2023年上海市北郊高级中学物理高二第一学期期末经典试题含解析

2023年上海市北郊高级中学物理高二第一学期期末经典试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一个带电小球从a点进入场区并刚好能沿ab直线斜向上做匀速运动，下面说法正确的是（）A.小球一定带正电B.a点的电势高于b点的电势C.运动过程中小球电势能增加D.运动过程中小球机械能增加2、如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮．在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管以速度v水平向右匀速运动．红蜡块由管口上升到顶端，所需时间为t．相对地面通过的路程为L．则下列说法正确的是（）A.v增大时，L减小B.v增大时，L增大C.v增大时，t减小D.v增大时，t增大3、某同学将一直流电源的总功率P总、输出功率P出和电源内部的发热功率P内随电流I变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知()A.反映P内变化的图线是bB.电源内阻为2ΩC.电源电动势为8VD.当电流为0.5A时，外电路的电阻为4Ω4、真空中静电场的电势φ在x正半轴随x的变化关系如图所示，x1、x2、x3为x轴上的三个点，下列判断正确的是（）A.将一负电荷从x1移到x2，电场力不做功B.该电场可能是匀强电场C.负电荷在x1处的电势能小于在x2处的电势能D.x3处的电场强度方向沿x轴正方向5、关于感应电动势E的单位，下列选项中正确的是（）A.Wb/s B.JC.A D.T6、A、B两个物体在同一直线上作匀变速直线运动，它们的速度图象如图所示，则（）A.A、B两物体运动方向相反B.A物体的加速度比B物体的加速度大C.前4s内A、B两物体的位移相同D.t=4s时，A、B两物体的速度相同二、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、在如图甲所示电路中，定值电阻，R为滑动变阻器闭合开关后，多次改变滑片的位置，分别记录电压表和电流表的示数由测得数据作出如图乙所示图线下列判断正确的是A.当滑片向右滑动时，电压表示数增大B.电源的电动势测量值约为C.电源的内阻测量值约为D.当电源短路时，电流表示数为8、如图，圆形闭合线圈内存在方向垂直纸面向外的磁场，磁感应强度随时间变化如图，则下列说法正确的是()A.0～1s内线圈的磁通量不断增大B.第4s末的感应电动势为0C.0～1s内与2～4s内的感应电流相等D.0～1s内感应电流方向为顺时针9、如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b，当输入电压U为灯泡额定电压的11倍时，两灯泡均能正常发光，下列说法正确的是（）A.原、副线圈匝数之比为9:1B.原、副线圈匝数之比为10:1C.此时a和b的电功率之比为1:10D.此时a和b的电功率之比为1:910、如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小．质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形，其有效电阻为0.1Ω.此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B＝(0.4-0.2t)T，图示磁场方向为正方向．框、挡板和杆不计形变．则()A.t＝1s时，金属杆中感应电流方向从C到DB.t＝3s时，金属杆中感应电流方向从D到CC.t＝1s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.1ND.t＝3s时，金属杆对挡板H的压力大小为0.2N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）（1）如图甲所示为某多用电表内部简化电路图，作为欧姆表使用时，选择开关S应接________（填“1”“2”“3”“4”或“5”）（2）某同学想通过该多用电表的欧姆挡测量某定值电阻的阻值，主要步骤如下：①把选择开关拨到“×100”的欧姆挡上；②把两表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在________（填“电阻”或“电流”）零刻度处；③把红、黑表笔与待测电阻两端相接，发现这时指针偏转角度很大；④换用________（填“×10”或“×1k”）欧姆挡重新调零后测量，发现这时指针偏转适中，如图乙所示，记下电阻阻值为________Ω；⑤把选择开关调至空挡或交流电压最高挡后拔下表笔，把多用电表放回桌上原处，实验完毕。12．（12分）图a为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池，R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250μA，内阻为480Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡。(1)图a中的A端与______（填“红”或“黑”）色表笔相连接。(2)关于R6的使用，下列说法正确的是_______（填正确答案标号）。A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1＋R2=_______Ω，R4=________Ω。(4)某次测量时该多用电表指针位置如图b所示。若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为_______；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为___________。（结果均保留3位有效数字）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）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14．（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）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L

