2024屆上海市莘莊中學物理高二第一學期期末綜合測試模擬試題含解析

2024屆上海市莘莊中學物理高二第一學期期末綜合測試模擬試題注意事項1．考試結(jié)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、一帶電粒子射入固定在O點的點電荷產(chǎn)生的電場中，粒子運動軌跡如圖中虛線abc所示，圖中實線是同心圓弧，表示電場的等勢面，不計重力，其中判斷錯誤的是：()A.此粒子一定受到靜電排斥力的作用；B.粒子在b點電勢能一定大于在a點的電勢能；C.粒子在b點的速度一定大于在a點的速度；D.粒子在a點和c點的加速度大小一定不相等2、如圖所示，三根通電長直導線P、Q、R互相平行且通過正三角形的三個頂點，三條導線中通入的電流大小相等，方向垂直紙面向里；通過直導線產(chǎn)生磁場的磁感應強度B=kI/r,I為通電導線的電流大小，r為距通電導線的垂直距離，k為常量；則通電導線R受到的磁場力的方向是A.垂直R，指向y軸正方向B.垂直R，指向y軸負方向C.垂直R，指向x軸正方向D.垂直R，指向x軸負方向3、如圖所示，三根平行長直導線，分別垂直地通過一等腰直角三角形的三個頂點，三根導線中電流方向相同，A、B兩導線中的電流大小相同，已知導線A在斜邊中點O處所產(chǎn)生的磁感應強度大小為B，導線C在斜邊中點O處所產(chǎn)生的磁感應強度大小為2B.則O處的合磁感應強度的大小和方向為A.大小為B，方向沿OA方向B.大小為2B，方向沿OA方向C.大小為2B，方向沿OB方向D.大小為2B，方向豎直向下4、某同學對四個電阻各進行了一次測量，把每個電阻兩端的電壓和通過它的電流在U-I坐標系中描點，得到了如圖所示的a、b、c、d四個點，其中電阻值最大的是A.a點對應的電阻B.b點對應的電阻C.c點對應的電阻D.d點對應的電阻5、使兩個完全相同的金屬小球(均可視為點電荷)分別帶上－3Q和＋5Q的電荷后，將它們固定在相距為a的兩點，它們之間庫侖力的大小為F1.現(xiàn)用絕緣工具使兩小球相互接觸后，再將它們固定在相距為2a的兩點，它們之間庫侖力的大小為F2.則F1與F2之比為A.2∶1 B.4∶1 C.16∶1 D.60∶16、如圖所示，一有限范圍的勻強磁場的寬度為d，將一邊長為l的正方形導線框由磁場邊緣以速度v勻速地通過磁場區(qū)域，若d>l，則在線框通過磁場區(qū)域的過程中，不產(chǎn)生感應電流的時間為()A. B.C. D.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、如圖所示是研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實驗裝置，下列說法正確的是A.實驗中，只將b極板向上平移，指針張角變小B.實驗中，只將b極板向右靠近，指針張角變小C.實驗中，只要極板間插入有機玻璃，指針張角變小D.實驗中，增加極板帶電量，指針張角增大，電容增大8、如圖所示，一個由電池、電阻R、開關(guān)S與平行板電容器組成的串聯(lián)電路，開關(guān)閉合。在增大電容器兩極板間距離的過程中（）A.電容器的電容變小B.電容器兩極板間場強不變C.電容器兩極板間電壓增大D.電阻R中有從a流向b的電流9、如圖所示，以直角三角形AOC為邊界的有界勻強磁場區(qū)域，磁感應強度為B，∠A＝60°，AO＝L，在O點放置一個粒子源，同時向磁場內(nèi)各個方向均勻發(fā)射某種帶正電的粒子（不計重力作用和粒子間的相互作用），粒子的比荷為，發(fā)射速度大小都為v0，且滿足。對于粒子進入磁場后的運動，下列說法正確的是（）A.一定有粒子打到C點B.與OC邊的夾角為θ＝30°飛入的粒子在磁場中運動時間最長C.從OC邊飛出的粒子數(shù)與從AC邊飛出的粒子數(shù)之比為1:2D.在AC邊界上有粒子射出的區(qū)域長度大于L10、如圖甲所示為電場中的一條電場線，在電場線上建立坐標軸，則坐標軸上0~x2間各點的電勢分布如圖乙所示，則（）A.在0~x2間，場強方向沒有發(fā)生變化B.0~x2間，場強先減小后增大C.若一負電荷從O點運動到x2點，電勢能逐漸減小D.