2024屆上海市莘莊中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末綜合測(cè)試模擬試題含解析

2024屆上海市莘莊中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末綜合測(cè)試模擬試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫(xiě)在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫(xiě)清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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、一帶電粒子射入固定在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線abc所示，圖中實(shí)線是同心圓弧，表示電場(chǎng)的等勢(shì)面，不計(jì)重力，其中判斷錯(cuò)誤的是：()A.此粒子一定受到靜電排斥力的作用；B.粒子在b點(diǎn)電勢(shì)能一定大于在a點(diǎn)的電勢(shì)能；C.粒子在b點(diǎn)的速度一定大于在a點(diǎn)的速度；D.粒子在a點(diǎn)和c點(diǎn)的加速度大小一定不相等2、如圖所示，三根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線P、Q、R互相平行且通過(guò)正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，三條導(dǎo)線中通入的電流大小相等，方向垂直紙面向里；通過(guò)直導(dǎo)線產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=kI/r,I為通電導(dǎo)線的電流大小，r為距通電導(dǎo)線的垂直距離，k為常量；則通電導(dǎo)線R受到的磁場(chǎng)力的方向是A.垂直R，指向y軸正方向B.垂直R，指向y軸負(fù)方向C.垂直R，指向x軸正方向D.垂直R，指向x軸負(fù)方向3、如圖所示，三根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線，分別垂直地通過(guò)一等腰直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，三根導(dǎo)線中電流方向相同，A、B兩導(dǎo)線中的電流大小相同，已知導(dǎo)線A在斜邊中點(diǎn)O處所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)線C在斜邊中點(diǎn)O處所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B.則O處的合磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向?yàn)锳.大小為B，方向沿OA方向B.大小為2B，方向沿OA方向C.大小為2B，方向沿OB方向D.大小為2B，方向豎直向下4、某同學(xué)對(duì)四個(gè)電阻各進(jìn)行了一次測(cè)量，把每個(gè)電阻兩端的電壓和通過(guò)它的電流在U-I坐標(biāo)系中描點(diǎn)，得到了如圖所示的a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，其中電阻值最大的是A.a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻B.b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻C.c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻D.d點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻5、使兩個(gè)完全相同的金屬小球(均可視為點(diǎn)電荷)分別帶上－3Q和＋5Q的電荷后，將它們固定在相距為a的兩點(diǎn)，它們之間庫(kù)侖力的大小為F1.現(xiàn)用絕緣工具使兩小球相互接觸后，再將它們固定在相距為2a的兩點(diǎn)，它們之間庫(kù)侖力的大小為F2.則F1與F2之比為A.2∶1 B.4∶1 C.16∶1 D.60∶16、如圖所示，一有限范圍的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為d，將一邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框由磁場(chǎng)邊緣以速度v勻速地通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，若d>l，則在線框通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，不產(chǎn)生感應(yīng)電流的時(shí)間為()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、如圖所示是研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實(shí)驗(yàn)裝置，下列說(shuō)法正確的是A.實(shí)驗(yàn)中，只將b極板向上平移，指針張角變小B.實(shí)驗(yàn)中，只將b極板向右靠近，指針張角變小C.實(shí)驗(yàn)中，只要極板間插入有機(jī)玻璃，指針張角變小D.實(shí)驗(yàn)中，增加極板帶電量，指針張角增大，電容增大8、如圖所示，一個(gè)由電池、電阻R、開(kāi)關(guān)S與平行板電容器組成的串聯(lián)電路，開(kāi)關(guān)閉合。在增大電容器兩極板間距離的過(guò)程中（）A.電容器的電容變小B.電容器兩極板間場(chǎng)強(qiáng)不變C.電容器兩極板間電壓增大D.電阻R中有從a流向b的電流9、如圖所示，以直角三角形AOC為邊界的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，∠A＝60°，AO＝L，在O點(diǎn)放置一個(gè)粒子源，同時(shí)向磁場(chǎng)內(nèi)各個(gè)方向均勻發(fā)射某種帶正電的粒子（不計(jì)重力作用和粒子間的相互作用），粒子的比荷為，發(fā)射速度大小都為v0，且滿足。