2023-2024學年上海市上海大學附屬中學高二物理第一學期期末綜合測試模擬試題含解析

2023-2024學年上海市上海大學附屬中學高二物理第一學期期末綜合測試模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、如圖所示，實線和虛線分別表示振幅和頻率均相同的兩列簡諧橫波的波峰和波谷，此時M點是波峰與波峰的相遇點．設(shè)兩列波的振幅均為A，則A.再過四分之一周期，Q點為振動減弱點B.圖中位于P、N兩處的質(zhì)點正處于平衡位置C.M點為振動加強點，位移始終為2AD.從此刻起，經(jīng)過半個周期，M點的位移為零2、在水平地面上方有正交的勻強電場和勻強磁場，勻強電場方向豎直向下、勻強磁場方向水平向里?，F(xiàn)將一個帶正電的金屬小球從點以初速度水平拋出，小球著地時的速度為，在空中的飛行時間為。若將磁場撤除，其他條件均不變，那么小球著地時的速度為，在空中飛行的時間為，小球所受空氣阻力可忽略不計。則關(guān)于和和的大小比較，以下判斷正確的是（）A. B.C. D.3、一種未知粒子跟靜止的氫原子核正碰，測出碰撞后氫原子核的速度是7v。該未知粒子（速度不變）跟靜止的氮原子核正碰時，測出碰撞后氮原子核的速度是v。已知氫原子核的質(zhì)量是mH，氮原子核的質(zhì)量是14mH，上述碰撞都是彈性碰撞，則下列說法正確的是A.碰撞前后未知粒子的機械能不變B.未知粒子在兩次碰撞前后方向均相反C.未知粒子的質(zhì)量為D.未知粒子可能是α粒子4、下列說法中不正確的是()A.指南針是利用地磁場來指示方向的B.電動機是利用磁場對電流作用來工作的C.地磁場對宇宙射線的阻擋作用各處都相同D.小磁針靜止時，N極所指方向就該點磁場的方向5、關(guān)于公式①P=UI，②P=I2R，③，下列說法正確的是A.公式①適用于任何電路的電功率B.公式②適用于任何電路的電功率C.公式①、②、③均適用于任何電路的電功率D.公式①只適用于純電阻電路電功率6、在研究曲線運動的條件時，某同學做了如圖所示的實驗．未放置磁鐵時，鋼球在水平面上做直線運動，若在鋼球運動路線的旁邊放置一塊磁鐵，鋼球?qū)⒆銮€運動．該實驗說明A.鋼球所受合力為零時也可以做曲線運動B.鋼球所受合力方向與速度方向不在同一條直線上，就會做曲線運動C.鋼球所受合力方向與速度方向在同一條直線上，就會做曲線運動D.鋼球加速度方向與速度方向在同一條直線上，就會做曲線運動二、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、兩根足夠長的光滑導軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R的電阻．將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端，金屬棒和導軌接觸良好，導軌所在平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直，如圖所示．除電阻R外其余電阻不計．現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則A.釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度gB.金屬棒向下運動時，流過電阻R的電流方向為a→bC.金屬棒的速度為v時，所受的按培力大小為F=D.電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少8、沿x軸方向存在一靜電場，電場強度的大小關(guān)于位置的變化規(guī)律如圖所示(圖線為正弦圖線)，則下列說法正確的是()A.Ob兩點的電勢差等于Od兩點的電勢差B.a、c兩點的電勢相等C.電子在O點的電勢能大于電子在c點的電勢能D.正電荷由a點沿x軸運動到c點的過程中，電場力先做負功再做正功9、如圖所示，先后以速度v1和v2勻速把一矩形線圈拉出有界勻強磁場區(qū)域，v1=2v2在先后兩種情況下()A.線圈中的感應(yīng)電流之比為I1∶I2=2∶1B.線圈中的感應(yīng)電流之比為I1∶I2=1∶2C.線圈中產(chǎn)生焦耳熱之比Q1∶Q2=2∶1D.通過線圈某截面的電荷量之比q1∶q2=1∶210、利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測量和自動控制等領(lǐng)域．