上海交大附中高二（下）开学摸底考物理试题含解析

第1页/共20页上海交通大学附属中学第二学期高二物理摸底考试试卷1.1831年发现电磁感应现象的物理学家是()A.楞次B.法拉第C.奥斯特D.麦克斯韦2.磁感应强度的单位韦伯/米2，和下面哪一个单位相同()3.洗衣机、电冰箱等家用电器都使用三孔插座，是因为如果不接地()A.家用电器不能工作B.家用电器的寿命会缩短C.人接触家用电器时可能发生触电事故D.家用电器消耗电能会增加4.如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，当磁铁从图示位置向下运动时，线圈中的感应电流方向如图所示，则下列判断正确的是()A.磁铁的下端是N极，磁铁与线圈相互吸引B.磁铁的下端是N极，磁铁与线圈相互排斥C.磁铁的下端是S极，磁铁与线圈相互吸引D.磁铁的下端是S极，磁铁与线圈相互排斥5.电容器是一种重要的电学元件，它能储存电荷，电容器储存电荷C的特性用电容C来表征。可用如图所示的电路对电容器进行充电。某电容器在充电过程中，其电压U与所带电荷量Q之间的关系是()第2页/共20页A.B.C.D.6.如图所示，MN是一根固定的通电长直导线，电流方向向上，今将一金属线框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者共面但彼此绝缘，则当导线中的电流突然增大时()A.线框中感应电流沿adcba方向B线框中感应电流沿abcda方向.C.线框所受合力为0D.线框所受合力向左7.一台冷暖两用型空调铭牌上标有“输入功率1kW，制冷能力1.2×104kJ/h，制热能力1.44×104kJ/h”的字样，从设计指标看，空调在制热时，下列判断中正确的是()A.此过程是违反能量守恒定律的，所以铭牌上标注的指标一定是错误的B.空调制热时产生的热量全部由电能转化而来的C.空调制热时放出的热量一部分是由电能转化而来，另一部分是从外界吸收而来的D.空调制热时每小时消耗电能1.44×104kJ8.如图所示，Q1、Q2为两个被固定的正负点电荷，在它们的连线的延长线上有a、b、c三点，a是bc的中点，其中a点的电场强度恰好为零。现有一正检验电荷q以一定的初速度沿直线从b点运动到c点（q只受电场力作用则下列说法不正确的是()A.电荷q的电势能先增加后减少B.电荷q的动能先增加后减少C.电荷q在b、c两点的加速度方向相反D电场中a点电势高于c点电势.第3页/共20页9.如图所示，a、b、c是匀强电场中的3个等势面，Uab=Ubc，一带电粒子从A点进入并穿过电场，其轨迹与等势面交点依次为A、B、C，若不计重力对微粒的影响，则()A.微粒在B点所受电场力方向一定垂直等势面，且由c面指向a面B.a、b、c三个等势面的电势是Ua>Ub>UcC.微粒在穿越电场过程中电势能可能增大D.微粒从A到B与从B到C，动能的变化量相等10.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R1和R2为定值电阻，R0为滑动变阻器，当滑片P向上滑动A.伏特表的示数增大B.安培表1的示数增大C.安培表2的示数增大D.安培表3的示数减小11.如图所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中（俯视图金属杆ab与金属框架接触良好。在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计。现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆ab始终垂直于框架，图为一段时间内金属杆受到的安培力FA随时间t的变化关系，则图中可以表示外力F随时间t变化关系的图像是()第4页/共20页A.B.C.D.12.穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图像分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于回路中产生的感应电动势的说法，正确的是()A.B.C.D.