上海市普陀區(qū)上海師大附中2023-2024學(xué)年高二物理第一學(xué)期期末綜合測試試題含解析

上海市普陀區(qū)上海師大附中2023-2024學(xué)年高二物理第一學(xué)期期末綜合測試試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、兩金屬導(dǎo)軌和三根電阻絲如圖連接，虛線框內(nèi)存在均勻變化勻強(qiáng)磁場，三根電阻絲的電阻大小之比R1:R2:R3＝1:2:3，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)．當(dāng)S1、S2閉合，S3斷開時，閉合回路中感應(yīng)電流為I，當(dāng)S2、S3閉合，S1斷開時，閉合回路中感應(yīng)電流為5I，當(dāng)S1、S3閉合，S2斷開時，以下說法中正確的是（）A.閉合回路中感應(yīng)電流為7IB.閉合回路中感應(yīng)電流為6IC.上下兩部分磁場的面積之比為3:20D.無法確定上下兩部分磁場的面積比值關(guān)系2、某同學(xué)用伏安法測小燈泡的電阻時，誤將電流表和電壓表接成如圖所示的電路，接通電源后，可能出現(xiàn)的情況是（）A.電流表燒壞 B.電壓表燒壞C.小燈泡燒壞 D.小燈泡不亮3、如圖，一個帶負(fù)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(zhuǎn)，當(dāng)它不動時，在它軸線上、兩處的小磁針均處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)橡膠圓盤逆時針（從左向右看）高速旋轉(zhuǎn)時，關(guān)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(zhuǎn)，處小磁針極向左偏轉(zhuǎn)D.處小磁針極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，處小磁針極向紙面外偏轉(zhuǎn)4、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其主體部分是兩個D形金屬盒，兩金屬盒處在垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，并分別與高頻交流電源兩極相連接，從而使粒子每次經(jīng)過兩盒間的狹縫時都得到加速，如圖所示，現(xiàn)要增大帶電粒子從回旋加速器射出時的動能，下列方法可行的是（）A.增大金屬盒的半徑 B.減小狹縫間的距離C.減小磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 D.增大高頻交流電壓5、如圖甲所示，電路的左側(cè)是一個電容為C的電容器，電路的右側(cè)是一個環(huán)形導(dǎo)體，環(huán)形導(dǎo)體所圍的面積為S.在環(huán)形導(dǎo)體中有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示．則在0～t0時間內(nèi)，電容器（）A.上極板帶正電，所帶電荷量為B.上極板帶正電，所帶電荷量為C.上極板帶負(fù)電，所帶電荷量為D.上極板帶負(fù)電，所帶電荷量為6、圖中的四個圖分別表示勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，閉合電路中一部分直導(dǎo)線的運(yùn)動速度v和電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流I的相互關(guān)系，其中正確是（）A. B.C. D.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、如圖所示,可自由轉(zhuǎn)動的小磁針上方有一根長直導(dǎo)線,開始時二者在紙面內(nèi)平行放置。當(dāng)導(dǎo)線中通以如圖所示電流I時,發(fā)現(xiàn)小磁針的N極向里,S極向外,停留在與紙面垂直的位置上。這一現(xiàn)象說明()A.小磁針感知到了電流的磁場B.小磁針處磁場方向垂直紙面向里C.小磁針處磁場方向垂直紙面向外D.若把小磁針移走,該處就沒有磁場了8、初速度為的電子，沿平行于通電長直導(dǎo)線的方向射出，直導(dǎo)線中電流方向與電子的初始運(yùn)動方向如圖所示，則A.電子將向右偏轉(zhuǎn)，速率不變B.電子將向左偏轉(zhuǎn)，速率改變C.電子將向左偏轉(zhuǎn)，半徑不變D.電子將向右偏轉(zhuǎn)，半徑改變9、如圖所示電路中，A、B為兩個相同燈泡，L為自感系數(shù)較大、電阻可忽略不計(jì)的電感線圈，C為電容較大的電容器，下列說法中正確的有A.接通開關(guān)S，A立即變亮，最后A、B一樣亮B.接通開關(guān)S，B逐漸變亮，最后A、B一樣亮C.斷開開關(guān)S，A、B都立刻熄滅D.斷開開關(guān)S，A立刻熄滅，B逐漸熄滅10、“測量金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于誤差的下列說法中正確的是()A.電流表采用外接法，將會使ρ測<ρ真B.電流表采用外接法，由于電壓表的并聯(lián)引起了電阻絲分壓的減小而引起測量誤差C.由ρ=可知，I、d、U、l中每一個物理量的測量都會引起ρ的測量誤差D.由ρ=可知對實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性影響最大的是直徑d的測量三、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）如圖所示，兩只用粗細(xì)相同的銅絲做成的閉合線框a、b放在光滑絕緣水平桌面上，它們的邊長分別為L和2L．現(xiàn)以相同的速度v將a、b從磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域中勻速地拉到磁場外．在此過程中，a、b兩線框中的電流之比為_______；拉力之比為_____；通過銅絲橫截面的電量之比為_____.12．