2024学年上海市上师大附中物理高二上期末教学质量检测试题含解析

2024学年上海市上师大附中物理高二上期末教学质量检测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图虚线为某电场的等势面，有两个带电粒子（重力不计），以不同的速率沿不同的方向，从A点飞入电场后，沿不同的径迹1和2运动，由轨迹可以判定（）A.两粒子带电多少一定不同B.两粒子的电性可能相同C.两粒子的电势能都是先减少后增大D.经过B、C两点，两粒子的速率可能相等2、如图所示，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内．当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，下列有关圆环的说法正确的是（）A.圆环内产生变大的感应电流，圆环有收缩的趋势B.圆环内产生变小的感应电流，圆环有收缩的趋势C.圆环内产生变大的感应电流，圆环有扩张的趋势D.圆环内产生变小的感应电流，圆环有扩张的趋势3、如图所示，在水平长直导线的正下方，有一只可以自由转动的小磁针。现给直导线通以由a向b的恒定电流I，若地磁场的影响可忽略，则小磁针的N极将A.保持不动 B.向下转动C.垂直纸面向里转动 D.垂直纸面向外转动4、根据所学知识判断图中正确的是()A.B.C.D.5、如图所示，两个带等量正电荷的小球与水平放置的光滑绝缘杆相连，并固定在垂直纸面向外的匀强磁场中，杆上套有一个带正电的小环，带电小球和小环都可视为点电荷．若将小环从图示位置由静止开始释放，在小环运动的过程中，说法正确的是A.小环的加速度的大小不断变化B.小环的速度将一直增大C.小环所受的洛伦兹力一直增大D.小环所受的洛伦兹力方向始终不变6、如图所示的弹簧振子，弹簧的劲度系数为k。当弹簧伸长了x时，弹簧对小球的弹力大小为（）A. B.C.kx D.kx2二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、对于分子动理论和物体内能的理解,下列说法正确的是()A.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大B.温度越高布朗运动越显著C.当分子间的距离增大时,分子间作用力就一直减小D.当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大8、平行板电容器内有竖直向下的匀强电场，三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的油滴A、B、C，从极板左侧以相同的水平速度v0先后沿中线射入两板间，分别落到极板上的位置如图所示，则下列说法正确的是（）A.三个油滴在电场中运动的时间相等B.油滴A带正电，B不带电，C带负电C.三个油滴机械能都增大D.三个油滴在电场中加速度aA>aB>aC9、一个电热器电阻为R，当它两端电压为U时，通电时间t消耗电能为W，若使它消耗的电能为4W，下列方法正确的是()A.电阻R不变，电压U不变，通电时间t变为原来的2倍B.电阻R减半，电压U增大1倍，通电时间t不变C.电阻R不变，电压U增大1倍，通电时间t不变D.电阻R减半，电压U不变，通电时间t变为原来的2倍10、如图所示，在一矩形区域内，不加磁场时，不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入，穿过此区域的时间为t.若加上磁感应强度为B水平向外的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出时偏离原方向60°，利用以上数据可求出下列物理量中的()A.带电粒子的比荷B.带电粒子在磁场中运动的周期C.带电粒子的初速度D.带电粒子在磁场中运动所对应的圆心角三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）一细而均匀的导电材料，截面为圆柱体，如图所示，此材料长约5cm，电阻约为100Ω，欲测量这种材料的电阻率ρ．现提供以下实验器材A．游标卡尺；B.螺旋测微器；C.电流表A1（量程50mA，内阻r1=100Ω）；D.电流表A2（量程100mA，内阻r2约为40Ω）；E.电压表V（量程15V，内阻约为3000Ω）；F.滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流2A）；G.直流电源E（电动势为3V，内阻很小）；H.上述导电材料R2（长约为5cm，电阻约为100Ω）；I.开关一只，导线若干请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品电阻率ρ的实验方案，回答下列问题：（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图所示，其示数L=_______cm，用螺旋测微器测得该样品的外直径如图所示，其示数D=______mm.（2）在如图的方框中画出设计的实验电路图，并标明所选择器材的物理量符号____（3）实验中应记录的物理量有___________、_______________（写出文字表述和字母符号），用已知的物理量和所测得的物理量的符号表示这种材料的电阻率为ρ=_____12．（12分）用螺旋测微器测量某圆柱体的直径，由图读得其直径为_________mm｡四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L14．（16分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度15．（12分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解题分析】试题分析：由图无法判定两电荷在同一位置时所受电场力的大小，故无法判定两粒子带电量的大小关系，故A错误．由图可知电荷1如果不受电场力的话将沿直线向中心电荷运动，而本题中电荷1却逐渐远离了中心电荷，故电荷1受到中心电荷的斥力，而电荷2受到中心电荷的引力，故两粒子的电性一定不同．故B错误．