2023-2024學(xué)年上海市松江重點中學(xué)高二（上）期末物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學(xué)年上海市松江重點中學(xué)高二（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共12小題，共40分。1.發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場的科學(xué)家是(

)A.庫侖 B.奧斯特 C.密立根 D.法拉第2.關(guān)于點電荷的說法中，正確的是(

)A.只有體積很小的帶電體，才能看作點電荷

B.體積很大的帶電體，一定不能看作點電荷

C.任何形狀的帶電體，在一定條件下都可以看作點電荷

D.只有球形的帶電體，才能看作點電荷3.下列式子不屬于比值法定義物理量的是(

)A.a=Fm B.E=Fq4.如圖所示，小車與木箱緊挨著靜止在光滑的水平冰面上，現(xiàn)有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱。關(guān)于上述過程，下列說法中正確的是(

)

A.男孩和木箱組成的系統(tǒng)動量守恒

B.小車與木箱組成的系統(tǒng)動量守恒

C.男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動量守恒

D.木箱的動量增量與男孩、小車的總動量增量大小不相等5.如圖，2s內(nèi)通過金屬導(dǎo)體某截面S的電子總電荷量為5C，則該導(dǎo)線中電流強度的大小和方向分別為(

)A.2.5A，向右 B.10A，向右 C.2.5A，向左 6.如圖所示平面內(nèi)，在通有圖示方向電流Ⅰ的長直導(dǎo)線右側(cè)，固定一矩形金屬線框abcd，ad邊與導(dǎo)線平行。調(diào)節(jié)電流Ⅰ使得空間各點的磁感應(yīng)強度隨時間均勻增加，則A.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為

a→b→c→d→a

B.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐漸增大

7.如圖所示，一帶電粒子從a運動到b，徑跡如虛線所示，下列說法錯誤的是(

)A.粒子帶負電

B.粒子的加速度不斷減小

C.粒子在a點時電勢能小于在b點時的電勢能

D.粒子在a點的動能比b處大

8.如圖所示，兩個單匝線圈ab的半徑分別為r和2r。圓形勻強磁場B的邊緣恰好與a線圈重合，則穿過ab兩線圈的磁通量之比為(

)A.2：1

B.1：1

C.1：4

D.4：1

9.在光滑水平地面上放置一輛小車，車上放置有木盆，在車與木盆以共同的速度向右運動時，有雨滴以極小的速度豎直落入木盆中而不濺出，如圖所示，則在雨滴落入木盆的過程中，小車速度將(

)

A.保持不變 B.變大 C.變小 D.不能確定10.如圖所示，有兩根和水平方向成α角的光滑平行的金屬軌道，上端接有可變電阻R，下端足夠長，空間有垂直于軌道平面的勻強磁場，磁感強度為B，一根質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下．經(jīng)過足夠長的時間，金屬桿的速度趨近于一個最大速度vm，則(

)

A.如果B增大，vm將變大 B.如果α變大，vm將變大

C.如果R變小，vm將變大 D.如果m11.如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場，三個質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c，以不同的速率對準圓心O沿著AO方向射入磁場，其運動軌跡如圖、若帶電粒子只受磁場力的作用，則下列說法正確的是(

)A.三個粒子都帶負電荷 B.c粒子運動速率最小

C.c粒子在磁場中運動時間最短 D.它們做圓周運動的周期T12.在如圖所示的電路中，E為電源，其內(nèi)阻為r，L為小燈泡(其燈絲電阻可視為不變)，R1、R2為定值電阻，R3為光敏電阻，其阻值大小隨所受照射光強度的增大而減小，V為理想電壓表.若將照射R3的光的強度減弱，則

A.小燈泡消耗的功率變小 B.電壓表的示數(shù)變大

C.通過R2的電流變小 D.燈泡L二、填空題：本大題共5小題，共20分。13.質(zhì)量為2kg的小球沿光滑水平面以4m/s的速度沖向墻壁，又以4m/s的速度反向彈回，此過程中小球的合力沖量的大小為14.在如圖所示的電場中，A點的電勢φA=15V，B點的電勢φB=10V，則A、B兩點的電勢差UAB=______V?，F(xiàn)把電量為q

