2023-2024學(xué)年上海大學(xué)附中物理高二上期末質(zhì)量跟蹤監(jiān)視試題含解析

2023-2024學(xué)年上海大學(xué)附中物理高二上期末質(zhì)量跟蹤監(jiān)視試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)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，平行板電容器已經(jīng)充電，靜電計(jì)的金屬球與電容器的一個(gè)極板連接，外殼與另一個(gè)極板連接，靜電計(jì)針的偏轉(zhuǎn)示電容兩極板間的電勢(shì)差．實(shí)驗(yàn)中保持極板上的電荷量不變．設(shè)電容兩極正對(duì)面積為，極板間的距離為，靜電計(jì)指針偏角為．下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述正確的是（）A.保持不變，增大，則變大B.保持不變，減小，則不變C.保持不變，減小，則變小D.保持、不變，兩板間插入電介質(zhì)，則變大2、如圖所示，若α粒子和質(zhì)子以相同速度垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,它們的質(zhì)量比是4:1電量比是2:1，則α粒子和質(zhì)子A.運(yùn)動(dòng)半徑之比是2∶1B.回到磁場(chǎng)邊界時(shí)速度大小之比是2∶1C.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比是1∶1D.受到的洛倫茲力之比是1∶13、如圖，一絕緣光滑固定斜面處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于斜面向上，通有電流I的金屬細(xì)桿水平靜止在斜面上．若電流變?yōu)?.5I，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?B，電流和磁場(chǎng)的方向均不變，則金屬細(xì)桿將（）A.沿斜面加速上滑B.沿斜面加速下滑C.沿斜面勻速上滑D.仍靜止在斜面上4、如圖所示，光滑絕緣的斜面與水平面的夾角為θ，導(dǎo)體棒ab靜止在斜面上，ab與斜面底邊平行，通有圖示的恒定電流I，空間充滿豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，現(xiàn)緩慢增大θ(0<θ<90°)，若電流I不變，且ab始終靜止在斜面上(不考老磁場(chǎng)變化產(chǎn)生的影響)，下列說(shuō)法正確的是A.B應(yīng)緩慢減小B.B應(yīng)緩慢增大C.B應(yīng)先增大后減小D.B應(yīng)先減小后增大5、如圖所示，空間有一電場(chǎng)，電場(chǎng)中有兩個(gè)點(diǎn)a和b。下列表述正確是（）A.該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)B.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大C.b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比a點(diǎn)的大D.正電荷在a、b兩點(diǎn)受力方向相同6、如圖所示，MN．PQ為同一水平面的兩平行光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng)，導(dǎo)體ab．cd與導(dǎo)軌有良好的接觸，當(dāng)ab沿軌道向右滑動(dòng)時(shí)，cd將（）A.右滑 B.不動(dòng)C.左滑 D.無(wú)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(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，直線A為電源的U-I圖線，曲線B為燈泡電阻的U-I圖線，則以下說(shuō)法正確的是（）A.由圖線A，電源的電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為2ΩB.由圖線A，當(dāng)電流為2A時(shí)，電源輸出功率為4WC.由圖線B，隨著燈泡兩端電壓增大，燈泡的電阻是增大的D.由圖線B，當(dāng)燈泡兩端電壓為2V時(shí)，電阻為1Ω8、如圖所示，兩水平面（虛線）之間的距離為h，存在方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。將一質(zhì)量為m，電荷量為+q的帶電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從距電場(chǎng)上邊界為h處的A點(diǎn)以初速度v平行于電場(chǎng)的方向射出。小球進(jìn)入電場(chǎng)后做直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間離開電場(chǎng)。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。則（）A.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為B.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為C.小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的水平位移大小為D.小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的水平位移大小為9、如圖所示，兩塊水平放置的平行正對(duì)的金屬板a、b分別與電池兩極相連，開始時(shí)開關(guān)S閉合，發(fā)現(xiàn)在距兩板距離相等的P點(diǎn)有一個(gè)帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)，然后斷開開關(guān)，并將b板向下平移一小段距離，穩(wěn)定后，下列說(shuō)法中正確的是A.液滴將加速向下運(yùn)動(dòng)B.液滴將保持不動(dòng)C.P點(diǎn)電勢(shì)升高，液滴在P點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能減少D.P點(diǎn)電勢(shì)升高，液滴在P點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能增大10、如圖所示，在一矩形區(qū)域內(nèi)，不加磁場(chǎng)時(shí)，不計(jì)重力的帶電粒子以某一初速度垂直左邊界射入，穿過此區(qū)域的時(shí)間為t.