從O點由靜止釋放一僅受電場力作用的正電荷，則該電荷在0~x2間一直做加速運動三、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）在原子反應堆中抽動液態(tài)金屬或在醫(yī)療器械中抽動血液等導電液體時，由于不允許傳動的機械部分與這些液體相接觸，常使用一種電磁泵，如圖所示為這種電磁泵的結(jié)構(gòu)．將導管放入磁場中，當電流通過導電液體時，這種液體即被驅(qū)動，如果導管截面積為a·h，磁場寬度為l，磁感應強度為B，液體穿過磁場區(qū)域的電流為I，則液體所受的驅(qū)動力為______，驅(qū)動力造成的壓強差為______12．（12分）用半徑相同的兩小球A、B的碰撞驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示，斜槽與水平槽圓滑連接．實驗時先不放B球，使A球從斜槽上某一固定點C由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡．再把B球靜置于水平槽前端邊緣處，讓A球仍從C處由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自的痕跡．記錄紙上的O點是重垂線所指的位置，若測得各落點痕跡到O點的距離分別用OM、OP、ON表示，并知A、B兩球的質(zhì)量分別為mA和mB，（且mA>mB，）則碰撞前后系統(tǒng)動量守恒滿足的表達式為_____________________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）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(zhì)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(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L15．（12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(zhì)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的大小；（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

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、C【解析】電場線與等勢面垂直．電場線密的地方電場的強度大，電場線疏的地方電場的強度小，沿電場線的方向，電勢降低，電場力做正功，電勢能減小，電場力做負功，電勢能增加；【詳解】A、曲線運動的合力指向曲線的內(nèi)側(cè)，根據(jù)軌跡彎曲方向判斷出，粒子在a→b→c的過程中，一直受靜電斥力作用，故A正確；B、粒子由a到b，電場力做負功，所以粒子的電勢能增加，所以b點的電勢能一定大于在a點的電勢能，故B正確；C、根據(jù)動能定理，粒子由a到b，電場力做負功，動能減少，故粒子在b點的速度一定小于在a點的速度，故C錯誤；D、c點和a點在不同一個等勢面上，由于C點靠近在O點的點電荷，電場線密集，故C點電場強度大，電場力大，故粒子在C點的加速度大，故D正確；錯誤的故選C【點睛】關(guān)鍵要根據(jù)彎曲的方向判斷出帶電粒子所受電場力方向，確定是排斥力還是吸引力．由動能定理分析動能和電勢能的變化是常用的思路2、B【解析】R所在處的磁場是由P與Q中的電流產(chǎn)生的，由安培定則判斷出R處磁場的方向，然后由左手定則判斷出R中電流所示安培力的方向【詳解】由安培定則可知，通電指導線P、Q在R處產(chǎn)生的合磁場方向水平向右，即沿X軸正方向，則R處的磁場方向沿X軸正方向；由左手定則可知，通電直導線R所受安培力垂直于R指向Y軸負方向，B正確3、B【解析】由題意可知，AB兩根通電導線在O點產(chǎn)生的磁感應強度大小相等，方向相反，則電流A與B在O處的合磁感應強度為零，則O點的磁感應強度等于導線C在斜邊中點O處所產(chǎn)生的磁場的磁感強度，大小為2B；依據(jù)右手螺旋定則可知，在O處電流C產(chǎn)生的磁感應強度的方向沿OA方向；A．