2024屆上海市張堰中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2024屆上海市張堰中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末統(tǒng)考試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，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(biāo)號涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時(shí)，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(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、如圖所示，中子內(nèi)有一個(gè)電荷量為的上夸克和兩個(gè)電荷量為的下夸克，3個(gè)夸克都分布在半徑為r的同一圓周上，則3個(gè)夸克在其圓心處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為（）A B.C. D.2、如圖，小物體m與圓盤保持相對靜止，隨盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則以下說法正確的是（）A.受重力、支持力、靜摩擦力和向心力的作用B.受重力、支持力、滑動(dòng)摩擦力C.重力和支持力是一對作用力與反作用力D.摩擦力提供使物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力3、如圖甲是我國自行研制成功的中央處理器（CPU）芯片“龍芯”1號，圖乙中，R1和R2是兩個(gè)材料相同、厚度相同、表面為正方形的芯片內(nèi)部電阻，R2的尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于R1的尺寸。若通過兩電阻的電流方向如圖所示，則R1、R2關(guān)系判斷正確的是A.R1=R2B.R1<R2C.R1>R2D.無法確定4、如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中放有平行銅導(dǎo)軌，它與大線圈M相連接，要使小線圈N獲得順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，則放在導(dǎo)軌上的金屬棒ab的運(yùn)動(dòng)情況是（兩線圈共面放置）（）A.向右勻速運(yùn)動(dòng)B.向左加速運(yùn)動(dòng)C向左勻速運(yùn)動(dòng)D.向右加速運(yùn)動(dòng)5、光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖，拋物線的方程為y＝x2，其下半部分處在一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場中，磁場的上邊界是y＝a的直線(如圖中的虛線所示)．一個(gè)小金屬塊從拋物線上y＝b(b>a)處以速度v沿拋物線向上滑，假設(shè)拋物線足夠長，則金屬塊在曲面上滑動(dòng)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱總量是()A.mgbB.mv2＋mgbC.mg(b－a)D.mg(b－a)＋mv26、為了安全起見，電影特技演員從高處跳下時(shí)往往會(huì)落在很厚的空氣墊上．某次表演時(shí)，特技演員從5米高處自由落下，豎直落在空氣墊上，經(jīng)過0.4s靜止下來．則在此過程中他受到的空氣墊施加的平均作用力約為其自身重力的A.1倍 B.1.5倍C.2.5倍 D.3.5倍二、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示,平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原處于靜止?fàn)顟B(tài),不考慮電流表和電壓表對電路的影響,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向a端移動(dòng)時(shí),則()A.電壓表讀數(shù)變大 B.電流表讀數(shù)變大C.質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng) D.R1上消耗的功率逐漸增大8、如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)電場，三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c，以不同的速率對準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場，其運(yùn)動(dòng)估計(jì)如圖所示，若帶電粒子只受磁場力的作用，則下列說法中正確的是（）A.a粒子動(dòng)能最大B.c粒子速率最大C.c粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長D.它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期Ta=Tb=Tc9、如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌之間接有電阻R．金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下．現(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小，ab始終保持靜止，下列說法正確的是（）A.ab中的感應(yīng)電流方向由a到b B.ab所受的安培力方向向左C.ab中的感應(yīng)電流方向由b到a D.ab所受的安培力方向向右10、如圖所示，虛線間空間存在由勻強(qiáng)電場E和勻強(qiáng)磁場B組成的正交或平行的電場和磁場，有一個(gè)帶正電小球(電荷量為＋q，質(zhì)量為m)從正交或平行的電磁混合場上方的某一高度自由落下，那么，帶電小球可能沿直線通過下列的哪個(gè)電磁混合場（）ABC.D.