上海市青浦一中2024年物理高二上期末經(jīng)典模擬試題含解析

上海市青浦一中2024年物理高二上期末經(jīng)典模擬試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫(xiě)在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫(xiě)在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫(xiě)在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、某興趣小組為探究測(cè)定電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方法，在實(shí)驗(yàn)精度要求不高的情況下，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：在一根南北方向放置的直導(dǎo)線的正下方A處放一個(gè)羅盤．導(dǎo)線沒(méi)有通電時(shí)羅盤的指針（小磁針的N極）指向北方；當(dāng)給導(dǎo)線通入電流時(shí)，發(fā)現(xiàn)羅盤的指針偏轉(zhuǎn)一定角度，根據(jù)偏轉(zhuǎn)角度即可測(cè)定電流磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度．現(xiàn)已知此地的地磁場(chǎng)水平分量B地=5.0×10－5T，通電后羅盤指針停在北偏東60°的位置，如圖所示．由此得出該通電直導(dǎo)線在A處產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）A.5.0×10-5T B.l.0×10-4TC.8.66×10-5T D.7.07×10-5T2、在如圖所示的電場(chǎng)中的P點(diǎn)放置一負(fù)電荷，由靜止釋放后，其受到的電場(chǎng)力越來(lái)越大的是圖中的A. B.C. D.3、如圖所示，一個(gè)由導(dǎo)體做成的矩形線圈，以恒定速率v運(yùn)動(dòng)，從無(wú)場(chǎng)區(qū)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)(磁場(chǎng)寬度大于bc間距)，然后出來(lái)，若取逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)楦袘?yīng)電流的正方向，那么下圖中正確地表示回路中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化關(guān)系的圖像是()A. B.C. D.4、一個(gè)質(zhì)子（）和個(gè)粒子（）沿垂直于磁感線方向從同一點(diǎn)射入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在磁場(chǎng)中速度分別為v1、v2，運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為t1、t2.若它們?cè)诖艌?chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡是重合的，如圖所示，下列正確的是（）A.時(shí)間之比為1∶2，速度之比為1∶2 B.時(shí)間之比為2∶1，速度之比為1∶2C.時(shí)間之比為1∶2，速度之比為2∶1 D.時(shí)間之比為2∶1，速度之比為2∶15、如圖，電荷量分別為＋q和－q(q>0)的點(diǎn)電荷固定在正四面體的兩個(gè)頂點(diǎn)A、B上，C、D是正四面體的另外兩個(gè)頂點(diǎn)。則（）A.A、B連線中點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零B.C、D兩點(diǎn)的電勢(shì)相等C.C、D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向不同D.將正電荷從AC邊中點(diǎn)移到BC邊中點(diǎn)，電勢(shì)能增加6、如圖所示，電解池內(nèi)有一價(jià)離子的電解液，時(shí)間t內(nèi)通過(guò)溶液內(nèi)截面S的正離子數(shù)是n1，負(fù)離子數(shù)是n2，設(shè)元電荷為e，以下解釋中正確的是A.正離子定向移動(dòng)形成電流方向從A→B，負(fù)離子定向移動(dòng)形成電流方向從B→AB.溶液內(nèi)正負(fù)離子向相反方向移動(dòng)，電流抵消C.溶液內(nèi)電流方向從A到B，電流I＝D.溶液內(nèi)電流方向從A到B，電流I＝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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，abcd為水平放置的平行“匸”形光滑金屬導(dǎo)軌，間距為l，導(dǎo)軌間有垂直與導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。已知金屬桿MN傾斜放置，與導(dǎo)軌成角，單位長(zhǎng)度的電阻為r，保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動(dòng)金屬桿滑動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)軌接觸良好。則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A.電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為B.電路中感應(yīng)電流的大小為C.金屬桿所受安培力的大小為D.金屬桿的熱功率為8、質(zhì)量和電量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經(jīng)小孔垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，帶電粒子僅受洛倫茲力的作用，運(yùn)行的半圓軌跡如圖中虛線所示，下列表述正確的是（）A.M帶負(fù)電，N帶正電B.M的速度率小于N的速率C.