图甲中回路产生的感应电动势恒定不变图乙中回路产生的感应电动势一直在变大图丙中回路在0~t0时间内产生的感应电动势小于t0~2t0时间内产生的感应电动势图丁回路产生的感应电动势先变小再变大13.为了表征电场的力的性质和能的性质，物理学中引入了______和______两个物理量。14.如图所示，空间某区域有一方向水平、磁感应强度为B＝0.20T的匀强磁场。一带正电微粒质量为m=2.0×10-8kg，带电量为q=1.0×10-8C，当它以某一水平速度v0的大小为m/s，垂直进入磁场后，恰能沿直线匀速通过此区域。如果微粒的速度大于v0，它将向偏转。第5页/共20页15.如图，电阻R3=5Ω,电压表示数为6V，电流表示数为0.5A，后来由于某一电阻断路，电压表示数为9V，电流表示数变为0.6A。则发生断路的电阻是，电池组的电动势为V。16.如图a所示，面积为0.01m2、总电阻为0.1Ω的10匝正方形导线框放在匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直。磁感应强度B随时间t的变化图线如图b所示。t=0时刻，磁感应强度的方向垂直于纸面向里。在1s末线框中感应电动势的大小为V。3s内线框产生的热量为J。17.A、B两平行金属板间的匀强电场的场强E=2×105N/C，方向如图所示，电场中a、b两点相距10cm，ab连线与电场线成60°角，a点距A板3cm，b点距B板4cm，以b点电势为零电势点。则A、B两板间电势差UAB=V，用外力F把电量为10-6C的带正电的点电荷由b点移动到a点，该点电荷在a点时所具有的电势能是J。第6页/共20页18.在做“测定电池的电动势和内电阻”实验时，有位同学按图的电路进行连接，他共用6根导线，即aa,、bb,、cc,、dd,、b,e、df，由于混进了一根内部断开的导线，所以当他按下电键K后，发现两个电表的指针都不偏转。他用多用表电压档测ab,间电压时，读数约为1.5伏（已知电池电动势约为1.5伏）。为了确定哪一根导线的内部是断开的，可以用多用表的电压档测量aa,两点间的电压，如果约为1.5伏，则一定是导线断开；如果是伏，则一定是导线断开。另一位同学按上图把电路连接正确后，通过改变滑动变阻器接触点的位置，测出了6组U、I的数据，下图是根据6组数据画出的点和相应的U~I图线。根据这一图线，可求出电池的电动势伏，内电阻 欧。如果他不利用这一图线，而只是利用任意两组U、I数据，那么当他选择两组数据时，求出的E、r值误差最大。（保留2位有效数字）19.如图所示中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距为0.40m，电阻不计，导轨所在平面并与其保持光滑接触，导轨两端分别接有滑动变阻器R2和阻值为3.0Ω的电阻R1，当杆ab达到稳定状态时以速度v匀速下滑，整个电路消耗的电功率为0.27W，试求：（1）当ab作匀速运动时通过ab的电流大小；（2）当ab作匀速运动时的速度大小；（3）当ab作匀速运动时滑动变阻器接入电路的阻值。第7页/共20页20.如图所示，在方向水平向右、大小为E＝6×103N／C的匀强电场中有一个光滑的绝缘平面．一根绝缘细绳两端分别系有带电滑块甲和乙，甲的质量为m1＝2×10－4kg，带正电荷量为q1＝2×10－9C；乙的质量为m2＝1×10－4kg，带负电荷量为q2＝1×10－9C．开始时细绳处于拉直状态．由静止释放两滑块，t＝3s时细绳突然断裂，不计滑块间的库仑力，g取10m／s2，试求：（1）细绳断裂前，两滑块的加速度大小；（2）在整个运动过程中，滑块乙的电势能增量的最大值；（3）当乙的电势能增量为零时，甲与乙组成的系统机械能的增量.第8页/共20页上海交通大学附属中学2022-2023学年度第二学期高二物理摸底考试试卷1.1831年发现电磁感应现象的物理学家是()A.楞次B.法拉第C.奥斯特D.麦克斯韦【答案】B【解析】【详解】法拉第在1831年发现了电磁感应现象，故选B。2.磁感应强度的单位韦伯/米2，和下面哪一个单位相同()【答案】A【解析】【详解】在国际单位制中，磁感应强度的单位是特，符号是T，由B=可知，1特=1韦伯/米2，由磁感应强度的定义式可知，1特=1牛安.米，A正确，BCD错误。故选A。3.