2027届上海交大附属中学物理高二上期末预测试题含解析

2027年上海交大附属中学物理高二上期末预测试题考生请注意：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、下列说法中正确的是（）A.物体是由大量分子组成的B.无论是无机物质的分子，还是有机物质的大分子，其分子大小的数量级都是10﹣10mC.本节中所说的“分子”，只包含化学中的分子，不包括原子和离子D.分子的质量是很小的，其数量级为10﹣10kg2、如图所示是某质点运动的速度-时间图象，以下说法正确的是（）A.0~1s内的平均速度是2m/sB.0~4s内的位移大小是0C.0~1s内的加速度大小等于2~4s内的加速度大小D.0~1s内的运动方向与2~4s内的运动方向相同3、一种未知粒子跟静止的氢原子核正碰，测出碰撞后氢原子核的速度是7v。该未知粒子（速度不变）跟静止的氮原子核正碰时，测出碰撞后氮原子核的速度是v。已知氢原子核的质量是mH，氮原子核的质量是14mH，上述碰撞都是弹性碰撞，则下列说法正确的是A.碰撞前后未知粒子的机械能不变B.未知粒子在两次碰撞前后方向均相反C.未知粒子的质量为D.未知粒子可能是α粒子4、某静电场的一簇等差等势线如图中虚线所示，从A点射入一带电粒子，粒子仅在电场力作用下运动的轨迹如实线ABC所示。已知A、B、C三点中，A点的电势最低，C点的电势最高，则下列判断正确的是()A.粒子可能带负电B.粒子在A点的加速度小于在C点的加速度C.粒子在A点的动能小于在C点的动能D.粒子在A点的电势能小于在C点的电势能5、在下列研究中，加点表示物体可视为质点的是A.研究蜜蜂翅膀的振动频率B.研究足球的旋转速度C.研究飞船与空间站对接时的姿态D.研究北斗卫星绕地球运行的周期6、带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：①在电场线上运动，②在等势面上做匀速圆周运动。该电场可能由A.一个带正电的点电荷形成B.一个带负电的点电荷形成C.两个分立的带等量负电的点电荷形成D.一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成二、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、将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小、电容和极板所带的电荷量分别用d、U、E、C和Q表示．下列说法正确的是()A.保持U不变，将d变为原来两倍，则E变为原来的一半B.保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的两倍C.保持C不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来的两倍D.保持d、C不变，将Q变为原来的一半，则E变为原来的一半8、如图所示，平行金属板中带电质点原来处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，的阻值和电源内阻相等，当滑动变阻器的滑片向端移动时，则（）A.消耗的功率逐渐减小B.电流表读数减小，电压表读数增大C.电源的输出功率逐渐增大D.质点将向上运动9、如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，所加磁场的磁感应强度为B，粒子在D形盒的中心由静止出发，经电压为U的交变电场加速后进入磁场。设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，忽略粒子在电场中的加速时间。下列说法正确的是（）A.交变电场的周期应为TB.B越大，粒子的出射速度越小C.U越大，粒子的出射速度越大D.R越大，粒子的出射速度越大10、如图所示，质量为m的带电金属小球，用绝缘细线与质量为M=2m的不带电的木球相连，两球恰能在竖直向上的足够大的场强为E的匀强电场中，以速度v匀速竖直上升。当木球升至a点时，细线突然断开，木球升至b点时，速度刚好为零，那么，下列说法中正确的是（）A.