洛倫茲力對(duì)M、N不做功D.M的運(yùn)行時(shí)間大于N的運(yùn)行時(shí)間9、含有理想變壓器的電路如圖所示，L1、L2、L3為“24V，2W”的燈泡，V為理想交流電壓表，a、b端接正弦交流電壓源（輸出電壓的有效值恒定）。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，燈泡均正常發(fā)光。下列說(shuō)法正確的是（）A.變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶2B.電壓表的示數(shù)為72VC.變壓器的輸入功率為8WD.若在副線圈上再并聯(lián)一個(gè)相同的燈泡，燈泡L1可能會(huì)燒毀10、如圖所示，固定的水平長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有電流I，矩形金屬線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，線框位于導(dǎo)線下方，且線框的一邊與導(dǎo)線平行，當(dāng)線框被移動(dòng)時(shí)，關(guān)于穿過(guò)線框的磁通量的變化情況，下列說(shuō)法正確的有A.當(dāng)線框水平向左移動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量變小B.當(dāng)線框水平向右移動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量不變C.當(dāng)線框豎直向下移動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量變小D.當(dāng)線框豎直向下移動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量不變?nèi)?、?shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）某實(shí)驗(yàn)小組為了測(cè)定某一標(biāo)準(zhǔn)圓柱形導(dǎo)體的電阻率，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①首先用多用電表進(jìn)行了電阻測(cè)量，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：A.把選擇開(kāi)關(guān)扳到“×10”歐姆擋上B.把表筆插入測(cè)試插孔中，先把兩根表筆相接觸，旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在電阻刻度的零位上C.把兩根表筆分別與圓柱形導(dǎo)體的兩端相接，發(fā)現(xiàn)這時(shí)指針偏轉(zhuǎn)較大D.換用“×100”的歐姆擋進(jìn)行測(cè)量，隨即記下歐姆數(shù)值；E.把表筆從測(cè)試筆插孔中拔出后，將選擇開(kāi)關(guān)旋至OFF，把多用電表放回原處上述實(shí)驗(yàn)中有二處操作錯(cuò)誤：錯(cuò)誤一：____________________________________________錯(cuò)誤二：____________________________________________②為使實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確，又采用伏安法進(jìn)行了電阻測(cè)量，如圖兩個(gè)電路方案中，應(yīng)選擇圖_______________.用實(shí)驗(yàn)中讀取電壓表和電流表的示數(shù)U、I和已知圓柱形導(dǎo)體的長(zhǎng)度L和直徑d，計(jì)算電阻率的表達(dá)式為_(kāi)__________。（字母表示）12．（12分）一細(xì)而均勻的導(dǎo)電材料，截面為圓柱體，如圖所示，此材料長(zhǎng)約5cm，電阻約為100Ω，欲測(cè)量這種材料的電阻率ρ．現(xiàn)提供以下實(shí)驗(yàn)器材A．游標(biāo)卡尺；B.螺旋測(cè)微器；C.電流表A1（量程50mA，內(nèi)阻r1=100Ω）；D.電流表A2（量程100mA，內(nèi)阻r2約為40Ω）；E.電壓表V（量程15V，內(nèi)阻約為3000Ω）；F.滑動(dòng)變阻器R1（0～10Ω，額定電流2A）；G.直流電源E（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻很?。?；H.上述導(dǎo)電材料R2（長(zhǎng)約為5cm，電阻約為100Ω）；I.開(kāi)關(guān)一只，導(dǎo)線若干請(qǐng)用上述器材設(shè)計(jì)一個(gè)盡可能精確地測(cè)量該樣品電阻率ρ的實(shí)驗(yàn)方案，回答下列問(wèn)題：（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)得該樣品的長(zhǎng)度如圖所示，其示數(shù)L=_______cm，用螺旋測(cè)微器測(cè)得該樣品的外直徑如圖所示，其示數(shù)D=______mm.（2）在如圖的方框中畫(huà)出設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)明所選擇器材的物理量符號(hào)____（3）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)記錄的物理量有___________、_______________（寫(xiě)出文字表述和字母符號(hào)），用已知的物理量和所測(cè)得的物理量的符號(hào)表示這種材料的電阻率為ρ=_____四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)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(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，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）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)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(shí)，軌道受到的壓力大小15．