2023-2024學(xué)年上海市市八中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年上海市市八中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，用彈簧秤豎直向上拉水平地面上的物塊，物塊受到的重力為20N．若彈簧秤的示數(shù)為5N，則地面對物塊的彈力是（）A.15N，方向豎直向上B.15N，方向豎直向下C.20N，方向豎直向上D.20N，方向豎直向下2、質(zhì)譜儀可用來分析同位素，也可以用來分析比質(zhì)子重很多倍的離子．現(xiàn)在用質(zhì)譜儀來分析比質(zhì)子重很多倍的離子，其示意圖如圖所示，其中加速電壓恒定．質(zhì)子在入口處從靜止開始被加速電場加速，經(jīng)勻強磁場偏轉(zhuǎn)后從出口P離開磁場．若某種一價正離子在入口處從靜止開始被同一加速電場加速，為使它經(jīng)勻強磁場偏轉(zhuǎn)后仍從P點離開磁場，需將磁感應(yīng)強度增加到原來的11倍．此離子和質(zhì)子的質(zhì)量之比為（）A.11 B.12C.144 D.1213、如圖所示，平行板電容器帶有等量異種電荷，與靜電計相連，靜電計金屬外殼和電容器下級板都接地．在兩極板間有一固定在P點的點電荷，以E表示兩極板間的電場強度，EP表示點電荷在P點的電勢能，θ表示靜電計指針的偏角．若保持下極板不動，將上極板向下移動一小段距離至圖中虛線位置，則（）A.θ增大，E增大 B.θ增大，EP不變C.θ減小，EP增大 D.θ減小，E不變4、如圖所示，套在足夠長的絕緣粗糙直棒上的帶正的電小球，其質(zhì)量為m，帶電荷量為q，小球可在棒上滑動．現(xiàn)將此棒豎直放入沿水平方向且互相垂直的勻強磁場和勻強電場中，設(shè)小球所帶電荷量不變，在小球由靜止下滑的過程中（）A.小球的加速度恒定不變B.小球的加速度先減小，后增大C.小球的速度先增大，后勻速下落D.棒對小球彈力的大小不變5、航母飛行甲板前端上翹，水平部分與上翹部分通過一段圓弧平滑連接，如圖所示，D為圓弧最低點，圓弧半徑為R.戰(zhàn)斗機以速度v越過D點時A.戰(zhàn)斗機起落架受到重力、支持力、向心力的作用B.戰(zhàn)斗機處于超重狀態(tài)C.戰(zhàn)斗機起落架對地面的壓力等于轟炸機的重力D.R越小，v越小，飛機起落架受的作用力越小6、如圖所示為速度選擇器示意圖，為其兩個極板。某帶電粒子電荷量為q，以速度v0從S1射入，恰能沿虛線從S2射出。不計粒子重力，下列說法正確的是（）A.該粒子一定帶正電B.該粒子以速度v0從S2射入，也能沿虛線從S1射出C.該粒子以速度2v0從S1射入，仍能沿虛線從S2射出D.該粒子電荷量變?yōu)?q，以速度v0從S1射入，仍能沿虛線從S2射出二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、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．這臺加速器由兩個銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說法正確是A.回旋加速器交流電的周期等于帶電粒子圓周運動周期的一半B.利用回旋加速器加速帶電粒子，要提高加速粒子的最終能量，應(yīng)盡可能增大磁感應(yīng)強度B和D形盒的半徑RC.回旋加速器的加速電壓越大，帶電粒子獲得的最大動能越大D.粒子每次經(jīng)過D型盒狹縫時，電場力對粒子做功一樣多8、如圖所示，勻強磁場的方向豎直向下，磁場中有光滑的水平桌面，在桌面上平放著內(nèi)壁光滑、底部有帶電小球的試管。在水平拉力F的作用下，試管向右勻速運動，帶電小球能從試管口處飛出，則在小球未從管口飛出前的過程中，下列說法正確的是（）A.小球帶負電 B.小球相對水平桌面的運動軌跡是一條拋物線C.洛倫茲力對小球做正功 D.水平拉力F不斷變大9、如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪．質(zhì)量分別為M、m（M>m）的滑塊,通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與斜面平行．兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運動．若不計滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運動的過程中（）A.兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能守恒B.重力對M做的功等于M動能的增加C.輕繩對m做的功等于m機械能的增加D.兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能損失等于M克服摩擦力做的功10、如圖所示，圖線1表示的導(dǎo)體電阻為R1，圖線2表示的導(dǎo)體電阻為R2，則下列說法正確的是（）A.R1：R2＝1：3B.R1：R2＝3：1C.將R1與R2串聯(lián)后接于電源上，則電流比I1：I2＝3：1D.將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，則電流比I1：I2＝3：1三、實驗題：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）在做“測電源電動勢與內(nèi)阻”的實驗中，（1）某物理研究性學(xué)習(xí)小組先用多用電表粗測了一節(jié)干電池的電動勢．