上海洋涇中學2023年高二物理第一學期期末考試試題含解析

上海洋涇中學2023年高二物理第一學期期末考試試題注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖，一個帶負電的橡膠圓盤處在豎直面內(nèi)，可以繞過其圓心的水平軸高速旋轉，當它不動時，在它軸線上、兩處的小磁針均處于靜止狀態(tài)，當橡膠圓盤逆時針（從左向右看）高速旋轉時，關于小磁針的情況分析正確的是（）A.兩處小磁針極均向左偏B.兩處小磁針極均向右偏C.處小磁針極向右偏轉，處小磁針極向左偏轉D.處小磁針極向紙內(nèi)偏轉，處小磁針極向紙面外偏轉2、首先發(fā)現(xiàn)電流磁效應的科學家是（）A.安培 B.奧斯特C.庫侖 D.伏特3、兩根長直通電導線互相平行，電流方向相同。它們的截面處于一個等邊三角形ABC的A和B處。如圖所示，兩通電導線在C處的磁場的磁感應強度的值都是B，則C處磁場的總磁感應強度的大小是A.B B.2BC.B D.B4、如圖所示，可視為質點帶正電小球，質量為m，用長為L的絕緣輕桿分別懸掛在（甲）重力場、（乙）懸點O處有正點電荷的靜電場、（丙）垂直紙面向里的勻強磁場中，且偏角均為θ（θ＜10°）．當小球均能由靜止開始擺動到最低點A時，下列說法正確的是（）A.三種情形下，達到A點時所用時間相同B.三種情形下，達到A點時輕桿的拉力相同C.三種情形下，達到A點時的向心力不同D.三種情形下，達到A點時的動能不同5、如圖所示，足夠長的光滑U型導軌寬度為L，其所在平面與水平面的夾角為α，上端連接一個阻值為R的電阻，置于磁感應強度大小為B，方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，今有一質量為m、有效電阻r的金屬桿沿框架由靜止下滑，設磁場區(qū)域無限大，當金屬桿下滑達到最大速度時，運動的位移為x，則（）A.金屬桿下滑的最大速度B.在此過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為C.在此過程中電阻R產(chǎn)生焦耳熱為D.在此過程中流過電阻R的電量為6、如圖所示，正方形區(qū)域EFGH中有垂直于紙面向里的勻強磁場，一個帶正電的粒子（不計重力）以一定的速度從EF邊的中點M沿既垂直于EF邊又垂直于磁場的方向射入磁場，正好從EH邊的中點N射出．若該帶電粒子的速度減小為原來的一半，其它條件不變，則這個粒子射出磁場的位置是A.E點 B.N點C.H點 D.F點二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過小磁針上方時，小磁針的S極向紙內(nèi)偏轉，這一束帶電粒子可能是（）A.向左飛行的正離子束 B.向右飛行的正離子束C.向右飛行的負離子束 D.向左飛行的負離子束8、如圖所示，水平固定的光滑銅環(huán)，OO′為過圓心的豎直軸，長為2l、電阻為r的銅棒OA的一端在O處，另一端與銅環(huán)良好接觸，OA與OO′的夾角為30°，整個裝置處在磁感應強度大小為B、方向豎立向上的勻強磁場中．現(xiàn)使銅棒OA繞OO′以角速度逆時針（俯視）勻速轉動，A端始終在銅環(huán)上，定值電阻的阻值為3r，其他電阻不計，下列說法正確的是（）A.O點的電勢比A點的電勢低B.回路中通過的電流為C.該定值電阻兩端的電壓為D.該定值電阻上的熱功率為9、如圖所示，電表均為理想電表，兩個相同燈泡電阻均為R，且R大于電源內(nèi)阻r。將滑動變阻器滑片向下滑動，電壓表V1、V2、V3示數(shù)變化量的絕對值分別為ΔU1、ΔU2、ΔU3，電流表A示數(shù)變化量的絕對值為ΔI，則()A.兩燈泡的亮度始終一樣且逐漸變暗 B.V1、V2的示數(shù)增大，V3的示數(shù)減小C.ΔU3與ΔI的比值為2R＋r D.ΔU3>ΔU1>ΔU210、分別用波長為和的光照射同一種金屬,產(chǎn)生的光電子最大速度之比為2∶1,普朗克常量和真空中光速分別用和表示,那么下列說法正確的有()A.該種金屬的逸出功為B.該種金屬的逸出功為C.波長超過的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應D.波長超過的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）為了測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻，實驗室準備了下列器材供選用：A.