上海市二中学2023年物理高二上期末质量检测试题含解析

上海市二中学2023年物理高二上期末质量检测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、在x轴上O、P两点分别放置电荷量为q1、q2的点电荷，在两电荷连线上的电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、B两点的电势为零，BD段中C点电势最大，则（）A.q1和q2都是正电荷B.C、D两点间电场强度沿x轴正方向C.C点的电场强度大于B点的电场强度D.将一负点电荷从B点移到D点，电势能先增大后减小2、关于电阻、电感、电容对电流作用的说法正确的是（）A.电阻对直流电和交流电的阻碍作用相同B.电感线圈对交流电的阻碍作用是由于线圈自身存在电阻C.电容器两极板间是绝缘的，故电容支路上没有电流通过D.交变电流的频率增加时，电阻、电感线圈、电容器对电流的阻碍作用都增强3、跳台滑雪是利用自然山形建成的跳台进行的滑雪运动之一，起源于挪威．运动员脚着特制的滑雪板，沿着跳台的倾斜助滑道下滑，借助下滑速度和弹跳力，使身体跃入空中，在空中飞行约4-5秒钟后，落在山坡上．某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中()A.所受合外力始终为零 B.所受摩擦力大小不变C.合外力做功一定为零 D.机械能始终保持不变4、如图所示是一多匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动所产生的交变电动势的图象，根据图象可知（）A.此交变电动势的瞬时表达式为e＝200sin0.02tB.此交变电动势的瞬时表达式为e＝200sin100πtC.t＝0.01s时，穿过线圈的磁通量为零D.t＝0.02s时，穿过线圈的磁通量的变化率最大5、如图所示，平行板a、b组成的电容器与电池E连接，平行板电容器P处固定放置一带负电的点电荷，平行板b接地．现将电容器的b板向下稍微移动，则()A.点电荷所受电场力增大 B.点电荷在P处电势能减少C.P点电势减小 D.电容器的带电荷量增加6、两个相同的圆形线圈，通以方向相同但大小不同的电流I1和I2，如图所示．先将两个线圈固定在光滑绝缘杆上，问释放后它们的运动情况是（）A.相互吸引，电流大加速度大B.相互吸引，加速度大小相等C.相互排斥，电流大的加速度大D.相互排斥，加速度大小相等二、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，直线MN是某电场中的一条电场线（方向未画出）．虚线是一带电粒子只在电场力的作用下，由a到b的运动轨迹，轨迹为一抛物线，下列判断正确的是A.粒子所受电场力的方向一定是由M指向NB.带电粒子由a运动到b的过程中动能一定逐渐减小C.带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能D.带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度8、如图所示，质量为m的直导体棒垂直放在光滑水平导轨ab、cd上，导轨跟直流电源相连，两导轨间的距离为L，闭合开关后导体棒中通过恒定的电流．劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定，另一端拴在棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，当棒处于静止状态时弹簧处于伸长状态且伸长量为x，则下列说法正确的是（）A.回路中的电流为逆时针方向B.金属棒静止时电流等于C.若仅将电流方向反向，电流改变方向后的瞬间，导体棒的加速度大小为D.改变磁场方向，使磁场与导轨ab、cd平行，则金属棒受到的安培力等于零9、如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，当照射光强度增大时（）A.电压表的示数减小B.R2中电流减小C.小灯泡的功率增大D.电路的路端电压增大10、长方形线框abcd通有恒定电流I，在线框所在平面内线框的左侧与ad边平行放置一长直导线，直导线中通有恒定电流I'，电流的方向如图所示，线框和长直导线的位置都被固定，下列关于线框受到安培力的说法中正确的是A.线框的ab边和cd边不受安培力B.线框所受的安培力合力向右C.线框所受的安培力合力向左D.若长直导线电流I'加倍，则稳定后线框所受的安培力合力也随之加倍三、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）某同学利用如图所示的电路可以测量多个物理量．实验室提供的器材有：两个相同待测电源内阻，电阻箱最大阻值为，电阻箱最大阻值为，电压表内阻约为，电流表内阻约为，灵敏电流计G，两个开关、主要实验步骤如下：按图连接好电路，调节电阻箱和至最大，闭合开关和，再反复调节和，使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V、电阻箱、电阻箱的示数分别为、、、；反复调节电阻箱和与中的电阻值不同，使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V的示数分别为、回答下列问题：（1）电流计G示数为0时，电路中A和B两点的电势和的关系为______；（2）电压表的内阻为______，电流表的内阻为______；（3）电源电动势E为______，内阻r为______。12．（12分）某正弦式交流电流的方向在1S内改变100次，则其频率f=___周期T=_________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、B【解析】根据两点电荷连线的电势高低的分布图，结合沿着电场线电势降低，可知两点电荷的电性，图象切线的斜率等于场强，由斜率大小分析场强的大小，根据负电荷在电势高处电势能小，分析负电荷移动时电势能的变化；【详解】A、由图知从O到B电势先不断降低后先升高再降低，则两个点电荷必定是异种电荷，故A错误；B、由图可知：从C到D，电势降低，根据顺着电场线电势降低可知，CD间电场强度方向沿x轴正方向，故B正确；C、根据图象切线的斜率等于场强，可知C点场强为零，B点的场强不等于零，则B点的场强比C点的大，故C错误；D、将一负点电荷从B移到D点，电势先升高后降低，电势能先减小后增大，故D错误【点睛】通过本题解答要知道：电势为零处，电场强度不一定为零，负电荷在电势高处电势能小，电场力做功的正负决定电势能的增加与否2、A【解析】A．