如圖所示是測量時選擇開關(guān)與表頭指針所處的位置，則該電池的電動勢為________V，實驗結(jié)束后，應(yīng)將選擇開關(guān)撥到圖中的_____擋位（選填A(yù)、B、C或D）（2）為了較精確地測量這節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，該學(xué)習(xí)小組從實驗室選定了如下實驗器材：A．定值電阻R0（阻值為900）B．滑動變阻器R1（0～10，額定電流為2A）C．電流表G（滿偏電流3.0mA，內(nèi)阻為100）D．電流表A（量程0～0.6A，內(nèi)阻約為1）E．開關(guān)一個，導(dǎo)線若干①請將圖甲中實驗電路補充完整____________；②圖乙為該學(xué)習(xí)小組根據(jù)正確的實驗得到的數(shù)據(jù)畫出的圖線，縱坐標I1為電流表G的示數(shù)，橫坐標I2為電流表A的示數(shù)，則可知被測電源的電動勢為______V，內(nèi)阻為______（保留兩位有效數(shù)字）12．（12分）（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，如圖1所示，從圖中讀出金屬絲的直徑為______________mm（2）如圖2所示是一個雙量程電壓表，當使用a、b兩個端點時，量程為0～3V，當使用a、c兩個端點時，量程為0～15V．已知電流表的內(nèi)阻Rg為400Ω，滿偏電流Ig為500μA．則電阻R1和R2的值應(yīng)該分別為________Ω和________Ω四、計算題：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度為E=104V/m的水平勻強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，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點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小14．（16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，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強度B的大??；（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，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.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電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解析】根據(jù)題目要求地面對物塊的彈力可知，要對P受力分析，考查的是受力分析以及平衡條件的應(yīng)用，對P進行受力分析，P受重力、支持力及拉力三力；根據(jù)平衡條件求解支持力的大小【詳解】對P受力分析，P受重力、地面支持力、彈簧秤的拉力三個力的作用；根據(jù)平衡條件：N+F＝mg；得：N＝mg﹣F＝20﹣5＝15N，方向豎直向上【點睛】正確地對物體受力分析和應(yīng)用平衡條件，恰當?shù)剡x用采用整體法和隔離法對物體進行受力分析是關(guān)鍵2、D【解析】質(zhì)量為m，帶電量為q的粒子在質(zhì)譜儀中運動，則粒子在加速電場中加速運動，設(shè)粒子在磁場中運動的速度為v，應(yīng)用動能定理可得：解得：粒子在磁場做勻速圓周運動，洛倫茲力作向心力，則有：解得：因為離子和質(zhì)子從同一出口離開磁場，所以他們在磁場中運動的半徑相等，即為：所以離子和質(zhì)子的質(zhì)量比m離：m質(zhì)=121；A．11，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．12，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．144，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．121，與結(jié)論相符，選項D正確；3、D【解析】若保持下極板不動，將上極板向下移動一小段距離，則根據(jù)可知，C變大，Q一定，則根據(jù)Q=CU可知，U減小，則靜電計指針偏角θ減?。桓鶕?jù)，Q=CU，，聯(lián)立可得，可知Q一定時，E不變；根據(jù)U1=Ed1可知P點離下極板的距離不變，E不變，則P點與下極板的電勢差不變，P點的電勢不變，則EP不變；故選項ABC錯誤，D正確【考點定位】電容器、電場強度、電勢及電勢能【名師點睛】此題是對電容器的動態(tài)討論；首先要知道電容器問題的兩種情況：電容器帶電荷量一定和電容器兩板間電勢差一定；其次要掌握三個基本公式：，，Q=CU；同時記住一個特殊的結(jié)論：電容器帶電荷量一定時，電容器兩板間的場強大小與兩板間距無關(guān)4、C【解析】小球下滑過程中，受到重力、摩擦力(可能有)、彈力(可能有)、向左的洛倫茲力、向右的電場力；開始階段，洛倫茲力小于電場力，小球向下做加速運動，速度增大，洛倫茲力增大，小球所受的桿的彈力向左，大小減小，滑動摩擦力減小，小球所受的合力增大，加速度增大，小球做加速度增大的加速運動；當洛倫茲力等于電場力時，合力等于重力，加速度最大；小球繼續(xù)向下做加速運動，洛倫茲力大于電場力，速度增大，洛倫茲力增大，小球所受的桿的彈力向右，大小為增大，滑動摩擦力增大，小球所受的合力減小，加速度減小，當時，，小球做勻速運動，所以小球小球先做加速度增大的加速運動，后做加速度減小的加速運動，最后做勻速運動，故選項C正確，A、B、D錯誤；故選C5、B【解析】A．戰(zhàn)斗機起落架受到重力、支持力，其合力提供向心力，故A錯誤；B．