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）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示電路測定一節(jié)電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，選用下列器材：①待測電池，電動(dòng)勢約為1.5V②電流表，量程0.6A③電壓表，量程1.5V④滑動(dòng)變阻器，0~20Ω⑤定值電阻R0＝1.4Ω⑥開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的U－I圖像如圖乙所示，由圖像可求得電源電動(dòng)勢為_________V，內(nèi)阻為_________Ω。若把2節(jié)該規(guī)格的電池串聯(lián)對一個(gè)小燈泡供電（小燈泡的特征曲線如圖丙），則小燈泡的實(shí)際功率約為_________W（保留2位有效數(shù)字）。12．（12分）在測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于所用的電壓表(視為理想電壓表)的量程較小，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)物電路。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到________。(選填“最大值”、“最小值”或“任意值”)（2）改變電阻箱的阻值R，分別測出阻值R0=10Ω的定值電阻兩端的電壓U，下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是________。(選填“1”或“2”)（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的圖像是一條直線。若直線的斜率為k，在坐標(biāo)軸上的截距為b，則該電源的電動(dòng)勢為E=___________，內(nèi)阻r=__________。（用k、b和R0表示）方案編號電阻箱的阻值R/Ω1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0四、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）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(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(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.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L15．（12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(dòng)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(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．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?。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

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】由點(diǎn)電荷的場強(qiáng)決定式可知，B、C處兩個(gè)下夸克在O點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小均為，方向夾角120°，合場強(qiáng)沿AO方向，大小為，A處的上夸克在Ｏ點(diǎn)的電場強(qiáng)度同樣沿AO方向，大小為，所以三個(gè)夸克O處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為同向的和疊加，結(jié)果是，A正確2、D【解析】向心力是效果力，在進(jìn)行受力分析時(shí)不能說物體受到向心力，故A錯(cuò)誤；小物體m與圓盤保持相對靜止，所以物體不受滑動(dòng)摩擦力，故B錯(cuò)誤；重力和支持力是作用在一個(gè)物體上的平衡力，故C錯(cuò)誤；物體隨圓盤做圓周運(yùn)動(dòng)，有向外運(yùn)動(dòng)的趨勢，所以受到指向圓心的摩擦力，并提供了做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故D正確；故選D3、A【解析】設(shè)導(dǎo)體的電阻率為ρ，厚度為d，邊長為L，則由電阻定律得導(dǎo)體的電阻：可知電阻與邊長L無關(guān)，只取決于厚度，故R1=R2。A.R1=R2。與上述結(jié)論相符，故A正確；B.R1<R2。與上述結(jié)論不符，故B錯(cuò)誤；C.R1>R2。與上述結(jié)論不符，故C錯(cuò)誤；D.無法確定。與上述結(jié)論不符，故D錯(cuò)誤。故選：A。4、B【解析】若要讓N中產(chǎn)生順時(shí)針的電流，M必須讓N中的磁場向里減小或向外增大，所以有以下兩個(gè)答案．若垂直紙面向里的磁場且大小減小，根據(jù)楞次定律與法拉第電磁感應(yīng)定律，則有導(dǎo)體棒中電流由a到b減小，則導(dǎo)體棒向右減速運(yùn)動(dòng)．同理，垂直紙面向外的磁場且大小增大，根據(jù)楞次定律與法拉第電磁感應(yīng)定律，則有導(dǎo)體棒向左加速運(yùn)動(dòng)，故B正確，ACD錯(cuò)誤；故選B【點(diǎn)睛】考查右手定則、法拉第電磁感應(yīng)定律、右手螺旋定則與楞次定律的應(yīng)用，注意各定律的作用，同時(shí)將右手定則與左手定則區(qū)別開5、D【解析】圓環(huán)最終在y=a以下來回?cái)[動(dòng)，以y=b（b＞a）處為初位置，y=a處為末位置，知末位置速度為零，在整個(gè)過程中，重力勢能減小，動(dòng)能減小，減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，根據(jù)能量守恒得，Q=mg（b-a）+mv2．