待測干電池一節(jié)B.直流電流表（量程0~0.6~3A，0.6A擋內(nèi)阻為0.1Ω，3A擋內(nèi)阻為0.02Ω）C.直流電壓表（量程0~3~15V，3V擋內(nèi)阻為5kΩ，15V擋內(nèi)阻為25kΩ）D.滑動變阻器（阻值范圍為0~15Ω，允許最大電流為1A）E.滑動變阻器（阻值范圍為0~1000Ω，允許最大電流為0.2A）F.開關G.導線若干（1）將如圖所示中的器材，進行實物連線_______；（2）為盡可能減少實驗的誤差，其中滑動變阻器選______（填代號）；（3）根據(jù)實驗記錄，畫出的U—I圖線如圖所示，從中可求出待測干電池的電動勢為E=_____V，內(nèi)電阻為r=______Ω12．（12分）質量為m，帶電量為q電子以速度v垂直于磁場的方向射入磁感應強度為B的勻強磁場中．則電子作圓周運動的半徑為_____________；周期為_________；四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質量為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電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度B的大?。唬?）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表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，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，而且AB=R=0.2m，把一質量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】帶負電橡膠圓盤，逆時針旋轉，則圓盤的電流方向與旋轉方向相反，為順時針。由安培定則可知，磁感線從左向右，靜止時小磁針極所指方向即為磁感線的方向，故處小磁針極向右偏，處小磁針極向右偏，ACD錯誤，B正確。故選B。2、B【解析】首先發(fā)現(xiàn)電流磁效應的科學家是奧斯特，故B正確，ACD錯誤3、D【解析】根據(jù)安培定則可知，導線A在C處產(chǎn)生的磁場方向垂直于AC方向向右，導線B在C處產(chǎn)生的磁場方向垂直于BC方向向右，則磁場在C處相互疊加，如圖所示，根據(jù)幾何關系知合磁感強度為，故D項正確，ABC三項錯誤4、A【解析】分別對三種情況受力分析，根據(jù)受力情況確定各力做功情況，根據(jù)動能定理即可明確到達A點的速度關系，再根據(jù)向心力公式明確向心力及繩子上的拉力，根據(jù)運動情況即可確定時間關系【詳解】三種情況下均只有重力做功，因此由動能定理可知，它們到達最底點時的速度相同，因此達到A點時的動能相同；根據(jù)向心力公式可知，它們在A點需要的向心力相同；但由于乙受到庫侖力，而丙受到洛倫茲力，因此三種情況下繩子上的拉力不相同；由于運動任意對應的時刻的速度均相同，因此達到A點的時間一定相同故只有A正確，BCD錯誤故選A【點睛】本題考查帶電粒子在電場、磁場中的運動及受力情況，要注意明確洛倫茲力永不做功，同時注意電場力做功的性質5、B【解析】感應電動勢為①感應電流為②安培力為③根據(jù)平恒條件得解得:由能量守恒定律得:又因所以由法拉第電磁感應定律得通過R的電量為所以選項B正確6、A【解析】帶電粒子垂直磁場方向進入磁場后，在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力；根據(jù)洛倫茲力提供向心力和軌跡上兩點的連線的中垂線都通過圓心找到圓心，確定半徑；改變速度后，根據(jù)洛倫茲力提供向心力求出新的半徑，再次根據(jù)洛倫茲力提供向心力找出圓心，畫出軌跡【詳解】第一次從點M進入磁場，從點N射出，故M、N是軌跡上的兩個點，連線的中垂線通過圓心，經(jīng)過M點時，洛倫茲力提供向心力，判斷出洛倫茲力的方向是平行紙面向上并指向C點，故得到C即為圓心，半徑R等于線段CM的長度，即正方向邊長的一半；洛倫茲力提供向心力，有，解得：，該帶電粒子的速度減小為原來的一半后，半徑減小為一半；故圓心移到線段CM的中點，軌跡如圖；故本題選A【點睛】本題關鍵在于找出圓心、確定軌跡、求出半徑，同時要結合洛倫茲力提供向心力進行分析計算二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【解析】小磁針N極受力方向與磁場方向相同．