2023年上海市浦東實(shí)驗(yàn)高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題含解析

2023年上海市浦東實(shí)驗(yàn)高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、回旋加速器是用來加速帶電粒子使它獲得很大動能的裝置，其核心部分是兩個"D"形金屬盒，置于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與"D"形盒所在平面垂直，兩盒分別與高頻交流電源相連，帶電粒子獲得的最大動能與哪個因有關(guān)A.加速的次數(shù) B.交流電的頻率C.加速電壓 D.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小2、在如圖所示電路中，當(dāng)滑動變阻器滑片P向上移動時，則（）A.A燈變暗、B燈變亮、C燈變暗B.A燈變亮、B燈變亮、C燈變亮C.A燈變亮、B燈變暗、C燈變暗D.A燈變暗、B燈變暗、C燈變亮3、下列有關(guān)磁場的說法中正確的是（）A.某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小跟放在該處的通電導(dǎo)線受力的大小、電流大小和導(dǎo)線長短有關(guān)B.磁場中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是位于該處的通電導(dǎo)線所受安培力的方向C.磁感線切線方向表示磁場方向，其疏密表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小D.一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力的作用，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零4、用比值法定義物理量是物理學(xué)中一種常用的方法．下面四個物理量哪一個不是比值定義式：A.電流 B.磁感應(yīng)強(qiáng)度C.電場強(qiáng)度 D.電阻5、如圖所示，勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E=3×105V/m，A、B兩點(diǎn)相距0.2m，兩點(diǎn)連線與電場的夾角是60°，下列說法正確的是（）A.A、B兩點(diǎn)間的電勢差是UAB=6×104VB.若取A點(diǎn)的電勢為0，則B點(diǎn)的電勢φB=3×104VC.電荷量2×10-4C的正電荷從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)電勢能減少6JD.電荷量2×10-4C的負(fù)電荷從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)電場力做功為6J6、如圖所示，兩平行板間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，板長為，兩板間距離為。有一個帶電量為、質(zhì)量為的粒子，以水平速度，從靠近上板邊緣處進(jìn)入該磁場，粒子恰能從下極板右側(cè)邊緣離開磁場，不計(jì)粒子重力。則A.該粒子帶正電 B.該粒子做勻變速曲線運(yùn)動C.該粒子在磁場中運(yùn)動的時間為 D.該粒子離開磁場時速度偏角為二、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，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，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的方向滑動金屬桿滑動過程中與導(dǎo)軌接觸良好。則下列說法中錯誤的是（）A.電路中感應(yīng)電動勢的大小為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、如圖所示的正方形區(qū)域存在垂直紙面向里的磁場，兩個質(zhì)量相等、電荷量相等的異種電荷1、2，以不同速率垂直于磁感線方向從O點(diǎn)垂直ad射入磁場中，O點(diǎn)為ad的中點(diǎn)，兩粒子運(yùn)動的軌跡如圖所示，取sin53°=0.8，cos53°=0.6。不計(jì)粒子受到的重力。下列關(guān)于兩粒子的運(yùn)動速率v、在磁場中的運(yùn)動時間t、圓周運(yùn)動周期T及角速度ω的關(guān)系正確的是（）A.v1：v2=5：2 B.t1：t2=53：180C.T1：T2=1：1 D.ω1：ω2=180：539、如圖所示，R1、R2、R3、R4均為可變電阻，C1、C2均為電容器，電源的電動勢為E，內(nèi)阻r≠0．若改變四個電阻中的一個阻值，則（）A.減小R1，C1、C2所帶的電量都增加B.增大R2，C1、C2所帶的電量都增加C.增大R3，C1、C2所帶的電量都增加D.減小R4，C1、C2所帶的電量都增加10、如圖甲所示，真空中水平放置兩塊長度為的平行金屬板、，兩板間距為，兩板間加上如圖乙所示最大值為的周期性變化的電壓，在兩板左側(cè)緊靠板處有一粒子源A，自時刻開始連續(xù)釋放初速度大小為，方向平行于金屬板的相同帶電粒子，時刻釋放的粒子恰好從板右側(cè)邊緣離開電場，已知電場變化周期，粒子質(zhì)量為，不計(jì)粒子重力及相互間的作用力，則（）A.在時刻進(jìn)入的粒子離開電場時速度大小為B.粒子的電荷量為C.在時刻進(jìn)入的粒子離開電場時電勢能減少了D.在時刻進(jìn)入的粒子剛好從板右側(cè)邊緣離開電場三、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）如圖所示的電路測量一節(jié)蓄電池的電動勢和內(nèi)阻。