由B选项分析可知2粒子在从A向C运动过程中电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，而粒子1在从A向B运动过程中电场力先做负功后做正功，电势能小增大后减小，故C错误；从A到B和从A到C电场力做功不同，而两粒子的初速度不同，所以经过B、C两点，两粒子的速率可能相等，D正确；故选D考点：带电粒子在电场中的运动点评：根据轨迹判定“电荷1受到中心电荷的斥力，而电荷2受到中心电荷的引力”是解决本题的突破口2、B【解题分析】因为金属棒ab在恒力F的作用下向右运动,则abcd回路中产生逆时针方向的感应电流,则在圆环处产生垂直于纸面向外的磁场,随着金属棒向右加速运动,圆环的磁通量将增大,根据楞次定律可以知道,圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大;又因为金属棒向右运动的加速度减小,单位时间内磁通量的变化率减小,所以在圆环中产生的感应电流不断减小,故B对；ACD错【题目点拨】当导体棒变速运动时在回路中产生变化的感应电流,因此圆环内的磁场磁通量发生变化,根据磁通量的变化由楞次定律可以判断圆环面积的变化趋势,其感应电流的变化要根据其磁通量的变化快慢来判断.3、C【解题分析】当通入如图所示的电流时，根据右手螺旋定则可得小磁针的位置的磁场方向是垂直纸面向里，由于小磁针静止时N极的指向为磁场的方向，所以小磁针的N极将垂直于纸面向里转动。A．保持不动，故A不符合题意；B．向下转动，故B不符合题意；C．垂直纸面向里转动，故C符合题意；D．垂直纸面向外转动，故D不符合题意。故选C。4、A【解题分析】根据左手定则判断，电流受力方向向下，故A正确，正电荷受力方向与场强发方向相同，沿切线方向，故C错误．由左手定则可知，正电荷受洛伦兹力竖直向上，则B错误；根据右手螺旋定则，D图中螺线管上方的磁感线从左向右，则N极指向右方，则D错误；5、A【解题分析】小球开始受到Q2对它的库仑力大于Q1对它的库仑力，所以先向左运动，运动的过程中受到洛伦兹力，通过受力情况，知小球向左先加速后减速到0．然后又返回．小球在水平方向上受到两个库仑力作用，在竖直方向上受洛伦兹力和杆子对球的弹力．根据受力情况知，小球向左先加速后减速到0．然后又返回．加速度的大小在变，速度的大小和方向都在变，知洛伦兹力的大小和方向都变化．小球的速度向左先增大后减小．故选A。6、C【解题分析】由胡克定律可知，当弹簧伸长了x时，弹簧对小球的弹力大小为故C正确，ABD错误。故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ABD【解题分析】温度是分子平均动能的标志，温度高的物体分子平均动能一定大，而物体的内能与物体的体积、温度以及物质的量都有关，则温度高的物体内能不一定大，选项A正确；温度越高，分子运动越剧烈，则布朗运动越显著，选项B正确；当r<r0时分子力表现为斥力，分子间的距离增大时，分子间作用力减小；分子距离减小时，分子力做负功，则分子势能随分子间距离的减小而增大；当r>r0时，分子间作用力表现为引力，分子间的距离增大时分子力先增大后减小；选项C错误，D正确；故选ABD.8、BD【解题分析】A．三个油滴在水平方向上做匀速直线运动，根据运动学公式：油滴的水平位移不同，运动的时间不同，A错误；BD．三个油滴的竖直高度相同：加速度越大，时间越短，落点越靠近入射点，根据电场线方向和落点位置可知油滴A带正电，B不带电，C带负电，根据牛顿第二定律：可知三个油滴在电场中加速度：aA>aB>aCBD正确；C．A油滴电场力做正功，电势能减小，机械能增大，B油滴不带电，只有重力做功，机械能守恒，C油滴电场力做负功，电势能增大，机械能减小，C错误。故选BD。9、CD【解题分析】A．当电阻R不变，电压U不变，通电时间t变为原来的2倍时，消耗电能不合题意；则A错误；B．当电阻R减半，电压U增大1倍，通电时间t不变时，消耗电能不合题意；则B错误；C．当电阻R不变，电压U增大1倍，通过时间t不变时，消耗电能符合题意；则C正确；D．当电阻R减半，电压U不变，通电时间t变为原来的2倍时，消耗电能符合题意，故D正确。故选CD。分卷II10、ABD【解题分析】A．由带电粒子在磁场中运动的偏向角，可知带电粒子运动轨迹所对的圆心角为60°，因此由几何关系由得所以又未加磁场时有所以可求得比荷，A正确；B．根据周期公式，可得带电粒子在磁场中运动的周期B正确；C．由于半径未知，所以初速度无法求出，C错误；D．根据几何关系可得带电粒子在磁场中运动所对应的圆心角为60°，D正确故选ABD。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.5.015；②.4.700；③.；④.电流表A1的示数；⑤.电流表A2的示数；⑥.【解题分析】(1)游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数(2)根据实验目的与实验所给器材选择实验器材，然后设计实验电路(3)根据欧姆定律与电阻定律求出电阻率的表达式【题目详解】(1)由图示游标卡尺可知，其示数为：50mm+3×0.05mm=50.15mm=5.015cm；由图示螺旋测微器可知，其示数为：4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm(2)电源电动势为3V，电压表量程为15V，电压表量程太大，不能用电压表测电压，可以用已知内阻的电流表A1与待测电阻并联测电压，用电流表A2测电流，由于滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示：(3)通过待测电阻的电流：I=I2-I1，待测电阻两端电压：U=I1r1，待测电阻阻值：由电阻定律可知解得：电阻率：所以实验中要记录的物理量为：电流表A1的示数，和电流表A2的示数【题目点拨】本题考查了游标卡尺与螺旋测微器读数、设计电路图、求电阻率表达式，要掌握常用器材的使用及读数方法；游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数，游标卡尺不需要估读；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数，螺旋测微器需要估读12、700【解题分析】考查螺旋测微器的读数。【题目详解】螺旋测微器主尺读数4.5mm，螺旋读数0.200m