（12分）用螺旋測微器測金屬棒直徑為___________mm；用20分度游標(biāo)卡尺測金屬棒長度為________cm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?。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．設(shè)磁場上下兩部分面積分別為S1和S2，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為k，三個電阻分別為R、2R、3R；則當(dāng)S1、S2閉合，S3斷開時感應(yīng)電動勢則同理當(dāng)S2、S3閉合，S1斷開時，閉合回路中感應(yīng)電流為則當(dāng)S1、S3閉合，S2斷開時閉合回路中感應(yīng)電流為選項(xiàng)A正確，B錯誤；CD．上下兩部分磁場的面積之比為選項(xiàng)CD錯誤；故選A.2、D【解析】用伏安法測燈泡電阻的電壓不高，在電表誤用的情況下，由于電壓表的電阻很大，電路可視為斷路，因此燈泡不亮，故選D3、B【解析】帶負(fù)電橡膠圓盤，逆時針旋轉(zhuǎn)，則圓盤的電流方向與旋轉(zhuǎn)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。4、A【解析】帶電粒子從D形盒中射出時的動能Ekm=mvm2；帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，則圓周半徑R=；聯(lián)立可得Ekm=顯然，當(dāng)帶電粒子q、m一定的，則Ekm∝R2B2即Ekm隨磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B、D形金屬盒的半徑R的增大而增大，與加速電場的電壓和狹縫距離無關(guān)，故選A【點(diǎn)睛】本題回旋加速器考查電磁場的綜合應(yīng)用：在電場中始終被加速，在磁場中總是勻速圓周運(yùn)動．所以容易讓學(xué)生產(chǎn)生誤解：增加射出的動能由加速電壓與縫間決定．原因是帶電粒子在電場中動能被增加，而在磁場中動能不變5、A【解析】由題圖乙可知，B增大，根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流沿逆時針方向，故電容器上極板帶正電；感應(yīng)電動勢為所以電容器所帶電荷量為選項(xiàng)A正確，BCD錯誤。故選A。6、A【解析】A．伸開右手時，讓磁感線穿過掌心，大拇指所指方向即為運(yùn)動方向，則感應(yīng)電流方向垂直紙面向外，故A正確；B．伸開右手時，讓磁感線穿過掌心，大拇指所指方向即為運(yùn)動方向，則感應(yīng)電流方向應(yīng)沿導(dǎo)線向下，故B錯誤；C．伸開右手時，大拇指所指方向即為運(yùn)動方向，則無感應(yīng)電流，沒有切割磁感線，故C錯誤；D．伸開右手時，讓磁感線穿過掌心，大拇指所指方向即為運(yùn)動方向，則感應(yīng)電流方向垂直紙面向里，故D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、AB【解析】當(dāng)通入如圖所示的電流時，發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)，說明電流周圍存在磁場，即小磁針感知到了電流的磁場，根據(jù)右手螺旋定則可得小磁針的位置的磁場方向是垂直紙面向里，把小磁針移走，磁場仍然客觀存在。故選AB。8、AD【解析】AB．由安培定則可知導(dǎo)體右側(cè)磁場方向垂直紙面向里，然后跟左手定則可知運(yùn)動電子所受洛倫茲力向右，因此電子將向右偏轉(zhuǎn)，洛倫茲力不做功，故其速率不變，故A符合題意，B不符合題意。CD．由右手螺旋定則可知，直導(dǎo)線右側(cè)電場向里，并且離導(dǎo)線越遠(yuǎn)，場強(qiáng)越弱；由左手定則可知，電子向右偏轉(zhuǎn)，根據(jù)，解得：，可知，B越小，半徑越大，故D符合題意，C不符合題意。故選AD。9、ABD【解析】接通開關(guān)S，電容器C要通過A充電，因此A立刻亮，由于充電電流越來越小，當(dāng)充電完畢后，相當(dāng)于斷路，而L對電流變化有阻礙作用，所以通過B的電流逐漸增大，故B逐漸變亮，當(dāng)閉合足夠長時間后，C中無電流，相當(dāng)于斷路，L相當(dāng)于短路，因此A、B一樣亮，故AB正確；當(dāng)S閉合足夠長時間后再斷開，A立刻熄滅，而L產(chǎn)生自感電動勢，且電容器也要對B放電，故B要逐漸熄滅，故C錯誤D正確【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道電感器對電流的變化有阻礙作用，當(dāng)電流增大時，會阻礙電流的增大，當(dāng)電流減小時，會阻礙其減小，注意電容器也要放電10、ACD【解析】A．電流表采用外接法，將會使電阻的測量值偏小，則電阻率的測量值偏小，即ρ測<ρ真，A正確；B．電流表采用外接法，由于電壓表的并聯(lián)引起了電阻絲分流的減小而引起測量誤差，B錯誤；C．由ρ＝可知，I、d、U、l中每一個物理量的測量都會引起ρ的測量誤差，C正確；D．由ρ＝，因式子中的d是平方關(guān)系，可知對實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性影響最大的是直徑d的測量，D正確。故選ACD。分卷II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、①.1:1②.1:2③.1:2【解析】根據(jù)電阻定律得Ra：Rb=1：2，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=BLv得線框電動勢之比Ea：Eb=1：2，兩線框中的電流之比Ia：Ib＝＝1：1，由于線框勻速運(yùn)動，拉力和安培力平衡，故；根據(jù)通過的銅絲橫截面的電量之比；12、①.6.124-6.126②.10.230【解析】[1]．用螺旋測微器測金屬棒直徑為：6mm+0.01mm×12.5=6.125mm；[2]．用20分度游標(biāo)卡尺測金屬棒長度為：10.2cm+0.05mm×6=10.230cm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﹣mgsinθ＝ma解得：a＝1.5m