洗衣机、电冰箱等家用电器都使用三孔插座，是因为如果不接地()A.家用电器不能工作B.家用电器的寿命会缩短C.人接触家用电器时可能发生触电事故D.家用电器消耗电能会增加【答案】C【解析】【详解】如果不接地线洗衣机、电冰箱等家用电器是可以正常工作的，由于这些家用电器的外壳都是金属的，金属是导体，当用电器漏电时，会使外壳带电，接上地线的目的就是当这些用电器漏电时，电流能通过地线流入大地，从而防止触电事故的发生。故选C。4.如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，当磁铁从图示位置向下运动时，线圈中的感应电流方向如图所示，则下列判断正确的是()第9页/共20页A.磁铁的下端是N极，磁铁与线圈相互吸引B.磁铁的下端是N极，磁铁与线圈相互排斥C.磁铁的下端是S极，磁铁与线圈相互吸引D.磁铁的下端是S极，磁铁与线圈相互排斥【答案】D【解析】【详解】由安培定则可知，感应电流的磁场方向向下；当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，由楞次定律可知，原磁场方向向上，因此磁铁的下端是S极，上端是N极，感应电流总是阻碍物体间的相对运动，为阻碍磁铁的下落，磁铁与线圈间相互排斥。故选D。5.电容器是一种重要的电学元件，它能储存电荷，电容器储存电荷C的特性用电容C来表征。可用如图所示的电路对电容器进行充电。某电容器在充电过程中，其电压U与所带电荷量Q之间的关系是()A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】根据电容的定义式变形可得所以某电容器在充电过程中，U与Q成正比，即U-Q图像为过原点的倾斜直线，故选B。6.如图所示，MN是一根固定的通电长直导线，电流方向向上，今将一金属线框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者共面但彼此绝缘，则当导线中的电流突然增大时()第10页/共20页A.线框中感应电流沿adcba方向B.线框中感应电流沿abcda方向C.线框所受合力为0D.线框所受合力向左【答案】A【解析】【详解】AB．金属线框abcd放在导线MN上，导线中电流产生磁场，根据安培定则判断可知，线框abcd左右两侧磁场方向相反，线框左侧的磁通量大于线框右侧的磁通量，当导线中的电流突然增大时，穿过线框的磁通量变大，由楞次定律可知，线框中感应电流沿adcba方向，故B错误，A正确；CD．金属线框abcd放在导线MN上，导线中电流产生磁场，根据安培定则判断可知，线框abcd左右两侧磁场方向相反，线框左侧的磁通量大于线框右侧的磁通量，当导线中的电流突然增大时，穿过线框的磁通量变大，由楞次定律可知，则线框abcd将向磁通量减小方向运动，即向右移动，说明线框整体受力向右方向，故CD错误。故选A。7.一台冷暖两用型空调铭牌上标有“输入功率1kW，制冷能力1.2×104kJ/h，制热能力1.44×104kJ/h”的字样，从设计指标看，空调在制热时，下列判断中正确的是()A.此过程是违反能量守恒定律的，所以铭牌上标注的指标一定是错误的B.空调制热时产生的热量全部由电能转化而来的C.空调制热时放出的热量一部分是由电能转化而来，另一部分是从外界吸收而来的D.空调制热时每小时消耗电能1.44×104kJ【答案】C【解析】【分析】【详解】ABC．空调制热时获得的热量，一部分是通过电流做功，消耗电能获得的，另一部分是从外界吸收的热量，并不违反能量守恒定律，AB错误，C正确；D．空调制热时每小时消耗的电能是第11页/共20页8.如图所示，Q1、Q2为两个被固定的正负点电荷，在它们的连线的延长线上有a、b、c三点，a是bc的中点，其中a点的电场强度恰好为零。现有一正检验电荷q以一定的初速度沿直线从b点运动到c点（q只受电场力作用则下列说法不正确的是()A.电荷q的电势能先增加后减少B.电荷q的动能先增加后减少C.电荷q在b、c两点的加速度方向相反D.电场中a点电势高于c点电势【答案】A【解析】【详解】ABD．因a点的场强为零，则a点左侧的电场线向左，a点右侧的电场线向右，沿电场线电势逐渐降低，则a点的电势最高，负电荷由b到c，电势能先减小后增加，动能先增加后减少，选项A错误，符合题意；BD正确，不符合题意；C．