上海師大附中2024年高二物理第一學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

上海師大附中2024年高二物理第一學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、自然界的電、熱和磁等現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的，很多物理學(xué)家為尋找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻(xiàn)，下列說法錯(cuò)誤的是A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系B.歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說明了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存聯(lián)系C.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系D.焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)，定量得出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系2、如圖所示，在xOy坐標(biāo)系內(nèi)，三根相互平行的通電直導(dǎo)線P、Q、R分別位于正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，都通有方向垂直xOy坐標(biāo)平面向里、大小相等的電流，則導(dǎo)線R受到的安培力的方向是A.沿y正方向B.沿y負(fù)方向C沿x正方向D.沿x負(fù)方向3、如圖所示，一小鋼球在光滑水平桌面上沿AB直線運(yùn)動(dòng)，C處有一小球門，BC垂直于AB．現(xiàn)用同一根細(xì)管分別沿甲、乙、丙三個(gè)方向?qū)?zhǔn)B處吹氣，可將鋼球吹進(jìn)球門的是()A.甲方向B.乙方向C.丙方向D都有可能4、1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖所示，這臺加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說法不正確的是()A.帶電粒子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器B.帶電粒子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器C.電場使帶電粒子加速，磁場使帶電粒子旋轉(zhuǎn)D.離子從D形盒射出時(shí)的動(dòng)能與加速電場的電壓無關(guān)5、如圖，光滑半圓形軌道與光滑曲面軌道在B處平滑連接，前者置于水平向里的勻強(qiáng)磁場中，有一帶正電小球從A由靜止釋放，能沿軌道前進(jìn)并恰能通過半圓形軌道最高點(diǎn)C．現(xiàn)若撤去磁場，使球從靜止釋放仍能恰好通過半圓形軌道最高點(diǎn)，則釋放高度H′與原釋放高度H的關(guān)系是（）A.H′>H B.H′＝HC.H′<H D.無法確定6、列車某段時(shí)間內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度由100km/h增加到125km/h所用時(shí)間為t1，速度由150km/h增加到175km/h所用時(shí)間為t2.下列關(guān)于t1、t2的關(guān)系判斷正確的是()A.t1＞t2 B.t1＝t2C.t1＜t2 D.無法確定二、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，把一個(gè)架在絕緣支架上的枕形導(dǎo)體放在一正電荷形成的電場中，A、B兩點(diǎn)為枕形導(dǎo)體內(nèi)部兩點(diǎn)。導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，下列說法正確的是（）A.A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相等，電勢相等B.A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度不相等，電勢相等C.感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場EA<EBD..當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電子從大地沿導(dǎo)線向?qū)w移動(dòng)8、如圖所示，一單匝閉合矩形金屬線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸OO′過ad邊和bc邊的中點(diǎn)。從圖示位置開始計(jì)時(shí)，穿過線圈的磁通量隨時(shí)間t的變化關(guān)系式為（Wb），時(shí)間t的單位為s。已知矩形線圈的電阻為2.0，下列說法正確的是（）A.穿過線圈的磁通量的最大值為WbB.在任意1s時(shí)間內(nèi)，線圈中通過的電流的方向改變20次C.線圈中通過的電流的有效值約為3.14AD.在任意1s時(shí)間內(nèi)，線圈克服安培力所做的功約為9.86J9、如圖所示，粒子源S能在圖示紙面內(nèi)的360°范圍內(nèi)發(fā)射速率相同、質(zhì)量為m、電量為+q的同種粒子（重力不計(jì)），MN是足夠大的豎直擋板，S到擋板的距離為L，擋板左側(cè)充滿垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則下列說法正確的是（）A.S發(fā)射的粒子速率至少為，才能有粒子到達(dá)擋板B.若S發(fā)射的粒子速率為，則擋板能被粒子擊中部分的長度為2LC.若S發(fā)射的粒子速率為，粒子到達(dá)擋板的最短時(shí)間是D.若S發(fā)射的粒子速率為，粒子到達(dá)擋板的最短時(shí)間是10、在如圖所示的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場共存的區(qū)域內(nèi)(不計(jì)重力)，電子可能沿水平方向向右做直線運(yùn)動(dòng)的是()A B.C. 