当木球的速度为零时，金属小球的速度为3vB.当木球的速度为零时，金属小球的速度为2vC.a、b两点间的电势差为D.a、b两点间，木球动能的减少等于两球重力势能的增加三、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）多用表是由电流表改装的，现测定一个量程为0~5mA的电流表G的内阻r=100.0Ω,用它改装成如图的一个多量程多用电表，电流、电压和电阻的测量都各有两个量程(或分度值)不同的档位。电流表的两个档位中，大量程是小量程的10倍。(1)当转换开关S旋到位置1或2时，是电流档，且旋到位置_______的量程较大：当转换开关S旋到位置5或6时，是电压档，且旋到位置______的量程较大；(2)A、B两表笔中，______为红表笔；(3)图中的电源Eˊ的电动势为9.0V，当把转换开关S旋到位置4，在AB之间接900Ω电阻时，表头G刚好半偏。已知之前已经进行了必要的、正确的操作。则R1＝_________Ω，R2＝_________Ω。12．（12分）在用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中，现备有以下器材：A．干电池1个、B．滑动变阻器（0~50Ω）、C．滑动变阻器（0~1750Ω）、D．电压表（0~3V）、E．电压表（0~15V）、F．电流表（0~0.6A）、G．电流表（0~3A）其中滑动变阻器应选____，电流表应选___，电压表应选___填写字母序号即可）上图是根据实验数据画出的U-I图像．由此可知这个干电池的电动势E=_____V，内电阻r=_____Ω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、A【解析】A项：根据分子动理论的内容可知，物体是由大量分子组成的，故A正确；B项：除了一些有机物质的大分子，多数分子大小的数量级为10﹣10m，故B错误；C项：本节中所说的“分子”，包含化学中的分子，也包括原子和离子，故C错误；D项：分子的质量很小，一般情况的数量级是10﹣26kg，故D错误；故选A2、D【解析】由于在0～1s内质点做匀变速直线运动所以可以根据匀变速直线运动的平均速度等于该段时间内的初末速度的算术平均值求解；根据速度图象与时间轴围成的面积求解该质点在某一段时间内发生的位移；图象的斜率代表物体的加速度，而比较矢量的大小不用管方向，只看绝对值．速度的正负表示物体的运动方向【详解】根据匀变速直线运动的平均速度公式可知0～1s内平均速度：，故A错误．0～4s内物体一直向正方向运动，位移大小不等于零，选项B错误；v-t线的斜率等于加速度，则0～1s内的加速度a1==2m/s2．2～4s内的加速度a2=-1m/s2，负号表示加速度方向与正方向方向相反，其加速度大小为1m/s2．所以0～1s内加速度的大小大于2s～4s内的加速度的大小．故C错误．由图可知在物体运动的0～4s过程当中运动方向没有改变，即0~1s内的运动方向与2~4s内的运动方向相同．故D正确．故选D3、C【解析】A．碰撞过程中末知粒子将一部分能量转移到与其相碰的粒子上，所以机械能减小，故A错误；BCD．碰撞过程中由动量守恒和能量守恒得解得同理可知，联立解得碰撞后未知粒子的速度说明未知粒子没有反向，故BD错误，C正确；故选C。4、D【解析】A．曲线运动物体力指向曲线的凹侧，且其受到的电场力方向要与等势面垂直，故粒子在A点受到的电场力斜向左下，又，故粒子受到的电场力方向与场强方向一致，即粒子应该带正电，A错误；B．等差等势面越密的地方场强越大，故A点场强大于C点，电荷在A点的加速度大于C点，故B错误；CD．由于粒子带正电，由可知，正电荷在电势越低的地方电势能越小，故粒子在A点的电势能小于在C点的电势能；粒子动能和势能总和不变，而粒子在A点的电势能小于C点电势能，故粒子在A点的动能大于C点动能，故C错误，D正确；故选D。5、D【解析】研究蜜蜂翅膀的振动频率时，蜜蜂的大小不能忽略不计，不能看做质点，选项A错误；研究足球的旋转速度时，足球的大小不能忽略，不能看做质点，选项B错误；研究飞船与空间站对接时的姿态时，飞船的大小不能忽略，不能看做质点，选项C错误；研究北斗卫星绕地球运行的周期时，卫星的大小可以忽略不计，可以看做质点，选项D正确.6、A【解析】AB．