2024屆上海市上師大附中物理高二第一學期期末經(jīng)典模擬試題含解析

2024屆上海市上師大附中物理高二第一學期期末經(jīng)典模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．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、根據(jù)安培假設(shè)的思想，認為磁場是由于運動電荷產(chǎn)生的，這種思想如果對地磁場也適用，而目前在地球上并沒有發(fā)現(xiàn)相對地球定向移動的電荷，那么由此判斷，地球應(yīng)該（）A.帶負電 B.帶正電C.不帶電 D.無法確定2、現(xiàn)有四條完全相同的垂直于紙面放置的平行長直導(dǎo)線，橫截面分別位于一正方形abcd的四個頂點上，內(nèi)部分別通有方向垂直于紙面向里，大小為，，，的恒定電流．已知載流長直導(dǎo)線周圍磁場的磁感應(yīng)強度大小為，式中常量，I為電流強度，r為距導(dǎo)線的距離．若電流Ia在正方形的幾何中心O點處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為B，則O點處實際的磁感應(yīng)強度的大小及方向為（忽略電流間的相互作用）（）A.，方向指向ad中點 B.，方向指向ab中點C.10B，方向垂直于紙面向里 D.10B，方向垂直于紙面向外3、圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖．帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器．速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E．平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1、A2．平板S下方有強度為B0的勻強磁場．下列表述正確的是A.該帶電粒子帶負電B.速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向里C.能通過狹縫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，粒子的比荷越大4、電場線可以直觀地描述電場的方向和強弱，電場線上某一點的切線方向表示()A.正點電荷在該點所受電場力的方向B.負點電荷在該點所受電場力的方向C.正點電荷在該點所受電場力的垂直方向D.負點電荷在該點所受電場力的垂直方向5、保護知識產(chǎn)權(quán)，抵制盜版是我們每個公民的責任與義務(wù)．盜版書籍影響我們的學習效率，甚至會給我們的學習帶來隱患。小華同學有一次不小心購買了盜版的物理參考書做練習時，他發(fā)現(xiàn)有一個帶電質(zhì)點的電荷量數(shù)字看不清，他只能看清是6.____×10－18C，拿去問老師，如果你是老師，你認為該帶電質(zhì)點的電荷量可能是下列哪一個（）A.6.2×10－18C B.6.4×10－18CC.6.6×10－18C D.6.8×10－18C6、在電場中的某一點，當放入正電荷時受到的電場力向右，當放入負電荷時受到的電場力向左，下列說法正確的是（）A.只有在該點放入電荷時，該點才有電場B.該點的電場方向一定向右C.電場強度的方向與電場力的方向相同D.電場強度方向與所放入的電荷電性有關(guān)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、帶電量相同，質(zhì)量不同的粒子從容器A下方的小孔S1飄入電勢差為U的加速電場，其初速度幾乎為零．然后經(jīng)過S3沿著磁場垂直的方向進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，最后打在照相底片D上，如圖所示．運動過程中粒子之間的相互作用忽略不計，下列說法正確的是（）A.這些粒子經(jīng)過S3時的動能相同B.這些粒子經(jīng)過S3時的速率相同C.這些粒子在磁場中運動軌跡圓半徑與質(zhì)量成正比D.這些粒子在磁場中運動的時間與質(zhì)量成正比8、邊長為L的正方形金屬框在水平恒力F作用下運動，穿過方向如圖所示的有界勻強磁場區(qū)域．磁場區(qū)域的寬度為d（）．已知ab邊進入磁場時，線框的加速度恰好為零．則線框進入磁場的過程和從磁場另一側(cè)穿出的過程相比較，正確的是（）A.金屬框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反B.金屬框所受的安培力方向相反C.進入磁場過程的所用的時間等于穿出磁場過程的時間D.