2023-2024學(xué)年上海市華東師大二附中物理高二第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年上海市華東師大二附中物理高二第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)模擬試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫(xiě)在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類(lèi)型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫(xiě)在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫(xiě)上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖甲所示，大量電子（不計(jì)重力）由靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，連續(xù)不斷的沿平行板的方向從兩板正中間射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，當(dāng)兩板不帶電時(shí)，這些電子通過(guò)兩板之間的時(shí)間為2t，當(dāng)在兩板間加如圖乙所示的周期為2t、幅值為U的電壓時(shí)，所有的電子均能從兩板間通過(guò)，則電子在剛穿出兩板之間時(shí)的最大側(cè)向位移與最小側(cè)向位移之比為（）A.3:1 B.2:1C.4:1 D.3:22、回旋加速器的廣泛應(yīng)用有力推動(dòng)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。其工作原理圖如圖所示，置于真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過(guò)狹縫的時(shí)間可忽略不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直，A處粒子源產(chǎn)生的粒子，質(zhì)量為m，電荷量為+q，在加速器中被加速.設(shè)粒子初速度為零，高頻交流電壓為U，加速過(guò)程中不考慮重力作用和相對(duì)論效應(yīng)。則（）A.增大加速電壓U，粒子獲得的最大動(dòng)能增加B.增大加速電壓U，粒子達(dá)到最大動(dòng)能所用時(shí)間將減少C.增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，要使該粒子仍能正常加速，必須增大交流電的周期D.增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，并使粒子能正常加速，粒子獲得的最大動(dòng)能不變3、如圖所示是質(zhì)譜儀工作原理的示意圖．重力均可忽略的帶電粒子a、b經(jīng)電壓U加速(在A點(diǎn)的初速度為零)后，進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后分別打在感光板S上的x1、x2處．圖中半圓形的虛線分別表示帶電粒子a、b所通過(guò)的路徑，則()A.a的質(zhì)量一定大于b的質(zhì)量 B.a的電荷量一定大于b的電荷量C.在磁場(chǎng)中a運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定小于b運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 D.a的比荷一定大于b的比荷4、某線圈的匝數(shù)為n，總電阻為R，在時(shí)間△t內(nèi)，穿過(guò)線圈的磁通量的變化量為△Φ。在這段時(shí)間內(nèi)，通過(guò)線圈導(dǎo)線某橫截面的電荷量為（）A. B.C. D.5、如圖有一內(nèi)電阻為4.4Ω的電解槽和一盞標(biāo)有“110V60W”的燈泡串聯(lián)后接在電壓為220V的直流電路兩端，燈泡正常發(fā)光，則()A.電解槽消耗的電功率為120WB.電解槽消耗的電功率為60WC.電解槽的發(fā)熱功率為60WD.電路消耗的總功率為60W6、如圖，通有恒定電流的直導(dǎo)線右側(cè)有一矩形線圈abcd，導(dǎo)線與線圈共面．如果線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈可能的運(yùn)動(dòng)是()A.向上平移 B.向右平移C.向左平移 D.以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、利用如圖所示方法可以測(cè)得金屬導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n,現(xiàn)測(cè)得一塊橫截面為矩形的金屬導(dǎo)體的寬為b,厚為d,并加有與側(cè)面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,當(dāng)通以圖示方向電流I時(shí),在導(dǎo)體上、下表面間用電壓表可測(cè)得電壓為U.已知自由電子的電荷量為e,則下列判斷正確的是A.下表面電勢(shì)高B.上表面電勢(shì)高C.該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為D.該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為8、關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說(shuō)法正確的是()A.原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B.一重原子核衰變成粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來(lái)重核的結(jié)合能C.銫原子核()的結(jié)合能小于鉛原子核()的結(jié)合能D.比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定9、如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫(huà)出）．求P、Q之間的距離L10、如圖，有一矩形區(qū)域abcd，水平邊ab長(zhǎng)為，豎直邊ad長(zhǎng)為h=1m。