大小為B，方向沿OA方向，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．大小為2B，方向沿OA方向，與結(jié)論相符，選項B正確；C．大小為2B，方向沿OB方向，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．大小為2B，方向豎直向下，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選B。4、A【解析】根據(jù)R=U/I可知，某點與原點連線的斜率越大，則電阻越大，由圖像可知a點與原點連線的斜率最大，電阻最大；A．a(chǎn)點對應的電阻，與結(jié)論相符，選項A正確；B．b點對應的電阻，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．c點對應的電阻，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．d點對應的電阻，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選A.5、D【解析】開始時由庫侖定律得：；現(xiàn)用絕緣工具使兩小球相互接觸后，各自帶電Q，因此此時：；聯(lián)立得：F2=F1，則F1與F2之比為60：1，故選D.6、B【解析】如圖所示，從線框完全進入直到右邊開始離開磁場區(qū)域，線框中的磁通量就不再發(fā)生變化，故線圈中沒有感應電流的距離為d-l；因?qū)Ь€框做勻速運動，故不產(chǎn)生感應電流的時間；故選B.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、BC【解析】A．只將b極板向上平移，極板正對面積減小，電容變小，電荷量不變，極板間電勢差變大，指針張角變大，A錯誤；B．只將b極板向右靠近，極板間距離變小，電容變大，電荷量不變，極板間電勢差變小，指針張角變小，B正確；C．只要極板間插入有機玻璃，電容變大，電荷量不變，極板間電勢差變小，指針張角變小，C正確；D．增加極板帶電量，電容不變，極板間電勢差變大，指針張角增大，D錯誤；故選BC。8、AD【解析】A．由可知，d增大C變小，A正確；BC．始終與電源相連U不變，由可知，d增大E變小，BC錯誤；D．由可知，Q減小，電容器放電，上極板充入的正電荷通過電阻流出，故電阻R中有從a流向b的電流，D正確。故選AD。9、AD【解析】A．由公式，可知粒子的運動半徑r=2L，因CO=L因此當即入射時，粒子恰好從C點飛出，故A正確；B．由弦長越長，運動時間越長可知，粒子從C點射出，時，粒子在磁場中運動時間最長，故B錯誤；C．因，則從AC邊上射出的粒子的入射角范圍大于60°，可知從OC邊飛出的粒子數(shù)與從AC邊飛出的粒子數(shù)之比為小于1:2，故C錯誤；D．根據(jù)圖所示，若垂直AC邊射出，射出區(qū)域長度為1.5L，因此在AC邊界上有粒子射出的區(qū)域長度會大于L，故D正確。故選AD。10、AD【解析】A．φ-x圖象的切線斜率表示電場強度，故在0~x2間，場強方向沒有發(fā)生變化，故A正確；B．φ-x圖象的切線斜率表示電場強度，在0~x2間，斜率先變大后變小，故場強先增大后減小，故B錯誤；C．由圖看出，在0~x2間，電勢逐漸降低，負電荷在電勢低的地方電勢能高，若一負電荷從O點運動到x2點，電勢能逐漸升高。故C錯誤；D．從O點靜止釋放一僅受電場力作用的正電荷，受到的電場力方向與速度方向相同，做加速運動，即該電荷在O～x2間一直做加速運動。故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.【解析】將原圖的立體圖改畫成從正面看的側(cè)視圖，如圖所示，根據(jù)左手定則判斷出電流受力方向向右：F=BIh；依據(jù)壓強公式，；12、mAOP=mAOM+mBON【解析】結(jié)合平拋運動的規(guī)律，抓住時間相等，結(jié)合平拋運動的初速度和水平位移成正比，得出動量守恒的表達式【詳解】A球不碰撞時，做平拋運動落在P點，與B碰撞后，B落在N點，A落在M點，平拋運動的時間相等，可知平拋運動的初速度正比于水平位移，根據(jù)動量守恒知，，即，可知成立的表達式為四