如圖所示是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強度B垂直于霍爾元件的工作面向下，當元件中通入圖示方向的電流I時，C、D兩側(cè)面會形成一定的電勢差U．下列說法中正確的是A.若C側(cè)面電勢高于D側(cè)面，則元件中形成電流的載流子帶負電B.若C側(cè)面電勢高于D側(cè)面，則元件中形成電流的載流子帶正電C.在地球南、北極上方測地磁場強弱時，元件工作面豎直放置時U最大D.在地球赤道上方測地磁場強弱時，元件工作面豎直放置且與地球經(jīng)線垂直時，U最大三、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）小明利用如圖所示的實驗裝置測量一干電池的電動勢和內(nèi)阻（1）圖中電流表的示數(shù)為__________A（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表和電流表的示數(shù)記錄如下請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在答題卡的方格紙上作出U-I圖線____________________由圖線求得：電動勢E=_________V，內(nèi)阻r=_________________Ω（3）實驗時，小明進行了多次測量，花費了較長時間，測量期間一直保持電路閉合，其實從實驗誤差考慮，這樣的操作不妥，因為__________________________________12．（12分）一輛汽車向西行駛8km后又向南行駛了6km，則這輛汽車通過的路程是___km，通過的位移是______km。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）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(yīng)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L14．（16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(yīng)強度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15．（12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

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、B【解析】A．由圖知Q點是波谷和波谷疊加，正處在波谷，故A錯誤；B．P、N兩點是波谷和波峰疊加，位移始終為零，即處于平衡位置，故B正確；C．由圖可知M點為波峰與波峰相遇，振動的加強點，其振幅為2A，但并不是位移始終為2A，故C正確；D．M點為波峰與波峰相遇，半個周期后為波谷與波谷相遇，M點處于波谷，位移為，故D錯誤2、C【解析】因為洛倫茲力對小球永遠不做功，則根據(jù)動能定理，磁場存在與否，重力和電場力對小球做功相同，由得小球著地時的速率都應(yīng)該是相等的，即存在磁場時，小球就要受到向右上方的洛倫茲力，有豎直向上的分力，由得小球在豎直方向的加速度小于沒有磁場時的加速度，在空中飛行的時間要更長些，即故C正確，ABD錯誤。故選C。3、C【解析】A．碰撞過程中末知粒子將一部分能量轉(zhuǎn)移到與其相碰的粒子上，所以機械能減小，故A錯誤；BCD．碰撞過程中由動量守恒和能量守恒得解得同理可知，聯(lián)立解得碰撞后未知粒子的速度說明未知粒子沒有反向，故BD錯誤，C正確；故選C。4、C【解析】指南針是利用地磁場來指示方向的，選項A正確；電動機是利用磁場對電流作用來工作的，選項B正確；高能帶電粒子到達地球受到地磁場的洛倫茲力作用，發(fā)生偏轉(zhuǎn)．不同的磁場，所受到的洛倫茲力大小不一，所以在南、北兩極最強赤道附近最弱，故C錯誤；小磁針靜止時，N極所指方向就該點磁場的方向，選項D正確；此題選擇不正確的選項，故選C.5、A【解析】公式①是功率的定義式，適用于任何電路的電功率；公式②③是根據(jù)歐姆定律推導出來的，只適用于純電阻電路的電功率A、A項與上述分析結(jié)論相符，故A正確；B、B項與上述分析結(jié)論不相符，故B錯誤；C、C項與上述分析結(jié)論不相符，故C錯誤；D、D項與上述分析結(jié)論不相符，故D錯誤6、B【解析】本題關(guān)鍵找出鋼球的速度方向和受力方向，從而判斷出鋼球做曲線運動的條件；【詳解】A．