質(zhì)量均為m、帶電量分別為+q和-q的兩粒子，.當(dāng)矩形區(qū)域只存在場(chǎng)強(qiáng)大小為E=10N/C、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，+q由a點(diǎn)沿ab方向以速率進(jìn)入矩形區(qū)域，軌跡如圖。當(dāng)矩形區(qū)域只存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)-q由c點(diǎn)沿cd方向以同樣的速率進(jìn)入矩形區(qū)域，軌跡如圖。不計(jì)重力，已知兩粒子軌跡均恰好通過(guò)矩形區(qū)域的幾何中心。則（）A.由題給數(shù)據(jù)，初速度可求B.磁場(chǎng)方向垂直紙面向外C.-q做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在b點(diǎn)D.兩粒子各自離開(kāi)矩形區(qū)域時(shí)的動(dòng)能相等。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中：（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)，其示數(shù)如圖1所示，則金屬絲的直徑為_(kāi)____（2）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路測(cè)量該金屬絲的電阻（阻值約）可選用的器材規(guī)格如下：電源E（電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻不計(jì)）；電流表A（，內(nèi)阻約）；電流表G（，內(nèi)阻為）；滑動(dòng)變阻器（阻值，額定電流）；滑動(dòng)變阻器（阻值，額定電流）；定值電阻；定值電阻；開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線若干①為了便于操作，并使測(cè)量盡量精確，定值電阻應(yīng)選______，滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選______②某次測(cè)量時(shí)電流表G的讀數(shù)為，安培表示數(shù)為，計(jì)算的準(zhǔn)確值為_(kāi)_____（計(jì)算結(jié)果保留3為有效數(shù)字）12．（12分）質(zhì)量為m=2kg的物體放在水平面上，在水平恒力作用下從靜止開(kāi)始做加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)一段位移后速度達(dá)到4m/s，此時(shí)物體的動(dòng)能為_(kāi)_______J；這一過(guò)程中合力對(duì)物體做的功為_(kāi)_______J。四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫(huà)出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度15．（12分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】由題意可知，從0、2t0、4t0…等時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子側(cè)向位移最大，在這種情況下，電子的側(cè)向位移為：，從t0、3t0…等時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子側(cè)向位移最小，在這種情況下，電子的側(cè)向位移為：，所以最大側(cè)向位移和最小側(cè)向位移之比為ymax：ymin=3：1，故A正確，BCD錯(cuò)誤2、B【解析】A．當(dāng)粒子達(dá)最大半徑時(shí)，粒子將不能再加速；故根據(jù)得則最大動(dòng)能最大動(dòng)能與U無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．由動(dòng)能定理得聯(lián)立得兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可以忽略不計(jì)，則時(shí)間為粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期，則所以增大加速電壓U，粒子達(dá)到最大動(dòng)能Ek所用時(shí)間將減少，故B正確；C．增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，要使該粒子仍能正常加速，即粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期與交流電周期相等，由公式可知，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期減小，故C錯(cuò)誤；D．增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，粒子獲得的最大動(dòng)能將變大，故D錯(cuò)誤。故選B。3、D【解析】ABD．設(shè)粒子經(jīng)電場(chǎng)加速后的速度大小為v，磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，電荷量和質(zhì)量分別為q、m，打在感光板上的距離為S。根據(jù)動(dòng)能定理，得解得：由解得：則得到：由圖，Sa＜Sb，U、B相同，則故AB錯(cuò)誤，D正確；C．根據(jù)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期公式，可知，它們的周期相同，由于運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是周期的一半，因此磁場(chǎng)中a運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定等于b運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，故C錯(cuò)誤；故選D。4、A【解析】由法拉第電磁感應(yīng)定律，再由歐姆定律，而電量公式，聯(lián)立解得故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。