進入磁場過程的發(fā)熱量少于穿出磁場過程的發(fā)熱量9、在如圖所示的勻強電場和勻強磁場共存的區(qū)域內(nèi)(不計重力)，電子可能沿水平方向向右做直線運動的是()A. B.C. D.10、如圖所示，豎直放置的絕緣桿足夠長，一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球穿在桿上，可沿桿滑動，且二者間的動摩擦因數(shù)為μ，空間有正交的勻強電場和勻強磁場，電場強度為E，方向水平向左，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向里，小球從靜止釋放后能沿桿下滑，且從靜止開始至達到最大速度時下滑的高度為h，已知重力加速度為g，則根據(jù)上述所給條件A.可求出小球的最大加速度B.能求出小球的最大速度C.能求出從開始釋放至最大加速度過程中的摩擦生熱D.能求出從開始釋放至最大速度過程中的摩擦生熱三、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）為了測定某型號電池的電動勢（約）和內(nèi)電阻（小于），需要把一個量程為的直流電壓表改裝成量程為的電壓表，然后用伏安法測電源的電動勢和內(nèi)電阻，以下是該實驗的操作過程：(1)改裝電表，實驗電路如圖甲所示。①把滑動變阻器滑動片移至最左端；②把電阻箱阻值調(diào)節(jié)到0；③閉合開關(guān)；④把滑動變阻器滑片調(diào)到適當位置，使電壓表讀數(shù)為；⑤保持滑片不動，把電阻箱阻值調(diào)到適當值，使電壓表讀數(shù)為__；⑥不再改變電阻箱阻值，保持電壓表和電阻箱串聯(lián)，撤去其他線路，即得量程為的電壓表。（電壓表的表盤沒有更換）(2)用改裝好的電壓表測量電源電動勢E和內(nèi)阻r，實驗電路如圖乙所示，電阻箱應(yīng)選__，滑動變阻器應(yīng)選__。（填寫下列器材前的字母序號）A.某型號電池（約，內(nèi)電阻小于）B.電壓表（）C.電流表（）D.電阻箱（阻值范圍）E.電阻箱（阻值范圍）F.滑動變阻器（阻值為）G.滑動變阻器（阻值為）(3)實驗得到多組電壓U和電流I的值，并作出U-I圖像如圖丙所示?？芍姵氐碾妱觿轂開_V，內(nèi)電阻為__。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）12．（12分）兩條平行且足夠長的金屬導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，B的方向垂直導(dǎo)軌平面。兩導(dǎo)軌間距為L，左端接一電阻R，其余電阻不計。長為2L的導(dǎo)體棒ab如圖所示放置，開始時ab棒不導(dǎo)軌垂直，在ab棒繞a點緊貼導(dǎo)軌以角速度順時針旋轉(zhuǎn)90°的過程中，通過電阻R的電流方向為_________（填“由上到下”或者“由下到上”）；電動勢的最大值為_________；通過電阻R的電荷量是_________。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間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.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電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，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）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強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C點的速度大小(2)小球在C點時，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磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強度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、A【解析】在磁體外部磁感線總是從N極出發(fā)指向S極，由此可知地磁場由南至北，由右手螺定則可知電流方向自東向西，由于地球自轉(zhuǎn)為自西向東，由此可知地球帶負電，A對；2、A【解析】假設(shè)，則根據(jù)矢量的合成法則，可知，四棒在O點產(chǎn)生的磁場為零；而如今，，，，的恒定電流，且電流Ia在正方形的幾何中心O點處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為B，由右手螺旋定則可知，方向O指向b；根據(jù)矢量的合成法則可知，由a、c兩棒產(chǎn)生的磁場方向，由右手螺旋定則可知，方向O指向d；而根據(jù)矢量的合成法則可知，b、d兩棒產(chǎn)生的磁場方向：O指向a；所以再由矢量合成法則可知，a、b、c、d長直通電導(dǎo)線在O點產(chǎn)生合磁場的方向：由O點指向ad中點，根據(jù)磁感應(yīng)強度大小為，a、c兩棒產(chǎn)生的磁場大小為2B，同理b、d兩棒產(chǎn)生的磁場也為2B，則合磁場大小為A正確，BCD錯誤。