2024屆上海市交通大學(xué)附屬中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末調(diào)研模擬試題含解析

2024屆上海市交通大學(xué)附屬中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末調(diào)研模擬試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫(huà)出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一細(xì)金屬圓環(huán)，圓環(huán)平面位于紙面內(nèi)，如圖甲所示，磁場(chǎng)方向垂直紙面，規(guī)定向里的方向?yàn)檎鸥袘?yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示；用I1、I2、I3分別表示Oa、ab、bc段的感應(yīng)電流，F(xiàn)1、F2、F3分別表示金屬環(huán)上很小一段導(dǎo)體受到的安培力．下列說(shuō)法正確的是（）A.I1沿逆時(shí)針?lè)较?，I2沿順時(shí)針?lè)较駼.I2沿順時(shí)針?lè)较颍琁3沿逆時(shí)針?lè)较駽.F1方向指向圓心，F(xiàn)2方向指向圓心DF2方向背離圓心向外，F(xiàn)3方向背離圓心向外2、如圖所示，兩根平行光滑導(dǎo)軌豎直放置，相距L=0.1m，處于垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=10T，質(zhì)量m=0.1kg，電阻為R=2Ω的金屬桿ab接在兩導(dǎo)軌間，在開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)讓ab自由下落，ab下滑過(guò)程中，始終保持與導(dǎo)軌垂直并與之接觸良好，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，取，當(dāng)下落h=0.8m時(shí)，開(kāi)關(guān)S閉合，若從開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則ab下滑的速度v隨時(shí)間t變化的圖像是圖中的A. B.C. D.3、用如圖所示的光電管研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，用某種頻率的單色光a照射光電管陰極K，電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。而用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時(shí)，電流計(jì)G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，那么（）A.a光的波長(zhǎng)一定大于b光的波長(zhǎng)B.增加b光的強(qiáng)度可能使電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)C.用a光照射光電管陰極K時(shí)通過(guò)電流計(jì)G的電流是由d到cD.只增加a光的強(qiáng)度可使通過(guò)電流計(jì)G的電流增大4、如圖所示，A、B為兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷，a、O、b在點(diǎn)電荷A、B的連線(xiàn)上，c、O、d在連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上Oa=Ob=Oc=Od，則（）A.O點(diǎn)是中垂線(xiàn)cd上場(chǎng)強(qiáng)最大的點(diǎn)，也是中垂線(xiàn)上電勢(shì)最高的點(diǎn)B.O點(diǎn)是A、B連線(xiàn)上場(chǎng)強(qiáng)最小的點(diǎn),也是A、B連線(xiàn)上電勢(shì)最低的點(diǎn)C.a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同，電勢(shì)也相同D.c、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不相同，電勢(shì)不相同5、電吹風(fēng)中的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)，電熱絲給空氣加熱，生成的熱風(fēng)可將頭發(fā)吹干。設(shè)電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈的電阻為R1，它與電熱絲的電阻R2串聯(lián)，接到直流電源上，電吹風(fēng)兩端電壓為U，通過(guò)的電流為I。下列說(shuō)法正確的是（）A.電吹風(fēng)兩端電壓U=I（R1+R2）B.電吹風(fēng)消耗的電功率為UI+I2（R1+R2）C.電吹風(fēng)輸出的機(jī)械功率為UI-I2（R1+R2）D.電吹風(fēng)消耗的電功率為I2（R1+R2）6、如圖，半徑相同的兩個(gè)金屬球A、B帶有相等的電荷量（可視為點(diǎn)電荷），相隔一定距離，兩球之間相互吸引力的大小是F。今讓第三個(gè)半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A、B兩球接觸后移開(kāi)。這時(shí)，A、B兩球之間的相互作用力的大小是（）A. B.C. 