5、B【解析】A,B項(xiàng)：由于燈泡正常發(fā)光，所以電解槽的電壓應(yīng)該和燈泡兩端的電壓是相等的，都是110V，由于電解槽和燈泡串聯(lián)，它們的電流相等，所以,所以電解槽的輸入功率為：，所以A錯(cuò)誤．B項(xiàng)正確C項(xiàng)、電解槽的發(fā)熱功率為：，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤D項(xiàng)、電路消耗總功率為為：,所以D錯(cuò)誤故選項(xiàng)B正確6、A【解析】導(dǎo)線中電流強(qiáng)度不變時(shí)，產(chǎn)生的磁場(chǎng)不變，線圈向上移動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量不變，故不可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A正確；線框向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，線框中的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，穿過(guò)線框的磁通量減小，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤；線框向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，線框中的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，穿過(guò)線框的磁通量增大，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤；線框以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線框的磁通量發(fā)生變化，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D錯(cuò)誤．所以A正確，BCD錯(cuò)誤二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解析】定向移動(dòng)的電子受到洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在上下表面間形成電勢(shì)差，電子到達(dá)的表面帶負(fù)電，電勢(shì)較低．最終電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據(jù)平衡求出單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)【詳解】根據(jù)左手定則，電子向上表面偏轉(zhuǎn)，下表面失去電子帶正電，所以下表面電勢(shì)高．故A正確、B錯(cuò)誤．再根據(jù)e=evB，I=neSv=nebdv得n=，故C正確，D錯(cuò)誤．故選AC【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，以及知道最終電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡8、ABC【解析】A.由原子核的結(jié)合能定義可知，原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子時(shí)所需的最小能量，故A正確；B.一重原子核衰變成粒子和另一原子核，要釋放能量，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來(lái)重核的結(jié)合能，故B正確；C.原子核的結(jié)合能大小取決于核子數(shù)，銫原子核的核子數(shù)比鉛原子核的核子數(shù)少，因此銫原子核的結(jié)合能小于鉛原子核的結(jié)合能，C正確；D.比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，故D錯(cuò)誤。故選ABC。9、8cm【解析】粒子a板左端運(yùn)動(dòng)到P處，由動(dòng)能定理得代入有關(guān)數(shù)據(jù)，解得，代入數(shù)據(jù)得θ=30°粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為O，半徑為r，如圖由幾何關(guān)系得聯(lián)立求得代入數(shù)據(jù)解得10、AC【解析】A．因?yàn)榱Ｗ油ㄟ^(guò)矩形區(qū)域的幾何中心，可知沿電場(chǎng)方向上的距離，垂直電場(chǎng)方向上的距離，根據(jù)，可以求出初速度的大小，A正確；B、-q由c點(diǎn)沿cd方向以同樣的速率v0進(jìn)入矩形區(qū)域，根據(jù)洛倫茲力的方向，結(jié)合左手定則知，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，B錯(cuò)誤；C、因?yàn)閳A周運(yùn)動(dòng)的軌跡經(jīng)過(guò)矩形區(qū)域的幾何中心，設(shè)中心為0，根據(jù)幾何關(guān)系知，，可知矩形區(qū)域幾何中心到b點(diǎn)的距離等于bc的距離，知b點(diǎn)為圓周運(yùn)動(dòng)的圓心，C正確。D、電荷在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，速度增大，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小不變，可知離開(kāi)區(qū)域區(qū)域時(shí)動(dòng)能不等，D錯(cuò)誤；故選AC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.②.③.④.【解析】（1）固定刻度讀數(shù)為，則此金屬絲的直徑為（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律電路和電流表最小讀數(shù)，可求出電路中需要的最大電阻為：，由于待測(cè)電阻電阻為，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)用根據(jù)串分壓原理，，故定值電阻根據(jù)電阻定律，由：【點(diǎn)睛】根據(jù)閉合電路歐姆定律電路和電流表最小讀數(shù)，可求出電路中需要的最大電阻，根據(jù)歐姆定律再進(jìn)行求解；用伏安法測(cè)量電阻，首先要考慮安全，其次準(zhǔn)確，最后操作方便12、①.16②.16【解析】[1]物體的動(dòng)能為[2]整個(gè)