（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)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(chǎng).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(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫(huà)出）．求P、Q之間的距離L

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解題分析】本題考查了磁場(chǎng)合成，小磁針后來(lái)的指向?yàn)楹洗艌?chǎng)方向，因此根據(jù)平行四邊形定則，已知某個(gè)磁場(chǎng)大小和方向與合磁場(chǎng)方向，可以求出另一個(gè)磁場(chǎng)大?。弧绢}目詳解】各個(gè)分磁場(chǎng)與合磁場(chǎng)關(guān)系如圖所示：地磁場(chǎng)水平分量，所以根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系可得：即有：，故ABD錯(cuò)誤，C正確【題目點(diǎn)撥】物理中力、電場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)強(qiáng)度等均為矢量，在合成時(shí)遵循平行四邊形定則，因此要熟練應(yīng)用平行四邊形定則進(jìn)行矢量的合成2、A【解題分析】負(fù)電荷受電場(chǎng)力水平向左，使其從靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，要使加速度逐漸增大，也就是所受電場(chǎng)力增大，電場(chǎng)線變密．從圖中看出在水平向左的方向上，A圖中電場(chǎng)強(qiáng)度增大；B圖中電場(chǎng)強(qiáng)度減小；C圖中電場(chǎng)強(qiáng)度不變；D圖中電場(chǎng)強(qiáng)度減小A、A項(xiàng)與上述分析結(jié)論相符，故A正確；B、B項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故B錯(cuò)誤；C、C項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故C錯(cuò)誤；D、D項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故D錯(cuò)誤3、C【解題分析】由楞次定律判斷可知，線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，為正值；線圈穿出磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，為?fù)值，電流為：，由于B、L、v、R不變，線圈進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流的大小不變；線圈完全在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁通量不變，沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故C正確，ABD錯(cuò)誤4、C【解題分析】粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期：因?yàn)锽為定值，兩粒子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角相同均為半個(gè)周期，所以質(zhì)子與α粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比等于兩粒子的之比，故質(zhì)子與α粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比。由牛頓第二定律得：解得：因B、R相同故選C。5、B【解題分析】A．根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)疊加疊加原理可知，、連線中點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右，因此該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，A錯(cuò)誤；BC．據(jù)題，、是兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，通過(guò)的中垂面是一等勢(shì)面，、在同一等勢(shì)面上，電勢(shì)相等，、兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都與等勢(shì)面垂直，方向指向一側(cè)，方向相同，如圖所示：根據(jù)對(duì)稱性可知，場(chǎng)強(qiáng)大小相等，故、兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)均相同，B正確，C錯(cuò)誤；D．由題，正電荷從邊中點(diǎn)移到邊中點(diǎn)，電勢(shì)降低，根據(jù)：可知電勢(shì)能減小，D錯(cuò)誤。故選B。6、D【解題分析】AB.電荷的定向移動(dòng)形成電流，正電荷的定向移動(dòng)方向是電流方向，由圖示可知，溶液中的正離子從A向B運(yùn)動(dòng)，負(fù)離子從B到A，因此電流方向?yàn)锳→B，不會(huì)相互抵消，故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；CD.