在未放置磁鐵時，小鋼球的合力認為是零，則做直線運動，故選項A錯誤；BCD．曲線運動的速度方向是切線方向，合力方向即加速度的方向是指向磁體的方向，兩者不共線，球在做曲線運動，說明曲線運動的條件是合力或加速度與速度不在同一條直線上，就會做曲線運動，故選項B正確，CD錯誤二、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、AC【解析】A、金屬棒剛釋放時，彈簧處于原長，彈力為零，又因此時速度為零，沒有感應(yīng)電流，金屬棒不受安培力作用，金屬棒只受到重力作用，其加速度應(yīng)等于重力加速度，故A正確；B、金屬棒向下運動時，由右手定則可知，在金屬棒上電流方向向右，流過電阻R的電流方向為，故B錯誤；C、金屬棒速度為時，安培力大小為，，由以上兩式得：，故C正確；D、金屬棒下落過程中，由能量守恒定律知，金屬棒減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能、金屬棒的動能（速度不為零時）以及電阻R上產(chǎn)生的熱量，故D錯誤【點睛】釋放瞬間金屬棒只受重力，加速度為．金屬棒向下運動時，根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向．由安培力公式、歐姆定律和感應(yīng)電動勢公式推導安培力的表達式．金屬棒下落過程中，金屬棒減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能、金屬棒的動能（金屬棒速度不是零時）和電阻R產(chǎn)生的內(nèi)能；本題考查分析、判斷和推導電磁感應(yīng)現(xiàn)象中導體的加速度、安培力、能量轉(zhuǎn)化等問題的能力，是一道基礎(chǔ)題8、BD【解析】AC.由圖可知，x軸正方向電場方向從b指向d，，故Ob兩點的電勢差小于Od兩點的電勢差，電子在O點的電勢能小于電子在c點的電勢能，A、C錯誤；B.由對稱性可知，a、c兩點的電勢相等，B正確；D.正電荷由a點沿x軸運動到c點的過程中，電場力方向先向右后向左，故電場力先做負功再做正功，D正確；故選BD。9、AC【解析】AB．根據(jù)電磁感應(yīng)定律和歐姆定律可知故可知在兩種情況下，線圈中的電流之比2：1，選項A正確，B錯誤；C．線圈中產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力做的功即故可知線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1∶Q2=2∶1選項C正確；D．通過某截面的電荷量與速度無關(guān)，即q1∶q2=1∶1，選項D錯誤。故選AC。10、AD【解析】若元件的載流子是自由電子，由左手定則可知，電子受到的洛倫茲力方向向D側(cè)面偏，則C側(cè)面的電勢高于D側(cè)面的電勢．故A正確；若元件的載流子是正電離子，由左手定則可知，正電離子受到的洛倫茲力方向向D側(cè)面偏，則D側(cè)面的電勢高于C側(cè)面的電勢，故B錯誤；在測地球南、北極上方的地磁場強弱時，因磁場豎直方向，則元件的工作面保持水平時U最大，故C錯誤；地球赤道上方的地磁場方向水平，在測地球赤道上方的地磁場強弱時，元件的工作面應(yīng)保持豎直，當與地球經(jīng)線垂直時U最大．故D正確．故選AD點睛：解決本題的關(guān)鍵知道霍爾效應(yīng)的原理，知道電子受到電場力和洛倫茲力平衡，注意地磁場赤道與兩極的分布第II卷非選擇題三、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、①.0.44②.③.1.60（1.58~1.62都算對）④.1.2（1.18~1.26都算對）⑤.干電池長時間使用后，電動勢和內(nèi)阻會發(fā)生變化，導致實驗誤差增大.【解析】（1）由題目表格測量數(shù)據(jù)知，電流表使用0.6A量程，所以讀數(shù)為0.44A；（2）描點畫圖，如圖所示；根據(jù)可得：電動勢為E=1.6V；圖線的斜率等于內(nèi)阻r=1.2Ω；（3）干電池長時間使用后,電動勢和內(nèi)阻會發(fā)生變化，導致實驗誤差增大.12、①.14②.10【解析】[1]路程為路徑長度，則路程為s=8km+6km=14km[2]位移為初末位置之間的有向線段，則位移大小為四、