故D正確，ABC錯(cuò)誤6、D【解析】設(shè)運(yùn)動(dòng)員從h處下落，剛觸空氣墊的速度為v，則：v2=2gh所以：與空氣墊接觸后運(yùn)動(dòng)員受到兩個(gè)力的作用，以向下為正，由動(dòng)量定理：mgt-Ft=0-mv解得：F=3.5mgA.1倍，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.1.5倍，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.2.5倍，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.3.5倍，與結(jié)論相符，選項(xiàng)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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】AB．由圖可知，R2與滑動(dòng)變阻器R4串聯(lián)后與R3并聯(lián)后，再與R1串聯(lián)接在電源兩端；電容器與R3并聯(lián)；當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向a移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減小；由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流增大；路端電壓減小，同時(shí)R1兩端的電壓也增大，故并聯(lián)部分的電壓減??；由歐姆定律可知流過R3的電流減小，流過并聯(lián)部分的總電流增大，故電流表示數(shù)增大；因并聯(lián)部分電壓減小，而R2中電壓增大，故電壓表示數(shù)減?。蔄不符合題意，B符合題意C．因電容器兩端電壓減小，故電荷受到的向上電場力減小，則重力大于電場力，合力向下，質(zhì)點(diǎn)將向下運(yùn)動(dòng)．故C不符合題意D．由于流過R1的電流增大，根據(jù)，可知R1上消耗的功率逐漸增大．故D符合題意8、BD【解析】三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子，以不同的速率垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中，則運(yùn)動(dòng)半徑的不同，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)軌跡也不同．運(yùn)動(dòng)軌跡對應(yīng)的半徑越大，粒子的速率也越大．而運(yùn)動(dòng)周期它們均一樣，運(yùn)動(dòng)時(shí)間由圓弧對應(yīng)的圓心角決定【詳解】粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，粒子的動(dòng)能：，則可知三個(gè)帶電粒子的質(zhì)量、電荷量相同，在同一個(gè)磁場中，當(dāng)速度越大時(shí)、軌道半徑越大，則由圖知，a粒子速率最小，動(dòng)能最小，c粒子速率最大．c粒子動(dòng)能最大，故A錯(cuò)誤，B正確；由于粒子運(yùn)動(dòng)的周期，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：，可知，三粒子運(yùn)動(dòng)的周期相同，a在磁場中運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角最大，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長，故C錯(cuò)誤，D正確．所以BD正確，AC錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】帶電粒子在磁場、質(zhì)量及電量相同情況下，運(yùn)動(dòng)的半徑與速率成正比，從而根據(jù)運(yùn)動(dòng)圓弧來確定速率的大小；運(yùn)動(dòng)的周期均相同的情況下，可根據(jù)圓弧的對應(yīng)圓心角來確定運(yùn)動(dòng)的時(shí)間的長短9、AD【解析】AC．磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小，故回路磁通量減小，根據(jù)楞次定律判斷，感應(yīng)電流的磁場方向向下，根據(jù)右手定則判斷ab中的感應(yīng)電流方向由a到b，A正確C錯(cuò)誤BD．因?yàn)閍b中的感應(yīng)電流方向由a到b，磁場方向豎直向下，根據(jù)左手定則判斷ab所受的安培力方向向右，B錯(cuò)誤D正確10、CD【解析】A．小球受重力、向左的電場力、向右的洛倫茲力，下降過程中速度一定變大，故洛倫茲力一定變化，不可能一直與電場力平衡，故合力不可能一直向下，故一定做曲線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．小球受重力、向左的電場力、垂直向外的洛倫茲力，合力與速度一定不共線，故一定做曲線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．小球受重力、向左上方的電場力、水平向右的洛倫茲力，若三力平衡，則粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)；故C正確；D．粒子受向下的重力和向上的電場力，合力一定與速度共線，故粒子一定做直線運(yùn)動(dòng)，故D正確；故選CD。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、①.1.4②.1.4③.0.63【解析】[1]根據(jù)閉合電路歐姆定律可知結(jié)合圖象可知，圖象與縱軸的交點(diǎn)表示電動(dòng)勢，故有電源電動(dòng)勢為[2]根據(jù)圖像可得故有電源內(nèi)阻為[3]根據(jù)閉合電路歐姆定律可得在小燈泡特征曲線作出電源的圖象，如圖所示由圖示圖象可知，燈泡兩端電壓通過燈泡的電流燈泡實(shí)際功率12、①.最大值②.2③.④.【解析】(1)[1]由圖可知，電路為限流接法，且為保證電路安全，開始電路中電流應(yīng)為最小，所以開始時(shí)電路中電阻應(yīng)為最大，故滑動(dòng)變阻器開始時(shí)應(yīng)達(dá)到最大值；(2)[2]由表格可知，方案1中電阻箱的阻值與定值電阻差別太大，導(dǎo)致電路中電流差別太大；而方案2中電阻箱的阻值與待測電阻相差不多，故可以得出較為合理的電流值，故應(yīng)選擇方案2；(3)[3][4]由閉合電路歐姆定律可知變形得由