2024年上海交大附中物理高二上期末考试模拟试题含解析

2024年上海交大附中物理高二上期末考试模拟试题考生请注意：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、如图所示是电阻R的I－U图象，由此得出()A.导体的电阻与与电阻两端的电压成正比B.电阻R＝0.5ΩC.在R两端加上6.0V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0CD.I－U图象的斜率表示电阻2、通过两定值电阻R1、R2的电流I和其两端电压U的关系图像分别如图所示，由图可知两电阻的阻值之比R1:R2等于（）A.B.C.D.3、关于电流，下列说法正确的是（）A.电子的运动速率越大，电流就越大B.单位时间内通过导体横截面积的电量越多i，导体中的电流越大C.因为电流有方向，所以电流时矢量D.导体中的电流，一定是自由电子的定向移动形成的4、如图所示，在M、N处各有一条垂直纸面的长直导线，导线中通有大小相等方向相反的恒定电流，O点是MN连线的中点．其中N处电流在O点产生的磁感应强度大小为B1.则O点的磁感应强度大小为A.2B1 B.C.B1 D.05、如图所示当可变电阻R的滑片向b端移动时，通过电阻R1、R2、R3的电流强度I1、I2、I3的变化情况是A.I1变大，I2，I3变小B.I1，I2变大，I3变小C.I1变小，I2，I3变大D.I1、I2变小，I3变大6、如图所示，虚线为匀强电场的等势线，一个带电小球以一定的速度射入该匀强电场后，运动轨迹如图所示，已知小球受到的重力不能忽略，则下列有关说法中正确的是()A.小球在b点的动能一定大于小球在a点的动能B.若小球从a点向b点运动，则动能和电势能的和一定增加C.若小球从b点向a点运动，则重力势能和电势能的和一定减小D.根据图中信息不能确定小球在a、b两点的电势能大小二、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、如图所示，一个边长为L的正方形线框abcd无初速度地从高处释放，线框下落过程中，下边保持水平向下平动，在线框的下方，有一个上、下界面都水平的匀强磁场区，磁场区高度为2L，磁场方向与线框平面垂直，闭合线框下落后，刚好匀速进入磁场区，在整个进出磁场过程中，线框中的感应电流I随位移x变化的图象可能是下图中的()A. B.C. D.8、用多用电表的欧姆档检验性能良好的晶体二极管，发现多用电表的指针向右偏转的角度很小，这说明A.二极管加有正向电压，故测得电阻很小B.二极管加有反向电压，故测得电阻很大C.此时红表笔接的是二极管的正极D.此时黑表笔接的是二极管的正极9、如图所示，一阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线AB时，发现射线的径迹向下弯曲，则（）A.导线中的电流从B到AB.导线中的电流从A到BC.若要使电子束的径迹向上弯曲，可以改变AB中的电流方向来实现D.电子束的径迹与AB中的电流无关10、如图纸面内金属圆环通过一绝缘细线OA悬挂在足够长的水平通电细直导线上，悬点O固定，下列各种情况中环中能产生感应电流的是A.使圆环在竖直平面内绕O点左右摆动B.使圆环在垂直纸面方向绕O点前后摆动C.使圆环以竖直线OA为轴转动D.使通电直导线中电流均匀增大三、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）如图所示，由图读出金属丝的直径是_________mm。12．（12分）(1)．用20分度的游标卡尺测量某物长度如图所示，可知其长度为___________________mm；(2).用螺旋测微器测量某圆柱体的直径如图所示，可知其直径为____________________mm；(3)用伏安法测金属丝的电阻时，若金属丝的电阻大约是5Ω，电流表内阻是1Ω，电压表内阻是3kΩ，则下列说法正确的是（）A．应将电流表外接，测量值比真实值大B．应将电流表外接，测量值比真实值小C．应将电流表内接，测量值比真实值大D．应将电流表内接，测量值比真实值小(4)下述关于多用电表欧姆档测量电阻的说法中正确的是（）A.测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果B.测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较大的档位，重新调零后测量C.测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开D.测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零(5)“测定电池的电动势和内阻”的实验中，下列注意事项中错误的是（）A.应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表示数的变化比较明显B.移动变阻器的触头时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载C.应选用内阻较小的电压表和电流表D.由实验记录数据作U－I图像时，应通过尽可能多的点画一条直线，并使不在直线上点大致均匀分布在直线两侧四、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，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14．（16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L15．（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、C【解题分析】A．导体电阻是导体本身的属性，与两端的电压和通过的电流无关，选项A错误；B．根据电阻的定义式，故B错误；C．由图知，当U=6V时，I=3A，则每秒通过电阻横截面的电荷量是q=It=3×1C=3.0C故C正确。D．I－U图象的斜率倒数表示电阻，选项D错误；故选C。2、B【解题分析】根据欧姆定律得，由数学知识得知，图线的斜率等于电阻的倒数，则故选B。