15.勻強磁場中有一段長為0.2m的直導(dǎo)線，它與磁場方向垂直，當(dāng)通過3A的電流時，受到6.0×10?2N的磁場力，則磁場的磁感應(yīng)強度是16.學(xué)習(xí)楞次定律的時候，老師往往會做如下圖所示的實驗。圖中，a、b都是很輕的鋁環(huán)，環(huán)a是閉合的，環(huán)b是不閉合的。a、b環(huán)都固定在一根可以繞O點自由轉(zhuǎn)動的水平細桿上，開始時整個裝置靜止。當(dāng)條形磁鐵N極垂直a環(huán)靠近a時，a環(huán)將______；當(dāng)條形磁鐵N極垂直b環(huán)靠近b時，b環(huán)將_______。(選填“靠近磁鐵”、“遠離磁鐵”或“靜止不動”)

17.如圖所示，在光滑的水平面上有A和B兩小車，質(zhì)量分別為m1、m2，A車上有一質(zhì)量為m3的人，開始時兩車和人均靜止．現(xiàn)人以速度v0向右跳上B車，并與B車保持相對靜止，則人跳離A車后，A車的速度大小為______；人跳上B車后，A、B兩車的速度大小之比為______三、實驗題：本大題共1小題，共10分。18.“用DIS測定電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗電路如圖(a)所示，其中R1為定值電阻，R為滑動變阻器．

(1)下列關(guān)于圖(a)電路的說法中正確的有______

(A)甲為電壓傳感器，R的作用是保護電路

(B)甲為電壓傳感器，R1的作用是保護電路

(C)乙為電壓傳感器，R的作用是保護電路

(D)乙為電壓傳感器，R1的作用是保護電路

(2)實驗測得電池①的路端電壓U與電流I的擬合曲線如圖(b)中①圖線所示，由此得到電池①的電源電動勢E1=______V，內(nèi)阻r1=______Ω；

(3)改用電池②，重復(fù)上述實驗方法，得到圖(四、簡答題：本大題共2小題，共20分。19.如圖所示，在豎直平行光滑導(dǎo)電導(dǎo)軌上端接一阻值為R的電阻，導(dǎo)軌間距為l，電阻不計，導(dǎo)軌上套有一根金屬棒ab，其電阻為R2，質(zhì)量為m，空間有勻強磁場，方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度為B，求：

(1)ab棒下落的最大速度；

(

20.質(zhì)量為M=40kg的平板車置于光滑的水平地面上，車上有一質(zhì)量為m=50kg的人，初始時人和車都靜止?，F(xiàn)在人以v0=2m五、計算題：本大題共1小題，共10分。21.如圖所示，水平放置的平行金屬板長為L，上級板MM′帶正電、下極板NN′帶負電。在平行金屬板右側(cè)區(qū)域有垂直紙面向里的勻強磁場。一個質(zhì)量為m、電量為q的帶正電的粒子，從上板左側(cè)邊緣M處以水平速度v0射入電場，從下板邊緣N′射出后進入磁場區(qū)域，再以2v0的速度從上板邊緣M′返回電場區(qū)域，粒子落到金屬板上不反彈，不計粒子重力，忽略粒子所帶電荷對極板內(nèi)電場的影響。求：

答案和解析1.【答案】B

【解析】解：丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，證明電流周圍存在磁場，故ACD錯誤，B正確；

故選：B。

根據(jù)物理學(xué)史分析判斷。

該題考查物理學(xué)史，解題關(guān)鍵掌握奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)。2.【答案】C

【解析】解：如果帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以至于帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響很小，就可以忽略形狀、大小等次要因素，只保留對問題有關(guān)鍵作用的電荷量，帶電體就能看成點電荷。所以帶電體能否看作點電荷，不取決于帶電體的大小和形狀，而取決于它們的大小、形狀與距離相比能否忽略。故ABD錯誤，C正確。

故選：C。

點電荷是靜電學(xué)中的一個理想模型，當(dāng)帶電體之間的距離遠大于帶電體本身的尺寸，以至于帶電體本身的大小和形狀對帶電體間的作用力影響可忽略不計時，帶電體就可以看成點電荷。