电阻对直流电和交流电的阻碍作用相同，故A正确；B.电感线圈对交流电的阻碍作用是由于电磁感应原理，故B错误；C．电容器的特性：通交流，隔直流，通调频，阻低频，故C错误；D．交变电流的频率增加时，电感的阻碍增加，而电容的阻碍减小，对于电阻则不变，故D错误。故选：A。3、C【解析】运动员做曲线运动，合力方向与速度不共线；运动员所受的摩擦力等于重力沿曲面向下的分量；根据动能定理可知合外力做功；运动员的动能不变，势能减小，则机械能减小.【详解】运动员做曲线运动，合力方向与速度不共线，所受的合力不为零，选项A错误；运动员所受的摩擦力等于重力沿曲面向下的分量，可知运动员沿AB下滑过程中，摩擦力减小，选项B错误；根据动能定理可知，动能的变化量为零，可知合外力做功一定为零，选项C正确；运动员的动能不变，势能减小，则机械能减小，选项D错误；故选C.4、B【解析】AB．由图像知周期T=0.02s，所以频率f=50Hz，由图像知电动势最大值为200V，角速度为所以感应电动势的瞬时表达式为故A错误，B正确；C．t=0.01s时，感应电动势为零，则穿过线圈的磁通量最大，故C错误；D．t=0.02s时，感应电动势为零，则穿过线圈的磁通量的变化率也为零，故D错误。故选B。5、B【解析】A.因电容器与电源始终相连，故两板间的电势差不变，B板下移，则板间距离d增大，则板间电场强度E变小，由F=Eq可知电荷所受电场力变小，故A错误；BC.板间距离d增大，则板间电场强度E变小，由U=Ed知，P与a板的电压减小，而a的电势不变，故P的电势升高，由EP=qφ而q为负值，故电势能减小，故B正确，C错误；D.由Q=CU，又有，故C减小，Q减小，故D错误6、B【解析】同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，根据牛顿第二定律比较两个线圈的加速度大小【详解】两个圆形线圈，电流同向，根据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，知两线圈相互吸引．因为线圈1对线圈2的力和线圈2对线圈1的力大小相等，方向相反，根据牛顿第二定律知，加速度大小相等．故B正确，ACD错误．故选B【点睛】解决本题的关键掌握同向电流、异向电流的关系．同向电流相互吸引，异向电流相互排斥二、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、AC【解析】A、由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，物体所受外力指向轨迹内侧，所以粒子受力分析一定是由M指向N，故A正确；B、粒子从a运动到b的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，故B错误；C、粒子从a运动到b的过程中，电场力做正功，电势能减小，带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能，故C正确．D、由a到b的运动轨迹，轨迹为一抛物线，说明粒子一定受恒力，即带电粒子在a点的加速度等于在b点的加速度，故D错误；故选AC【点睛】依据带电粒子的运动轨迹确定其所受电场力方向是解决带电粒子在电场中运动问题的突破口，然后可进一步根据电场线、电场力做功等情况确定电势、电势能的高低变化情况8、BC【解析】根据弹簧伸长可知安培力的方向，由左手定则可确定通电导线的电流方向；电流改变方向后的瞬间，安培力方向变化，但大小不变，由牛顿第二定律可求得加速度；使磁场与导轨ab、cd平行，磁场方向与电流方向仍然垂直，金属棒受到的安培力不为零【详解】由于弹簧伸长，则安培力方向水平向右；由左手定则可得，回路中电流方向为顺时针方向，故A错误；由于弹簧伸长为x，根据胡克定律和平衡条件可得，kx＝BIL，则有，故B正确；电流改变方向后的瞬间，安培力瞬间变为向左，大小不变，由牛顿第二定律得：2kx＝ma，得，故C正确；改变磁场方向，使磁场与导轨ab、cd平行，磁场方向与电流方向仍然垂直，金属棒受到的安培力不为零，故D错误．所以BC正确，AD错误【点睛】本题考查左手定则、胡克定律、平衡条件，以及力的分解．要注意明确受力分析的正确应用，掌握用左手定则分析安培力方向问题9、BC【解析】AD、当光照强度增大时，光敏电阻R3的阻值减小，外电路总电阻减小，则由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流增大，则由可知路端电压减小，因干路电流增大，则R1两端的电压增大，故电压表示数增大，故选项A、D错误；B、因路端电压减小，电压表示数增大，则并联部分电压减小，故R2中的电流减小，故选项B正确；C、由以上分析可知，通过小灯泡的电流增大，由可知灯泡功率增大，故选项C正确；故选BC10、CD【解析】由右手定则可知，线圈所处位置的磁场向里，由左手定则可知，ab边受安培力向上，cd边受安培力向下，且大小相等，相互抵消；选项A错误；因ab和cd所受安培力抵消，而ad边所受的安培力方向向左，且大于bc边受的向右的安培力，故线框所受的安培力合力向左，选项B错误，C正确；若长直导线的电流I'加倍，则线圈所在位置的磁场强度加倍，故稳定后线框所受的安培力合力也随之加倍，选项D正确；故选CD考点：左手定则及右手定则；安培力三、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.φA=φB②.③.④.⑤.【解析】（1）[1]．电流计G的示数为0时，由欧姆定律知，G的电压为零，说明A、B两点的电势相等，即φA=φB（2）[2][3]．由于电流计G的示数为0，所以电流表的示数等于电压表的电流与电阻R1的电流之和．则在步骤1中，通过电压表的电流电压表的内阻为左右两个电源两极间的电压相等，则有：U1=I1（RA+R2）解得电流表的内阻（3）[4][5]．根据闭合电路欧姆定律得：

E=U1+I1rE=U2+I2r解得12、①.50Hz②.0.02s【解析】交变电流在一个周期内电流的方