電流方向與正電荷定向移動方向相同，與負電荷定向移動方向相反．根據(jù)安培定則，即可求解【詳解】向左飛行的正離子形成的電流方向向左，根據(jù)安培定則可知，離子在下方產(chǎn)生的磁場方向向外，則N極轉向外，S極轉向里，向右飛行的負離子形成的電流方向向左，根據(jù)安培定則可知，離子在下方產(chǎn)生的磁場方向向外，則N極轉向外，S極轉向里，故AC正確，BD錯誤；故選AC【點睛】本題考查應用物理基本定則的能力，B、C兩項是等效的，A、D兩項也是等效的，考試時抓住等效性，可以節(jié)省時間8、AC【解析】A．根據(jù)右手定則可知，O點的電勢比A點的電勢低．故A正確B．根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，銅棒OA切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢E=，所以回路中通過的電流：I=故B錯誤C．該定值電阻兩端的電壓為：U=．故C正確D．該定值電阻上的熱功率P=．故D錯誤9、AD【解析】A．此電路為串聯(lián)電路，將滑片向下滑動，電路中的總電阻增大，總電流減小，通過兩串聯(lián)燈泡的電流始終一樣且減小，兩燈泡逐漸變暗，A正確；B．電壓表V2測量的是路端電壓，電壓表V1測量的是燈泡L1兩端的電壓，因總電流減小，所以V1的示數(shù)減小、V2的示數(shù)增大，B錯誤；C．將燈泡L1的電阻等效為電源的內(nèi)阻，由閉合電路歐姆定律知C錯誤；D．又由，可知ΔU3>ΔU1>ΔU2，D正確。故選AD。10、AD【解析】根據(jù)愛因斯坦光電效應方程，mv02＝hγ?W0，結合γ＝，并依據(jù)發(fā)生光電效應現(xiàn)象的條件，即可求解【詳解】由題意可知，由愛因斯坦光電效應方程，mv02＝hγ?W0，與γ＝，可列出兩個方程，即為mv02＝h?W0；mv0′2＝h?W0；由于v0=2v0′，解得：，故A正確，B錯誤；根據(jù)發(fā)生光電效應現(xiàn)象的條件，，即λ0≤3λ，即可發(fā)生光電效應現(xiàn)象，故C錯誤，D正確，故選AD三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.②.D③.1.5④.0.9【解析】（1）[1]因為電流表內(nèi)阻已知，故測定電源電動勢和內(nèi)電阻的電路圖如圖所示，對照電路圖連線如下（2）[2]滑動變阻器E電阻值較大，操作不方便，同時額定電流太小，故滑動變阻器應選D；（3）[3][4]把電源與電流表看成一個等效電源，則圖像的縱軸截距表示電源的電動勢，故有圖像的斜率絕對值表示電源的內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻的和，故有解得內(nèi)電阻為12、①.②.【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，周期四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、8cm【解析】粒子a板左端運動到P處，由動能定理得代入有關數(shù)據(jù)，解得，代入數(shù)據(jù)得θ=30°粒子在磁場中做勻速圓周運動，圓心為O，半徑為r，如圖由幾何關系得聯(lián)立求得代入數(shù)據(jù)解得14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當R0=1Ω時，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解電流強度，由平衡條件求解磁感應強度；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，此時安培力的方向沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度大小【詳解】（1）當R0＝1Ω時，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得根據(jù)左手定則可知安