上海師大附中2023-2024學(xué)年高二物理第一學(xué)期期末預(yù)測試題含解析

上海師大附中2023-2024學(xué)年高二物理第一學(xué)期期末預(yù)測試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，兩段長度和材料相同、各自粗細(xì)均勻金屬導(dǎo)線a、b，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)相等，橫截面積之比Sa∶Sb＝1∶2。已知5s內(nèi)有5×1018個自由電子通過導(dǎo)線a的橫截面，電子的電荷量e=1.6×10－19C。下列說法正確的是（）A.流經(jīng)導(dǎo)線a的電流為0.16AB.流經(jīng)導(dǎo)線b的電流為0.32AC.a、b的電阻之比Ra∶Rb＝1∶2D.自由電子在導(dǎo)線a和b中的定向移動速率之比va∶vb＝1∶22、圖中的實(shí)線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的帶正電粒子的運(yùn)動軌跡，粒子先經(jīng)過M點(diǎn)，再經(jīng)過N點(diǎn)，可以判定（）A.M點(diǎn)的電勢高于N點(diǎn)的電勢B.M點(diǎn)的場強(qiáng)大于N點(diǎn)的場強(qiáng)C.粒子在M點(diǎn)的速度大于在N點(diǎn)的速度D.粒子在N點(diǎn)的電勢能大于在M點(diǎn)的電勢能3、如圖所示，通電導(dǎo)線MN中的電流保持不變，當(dāng)它在紙面內(nèi)從a位置繞其一端M轉(zhuǎn)至b位置時，通電導(dǎo)線所受安培力的大小變化情況是()A.變小B.變大C.不變D.不能確定4、如圖所示，把一根柔軟的彈簧懸掛起來，使它的下端剛好和槽中的水銀接觸，按圖示連接電路，通電后，會看到彈簧上下跳動，關(guān)于這個現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.彈簧上下跳動的原因是通電后彈簧受到電場力B.將滑動變阻器的滑片向左移動時，彈簧將跳動得更加明顯C.將電源的正、負(fù)極對調(diào)一下，彈簧的跳動現(xiàn)象將消失D.若換一勁度系數(shù)更大的彈簧，則彈簧將跳動得更加明顯5、如圖甲是我國自行研制成功的中央處理器（CPU）芯片“龍芯”1號，圖乙中，R1和R2是兩個材料相同、厚度相同、表面為正方形的芯片內(nèi)部電阻，R2的尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于R1的尺寸。若通過兩電阻的電流方向如圖所示，則R1、R2關(guān)系判斷正確的是A.R1=R2B.R1<R2C.R1>R2D.無法確定6、在絕緣光滑水平面上，相隔一定距離有兩個帶異種電荷的小球，同時從靜止釋放，則兩小球的加速度和速度大小隨時間變化的情況是（）A.速度變大，加速度變大 B.速度變小，加速度變小C.速度變大，加速度變小 D.速度變小，加速度變大二、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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)，它可把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，如圖是它的示意圖，平行金屬板A、C間有一很強(qiáng)的磁場，將一束等離子體(即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電離子)噴入磁場，兩極板間便產(chǎn)生電壓，現(xiàn)將A、C兩極板與電阻R相連，兩極板間距離為d，正對面積為S，等離子體的電阻率為ρ，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，等離子體以速度v沿垂直磁場方向射入A、C兩板之間，則穩(wěn)定時下列說法中正確的是：A.極板A是電源的正極B.電源的電動勢為BdvC.極板A、C間電壓大小為D.回路中電流為8、下列說法中正確的是（）A.電荷在某處不受電場力的作用，則該處的電場強(qiáng)度為零B.一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力的作用，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C.把一個試探電荷放在電場中的某點(diǎn)，它受到的電場力與所帶電荷量的比值表示該點(diǎn)電場的強(qiáng)弱D.把一小段通電導(dǎo)線放在磁場中某處，它所受到的磁場力與該段通電導(dǎo)線的長度和電流的乘積的比值表示該處磁場的強(qiáng)弱9、如圖所示，在光滑絕緣水平面上有三個孤立的點(diǎn)電荷Q1、Q、Q2，其中Q恰好靜止不動，Q1、Q2圍繞Q做勻速圓周運(yùn)動，在運(yùn)動過程中三個點(diǎn)電荷始終共線．已知Q1、Q2分別與Q相距r1、r2，不計(jì)點(diǎn)電荷間的萬有引力，下列說法正確的是()A.Q1、Q2的電荷量之比為B.Q1、Q2的電荷量之比為C.Q1、Q2的質(zhì)量之比為D.Q1、Q2的質(zhì)量之比為10、有一個可以自由運(yùn)動的矩形線框ABCD，旁邊豎直固定一根長直導(dǎo)線PQ，線框平面與導(dǎo)線平行且在同一個平面內(nèi)。