蓄電池的內(nèi)阻非常小，為防止滑動變阻器電阻過小時由于電流過大而損壞器材，電路中用了一個保護(hù)電阻R0。除蓄電池、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：A．電流表（量程0.6A、3A）B．電壓表（量程3V、15V）C．定值電阻（阻值1Ω、額定功率5W）D．定值電阻（阻值10Ω、額定功率10W）（1）電流表的量程應(yīng)選____A。（2）定值電阻R0應(yīng)選____Ω。12．（12分）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，待測小燈泡上標(biāo)有“2.5V,1.25W”的字樣。實(shí)驗(yàn)室備有如下器材:A．直流電源3V(內(nèi)阻可不計(jì))B．直流電流表0-3A(電阻約0.1Ω)C．直流電流表0-600mA(內(nèi)阻約0.5Ω)D．直流電壓表0-3V(內(nèi)阻約3kΩ)E．直流電壓表0-15V(內(nèi)阻約20kΩ)F．滑動變阻器10Ω、1.5AG．滑動變阻器1kΩ、500mA（1）除電源、開關(guān)、導(dǎo)線外，為了完成該實(shí)驗(yàn),電流表應(yīng)選用_______,電壓表應(yīng)選用_______，滑動變阻器應(yīng)選用_______。(用器材前序號字母表示)（2）利用給出的器材通過實(shí)驗(yàn)描繪出小燈泡的伏安特性曲線，要求測量多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請你在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)原理電路圖_______，并將圖中實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路圖_______。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L14．（16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??；（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15．（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、D【解析】根據(jù)洛倫茲力提供粒子圓周運(yùn)動的向心力得：最后粒子射出回旋加速器的速度為：則最大動能為：所以影響粒子獲得的最大動能的因素有粒子比荷的大小，回旋加速器內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和回旋加速器的半徑，故選D2、A【解析】當(dāng)變阻器的滑動觸頭P向上移動時，變阻器接入電路的電阻增大，外電路總電阻增大，總電流I減小，A燈變暗。A燈和電源的內(nèi)電壓都減小，由閉合電路歐姆定律得知并聯(lián)部分電壓增大，B燈變亮。由總電流減小，而通過B燈的電流增大，可知通過C燈的電流減小，則C燈變暗。故選A。3、C【解析】磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場強(qiáng)弱的物理量，通過電流元垂直放置于磁場中所受磁場力與電流元的比值來定義磁感應(yīng)強(qiáng)度．比值與磁場力及電流元均無關(guān)．電流元所受磁場力是由左手定則來確定【詳解】磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小跟垂直放在磁場中的通電導(dǎo)線受力的大小沒有關(guān)系，與通電導(dǎo)線電流大小也沒有關(guān)系，它由磁場的性質(zhì)決定,故A、D都錯誤；垂直與磁場方向放置的通電導(dǎo)線的受力方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直，故B錯誤；磁感線切線方向表示磁場方向，其疏密表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，C正確【點(diǎn)睛】磁感應(yīng)強(qiáng)度是通過比值定義得來，例如電場強(qiáng)度也是這種定義，電場強(qiáng)度與電場力及電荷量均沒有關(guān)系．再如密度也是，密度與物體的質(zhì)量及體積均無關(guān)．同時電流元放入磁場中不一定有磁場力，還受放置的角度有關(guān)4、C【解析】依據(jù)各個物理量的定義可判定對應(yīng)的表達(dá)式是不是定義式，明確比值定義法的性質(zhì)及其特點(diǎn)進(jìn)行作答【詳解】A、電流強(qiáng)度為通過導(dǎo)體橫截面的電流與所用時間的比值，I與q和t無關(guān)，只與它們的比值有關(guān)，故A屬于比值定義式；B、磁感應(yīng)強(qiáng)度為電流元IL（磁荷）在磁場中受到的磁場力F與IL的比值，B和F無關(guān)，B與IL無關(guān)，故B屬于比值定義式；C、電場強(qiáng)度為試探電荷在電場中受到的電場力F和其自身電荷量的比值，即．E跟F和q不能討論正反比關(guān)系，所以C中關(guān)于電場強(qiáng)度的表達(dá)式不是定義式，它是點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式，屬于決定式；D、電阻，電阻與導(dǎo)體兩端得電壓、流過導(dǎo)體的電流都無關(guān)；屬于比值定義式故本題選C【點(diǎn)睛】關(guān)于定義式的判定，要從這個物理量的定義來做判定，一個物理量一般分定義式和決定式，注意分清5、C【解析】已知勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為E，A、B兩點(diǎn)間的距離為L及AB連線與電場方向的夾角為θ，求出兩點(diǎn)沿電場方向的距離d，根據(jù)公式，再求解電勢差U．