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【解析】对带电粒子进行受力分析，受到竖直向下的重力，水平向左的电场力和垂直于虚线向右上的洛伦兹力，由于带电粒子做直线运动，可判断粒子合外力为零，再根据各力的做功情况，即可解题【详解】根据做直线运动的条件可知受到竖直向下的重力，水平向左的电场力和垂直于虚线向右上的洛伦兹力，如图所示：由于带电粒子做直线运动，可判断粒子合外力为零，所以小球一定带负电，且做匀速直线运动，故A错误；沿场强方向电势逐渐降低，所以b点的电势高于a点的电势，故B错误；由于电场力向左，对小球做正功，电势能减小，故C错误；由能量守恒可知，电势能减小，机械能一定增加，故D正确．所以D正确，ABC错误【点睛】带电粒子在重力场、电场、磁场的复合场中，只要是做直线运动，一定是匀速直线运动（v与B不平行）．若速度是变的，洛伦兹力会变，合力就是变的，合力与速度不在一条直线上，带电体就会做曲线运动2、B【解析】蜡块在水平方向上和竖直方向上都做匀速直线运动，在竖直方向上，，管长不变，竖直方向上的分速度不变，根据合运动与分运动具有等时性，知蜡块由管口到顶端的时间t不变．v增大，水平方向上的位移增大，根据运动的合成，知蜡块相对于地面的路程L增大，故B正确，ACD错误.3、B【解析】A．电源内部的发热功率Pr=I2rPr-I图象是抛物线，而且是增函数，则反映Pr变化的图线是c．故A错误；B．图中I=2A时，电源内部的发热功率Pr与电源的总功率相等，则有Pr=I2r得到r=2Ω故B正确；C．直流电源的总功率PE=EIP-I图象的斜率等于电动势E，则有故C错误；D．当电流为0.5A时，根据闭合电路欧姆定律得E=I(R+r)代入解得R=6Ω故D错误。故选B。4、C【解析】A．从移到，电势在降低，将一负电荷从高电势到低电势，其电势能增加，则电场力做负功，故A错误；B．由于电势与的图象斜率表示电场强度，而图象的斜率是变化，因此电场强度是变化，不是匀强电场，故B错误；C．由图像可知，处的电势高于处的电势，则负电荷在处的电势能小于在处的电势能，故C正确；D．从到的电势升高，则逆着电场线方向，因此处的电场强度方向电场强度方向沿轴负方向，故D错误。故选C。5、A【解析】由法拉第电磁感应定律可知，，磁通量的单位为Wb，所以磁通量变化量的单位也为Wb，时间的单位为s，所以感应电动势的单位为Wb/s，故A正确。故选A。6、D【解析】A．两物体的速度均为正值，说明此时两物体的速度方向相同，故A错误；B．B图线的斜率大于A图线的斜率，故A的加速度小于B的加速度，故B错误。C．由图象与时间轴围成的面积表示两物体通过的位移关系可知，开始4s内A的位移比B的位移小，故C错误；D．t=4s时，两图象相交，说明此时两物体的速度相同，故D正确。故选D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、AB【解析】BC、根据图象读出电源电动势为，根据图像斜率得到，故电源内阻为，故B正确，C错误；A、当滑片向右滑动时，总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律，总电流减小，根据可得出电压表示数增大，故A正确；D、当电源短路时，根据闭合电路欧姆定律：，故D错误；故选AB；8、AD【解析】0~1s内磁感应强度不断增大，磁通量不断增大，选项A正确．第4s末磁感应强度为零，但斜率不为零，感应电动势不为零，选项B错误．0~1s内与2~4s内斜率大小不相等，电动势不相等，感应电流不相等，选项C错误．用楞次定律判断，感应电流在0~1s内为顺时针，选项D正确考点：本题考查电磁感应的图象问题，法拉第电磁感应定律和楞次定律等9、BC【解析】根据灯泡电压与输入电压的关系可明确接在输入端和输出端的电压关系，则可求得匝数之比；根据变压器电流之间的关系和功率公式可明确功率之比【详解】灯泡正常发光，则其电压均为额定电压U，则说明原线圈输入电压为10U，输出电压为U；则可知，原副线圈匝数之比为10：1：故A错误；B正确；根据公式，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式P=U额I可得a和b上的电功率之比为1：10；故C正确，D错误；故选BC【点睛】本题考查变压器原理，要注意明确输入电压为灯泡两端电压与输入端电压之和，从而可以确定输入端电压；则可求得匝数之比10、AC【解析】根据楞次定律，并由时刻来确定磁场的变化，从而判定感应电流的方向；根据法拉第电磁感应定律，结合闭合电路欧姆定律，及安培力表达式，与力的合成与分解，并由三角知识，即可求解【详解】当t=1s时，则由磁感应强度随时间变化规律是，可知，磁场在减小，根据楞次定律可得，金属杆中感应电流方向从C到D，故A正确；当t=3s时，磁场在反向增加，由楞次定律可知，金属杆中感应电流方向从C到D，故B错误；当在t=1s时，由法拉第电磁感应定律，则有；再由欧姆定律，则有感应电流大小；则t=1s时，那么安培力大小；由左手定则可知，安培力垂直磁场方向斜向上，则将安培力分解，那么金属杆对挡板P的压力大小，故C正确；同理，当t=3s时，感应电动势仍为E=0.1V，电流大小仍为I=1A，由于磁场的方向相反，由左手定则可知，安培力的方向垂直磁感线斜向下，根据力的合成，则得金属杆对H的压力大小为，故D错误；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、①.3②.电阻③.×10④.220【解析】（1）[1]接3时电源连入电路，为欧姆档。（2）②[2]换档的要进行欧姆调零，把两表笔相接触旋转欧姆调零旋钮使指针指在电阻零刻度处。④[3]偏角过大说明电阻小，换用“×10”欧姆挡，重新调零后测量。[4]对应的阻值为。12、①.黑②.B③.160④.880⑤.1.45mA⑥.1.10×103Ω⑦.2.90V【解析】(1)[1]与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔。(2)[2]R6是可变电阻，它的作用就是欧姆表调零，也就是使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置。(3)[3]换挡开关接2时，是量程较小的电流表，所以[4]换挡开关接4时，是量程较小的电压表，这时表头与R1、R2并联组成新表头，新表头的内阻新表头的量程是1mA，所以(4)[5]某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时B端与“1”相连，则多用电表是量程为2.5mA的电流表，则读数为1.45mA；[6]若此时B端与“3”相连接，多用电表是欧姆×