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）圖甲是物理實(shí)驗(yàn)室的一種永久蹄形磁鐵，某物理興趣小組設(shè)計(jì)了一個(gè)測量蹄形磁鐵磁極間磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的實(shí)驗(yàn)（1）如圖乙所示，將由銅導(dǎo)線繞制而成的矩形線圈懸掛在支架上，導(dǎo)線兩端分別由a、b處抽出連在兩接線柱A、B上．線圈下邊ab保持水平，現(xiàn)將一輕線的一端系在線圈ab邊的中點(diǎn)，另一端繞過一輕小滑輪后連接一小沙桶，調(diào)整支架高度是線圈與滑輪間細(xì)線保持水平（2）將多個(gè)圖甲中的蹄形磁鐵緊密并列放置，水平插入線圈，使線圈下邊ab處于磁鐵N、S間，磁場寬度正好與線圈下邊ab長度相同，當(dāng)線圈中通電后，向沙桶中緩慢加入適量細(xì)沙，使導(dǎo)線框仍保持豎直懸掛．讀出電流表示數(shù)為I，斷開電源，取下沙桶，用天平稱量沙桶總質(zhì)量為m（3）線圈中電流由圖丙電路提供，若蹄形磁鐵S極在上方，N極在下方，則接線柱A應(yīng)與丙圖電路中的接線柱________（選填“C”或“D”）相連（4）若線圈電阻約為1Ω，允許最大電流0.5A，電流表量程為0~0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω，電源為4節(jié)干電池串聯(lián)，每節(jié)干電池的電動(dòng)勢為1.5V，內(nèi)阻不計(jì)．R0為定值電阻，現(xiàn)備有10Ω和100Ω各一只，則應(yīng)選_______Ω連入電路；有最大阻值分別為20Ω和1000Ω的滑動(dòng)變阻器各一只，應(yīng)選_______Ω連入電路（5）若線圈匝數(shù)為n，其下邊ab長度為L，本地重力加速度為g，則用測得的物理量和已知量表示磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=___________12．（12分）有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“2V，1W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的I-U圖線，有下列器材供選用：A．電壓表（0～3V內(nèi)阻約10kΩ）B．電壓表（0～15V內(nèi)阻約20kΩ）C．電流表(0～0.3A，內(nèi)阻約1Ω）D．電流表(0～0.6A，內(nèi)阻約0.4Ω）E．滑動(dòng)變阻器（5Ω，1A）F．滑動(dòng)變阻器（500Ω，0.2A）G．電源（電動(dòng)勢3V，內(nèi)阻1Ω）(1)實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用_____________，電流表應(yīng)選用_____________，為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小，要求電壓表從零開始變化且多取幾組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用___________（用序號字母表示）(2)實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，得到了小燈泡的I-U圖象如圖所示，則可知小燈泡的電阻隨電壓增大而____________（填“增大”、“減小”或“不變”）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、B【解題分析】A．奧斯特最先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭開了人類研究電磁相互作用的序幕，故A不符合題意；B．歐姆定律說明了電流與電壓的關(guān)系，故B符合題意；C．法拉第經(jīng)十年的努力發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系，故C不符合題意；D．焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)，定量得出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，故D不符合題意。故選B。2、B【解題分析】R所在處的磁場是由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【題目詳解】由安培定則可知，通電指導(dǎo)線P、Q在R處產(chǎn)生的磁場方向水平向右，即沿x軸正方向則R處的磁場方向沿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．選項(xiàng)ACD錯(cuò)誤，B正確．故選B【題目點(diǎn)撥】要注意解題步驟，先由安培定則判斷出R處的磁場方向，然后由左手定則判斷出安培力的方向3、C【解題分析】小球若進(jìn)入球門，則吹氣后小球的速度方向沿BC方向，畫出小球的初速度、末速度的方向，由平行四邊形定則畫出小球速度變化的方向如圖，則：由圖可知鋼球的速度變化的方向沿丙的方向，加速度方向沿丙的方向，所以沿丙的方向吹氣，故C正確，ABD錯(cuò)誤4、B【解題分析】AB．根據(jù)回旋加速器的加速原理，被加速離子只能由加速器的中心附近進(jìn)入加速器，從邊緣離開加速器，A正確，不符合題意；B錯(cuò)誤，符合題意；C．在磁場中洛倫茲力不做功，離子是從電場中獲得能量，C正確，不符合題意；D．當(dāng)離子離開回旋加速器時(shí)，半徑最大，動(dòng)能最大，則有：與加速的電壓無關(guān)，D正確，不符合題意。故選B。【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵掌握加速器的工作原理以及加速器的構(gòu)造，注意粒子從電場中獲得能量，但是出回旋加速器的最大速度與電場無關(guān)，與磁感應(yīng)強(qiáng)度和D形盒的半徑有關(guān)5、C【解題分析】有磁場時(shí)，恰好通過最高點(diǎn)，有：mg+qvB=m，無磁場時(shí)，恰好通過最高點(diǎn)，有：mg=m，由兩式可知，v2<v1．