如果在研究的問題中，帶電體的形狀、大小以及電荷分布可以忽略不計，才可以看成點電荷。本題關(guān)鍵是對帶電體可看成點電荷條件的理解。3.【答案】A

【解析】解：A、根據(jù)牛頓第二定律，可知加速度a與合外力成正比，與質(zhì)量成反比，所以公式a=Fm不屬于比值定義法，故A錯誤；

B、某點的電場強度E由電場本身決定，所以電場強度公式E=Fq屬于比值定義法，故B正確；

C、磁感應(yīng)強度與在磁場中的電流元無關(guān)，B=FIL運用的是比值定義法，故C正確；

D、電阻R與電壓及電流無關(guān)，所以電阻公式R=UI4.【答案】C

【解析】【分析】

男孩、小車、木箱組成的系統(tǒng)合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，根據(jù)動量守恒定律進行分析。

本題考查了判斷系統(tǒng)動量是否守恒，知道動量守恒的條件、明確研究對象即可正確解題。

【解答】

ABC.男孩、小車、木箱組成的系統(tǒng)合外力為零，男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動量守恒，男孩和木箱組成的系統(tǒng)動量不守恒，小車與木箱組成的系統(tǒng)動量也不守恒，故AB錯誤，C正確；

D.5.【答案】C

【解析】解：電子帶負電，電流方向與負電荷定向移動方向相反，所以電流向左；

電流大小I=qt=52A=2.5A，故C正確，6.【答案】D

【解析】解：A、根據(jù)右手螺旋定則可知，線框處于垂直紙面向里的磁場中，且空間各點的磁感應(yīng)強度隨時間均勻增加，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向為逆時針，即a→d→c→b→a，故A錯誤；

B、空間各點的磁感應(yīng)強度隨時間均勻增加，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=nΔBΔtS可知，感應(yīng)電流恒定不變，故B錯誤；

C、線框ad邊所受安培力F=BIL，因為B在隨時間均勻增加，所以線框ad邊所受的安培力變大，故C錯誤；

D、通電導(dǎo)線周圍磁場不是均勻磁場，離導(dǎo)線越近，磁場越強，所以線框中a7.【答案】A

【解析】解：A.因電場方向未知，所以無法判定粒子的電性，故A正確；

CD.由軌跡可知所受電場力指向軌跡內(nèi)測，可知從a到b電場力做負功，電勢能增大，動能減小，所以粒子在a點時電勢能小于在b點時的電勢能，粒子在a點的動能比b處大，故CD錯誤。

B.粒子從a到b，電場線越來越疏，故電場強度越來越小，所受電場力減小，加速度變小，故B錯誤；

故選：A。

只知電場力的方向，場強的方向不知，則不能判斷粒子的電性，軌跡，受力方向已知，則由a到b8.【答案】B

【解析】解：由于線圈平面與磁場方向垂直，故穿過該面的磁通量為：Φ=BS，半徑為r的虛線范圍內(nèi)有勻強磁場，所以磁場的區(qū)域面積為：S=πr2

結(jié)合圖可知，穿過兩個線圈的磁感線的條數(shù)是相等的，所以磁通量都是：Φ=πBr2.與線圈的大小無關(guān)，故B正確，ACD錯誤；

故選：B。

在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，有一個面積為S且與磁場方向垂直的平面，磁感應(yīng)強度B與面積S9.【答案】C

【解析】解：雨滴落入木盆的過程中，小車、木盆、雨滴組成的系統(tǒng)水平方向滿足動量守恒

設(shè)小車、木盆的總質(zhì)量為M，雨滴的質(zhì)量為m，設(shè)向右方向為正方向

由動量守恒定律得Mv=(M+m)v共

解得v共=MvM+m10.【答案】B

【解析】解：金屬桿受重力、支持力、安培力，開始時重力沿斜面的分力大于安培力，所以金屬桿做加速運動。

隨著速度的增加，安培力在增大，所以金屬桿加速度逐漸減小，當(dāng)加速度減小到零，速度最大。

當(dāng)加速度為零時，速度最大。有mgsinα=BIL，

I=BLVmR

vm=mgsinα?RB2L2

A、如果B增大，vm將變小，故A錯誤。

B、如果α變大，vm11.【答案】C

【解析】解：A、三個帶電粒子均向上偏轉(zhuǎn)，射入磁場時所受的洛倫茲力均向上，根據(jù)左手定則判斷得知：三個粒子都帶正電荷。故A錯誤；

B、粒子在磁場中做勻速圓周運動時，由洛倫茲力提供向心力，根據(jù)qvB=mv2r，可得：r=mvqB，則可知三個帶電粒子的質(zhì)量、電荷量相同，在同一個磁場中，當(dāng)速度越大時、軌道半徑越大，則由圖知，a粒子的軌跡半徑最小，c粒子的軌跡半徑最大，則a粒子速率最小，c粒子速率最大，故B錯誤；