對(duì)于粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.一定有粒子打到C點(diǎn)B.與OC邊的夾角為θ＝30°飛入的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)C.從OC邊飛出的粒子數(shù)與從AC邊飛出的粒子數(shù)之比為1:2D.在AC邊界上有粒子射出的區(qū)域長(zhǎng)度大于L10、如圖甲所示為電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，在電場(chǎng)線上建立坐標(biāo)軸，則坐標(biāo)軸上0~x2間各點(diǎn)的電勢(shì)分布如圖乙所示，則（）A.在0~x2間，場(chǎng)強(qiáng)方向沒(méi)有發(fā)生變化B.0~x2間，場(chǎng)強(qiáng)先減小后增大C.若一負(fù)電荷從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到x2點(diǎn)，電勢(shì)能逐漸減小D.從O點(diǎn)由靜止釋放一僅受電場(chǎng)力作用的正電荷，則該電荷在0~x2間一直做加速運(yùn)動(dòng)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）在原子反應(yīng)堆中抽動(dòng)液態(tài)金屬或在醫(yī)療器械中抽動(dòng)血液等導(dǎo)電液體時(shí)，由于不允許傳動(dòng)的機(jī)械部分與這些液體相接觸，常使用一種電磁泵，如圖所示為這種電磁泵的結(jié)構(gòu)．將導(dǎo)管放入磁場(chǎng)中，當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)電液體時(shí)，這種液體即被驅(qū)動(dòng)，如果導(dǎo)管截面積為a·h，磁場(chǎng)寬度為l，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，液體穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的電流為I，則液體所受的驅(qū)動(dòng)力為_(kāi)_____，驅(qū)動(dòng)力造成的壓強(qiáng)差為_(kāi)_____12．（12分）用半徑相同的兩小球A、B的碰撞驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，斜槽與水平槽圓滑連接．實(shí)驗(yàn)時(shí)先不放B球，使A球從斜槽上某一固定點(diǎn)C由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡．再把B球靜置于水平槽前端邊緣處，讓A球仍從C處由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自的痕跡．記錄紙上的O點(diǎn)是重垂線所指的位置，若測(cè)得各落點(diǎn)痕跡到O點(diǎn)的距離分別用OM、OP、ON表示，并知A、B兩球的質(zhì)量分別為mA和mB，（且mA>mB，）則碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒滿足的表達(dá)式為_(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L15．（12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

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【解析】電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直．電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度大，電場(chǎng)線疏的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度小，沿電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)降低，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加；【詳解】A、曲線運(yùn)動(dòng)的合力指向曲線的內(nèi)側(cè)，根據(jù)軌跡彎曲方向判斷出，粒子在a→b→c的過(guò)程中，一直受靜電斥力作用，故A正確；B、粒子由a到b，電場(chǎng)力做負(fù)功，所以粒子的電勢(shì)能增加，所以b點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于在a點(diǎn)的電勢(shì)能，故B正確；C、根據(jù)動(dòng)能定理，粒子由a到b，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減少，故粒子在b點(diǎn)的速度一定小于在a點(diǎn)的速度，故C錯(cuò)誤；D、c點(diǎn)和a點(diǎn)在不同一個(gè)等勢(shì)面上，由于C點(diǎn)靠近在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷，電場(chǎng)線密集，故C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大，電場(chǎng)力大，故粒子在C點(diǎn)的加速度大，故D正確；錯(cuò)誤的故選C【點(diǎn)睛】關(guān)鍵要根據(jù)彎曲的方向判斷出帶電粒子所受電場(chǎng)力方向，確定是排斥力還是吸引力．由動(dòng)能定理分析動(dòng)能和電勢(shì)能的變化是常用的思路2、B【解析】R所在處的磁場(chǎng)是由P與Q中的電流產(chǎn)生的，由安培定則判斷出R處磁場(chǎng)的方向，然后由左手定則判斷出R中電流所示安培力的方向【詳解】由安培定則可知，通電指導(dǎo)線P、Q在R處產(chǎn)生的合磁場(chǎng)方向水平向右，即沿X軸正方向，則R處的磁場(chǎng)方向沿X軸正方向；由左手定則可知，通電直導(dǎo)線R所受安培力垂直于R指向Y軸負(fù)方向，B正確3、B【解析】由題意可知，AB兩根通電導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，則電流A與B在O處的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等于導(dǎo)線C在斜邊中點(diǎn)O處所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度，大小為2B；依據(jù)右手螺旋定則可知，在O處電流C產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向沿OA方向；A．