溶液中的正離子從A向B運(yùn)動(dòng)，因此電流方向是A→B，電流，故C錯(cuò)誤，D正確二、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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CD【解題分析】A．電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：故A正確，不符合題意。B．電路中感應(yīng)電流的大小為：故B正確，不符合題意。C．金屬桿所受安培力的大小為：故C錯(cuò)誤，符合題意。D．金屬桿的熱功率為：故D錯(cuò)誤，符合題意。故選CD。8、AC【解題分析】由左手定則判斷出M帶正電荷，帶負(fù)電荷；結(jié)合半徑的公式可以判斷出粒子速度的大??；根據(jù)周期的公式可以判斷出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間關(guān)系【題目詳解】A：由左手定則判斷出N帶正電荷，M帶負(fù)電荷，故A正確；B：粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，半徑為：，在質(zhì)量與電量相同的情況下，半徑大說(shuō)明速率大，即M的速率大于N的速率，故B錯(cuò)誤；C：洛倫茲力始終與速度的方向垂直，不做功，故C正確；D：粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半周，即時(shí)間為周期的一半，而周期為，M的運(yùn)行時(shí)間等于N的運(yùn)行時(shí)間，故D錯(cuò)誤9、BD【解題分析】A．每個(gè)燈泡的額定電流則原線圈的電流為I1=副線圈的電流為I2=則變壓器原、副線圈匝數(shù)比為故A錯(cuò)誤；B．變壓器輸出電壓為24V，則根據(jù)匝數(shù)比可得輸入電壓為U1=U2=48V則電壓表讀數(shù)為48V＋24V=72V故B正確；C．變壓器的輸入功率P1=U1I1=4W故C錯(cuò)誤；D．副線圈上再并聯(lián)一個(gè)相同燈泡，則副線圈電流增大，則原線圈電流也增大，超過(guò)額定電流，燈泡L1可能燒毀，故D正確故選BD。10、BC【解題分析】根據(jù)右手螺旋定則判斷出直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)方向，離導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱；當(dāng)線框水平向左或向右移動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量不變，故A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)線框豎直向下移動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量變小，故C正確，D錯(cuò)誤；三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.換用“×100”的歐姆擋，應(yīng)換用換用“×1”的歐姆擋②.換擋后沒(méi)有進(jìn)行歐姆調(diào)零③.乙④.【解題分析】①[1][2]錯(cuò)誤一：用“×10”歐姆擋測(cè)電阻，指針偏轉(zhuǎn)較大，說(shuō)明電阻偏小，應(yīng)該選用較小擋位，即換用“×1”的歐姆檔，換用“×100”的歐姆檔是錯(cuò)誤的；錯(cuò)誤二：歐姆表?yè)Q擋后要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中歐姆表?yè)Q擋后沒(méi)有進(jìn)行歐姆調(diào)零，這是錯(cuò)誤的；②[3][4]題意中電阻較小，要使實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確，由于電阻阻值不太大，所以滿足所以選用電流表的外接法，故選圖乙電路，根據(jù)歐姆定律有根據(jù)電阻定律有聯(lián)立解得12、①.5.015；②.4.700；③.；④.電流表A1的示數(shù)；⑤.電流表A2的示數(shù)；⑥.【解題分析】(1)游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺示數(shù)；螺旋測(cè)微器固定刻度與可動(dòng)刻度示數(shù)之和是螺旋測(cè)微器的示數(shù)(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c實(shí)驗(yàn)所給器材選擇實(shí)驗(yàn)器材，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路(3)根據(jù)歐姆定律與電阻定律求出電阻率的表達(dá)式【題目詳解】(1)由圖示游標(biāo)卡尺可知，其示數(shù)為：50mm+3×0.05mm=50.15mm=5.015cm；由圖示螺旋測(cè)微器可知，其示數(shù)為：4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm(2)電源電動(dòng)勢(shì)為3V，電壓表量程為15V，電壓表量程太大，不能用電壓表測(cè)電壓，可以用已知內(nèi)阻的電流表A1與待測(cè)電阻并聯(lián)測(cè)電壓，用電流表A2測(cè)電流，由于滑動(dòng)變阻器最大阻值遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻阻值，為測(cè)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，電路圖如圖所示：(3)通過(guò)待測(cè)電阻的電流：I=I2-I1，待測(cè)電阻兩端電壓：U=I1r1，待測(cè)電阻阻值：由電阻定律可知解得：電阻率：所以實(shí)驗(yàn)中要記錄的物理量為：電流表A1的示數(shù)，和電流表A2的示數(shù)【題目點(diǎn)撥】本題考查了游標(biāo)卡尺與螺旋測(cè)微器讀數(shù)、設(shè)計(jì)電路圖、求電阻率表達(dá)式，要掌握常用器