CD、三個帶電粒子的質(zhì)量和電荷量都相同，由粒子運動的周期T=2πrv=2πmqB及t=θ2πT12.【答案】A

【解析】解：B、將照射R3的光的強度減弱，R3的阻值增大，電路中的總電阻增大，由閉合電路歐姆定律可知干路中電流減小，故R1兩端的電壓減小，電壓表示數(shù)減小，故B錯誤；

ACD、因干路中電流減小，根據(jù)U=E?Ir可知，電源的內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，同時R1兩端的電壓減小，故并聯(lián)電路部分電壓增大，則流過R2的電流變大，流過小燈泡的電流變小，小燈泡L消耗的功率變小，則小燈泡L變暗，故A正確，CD錯誤。13.【答案】16

0

【解析】解：規(guī)定原來的運動方向為正方向，根據(jù)動量定理有

I=?mv?mv

代入數(shù)據(jù)解得I=?16N?s，則合力沖量的大小為16N?14.【答案】5

?2.5【解析】解：A點電勢為：φA=15V，B點電勢為：φB=10V，

則AB間的電勢差為：

UAB=φA?φB=15V?10V=5V

15.【答案】0.1

0.1

【解析】解：由題，通電導(dǎo)線與磁場垂直，則磁場的磁感應(yīng)強度為B=FIL=6×10?23×0.2T=0.116.【答案】遠離磁鐵

靜止不動

【解析】解：當(dāng)條形磁鐵N極垂直a環(huán)靠近a時，穿過a環(huán)的磁通量增加，a環(huán)閉合產(chǎn)生感應(yīng)電流，磁鐵對a環(huán)產(chǎn)生安培力，阻礙兩者相對運動，a環(huán)將遠離磁鐵．

當(dāng)條形磁鐵N極垂直b環(huán)靠近b時，b環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，磁鐵對b環(huán)沒有安培力作用，b環(huán)將靜止不動．

故本題答案是：遠離磁鐵；靜止不動．

當(dāng)條形磁鐵N極垂直a環(huán)靠近a時，穿過a環(huán)的磁通量增加，a環(huán)閉合產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律判斷a環(huán)的運動情況．

當(dāng)條形磁鐵N極垂直b環(huán)靠近b時，b環(huán)不閉合，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)有無安培力判斷b環(huán)的運動情況．

本題也可以根據(jù)楞次定律的另一種表述：感應(yīng)電流的磁場總要阻礙導(dǎo)體與磁體間的相對運動來直接判斷．17.【答案】m3m1【解析】解：以人和A車為系統(tǒng)，規(guī)定向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律得

0=m3v0+m1v1，

解得：v1=?m3v0m1，可知方向向左．

所以A車的速度大小為m3v0m1．

以人和B車為系統(tǒng)，規(guī)定向右為正方向，有：

m3v0=(m3+m2)v2，18.【答案】(1)D；(2)6.0，【解析】【分析】

(1)明確測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗原理，知道電壓表和電流表的正確接法以及電阻的作用即可求解；

(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律以及圖象進行分析，從而求出電動勢和內(nèi)電阻；

(3)分析兩圖象的性質(zhì)，明確要想使同一電阻功率相同，則兩電源的輸出電壓和電流必須相同，從而只能是兩圖象的交點，由歐姆定律可求得電阻大小，根據(jù)效率公式即可求得效率．

本題考查測量電源的電動勢和內(nèi)電阻的實驗，要注意明確實驗原理，掌握實驗中數(shù)據(jù)處理的基本方法才能準確求解．

【解答】

解：(1)根據(jù)測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗原理可知，滑動變阻器應(yīng)與電流傳感器串聯(lián)后與電壓表并聯(lián)，從而電壓表測量路端電壓，電流表測量電路中電流，故甲為電流傳感器、乙為電壓傳感器；滑動變阻器R起到調(diào)節(jié)電流作用，R1起保護電路作用，故D正確AB