分別通以如圖所示的恒定電流，如果不計(jì)線框重力，則A.線框靠近導(dǎo)線方向平動 B.線框會發(fā)生轉(zhuǎn)動并遠(yuǎn)離導(dǎo)體C.通過線框的磁通量會減小 D.通過線框的磁通量會增大三、實(shí)驗(yàn)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）用DIS研究一定質(zhì)量氣體在溫度不變時，壓強(qiáng)與體積關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①把注射器活塞移至注射器中間位置，將注射器與壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)逐一連接；②移動活塞，記錄注射器的刻度值V，同時記錄對應(yīng)的由計(jì)算機(jī)顯示的氣體壓強(qiáng)值；③用圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出如圖乙所示圖線：(1)在做實(shí)驗(yàn)操作過程中，要采取以下做法：______是為了保證實(shí)驗(yàn)的恒溫條件，____是為了保證氣體的質(zhì)量不變。（填入相應(yīng)的字母代號）A.用橡皮帽堵住注射器的小孔B.移動活塞要緩慢C.實(shí)驗(yàn)時，不要用手握住注射器D.在注射器活塞上涂潤滑油(2)如果實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范正確，但如圖所示的圖線不過原點(diǎn)，則代表_______。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始做加速運(yùn)動，經(jīng)一段位移后速度達(dá)到4m/s，此時物體的動能為________J；這一過程中合力對物體做的功為________J。四、計(jì)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，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動勢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)，整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時，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14．（16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(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.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，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)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L15．（12分）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)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(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，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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】AB．根據(jù)電流的定義式求解通過、導(dǎo)體的電流A正確，B錯誤；C．根據(jù)電阻定律可知C錯誤；D．根據(jù)電流的微觀表達(dá)式可知D錯誤。故選A。2、A【解析】根據(jù)順著電場線方向電勢降低可知，M點(diǎn)的電勢高于N點(diǎn)的電勢．故A正確；M點(diǎn)處的電場線較疏，而N點(diǎn)處電場線較密，則M點(diǎn)處的電場強(qiáng)度較小，故B錯誤；由電場力方向應(yīng)指向軌跡的內(nèi)側(cè)得知，粒子所受電場力方向大致斜向左上方，對粒子做正功，其電勢能減小，動能增大，則知粒子在M點(diǎn)的電勢能大于在N點(diǎn)的電勢能，在M點(diǎn)的動能小于在N點(diǎn)的動能，在M點(diǎn)的速度小于在N點(diǎn)受到的速度．故CD錯誤．故選A3、C【解析】從a轉(zhuǎn)到b位置時，導(dǎo)線MN還是與磁場垂直，故F=BIL大小不變，故.正確；故選C.4、B【解析】同向電流相互吸引，異向電流是相互排斥的；彈簧中相鄰線圈是同向電流，因而是相互吸引的【詳解】當(dāng)有電流通過彈簧時，構(gòu)成彈簧的每一圈導(dǎo)線周圍都產(chǎn)生了磁場，根據(jù)安培定則知，各圈導(dǎo)線之間都產(chǎn)生了相互的吸引作用，彈簧就縮短了，當(dāng)彈簧的下端離開水銀后，電路斷開，彈簧中沒有了電流，各圈導(dǎo)線之間失去了相互吸引力，彈簧又恢復(fù)原長，使得彈簧下端又與水銀接觸，彈簧中又有了電流，開始重復(fù)上述過程，即出現(xiàn)上下跳動現(xiàn)象，A錯誤；將滑動變阻器的滑片向左移動時，電路電流增大，線圈之間的作用力變大，跳動明顯，B正確；將電源的正、負(fù)極對調(diào)一下，通電后彈簧各個線圈之間仍有作用力，故仍會上下跳動，C錯誤；若換一勁度系數(shù)更大的彈簧，受到相同的力，則形變量變小，故跳動變得不明顯，D錯誤5、A【解析】設(shè)導(dǎo)體的電阻率為ρ，厚度為d，邊長為L，則由電阻定律得導(dǎo)體的電阻：可知電阻與邊長L無關(guān)，只取決于厚度，故R1=R2。