因a点两侧的电场线方向相反，则电荷q在b、c两点的电场力方向相反，加速度方向相反，选项C正确，不符合题意。故选A。9.如图所示，a、b、c是匀强电场中的3个等势面，Uab=Ubc，一带电粒子从A点进入并穿过电场，其轨迹与等势面交点依次为A、B、C，若不计重力对微粒的影响，则()A.微粒在B点所受电场力方向一定垂直等势面，且由c面指向a面B.a、b、c三个等势面的电势是Ua>Ub>UcC.微粒在穿越电场过程中电势能可能增大D.微粒从A到B与从B到C，动能的变化量相等【答案】D【解析】【详解】A．电场强度的方向一定与等势面垂直，则粒子所受电场力方向一定指向轨迹的凹侧，则必由a面指向c面，故A错误；B．由于粒子的带电性质未知，故三个等势面的电势无法判断，故B错误；C．速度与电场力方向的夹角小于90°,电场力做正功，故电势能一定减小，故C错误；D．根据题意第12页/共20页根据动能定理可知微粒从A到B与从B到C，动能的变化量相等，故D正确。故选D。10.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R1和R2为定值电阻，R0为滑动变阻器，当滑片P向上滑动A.伏特表的示数增大B.安培表1的示数增大C.安培表2的示数增大D.安培表3的示数减小【答案】B【解析】【详解】A．当滑片P向上滑动时，滑动变阻器接入电路阻值变小，电路总电阻变小，则干路电流增大，则内电压增大，则路端电压减小，故伏特表的示数减小，故A错误；B．干路电流增大，则安培表1的示数增大，故B正确；C．干路电流增大，则内电压和R1分得电压增大，则并联部分电压减小，则通过R2的电流减小，安培表2的示数减小，故C错误；D．干路电流增大，且通过R2的电流减小，根据并联规律可知，安培表3的示数增大，故D错误。故选B。11.如图所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中（俯视图金属杆ab与金属框架接触良好。在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计。现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆ab始终垂直于框架，图为一段时间内金属杆受到的安培力FA随时间t的变化关系，则图中可以表示外力F随时间t变化关系的图像是()第13页/共20页A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】金属杆切割磁感线产生感应电动势：E=BLv，电流安培力由图示F安-t图象可知，F安∝t，则：v∞t，说明导体做匀加速运动，则：v=at由牛顿第二定律得：F-F安=ma解得由图示图象可知，故B正确。故选B.12.穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图像分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列关于回路中产生的感应电动势的说法，正确的是()A.B.图甲中回路产生的感应电动势恒定不变图乙中回路产生的感应电动势一直在变大第14页/共20页C.图丙中回路在0~t0时间内产生的感应电动势小于t0~2t0时间内产生的感应电动势D.图丁回路产生的感应电动势先变小再变大【答案】D【解析】【详解】根据法拉第电磁感应定律可知回路中产生的感应电动势大小与磁通量的变化率的绝对值成正比，而磁通量的变化率等于Φ-t图像的斜率。A．图甲中磁通量恒定不变，不产生感应电动势，故A错误；B．图乙中磁通量的变化率不变，产生的感应电动势恒定，故B错误；C．图丙中0~t0时间内磁通量的变化率的绝对值大于t0~2t0时间内磁通量的变化率的绝对值，所以回路在0~t0时间内产生的感应电动势大于t0~2t0时间内产生的感应电动势，故C错误；D．图丁中Φ-t图像切线的斜率先变小后变大，所以回路产生的感应电动势先变小再变大，故D正确。故选D。13.为了表征电场的力的性质和能的性质，物理学中引入了和两个物理量。【答案】①.电场强度②.电势【解析】【详解】略14.