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(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、如圖所示為理想變壓器原線(xiàn)圈所接正弦交流電源兩端的電壓－時(shí)間圖象．原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比n1∶n2＝10∶1，串聯(lián)在原線(xiàn)圈電路中交流電流表的示數(shù)為1A，則()A.變壓器原線(xiàn)圈所接交流電壓的有效值為220VB.變壓器輸出端所接電壓表的示數(shù)為22VC.變壓器輸出端交變電流的頻率為50HzD.變壓器的輸出功率為220W8、在如圖所示的電路中電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，M為多種元件集成的電子元件，通過(guò)它的電流始終為恒定值，L1和L2是規(guī)格相同的小燈泡（其電阻不隨溫度變化），R為可變電阻，現(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)可變電阻R使其電阻值逐漸減小，下列說(shuō)法正確的是（）A.燈泡L1變暗、L2變亮B.通過(guò)電阻R的電流增大C.電子元件M兩端的電壓變大D.電源兩端電壓變小9、如圖所示，定值電阻R＝20Ω，電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈的電阻R0＝1.0Ω，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)是1.0A．當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，電路兩端的電壓不變，電流表的示數(shù)為2.0A．則（）A.電路電壓為20VB.電路的發(fā)熱功率為20WC.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為19WD.電動(dòng)機(jī)的效率是95％10、如圖所示，紙面為豎直面，MN為豎直線(xiàn)段，MN之間的距離為h，空間存在平行于紙面的足夠?qū)拸V的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其大小和方向未知，圖中未畫(huà)出，一帶正電的小球從M點(diǎn)在紙面內(nèi)以v0=的速度水平向左開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，以后恰好以大小v=v0的速度通過(guò)N點(diǎn)。已知重力加速度g，不計(jì)空氣阻力。則下列正確的是（）A.小球從M到N的過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間t= B.從M到N的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度大小一直增大C.從M點(diǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程中小球的機(jī)械能先減小后增大 D.可以求出電場(chǎng)強(qiáng)度的大小三、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．（6分）某同學(xué)研究在固定斜面上運(yùn)動(dòng)物體的平均速度、瞬時(shí)速度和加速度之間的關(guān)系．使用的器材有：斜面、滑塊、長(zhǎng)度不同的矩形擋光片、光電計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)步驟如下：①如圖(a)，將光電門(mén)固定在斜面下端附近，將一擋光片安裝在滑塊上，記下?lián)豕馄岸讼鄬?duì)于斜面的位置，令滑塊從斜面上方由靜止開(kāi)始下滑；②當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)，用光電計(jì)時(shí)器測(cè)得光線(xiàn)被擋光片遮住的時(shí)間Δt；③用Δs表示擋光片沿運(yùn)動(dòng)方向的長(zhǎng)度[如圖(b)所示]，表示滑塊在擋光片遮住光線(xiàn)的Δt時(shí)間內(nèi)的平均速度大小，求出；④將另一擋光片換到滑塊上，使滑塊上的擋光片前端與①中的位置相同，令滑塊由靜止開(kāi)始下滑，重復(fù)步驟②、③；⑤多次重復(fù)步驟④；⑥利用實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)作出v－Δt圖，如圖(c)所示完成下列填空：(1)用a表示滑塊下滑的加速度大小，用vA表示擋光片前端到達(dá)光電門(mén)時(shí)滑塊的瞬時(shí)速度大小，則與vA、a和Δt的關(guān)系式為＝________.(2)由圖(c)可求得vA＝______cm/s，a＝______cm/s2.(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)12．（12分）如圖所示是“探究影響通電導(dǎo)線(xiàn)受力的因素”的裝置圖。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先保持導(dǎo)線(xiàn)通電部分的長(zhǎng)度不變，改變電流的大??；然后保持電流不變，改變導(dǎo)線(xiàn)通電部分的長(zhǎng)度。每次導(dǎo)體棒在場(chǎng)內(nèi)同一位置平衡時(shí)，懸線(xiàn)與豎直方向的夾角為。對(duì)該實(shí)驗(yàn)：（1）下列說(shuō)法正確的是___________A．該實(shí)驗(yàn)探究了電流大小以及磁感應(yīng)強(qiáng)度大小對(duì)安培力的影響B(tài)．