A.R1=R2。與上述結(jié)論相符，故A正確；B.R1<R2。與上述結(jié)論不符，故B錯誤；C.R1>R2。與上述結(jié)論不符，故C錯誤；D.無法確定。與上述結(jié)論不符，故D錯誤。故選：A。6、A【解析】由于異種電荷間存在相互作用的吸引力，兩球?qū)⑾嗷タ拷嚯x減小，根據(jù)庫侖定律得知，相互作用力增大。由牛頓第二定律得知它們的加速度變大。如圖所示隨著兩球間距離減小，電場力做正功，電勢能減少，總動能增加。所以速度增加，故速度變大，加速度變大，故A正確，BCD錯誤。故選A。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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、BC【解析】由左手定則知正離子向下偏轉(zhuǎn)，所以上極板帶負(fù)電，上板是電源的負(fù)極，下板是電源的正極，A錯誤；根據(jù)得電動勢的大小為，則流過R的電流為，而，則電流大小，兩極板間電勢差為，故BC正確，D錯誤8、AC【解析】AB．電荷在電場中一定受到電場力的作用，故電荷在某處不受電場力的作用，則該處的電場強(qiáng)度為零，A正確；B．通電導(dǎo)線在磁場中不一定受到磁場力的作用，當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向平行時，導(dǎo)線所受磁場力總為零，但該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，B錯誤；CD．對于電場強(qiáng)度，它等于試探電荷受到的電場力與所帶電荷量的比值；對于磁感應(yīng)強(qiáng)度，它等于垂直磁場方向放置的通電導(dǎo)線所受的磁場力與該段通電導(dǎo)線的長度和電流的乘積的比值，C正確，D錯誤。故選AC。9、BD【解析】A、點(diǎn)電荷Q恰好靜止不動，因此根據(jù)庫侖定律和二力平衡有：=，所以Q1、Q2的電荷量之比為=，故A錯誤，B正確；C、Q1、Q2圍繞Q做勻速圓周運(yùn)動，在運(yùn)動過程中三個點(diǎn)電荷始終共線，Q1、Q2的角速度相同，根據(jù)牛頓第二定律有：m12r1=m22r2，所以Q1、Q2的質(zhì)量之比為=，故C錯誤，D正確10、AD【解析】AB．導(dǎo)線在右側(cè)產(chǎn)生垂直平面向外的磁場，且離導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度越小，根據(jù)左手定則，AD邊受力向左且力較大，BC邊受力向右且力較小，過線框整體受力向左，向靠近導(dǎo)線方向平動，A正確，B錯誤；CD．線框向左運(yùn)動，面積不變，通過他的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，所以磁通量變大，C錯誤，D正確；故選AD。三、實(shí)驗(yàn)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.BC②.AD③.注射器與壓強(qiáng)傳感器連接部位的氣體體積【解析】(1)[1][2]移動活塞要緩慢；實(shí)驗(yàn)時，不要用手握住注射器，都是為了保證實(shí)驗(yàn)的恒溫條件，故選BC；用橡皮帽堵住注射器的小孔；在注射器活塞上涂潤滑油是為了保證氣體的質(zhì)量不變，故選AD。(2)[3]由于注射器與壓強(qiáng)傳感器連接部位有氣體，設(shè)注射器與壓強(qiáng)傳感器連接部位的氣體體積為，根據(jù)（為定值）則有如果實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范正確，但如圖所示的圖線不過原點(diǎn)，結(jié)合圖線可知則代表注射器與壓強(qiáng)傳感器連接部位的氣體體積。12、①.16②.16【解析】[1]物體的動能為[2]整個過程中由動能定理可得四、計(jì)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、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當(dāng)R0=1Ω時，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解電流強(qiáng)度，由平衡條件求解磁感應(yīng)強(qiáng)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(dāng)R0＝1Ω時，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得根據(jù)左手定則可知安培力方向水平向右；由平衡條件有：BILcosθ＝mgsinθ解得B＝2T；（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，大小不變；根據(jù)牛頓第二定律可得：BIL﹣mgsi