故選A。3、D【解析】A．粒子垂直磁場向下進入磁場，根據(jù)左手定則可以知道粒子帶正電，所以A錯誤.B．粒子帶正電，則受電場力向右，由左手定則可判斷磁場方向垂直直面向外，故B錯誤.C．由：得：此時離子受力平衡，可沿直線穿過選擇器，所以C錯誤.D．由：知R越小比荷越大，故D正確.4、A【解析】電場線上某一點的切線方向表示場強方向，與正點電荷在該點所受電場力的方向相同，A對，C錯；電場線上某一點的切線方向表示場強方向，與負點電荷在該點所受電場力的方向相反，BD錯5、B【解析】任何帶電體的電荷量是元電荷的整數(shù)倍，即是的整數(shù)倍，由計算可知，只有是的整數(shù)倍。故選B。6、B【解析】AB.場強由場源電荷決定，與試探電荷無關(guān)，不放試探電荷，電場同樣存在．故A錯誤．放入正電荷和負電荷時，該點的場強均向右．故B正確；C.電場強度的方向與正電荷所受的電場力方向相同，與負電荷所受的電場力方向相反．故C錯誤；D.無論放電荷，還是不放電荷，無論是正電荷，還是負電荷，電場強度方向不變．故D錯誤故選B【點睛】本題考查對物理概念的理解能力．電場強度是反映電場本身的力的性質(zhì)的物理量，與試探電荷是否存在無關(guān)．在電場中某場強的方向是唯一確定的二、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、AD【解析】AB、根據(jù)動能定理得：動能相同，解得：，電量相同，所以質(zhì)量相同的粒子具有相同速率，故A正確、B錯誤；CD、粒子在磁場中運動的軌道半徑為：，半徑與成正比；運動時間，與質(zhì)量成正比，故C錯誤，D正確8、AD【解析】A．根據(jù)右手定則，進入時電流方向順時針方向、穿出時電流方向為逆時針方向，所以兩種情況電流方向相反，故A正確；B．由左手定則可得進入時安培力方向水平向左，穿出時，安培力方向水平向左，總阻礙導(dǎo)線的運動，所受的安培力方向相同，故B錯誤；C．由于線圈勻速進入磁場，感應(yīng)電流消失，安培力消失，故繼續(xù)做加速運動，出磁場時速度大于原來的速度，所以平均速度不同，故所用時間不同，故C錯誤；D．根據(jù)功能關(guān)系可知，進入磁場產(chǎn)生的熱量穿出磁場過程外力做正功，線框動能減小，則有可知故D正確。故選AD。9、BC【解析】如電子水平向右運動，在A圖中電場力水平向左，洛倫茲力豎直向下，故不可能；在B圖中，電場力水平向左，洛倫茲力為零，故電子可能水平向右做勻減速直線運動；在C圖中電場力豎直向上，洛倫茲力豎直向下，電子向右可能做勻速直線運動；在D圖中電場力豎直向上，洛倫茲力豎直向上，故電子不可能做水平向右的直線運動，因此BC正確10、ABD【解析】A．小球下滑過程中，受到重力、摩擦力（可能有）、彈力（可能有）、向右的洛倫茲力、向左的電場力，開始階段，洛倫茲力小于電場力時，小球向下做加速運動時，速度增大，洛倫茲力增大，小球所受的桿的彈力向右，大小為N隨著v增大而減小，滑動摩擦力f=μN也減小，小球所受的合力所以f減小，F(xiàn)合增大，加速度a增大；當洛倫茲力等于電場力時，合力等于重力，加速度最大，小球繼續(xù)向下做加速運動，洛倫茲力大于電場力，小球所受的桿的彈力向左，大小為v增大，N增大，f增大，F(xiàn)合減小，a減小。mg=f時，a=0，故加速度先增大后減小，直到為零；所以小球的最大加速度為g，故A正確；B．小球的加速度為零，做勻速運動時速度最大，受力如圖，則有而此時即解得，物體的最大速度故B正確；C．從靜止開始至達到最大速度時下滑的高度未知，所以不能求出從開始釋放至最大加速度過程中的摩擦生熱，故C錯誤；D．從靜止開始至達到最大速度時下滑的高度為h，根據(jù)能量守恒定律得則知摩擦生熱Q可以求出，故D正確。故選ABD。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、①.1.5②.E③.F④.20.80⑤.1.97【解析】(1)[1]把6V的直流電壓表接一電阻箱，改裝為量程為24V的電壓表時，將直流電壓表與電阻箱串聯(lián)，整個作為一只電壓表，據(jù)題分析，電阻箱阻值調(diào)到零，電壓表讀數(shù)為6V，則知把電阻箱阻值調(diào)到適當值，使電壓表讀數(shù)為1.5V；(2)[2][3]電壓表的量程為6V，內(nèi)阻約為，要改裝成24V的電壓表，根據(jù)串聯(lián)電路的特點可知，所串聯(lián)的電阻箱電阻應(yīng)為故電阻箱應(yīng)選電阻箱E（阻值范圍）；在分壓電路中，為方便調(diào)節(jié)，滑動變阻器選用阻值較小的，故選F；(3)[4][5]由丙讀出，外電路斷路時，電壓表的電壓為，則電源的電動勢為內(nèi)阻為12、①.由上到下②.③.【解析】[1][2]．由右手定則可知，通過電阻R的電流方向為由上到下；電動勢的最大值