該實(shí)驗(yàn)探究了磁感應(yīng)強(qiáng)度大小以及通電導(dǎo)體棒對(duì)安培力的影響C．若想增大，可以把磁鐵N級(jí)和S級(jí)對(duì)調(diào)D．若想減小，可以把接入電路的導(dǎo)體棒從1、4換成2、3兩端（2）若把電流為I，且接通2、3時(shí)，導(dǎo)體棒受到的安培力記為F1，當(dāng)電流減半且接通1、4時(shí)，導(dǎo)體棒受到的安培力為_(kāi)_________________。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）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14．（16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、A【解析】應(yīng)用楞次定律可以判斷出感應(yīng)電流方向，由左手定則可以判斷出電流所受安培力方向，從而即可求解【詳解】A項(xiàng)：由圖甲所示可知，oa段，磁場(chǎng)垂直于紙面向里，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量增加，由楞次定律可知，感應(yīng)電流I1沿逆時(shí)針?lè)较?，在ab段磁場(chǎng)向里，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量減少，由楞次定律可知，感應(yīng)電流I2沿順時(shí)針?lè)较?，故A正確；B項(xiàng)：由圖甲所示可知，在bc段，磁場(chǎng)向外，磁通量增加，由楞次定律可知，感應(yīng)電流I3沿順時(shí)針?lè)较?，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：由左手定則可知，oa段電流受到的安培力F1方向指向圓心，ab段安培力F2方向背離圓心向外，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：由左手定則可知，ab段安培力F2方向背離圓心向外，bc段，安培力F3方向指向圓心，故D錯(cuò)誤故選A【點(diǎn)睛】本題考查了判斷感應(yīng)電流方向與安培力方向，應(yīng)用楞次定律與左手定則即可正確解題；要熟練掌握楞次定律與左手定則；要掌握應(yīng)用楞次定律解題的步驟2、D【解析】當(dāng)導(dǎo)體棒自由下落時(shí)，由于S的斷開(kāi)，所以電路中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，所以一直做自由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)S閉合時(shí)，此時(shí)有一定的速度，受到的安培力為，當(dāng)時(shí)，導(dǎo)體棒開(kāi)始勻速下滑，此時(shí)，所以當(dāng)S閉合時(shí)受到的安培力大于重力，故導(dǎo)體棒做減速運(yùn)動(dòng)，由于速度減小，所以安培力在減小，故導(dǎo)體棒做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)安培力和重力重新平衡時(shí)，速度恒定，所以D正確3、D【解析】A．用一定頻率的a單色光照射光電管時(shí)，電流計(jì)指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，知νa>νb，a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)，A錯(cuò)誤；B．發(fā)生光電效應(yīng)的條件：ν>ν0，增加b光的強(qiáng)度不能使電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，B錯(cuò)誤；C．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，電子從光電管左端運(yùn)動(dòng)到右端，而電流的方向與電子定向移動(dòng)的方向相反，所以流過(guò)電流計(jì)G的電流方向是c流向d，C錯(cuò)誤；D．增加a光的強(qiáng)度可使光子數(shù)增多，因此溢出的光電子數(shù)目增加，通過(guò)電流計(jì)G的電流增大，D正確。故選D。4、B【解析】場(chǎng)強(qiáng)是矢量，只有大小和方向都相同，場(chǎng)強(qiáng)才相同．作出電場(chǎng)線(xiàn)，根據(jù)順著電場(chǎng)線(xiàn)電勢(shì)降低判斷電勢(shì)的高低【詳解】根據(jù)等量同種電荷的電場(chǎng)分布可知，O點(diǎn)是中垂線(xiàn)cd上電勢(shì)最高點(diǎn)，同時(shí)根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加可知，O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于零，是中垂線(xiàn)cd上場(chǎng)強(qiáng)最小點(diǎn)，故A錯(cuò)誤O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，是A、B連線(xiàn)上場(chǎng)強(qiáng)最小的點(diǎn),順著電場(chǎng)線(xiàn)電勢(shì)降低，則O點(diǎn)也是A、B連線(xiàn)上電勢(shì)最低的點(diǎn)，選項(xiàng)B正確；根據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)分布可知，a、b兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相反，則場(chǎng)強(qiáng)不同；根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由對(duì)稱(chēng)性可知，c點(diǎn)電勢(shì)等于d點(diǎn)電勢(shì)，兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等大反向，故D錯(cuò)誤．