3、B【解题分析】电流大小与电子运动速率无关，故A错误；电流的定义为电量与时间的比值，即为单位内通过的电量，是由电量与时间共同决定的，电量多电流不一定大，但如果是单位时内通过截面的电量多，则电流大，故正确；电流有方向，我们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，但电流不是矢量，矢量的运算必须遵循平行四边形定则，电流有方向，但不符合矢量合成法则不是矢量，故错误．导体中的电流，不一定是自由电子的定向移动形成的，也可能是其他带电离子定向移动形成的，选项D错误；故选B.4、A【解题分析】根据安培定则判断得知，两根通电导线产生的磁场方向相同，由于O点是MN连线的中点，则两根通电导线在MN两点产生的磁感应强度大小相等，N处电流在O点产生的磁感应强度大小为B1，根据平行四边形进行合成得到，M点和N点在O点的磁感应强度大小为2B1，故选A5、D【解题分析】可变电阻R的滑片向b端移动时，滑动变阻器有效电阻变小，外电路总电阻变小，则总电流I增大，内电压增大，外电压U变小，所以通过R1的电流I1变小，而总电流I增大，根据并联电路电流的规律可知，I3变大．R3两端的电压变大，路端电压U减小，则R2两端的电压变小，通过R2的电流I2变小．故D正确．故选D【题目点拨】本题关键抓住电源的电动势和内阻不变，根据闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律进行动态分析，按照“局部-整体-再到局部”的分析思路分析6、A【解题分析】由运动轨迹可知合力方向，从而可知电场力向上，由做功与能量的转化关系可分析各选项【题目详解】由运动轨迹可知合力方向指向轨迹的凹向，从而可知电场力向上，若电荷从a运动到b，则合力做正功，动能增加，即小球在b点的动能一定大于小球在a点的动能，故A正确；从a到b，重力势能增大，则动能和电势能的和应该减小，故B错误；因只有重力和电场力做功，若小球从b点向a点运动，合力做负功，则动能减小，则电势能和重力势能之和增大，故C错误；若由a到b，电场力做正功，则电势能减小，故D错误．故选A【题目点拨】应熟记做曲线运动的物体所受的合力方向的特点是：做曲线运动的物体所受的合力方向大致指向曲线的凹侧二、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、BD【解题分析】AC．线框匀速进入磁场时，则有=mg下边始终匀速切割磁感线，通过线框的感应电流的大小恒定为I0，方向不变，线框完全进入磁场后，安培力立即消失，线框仅在重力的作用下做匀加速运动，当线框下边刚出磁场时，线框的速度大于进入磁场时的速度，故电流大于I0，AC错误；BD．由上可知，当线框出磁场时，其速度大于进入磁场时的速度，故出磁场时线框所受的安培力大于重力，线框做减速运动，感应电流及安培力都减小，所以线框的加速度也减小；当上边刚要出磁场时线框的速度等于进入磁场时的速度时，则加速度为0，电流为I0；当上边刚要出磁场时线框的速度仍大于进入磁场时的速度时，则加速度不为0，电流大于I0，BD正确。故选BD。8、BC【解题分析】AB．测量电阻偏转角度小，则电阻大，为反向电压，故A错误，B正确；CD．测量时加的反向电压，又因欧姆表的黑表笔接的电池的正极，则黑表笔应与二极管的负极相连接。即红表笔与二极管的正极相连接，故C正确，D错误。故选BC。9、AC【解题分析】AB．电流的方向与负电荷运动的方向相反，所以阴极射线管内电流的方向向左；由图可知，电子受到的洛伦兹力的方向向下，所以阴极射线管处的磁场的方向垂直于纸面向里，由安培定则可知，AB中电流的方向向左．故A正确，B错误；CD．若要使电子束的径迹向上弯曲，则阴极射线管处的磁场的方向需向外，根据安培定则，可以改变AB中的电流方向来实现，故C正确,D错误。故选AC。10、ACD【解题分析】A、根据右手螺旋定则可知，离直导线越远磁场越弱，越近的磁场越强，当使圆环在竖直平面内绕O点左右摆动时，穿过环的磁通量会发生改变，会产生感应电流，故A正确；B、当使圆环在垂直纸面方向绕O点前后摆动时，穿过环的磁通量不变，不会产生感应电流，故B错误；C、当使圆环以竖直线OA为轴转动时，穿过环的磁通量会发生改变，会产生感应电流，故C正确；D、当使通电直导线中电流均匀增大时，穿过环的磁通量增大，会产生感应电流，故D正确；故选ACD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、742~0.743【解题分析】[1]．金属丝的直径是：0.5mm+0.01mm×24.2=0.742mm.12、①.50.15②.4.700③.B④.C⑤.C【解题分析】（1）游标卡尺的读数方法是主尺加游标；（2）螺旋测微器的读数方法是固定刻度加上可动刻度，后者需要估读；（3）伏安法测电阻有电流表内接与电流表外接两种，由于不是理想电变，所以都存在误差；（4）欧姆表注意换档之后调零；（5）测定电源电动势与内阻应选内阻较大的电源、内阻大的电压表与内阻小的电流表【题目详解】（1）首先确定游标卡尺为20分度，然后读出主尺为50mm，再看游标与3对齐，故为50mm+3÷20×3mm=50.15mm（2）先读出固定刻度为4.5mm，再估读可动刻度为0.200mm，故最终为4.700mm（3）金属丝的电阻与电流表更接近，为了防止电流表分压造成更大误差，应使用电流表外接，此时电压表分流造成测量电流比实际电流大，所以测得的电阻比真实值小，故选B.（4）A.只有测量电流与电压时才需要注意表笔的接法，测电阻时不需要，故A错误；B.测量电阻时，指针偏转过大，说明电阻过小，为了让指针指在中间位置，应换更小的档位；C.测量电路中某个电阻时，应把电阻与电路其他部分断开，C正确；D.只有换档之后需要重新调零，D错误（5）A.测定电源电动势与内阻时为了使读数更明显，选择旧电池，因为旧电池内阻大，A正确，故不选；B.移动滑动变阻器的滑片时,不能使滑动变阻器短路造成电流表过载,B说法正确，故不选；C.实验所用电池内阻很小,相对于电源来说应采用电流表外接法,电流表外接法的误差来源是电压表的分流,电压表内阻越大,实验误差越小,应选择内阻大的电压表进行实验,故C错误，选C;D.根据实验记录的数据作U-I图象时,应通过尽可能多的点画一条直线,并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧.所以D选项是正确的，不选【题目点