大小為B，方向沿OA方向，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．大小為2B，方向沿OA方向，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．大小為2B，方向沿OB方向，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．大小為2B，方向豎直向下，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B。4、A【解析】根據(jù)R=U/I可知，某點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率越大，則電阻越大，由圖像可知a點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率最大，電阻最大；A．a(chǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B．b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．d點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A.5、D【解析】開(kāi)始時(shí)由庫(kù)侖定律得：；現(xiàn)用絕緣工具使兩小球相互接觸后，各自帶電Q，因此此時(shí)：；聯(lián)立得：F2=F1，則F1與F2之比為60：1，故選D.6、B【解析】如圖所示，從線框完全進(jìn)入直到右邊開(kāi)始離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域，線框中的磁通量就不再發(fā)生變化，故線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流的距離為d-l；因?qū)Ь€框做勻速運(yùn)動(dòng)，故不產(chǎn)生感應(yīng)電流的時(shí)間；故選B.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、BC【解析】A．只將b極板向上平移，極板正對(duì)面積減小，電容變小，電荷量不變，極板間電勢(shì)差變大，指針張角變大，A錯(cuò)誤；B．只將b極板向右靠近，極板間距離變小，電容變大，電荷量不變，極板間電勢(shì)差變小，指針張角變小，B正確；C．只要極板間插入有機(jī)玻璃，電容變大，電荷量不變，極板間電勢(shì)差變小，指針張角變小，C正確；D．增加極板帶電量，電容不變，極板間電勢(shì)差變大，指針張角增大，D錯(cuò)誤；故選BC。8、AD【解析】A．由可知，d增大C變小，A正確；BC．始終與電源相連U不變，由可知，d增大E變小，BC錯(cuò)誤；D．由可知，Q減小，電容器放電，上極板充入的正電荷通過(guò)電阻流出，故電阻R中有從a流向b的電流，D正確。故選AD。9、AD【解析】A．由公式，可知粒子的運(yùn)動(dòng)半徑r=2L，因CO=L因此當(dāng)即入射時(shí)，粒子恰好從C點(diǎn)飛出，故A正確；B．由弦長(zhǎng)越長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)可知，粒子從C點(diǎn)射出，時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，故B錯(cuò)誤；C．因，則從AC邊上射出的粒子的入射角范圍大于60°，可知從OC邊飛出的粒子數(shù)與從AC邊飛出的粒子數(shù)之比為小于1:2，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)圖所示，若垂直AC邊射出，射出區(qū)域長(zhǎng)度為1.5L，因此在AC邊界上有粒子射出的區(qū)域長(zhǎng)度會(huì)大于L，故D正確。故選AD。10、AD【解析】A．φ-x圖象的切線斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，故在0~x2間，場(chǎng)強(qiáng)方向沒(méi)有發(fā)生變化，故A正確；B．φ-x圖象的切線斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，在0~x2間，斜率先變大后變小，故場(chǎng)強(qiáng)先增大后減小，故B錯(cuò)誤；C．由圖看出，在0~x2間，電勢(shì)逐漸降低，負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能高，若一負(fù)電荷從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到x2點(diǎn)，電勢(shì)能逐漸升高。故C錯(cuò)誤；D．從O點(diǎn)靜止釋放一僅受電場(chǎng)力作用的正電荷，受到的電場(chǎng)力方向與速度方向相同，做加速運(yùn)動(dòng)，即該電荷在O～x2間一直做加速運(yùn)動(dòng)。故D正確。故選AD。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.【解析】將原圖的立體圖改畫(huà)成從正面看的側(cè)視圖，如圖所示，根據(jù)左手定則判斷出電流受力方向向右：F=BIh；依據(jù)壓強(qiáng)公式，；12、mAOP=mAOM+mBON【解析】結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，抓住時(shí)間相等，結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的初速度和水平位移成正比，得出動(dòng)量守恒的表達(dá)式【詳解】A球不碰撞時(shí)，做平拋運(yùn)動(dòng)落在P點(diǎn)，與B碰撞后，B落在N點(diǎn)，A落在M點(diǎn)，平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，可知平拋運(yùn)動(dòng)的初速度正比于水平位移，根據(jù)動(dòng)量守恒知，，即，可知成立的表達(dá)式為四