负电荷在电场线上运动，说明电场线是直线；负电荷在等势面上做匀速圆周运动，说明等势线是圆形曲线，能满足以上两种情况的场源电荷可以是一个带正电的点电荷，不可能是带负电的点电荷，所以A正确、B错误；C．两个分立的带等量正电的点电荷可以满足以上条件，而两个分立的带等量负电的点电荷不能使负电荷完成题中运动，所以C错误；D．题中情况的等势线不能使负电荷做匀速圆周运动，D错误。故选A。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、ACD【解析】保持U不变，根据E=可得E与d的关系；保持E不变，根据U=Ed可得U与d成正比；保持C不变，根据公式C=可知将Q与U成正比；保持d、C不变，将Q变为原来的一半，根据公式C=可知，U变为原来的一半，根据公式E=即可得到E的变化【详解】A.保持U不变，将d变为原来的两倍后，根据E=可得E变为原来的一半，A正确；B.保持E不变，将d变为原来的一半，根据U=Ed可得U变为原来的一半，B错误；C.根据公式C=可知将Q变为原来的两倍，则U变为原来的两倍，C正确；D.根据C=可得C不变，将Q变为原来的一半，U变为原来的一半，根据公式E=可知d不变，U变为原来的一半，E变为原来的一半，D正确【点睛】本题考查电容器的动态分析，学生抓住电容器的几个相关公式即可分析出结果8、AC【解析】当滑动变阻器的滑片向端移动时，其接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小．根据闭合电路欧姆定律分析得知干路电流增大．电容器极板间电压等于两端的电压，减小，并联部分的总电阻减小，则两端的电压减小，消耗的功率逐渐减小，电容器极板间场强减小，质点所受的电场力减小，所以质点将向下运动，正确，D错误．流过电流表的电流，增大，减小，则增大，所以电流表读数增大．两端的电压，减小，增大，则减小，所以电压表读数减小，B错误．由于的阻值和电源内阻相等，则外电路总电阻大于电源的内阻，当外电阻减小时，电源的输出功率逐渐增大，C正确9、AD【解析】A．要使粒子能够在回旋加速器持续的加速，交变电场的周期应和粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相同，A正确；BCD．粒子最终从D形盒中飞出，洛伦兹力提供向心力：粒子出射速度的最大值：可知粒子出射速度与加速电压无关，越大，粒子出射速度越大，越大，粒子出射速度越大，BC错误，D正确。故选AD。10、AC【解析】AB．M与m组成的系统以速度v匀速竖直向上运动说明它们的合力为0，故动量守恒代入数据得故A正确，B错误；C．木球从a到b，只有重力做功，所以整理得a、b之间的电势差故C正确；D．小木球从点A到点B的过程中，其动能的减少量等于木球重力势能的增加量，D错误。故选AC。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、①.1②.6③.A④.10⑤.90【解析】(1)[1]电流表并联电阻可以扩大量程，并联电阻越小，分流越大，量程越大，故当转换开关S旋到位置1时量程较大；[2]电压表串联电阻可以扩大量程，串联电阻越大，分压越大，量程越大，故当转换开关S旋到位置6时量程较大；(2)[3]在测量电阻时，因为欧姆档的电路与电池连接，则将转换开关S旋到位置3或4时，电流应从红表笔进、黑表笔出，所以A、B两表笔中，A为红表笔；(3)[4][5]因为“之前已经进行了必要的、正确的操作”，意味着之前已经将A、B短接调零，即让表头满偏。在A、B之间接900Ω电阻时，表头G刚好半偏，说明当表头半偏时，改装后的欧姆表“4”总内阻R内=900Ω，则转换开关S在2时，电流表2的量程为根据题给条件“电流表的两个档位中，大量程是小量程的10倍”，所以转换开关S在1时，电流表1的量程为又表头G满偏电流为5mA时，电流表的内阻r=100.0Ω，根据并联电路电流分配规律可解得12、BFD1.5V1Ω【解析】[1][2][3]干电池的电动势大约1.5V，所以选择量程为3V的电压表；干电池中的电流不允许过大，一般不能大于0.6A，所以选择量程为0.6A的电流表．则滑动变阻器阻