①.1②.0.3【解析】[1]根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律