如图所示，空间某区域有一方向水平、磁感应强度为B＝0.20T的匀强磁场。一带正电微粒质量为m=2.0×10-8kg，带电量为q=1.0×10-8C，当它以某一水平速度v0的大小为m/s，垂直进入磁场后，恰能沿直线匀速通过此区域。如果微粒的速度大于v0，它将向偏转。【答案】①.100；②.向上【解析】【详解】[1]一带正电微粒恰能沿直线匀速通过磁场，受到重力和洛伦兹力，微粒处于平衡状态，根据平衡第15页/共20页条件有qv0B=mg解得[2]如果微粒的速度大于v0，则有qvB>mg微粒进入磁场时合力竖直向上，微粒将向上偏转。15.如图，电阻R3=5Ω,电压表示数为6V，电流表示数为0.5A，后来由于某一电阻断路，电压表示数为9V，电流表示数变为0.6A。则发生断路的电阻是，电池组的电动势为V。【答案】①.R2②.13.5【解析】【详解】[1]由题图可知，若R1断路，电流表示数是零，不符合题意；若R3断路，电压表示数是零，不符合题意，因此是R2断路。[2]在R2断开时，电压表示数为U2=9V，测的是R1两端的电压，电流表示数变为I2=0.6A可得在R2没断开时，电压表示数为U1=6V，电流表示数为I1=0.5A，可知此时R1两端的电压，则有可知R3两端的电压是7.5V-6V=1.5V则有R35由闭合电路欧姆定律可得第16页/共20页E=U2+I2r代入数据解得r=7.5ΩE=13.5V16.如图a所示，面积为0.01m2、总电阻为0.1Ω的10匝正方形导线框放在匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直。磁感应强度B随时间t的变化图线如图b所示。t=0时刻，磁感应强度的方向垂直于纸面向里。在1s末线框中感应电动势的大小为V。3s内线框产生的热量为J。【答案】①.0.2②.1.2【解析】【详解】[1]在1s末线框中感应电动势的大小为[2]线框中电流为由对称性可知，线框中电流始终为2A，3s内线框产生的热量为Q=I2rt=1.2J17.A、B两平行金属板间的匀强电场的场强E=2×105N/C，方向如图所示，电场中a、b两点相距10cm，ab连线与电场线成60°角，a点距A板3cm，b点距B板4cm，以b点电势为零电势点。则A、B两板间电势差UAB=V，用外力F把电量为10-6C的带正电的点电荷由b点移动到a点，该点电荷在a点时所具有的电势能是J。【答案】①.2.4×104##24000②.1.0×10-2##0.01第17页/共20页【解析】·【详解】[1]由题意可知A、B两平行金属板间的距离为则A、B两板间电势差[2]用外力F把电量为10—6C的带正电的点电荷由b点移动到a点，电场力做负功，根据功能关系有qE.lba.cos60=(EpaEpb)以b点电势为零电势点，则联立解得，该点电荷在a点时所具有的电势能是18.在做“测定电池的电动势和内电阻”实验时，有位同学按图的电路进行连接，他共用6根导线，即aa、bb、cc、dd、be、df，由于混进了一根内部断开的导线，所以当他按下电键K后，发现两个电表的指针都不偏转。他用多用表电压档测ab间电压时，读数约为1.5伏（已知电池电动势约为1.5伏）。为了确定哪一根导线的内部是断开的，可以用多用表的电压档测量aa两点间的电压，如果约为1.5伏，则一定是导线断开；如果是伏，则一定是导线断开。另一位同学按上图把电路连接正确后，通过改变滑动变阻器接触点的位置，测出了6组U、I的数据，下图是根据6组数据画出的点和相应的U~I图线。根据这一图线，可求出电池的电动势伏，内电阻欧。如果他不利用这一图线，而只是利用任意两组U、I数据，那么当他选择两组数据时，______求出的E、r值误差最大。（保留2位有效数字）第18页/共20页【答案】①.aa②.0③.bb④.1.4⑤.0.95⑥.4、5【解析】【详解】（1）[1][2][3]按下电键K后，发现两个电表的指针都不偏转，说明电路中有断路。他用多用表电压档测ab间电压时，读数约为1.5伏，说明ab间的两条导线中有断路。用多用表的电压档测量aa两点间的电压，如果约为1.5伏，则一定是aa导线断开；如果是0伏，则一定是bb导线断开。（2）[4][5]根据图线，可求出电池的电动势E=1.4伏[6]如果他不利用