若加上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B水平向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，帶電粒子仍以原來(lái)的初速度入射，粒子飛出時(shí)偏離原方向60°，利用以上數(shù)據(jù)可求出下列物理量中的()A.帶電粒子的比荷B.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期C.帶電粒子的初速度D.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所對(duì)應(yīng)的圓心角三、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）在“測(cè)定金屬絲電阻率”的實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)出其長(zhǎng)度L、直徑d和電阻R（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲直徑時(shí)讀數(shù)如圖甲，則金屬絲的直徑為_____mm（2）若用圖乙測(cè)金屬絲的電阻，則測(cè)量結(jié)果將比真實(shí)值_____．（選填“偏大”或“偏小”）（3）用電壓表和電流表測(cè)金屬絲的電壓和電流時(shí)讀數(shù)如圖丙、丁，則電壓表的讀數(shù)為_____V，電流表的讀數(shù)為_____A12．（12分）如圖所示是利用DIS測(cè)定電動(dòng)機(jī)效率的電路，在實(shí)驗(yàn)中，通過A、B測(cè)得的物理量的數(shù)值分別是x、y，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為r，請(qǐng)完成下列問題：（1）圖中方框A、B所采用的傳感器分別是：A：________________，B：_______________（2）此時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸入功率的表達(dá)式P入=__________；（3）在實(shí)驗(yàn)中，由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)使質(zhì)量為m的物體在t時(shí)間內(nèi)勻速上升了h高度，則電動(dòng)機(jī)的效率η=______________×100%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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10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（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（12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

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】A：平行板電容器的電容，電容器電壓與電容的關(guān)系為，電量不變，保持不變，增大，電容減小，電壓增大，變大，故A項(xiàng)正確B：電量不變，保持不變，減小，電容增大，電壓減小，變小，故B項(xiàng)錯(cuò)誤C：電量不變，保持不變，減小，電容減小，電壓增大，變大，故C項(xiàng)錯(cuò)誤D：電量不變，保持、不變，在兩板間插入電介質(zhì)，電容增大，電壓變小，變小，故D項(xiàng)錯(cuò)誤所以選A點(diǎn)睛：①平行板電容器充電后，若保持其始終與直流電源相連，則板間電壓不變．當(dāng)電容器電容的影響因素發(fā)生變化后，據(jù)、、來(lái)判斷各量如何變化②平行板電容器充電后與電源斷開，由于電荷不能移動(dòng)，電容器的帶電量不變．當(dāng)電容器電容的影響因素發(fā)生變化后，據(jù)、、來(lái)判斷各量如何變化2、A【解析】質(zhì)子和粒子以相同的速度在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，可求得比較r、速度v及T的表達(dá)式，根據(jù)表達(dá)式可以得到半徑以及周期之比【詳解】A、質(zhì)子和粒子在同一磁場(chǎng)中以同一速率做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)，可得粒子軌跡半徑，因和B相同，故粒子和質(zhì)子的半徑之比是2:1，故A正確；B、因洛倫茲力不做功，故再次回到磁場(chǎng)邊界時(shí)速度大小不變，故回到磁場(chǎng)邊界時(shí)速度大小之比是1：1，故B錯(cuò)誤；C、粒子運(yùn)動(dòng)周期：，因相同，半徑之比為2:1，所以周期之比也為2:1，兩粒子在磁場(chǎng)中均轉(zhuǎn)半個(gè)周期，所以在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比是2:1，C錯(cuò)誤；D、根據(jù)洛倫茲力公式，，因?yàn)锽和相同，粒子和質(zhì)子的q之比為2：1，故受到的洛倫茲力之比是2：1，故D錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，要掌握住半徑公式、周期公式，利用洛倫茲力提供向心力進(jìn)行求解；運(yùn)用粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的圓心角，結(jié)合周期公式，求解粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間3、A【解析】本題是一道關(guān)于安培力的共點(diǎn)力的平衡問題及牛頓第二定律相關(guān)知識(shí)【詳解】最初金屬細(xì)桿受到三個(gè)力作用，且合力為零，如圖所示由平衡可知，安培力若電流變?yōu)?.5I，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?B，則安培力根據(jù)牛頓第二定律故金屬細(xì)桿以的加速度沿著斜面加速上滑，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。4、B【解析】如圖作出右側(cè)側(cè)視圖，則可知，金屬棒受重力、支持力及向右的安培力的作用；增大角度，則支持力的方向?qū)⑾蜃笮D(zhuǎn)，要使棒仍然平衡，則支持力與安培力的合力一直等于重力，則由圖可知，安培力必須增大，故磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)增大，B正確【點(diǎn)睛】本題結(jié)合安培力考查共點(diǎn)力平衡中的動(dòng)態(tài)平衡，要掌握相應(yīng)的圖解法的應(yīng)用，明確角度變化時(shí)支持力與安培力的合力不變，作出動(dòng)態(tài)變化圖即可求解5、B【解析】ABC．