根據(jù)動(dòng)能定理，由于洛倫茲力和支持力不做功，都是只有重力做功，mg（h-2R）=mv2可知，H′<H．故C正確，ABD錯(cuò)誤．故選C6、B【解題分析】由得，，因?yàn)閮啥螘r(shí)間速度變化均為，而加速度恒定，所以，故選項(xiàng)B正確。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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AD【解題分析】AB．枕形導(dǎo)體在點(diǎn)電荷附近，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)致電荷重新分布。因此在枕形導(dǎo)體內(nèi)部出現(xiàn)感應(yīng)電荷的電場，枕形導(dǎo)體左端帶負(fù)電，右端帶正電，達(dá)到靜電平衡后感應(yīng)電荷的電場與點(diǎn)電荷的電場疊加，內(nèi)部電場強(qiáng)度處處為零，整個(gè)導(dǎo)體是一個(gè)等勢體，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．A、B兩點(diǎn)合場強(qiáng)相等，且都為零，由于點(diǎn)電荷形成的場強(qiáng)A點(diǎn)大于B點(diǎn)，則可知感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場一定是EA>EB，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，由于導(dǎo)體處在正電荷形成的電場中，故電子將從大地沿導(dǎo)線流向?qū)w，選項(xiàng)D正確。故選AD。8、BD【解題分析】A．由表達(dá)式可知，穿過線圈的磁通量的最大值為BS=0.1Wb，故A錯(cuò)誤；B．周期，一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次，故在任意1s時(shí)間內(nèi)，線圈中電流的方向改變20次，故B正確；C．轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω=20πrad/s，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最大值為Em=NBSω=2πV電動(dòng)勢的有效值為E=πV線圈中電流的有效值為故C錯(cuò)誤；D．在任意ls時(shí)間內(nèi)，線圈克服安培力所做的功故D正確；故選BD。9、AC【解題分析】A.板上的點(diǎn)到S的距離最小為L，要保證有粒子打在板上，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的最小半徑：r洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB＝m，解得粒子最小速度：v故A項(xiàng)符合題意.B.倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB＝m，由題意可知：v，解得：r＝L由幾何知識得：ACL，當(dāng)粒子向右水平射出時(shí)，剛好能打在檔板上如圖B點(diǎn)，則：BC＝r＝L，被粒子擊中的部分長度為：AB＝AC+BC＝（1）L；故B項(xiàng)不合題意.CD.根據(jù)B項(xiàng)分析可知粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑：r＝L，粒子到達(dá)擋板的最短距離為L，此時(shí)所對圓心角最小，所用時(shí)間最短，由幾何關(guān)系得：解得：θ＝60°粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期：T，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間：tTT，故C項(xiàng)符合題意正確,D項(xiàng)不合題意.10、BC【解題分析】如電子水平向右運(yùn)動(dòng)，在A圖中電場力水平向左，洛倫茲力豎直向下，故不可能；在B圖中，電場力水平向左，洛倫茲力為零，故電子可能水平向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)；在C圖中電場力豎直向上，洛倫茲力豎直向下，電子向右可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)；在D圖中電場力豎直向上，洛倫茲力豎直向上，故電子不可能做水平向右的直線運(yùn)動(dòng)，因此BC正確三、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.（3）D；②.（4）10，③.20；④.（5）【解題分析】（3）磁場方向豎直向上，線圈受安培力向左，與細(xì)線的拉力平衡，則線圈中電流應(yīng)由接線柱B流入，由接線柱A流出，故接線柱A應(yīng)與電路中的接線柱D連接（4）線圈中最大電流為0.5A，則電路中最小電阻為12Ω，故定值電阻應(yīng)選10Ω．為方便調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選最大電阻值較小的、即20Ω的滑動(dòng)變阻器（5）線圈靜止時(shí)，在水平方向線圈受到的繩子的拉力與安培力大小相等方向相反，有：mg=nBIL，可得：12、①.A；②.D；③.E；④.增大；【解題分析】（1）根據(jù)燈泡額定電壓選擇電壓表，根據(jù)燈泡額定電流選擇電流表，為了方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器（2）根據(jù)圖示圖象應(yīng)用歐姆定律分析答題【題目詳解】（1）燈泡額定電壓是2V，電壓表應(yīng)選擇A，燈泡額定電流，電流表應(yīng)選擇D，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器