故選B5、C【解析】A．電吹風(fēng)為非純電阻電路，所以電吹風(fēng)兩端的電壓U>I（R1+R2），A錯(cuò)誤；BD．電吹風(fēng)消耗的電功率為UI，BD錯(cuò)誤；C．電吹風(fēng)輸出的機(jī)械功率為UI-I2（R1+R2），C正確。故選C。6、A【解析】A、B兩球相互吸引，則兩球帶異種電荷，設(shè)A帶有電荷量為Q，B帶有電荷量為-Q，相隔一定距離r，兩球之間相互吸引力的大小是第三個(gè)不帶電的金屬小球與A球接觸后移開(kāi)，第三個(gè)球與A球的帶電量都為，第三個(gè)球與B球接觸后移開(kāi)，第三個(gè)球與B球的帶電量都為A、B兩球之間的相互作用力的大小故選A。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、AC【解析】由圖象知交流電的電壓最大值為220V，有效值為＝220V，故A正確；交流電壓表測(cè)得電阻兩端的電壓為有效值，根據(jù)原副線(xiàn)圈電壓比等于線(xiàn)圈匝數(shù)比可知：變壓器輸出端所接電壓表的示數(shù)為，故B錯(cuò)誤；由圖象讀出該交流電的周期為0.02s，根據(jù)頻率與周期的關(guān)系可知：，變壓器不改變頻率，故C正確；變壓器的輸入功率為P=UI=220W，而輸出功率等于輸入功率，也為220W，故D錯(cuò)誤；故選AC【點(diǎn)睛】此題關(guān)鍵是掌握住理想變壓器的電壓、電流之間的關(guān)系，交流電的最大值和有效值之間的關(guān)系即可解決本題8、BC【解析】因M中阻值與電壓成正比，故M中電流保持不變；故燈泡L2的亮度不變；總電流不變，R減小，L1電阻不變，根據(jù)分流規(guī)律R電流增大，L1電流減小變暗，故A錯(cuò)誤；因R的阻值減小，故由歐姆定律可知，通過(guò)R的電流增大，故B正確；電子M兩端的電壓，燈L2兩端電壓不變，燈L1兩端電壓減小，電子元件兩端電壓變大，故C正確；電源兩端的電壓U=E-Ir，總電流不變，所以電源兩端電壓不變，故D錯(cuò)誤；故選BC9、ACD【解析】A：開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)是1.0A，電路電壓．故A項(xiàng)正確B：開(kāi)關(guān)S閉合后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，電路兩端的電壓不變，流過(guò)電阻電流不變，電流表的示數(shù)為2.0A，則流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流，電路的發(fā)熱功率為．故B項(xiàng)錯(cuò)誤C：電動(dòng)機(jī)的輸出功率，故C項(xiàng)正確D：電動(dòng)機(jī)的總功率，則電動(dòng)機(jī)的效率．故D項(xiàng)正確10、AC【解析】A.小球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中重力與電場(chǎng)力做功，設(shè)電場(chǎng)力做的功為W，則有：解得：說(shuō)明MN為電場(chǎng)的等勢(shì)面，可知電場(chǎng)的方向水平向右；小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，可知小球從M到N的過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間為：聯(lián)立解得：故A正確；BC.水平方向小球受向右的電場(chǎng)力，所以小球先向左減速后向右加速，電場(chǎng)力先負(fù)功后正功，機(jī)械能先減小后增加，故C正確B錯(cuò)誤；D.因?yàn)镸N為電場(chǎng)的等勢(shì)面，所以小球到N點(diǎn)時(shí)水平方向的速度大小為v0，在水平方向上由動(dòng)量定理得：，可求得電場(chǎng)力大小，但不知道小球的帶電量為多少，所以電場(chǎng)強(qiáng)度無(wú)法求解，故D錯(cuò)誤。故選AC。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、①.②.③.【解析】（1）設(shè)擋光片末端到達(dá)光電門(mén)的速度為v，則由速度時(shí)間關(guān)系可知：，且聯(lián)立解得：；（2）由圖（c）結(jié)合幾何關(guān)系可求得，，即【點(diǎn)睛】此題主要考查學(xué)生對(duì)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律的運(yùn)用能力；解題時(shí)要搞清實(shí)驗(yàn)的原理，能通過(guò)運(yùn)動(dòng)公式找到圖象的函數(shù)關(guān)系，結(jié)合圖象的截距和斜率求解未知量12、①.D②.【解析】（1）[1]．AB．該實(shí)驗(yàn)探究了導(dǎo)體棒通長(zhǎng)度和電流大小對(duì)安培力的影響，故AB錯(cuò)誤；C．把磁鐵的N極和S極對(duì)調(diào)，不改變B的大小，故F不變，故C錯(cuò)誤；D．把接入電路的導(dǎo)體棒從1、4兩端換