據(jù)電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度大小，則有Ea>Eb，故B正確，AC錯(cuò)誤；D．正電荷在a、b兩點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向與該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，而a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同．所以受力方向也不同，故D錯(cuò)誤；故選B。6、A【解析】假設(shè)導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面向上的磁場(chǎng)，當(dāng)ab沿軌道向右滑時(shí)，向上的磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)就與原來(lái)磁場(chǎng)的方向相同，即向上；所以電流從d流向c，由左手定則可以判斷cd所受安培力向右，所以cd右滑，故A正確。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、BCD【解析】電源的U-I圖像中縱軸截距等于電源電動(dòng)勢(shì)，斜率大小等于電源內(nèi)阻，電阻的U-I圖線上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率表示電阻的大小【詳解】A.圖線A的縱軸截距是3V，所以電源電動(dòng)勢(shì)為3V，斜率大小為0.5Ω，所以電源內(nèi)阻為0.5Ω，A錯(cuò)誤；B.電流為2A時(shí)，路端電壓為2V，故電源的輸出功率為4W，B正確；C.圖線上點(diǎn)與原點(diǎn)的連線斜率隨電壓增大而增大，故燈泡的電阻增大，C正確；D.燈泡兩端電壓為2V時(shí)，電流為2A，燈泡的電阻為1Ω，D正確8、AC【解析】AB．小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)豎直分速度大小設(shè)小球進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)速度方向與水平方向的夾角為α，則小球進(jìn)入電場(chǎng)后做直線運(yùn)動(dòng)，重力和電場(chǎng)力的合力方向與速度方向相同，如圖，可知解得電場(chǎng)強(qiáng)度為故A正確，B錯(cuò)誤。CD．小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的水平位移大小為故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。9、BC【解析】A、B、液滴受力平衡，故電場(chǎng)力向上，可知液滴帶負(fù)電；電容器因斷開開關(guān)后電量保持不變，b板下移時(shí)，兩板間的距離增大，則由可知，場(chǎng)強(qiáng)E不變；則粒子受到的電場(chǎng)力不變，故液滴繼續(xù)保持靜止，故A錯(cuò)誤、B正確.C、D、下極板接地，則P點(diǎn)的電勢(shì)等于P與b之間的電勢(shì)差，因E不變，d增大，故液滴處的電勢(shì)增大；因液滴帶負(fù)電，故其電勢(shì)能將減小，故C正確、D錯(cuò)誤．故選BC【點(diǎn)睛】對(duì)于電容器的動(dòng)態(tài)分析問題，關(guān)鍵在于明確電容器是斷開電源還是與電源相連；然后再由電容的定義式有決定式進(jìn)行分析求解10、ABD【解析】A．由帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的偏向角，可知帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)的圓心角為60°，因此由幾何關(guān)系由得所以又未加磁場(chǎng)時(shí)有所以可求得比荷，A正確；B．根據(jù)周期公式，可得帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期B正確；C．由于半徑未知，所以初速度無(wú)法求出，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)幾何關(guān)系可得帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所對(duì)應(yīng)的圓心角為60°，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、①.0.697（0.695﹣0.698）②.偏小③.2.60（2.59﹣2.61）④.0.52【解析】（1）根據(jù)內(nèi)接的特點(diǎn)，結(jié)合歐姆定律以及串并聯(lián)電路的特點(diǎn)，即可分析出測(cè)量值與真實(shí)值之間的關(guān)系；（2）先算出電表的分度值，若測(cè)量的最小分度為“1“時(shí)要估讀到下一位，若測(cè)量的最小分度為“2“或“5“時(shí)讀到本位即可【詳解】（1）金屬絲的直徑為：0.5mm+0.01mm×19.8=0.698mm；（2）電流表外接法測(cè)量電阻，由于電壓表分流的影響，故金屬絲電阻的測(cè)量結(jié)果將比真實(shí)值偏小；（3）電壓表的分度值為0.1V，要估讀到下一位，故其讀數(shù)為2.60V；電流表選擇的是0～0.6A量程，分度值為0.02A，故其讀數(shù)為0.52A.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握螺旋測(cè)微器和電表的讀數(shù)方法，螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀．讀電表讀數(shù)時(shí)要注意計(jì)算電表的分度值，然后再確定是否估讀，若測(cè)量的最小分度為“1“時(shí)要估讀到下一位，若測(cè)量的最小分度為“2“或“5“時(shí)讀到本位即可．內(nèi)外接選擇的方法：大電阻選內(nèi)接測(cè)量結(jié)果偏大，小電阻選外界測(cè)量結(jié)果偏小，口訣：“大內(nèi)大，小外?。?2、①.電壓傳感器、②.電流傳感器；③.xy；④.【解析】（1）[1][2]A與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)，一定是電壓傳感器；B與電動(dòng)機(jī)串聯(lián)，一定是電流傳感器；（2）[3]電壓傳感器讀數(shù)是x，電流傳感器讀數(shù)是y，故電動(dòng)機(jī)輸入功率為：P入=xy；（3）[4]消耗的電能是Q=P入t