根據(jù)計(jì)算電場力做功，從而分析電勢能變化由圖示可知，AB方向與電場線方向間的夾角，AB兩點(diǎn)沿電場方向的距離，AB點(diǎn)間的電勢差，故A錯誤；沿電場線的方向電勢降落，故若取A點(diǎn)的電勢為0，則B點(diǎn)的電勢為負(fù)值，B錯誤；電荷量q=+2×10-4C的電荷從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，電場力做正功，電荷的電勢能減小，，C正確；電荷量q=-2×10-4C的電荷從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，電場力做負(fù)功，大小為，D錯誤6、D【解析】A．如圖所示，粒子向下偏轉(zhuǎn)，受洛倫茲力方向向下，故粒子帶負(fù)電，A錯誤；B．帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，不是勻變速曲線運(yùn)動，B錯誤；CD．粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的軌跡如圖所示：由圖可知解得R=2L，圓心角為，運(yùn)動時間為選項(xiàng)C錯誤，D正確。故選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、CD【解析】A．電路中感應(yīng)電動勢為：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錯誤，符合題意。D．金屬桿的熱功率為：故D錯誤，符合題意。故選CD。8、BC【解析】設(shè)正方形的邊長為，如圖所示由幾何知識得，，解得，A．粒子在磁場中做圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得解得則故A錯誤；C．粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期由于、、都相等，兩粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期相等，故故C正確；B．粒子在磁場中在運(yùn)動時間由于兩粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期相等，則粒子在磁場中的運(yùn)動時間之比故B正確。D．粒子做圓周運(yùn)動的角速度由于、、都相等，則故D錯誤。故選BC。9、BD【解析】由電路圖可知，電阻R2、R3、R4串聯(lián)接入電路，電容器C1并聯(lián)在電阻電阻R2兩端，電容器C2與R2、R3的串聯(lián)電路并聯(lián)；根據(jù)電路電阻的變化，應(yīng)用歐姆定律及串聯(lián)電路特點(diǎn)判斷電容器兩端電壓如何變化，然后由Q=CU判斷出電容器所帶電荷量如何變化【詳解】A、減小R1，電容器C1、C2兩端電壓不變，電容器所帶電量不變，故A錯誤；B、增大R2，整個電路電阻變大，由閉合電路歐姆定律可知，電路電流減小，路端電壓變大，電阻R3、R4兩端電壓變小，電阻R2兩端電壓變大，電阻R2、R3串聯(lián)電壓變大，電容器C1、C2兩端電壓變大，由Q=CU可知，兩電容器所帶的電量都增加，故B正確；C、增大R3，整個電路電阻變大，由閉合電路歐姆定律可知，電路電流減小，由U=IR可知，電阻R2兩端電壓變小，電容器C1兩端電壓變小；路端電壓變大，電阻R4兩端電壓變小，電阻R2、R3串聯(lián)電壓變大，電容器C2兩端電壓變大，由Q=CU可知，電容器C1所帶電荷量減少，C2所帶的電量都增加，故C錯誤；D、減小R4，電路總電阻變小，由閉合歐姆定律可知，電路電流變大，電阻R2兩端電壓變大，電阻R2、R3串聯(lián)電壓變大，電容器C1、C2兩端電壓都增大，由Q=CU可知C1、C2所帶電量都增加，故D正確；故選BD10、ABD【解析】A．粒子進(jìn)入電場后，水平方向做勻速運(yùn)動，則t＝0時刻進(jìn)入電場的粒子在電場中運(yùn)動時間此時間正好是交變電場的一個周期，粒子在豎直方向先做加速運(yùn)動后做減速運(yùn)動，經(jīng)過一個周期，粒子的豎直速度為零，故粒子離開電場時的速度大小等于水平速度v0，故A正確；B．在豎直方向，粒子在時間內(nèi)的位移為，則計(jì)算得出故B正確；C．在時刻進(jìn)入電場的粒子離開電場時在豎直方向上的位移為故電場力做功為故C錯誤；D．時刻進(jìn)入的粒子，在豎直方向先向下加速運(yùn)動，然后向下減速運(yùn)動，再向上加速，向上減速，由對稱可以知道，此時豎直方向的位移為零，故粒子從P板右側(cè)邊緣離開電場，故D正確。故選ABD。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、①.0.6②.1【解析】（1）[1]．若電流表量程選3A，為了便于讀數(shù)（應(yīng)使指針半偏及以上），電流需在1.5A以上。這樣，電路總阻應(yīng)在以下，變化范圍太小，不利于滑動變阻器操作，所以電流表量程應(yīng)選0.6A。（2）[2]．若定值電阻取10Ω，則電路中電流最大不超過，電流值不到電流表小量程的，不利于精確讀數(shù)，故定值電阻只能取1Ω。12、①.C②.D③.F④.⑤.【解析】（1）[1][2]待測小燈泡的額定電壓為，直流電源電動勢為，所以電壓表選擇D即可，根據(jù)待測小燈泡估算電流：所以電流表選擇C即可；[3]該實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器需要采用分壓法接入，因此選擇阻值較小、額定電流較大的F，便于調(diào)節(jié)分壓；（2）[4]待測小燈泡的內(nèi)阻約