戰(zhàn)斗機以速度v越過D點時，具有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，故B正確；C．由于具有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，故戰(zhàn)斗機起落架對地面的壓力大于戰(zhàn)斗機的重力，故C錯誤；D．在D點，根據(jù)牛頓第二定律得解得R越小，v越小，飛機起落架承受的作用力不一定越小，與比值有關(guān)，故D錯誤6、D【解析】A．因上下極板的極性不確定，則不能確定粒子的電性，選項A錯誤；B．該粒子以速度v0從S2射入，只有洛倫茲力方向改變，而電場力方向不變，受力不平衡，因而不沿虛線運動，故B錯誤；C．該粒子以速度2v0從S1射入，洛倫茲力變大，而電場力不變，則粒子不能沿虛線從S2射出，選項C錯誤；D．根據(jù)可知則該粒子電荷量變?yōu)?q，以速度v0從S1射入，仍能沿虛線從S2射出，選項D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】回旋加速器靠電場加速和磁場偏轉(zhuǎn)來加速粒子，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，判斷粒子的最大速度與什么因素有關(guān)．加速粒子時，交變電場的周期與粒子在磁場中運動的周期相等【詳解】加速粒子時，交變電場的周期必須與粒子在磁場中運動的周期相等，這樣才能使得每次經(jīng)過D型盒的狹縫中時都能被電場加速，選項A錯誤；當粒子運轉(zhuǎn)半徑等于D型盒的半徑時粒子速度最大，即，則，則要提高加速粒子的最終能量，應(yīng)盡可能增大磁感應(yīng)強度B和D形盒的半徑R，帶電粒子獲得的最大動能與加速電壓無關(guān)，選項B正確，C錯誤；粒子每次經(jīng)過D型盒狹縫時，電場力對粒子做功均為qU，選項D正確；故選BD.【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器電場和磁場的作用，以及知道最大速度與什么因素有關(guān)8、BD【解析】A．小球能從管口處飛出，說明小球受到指向管口洛倫茲力，根據(jù)左手定則判斷，小球帶正電，故A錯誤；B．設(shè)管子運動速度為v1，小球垂直于管子向右的分運動是勻速直線運動。小球沿管子方向受到洛倫茲力的分力F1=qv1B，q、v1、B均不變，F(xiàn)1不變，則小球沿管子做勻加速直線運動。與平拋運動類似，小球運動的軌跡是一條拋物線，故B正確；C．洛倫茲力總是與速度垂直，不做功，故C錯誤；D．設(shè)小球沿管子的分速度大小為v2，則小球受到垂直管子向左的洛倫茲力的分力F2=qv2B，v2增大，則F2增大，而拉力F=F2，則F逐漸增大，故D正確。故選BD。9、CD【解析】由于“粗糙斜面ab”，故兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能不守恒，故A錯誤；由動能定理得，重力、拉力、摩擦力對M做的總功等于M動能的增加，故B錯誤；除重力彈力以外的力做功，將導(dǎo)致機械能變化，故C正確；除重力彈力以外的力做功，將導(dǎo)致機械能變化，摩擦力做負功，故造成機械能損失，故D正確考點：機械能守恒定律，動能定理的應(yīng)用10、AD【解析】通過I-U圖象得出兩電阻的關(guān)系．串聯(lián)電路電流相等，并聯(lián)電路，電壓相等，電流比等于電阻之反比【詳解】根據(jù)I-U圖象知，圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以R1：R2=1：3．串聯(lián)電路電流相等，所以將R1與R2串聯(lián)后接于電源上，電流比I1：I2=1：1．并聯(lián)電路，電壓相等，電流比等于電阻之反比，所以將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，電流比I1：I2=3：1．故AD正確，BC錯誤．故選AD三、實驗題：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；②.A；③.④.1.4；⑤.0.67；【解析】(1)根據(jù)電表量程確定其分度值，然后根據(jù)指針位置讀出其示數(shù)；實驗結(jié)束后，應(yīng)將選擇開關(guān)撥到交流電壓的最高檔(2)所給實驗器材中，有兩個電流表，沒有電壓表，也沒有電阻箱，只能用伏安法測電池電動勢與內(nèi)阻，可以用電流表與定值電阻組裝一個電壓表，根據(jù)伏安法測電源電動勢與內(nèi)阻的原理作出電路圖；根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)的知識求出I1和電源兩端電壓U的關(guān)系，根據(jù)圖象與縱軸的交點求出電動勢，由與橫軸的交點可得出路端電壓為某一值時電流，則可求得內(nèi)阻【詳解】(1)由于測量一節(jié)干電池的電動勢，所以多用電表應(yīng)選直流電壓2.5V擋，又由于此時電壓擋的分度值為0.1V，所以讀數(shù)為1.42V；實驗結(jié)束后，應(yīng)將選擇開關(guān)撥到交流電壓的最高檔即圖中的A；(2)①所給實驗器材中沒有電壓表，給出了兩個電流表，可以將電流表G與定值電阻R0串聯(lián)，改裝成電壓表，用電流表A測電路電流，滑動變阻器R1串聯(lián)接入電路，實驗電路圖如圖所示：②電源兩端電壓為：U=I1（R0+RG）=I1（900+100）=1000I1，圖象與縱軸的交點是電源電動勢，由圖示圖象可知，電動勢為：E=0.0014A×1000Ω=1.4V，由圖示圖象可知，圖象與橫軸交點對應(yīng)的縱坐標為1.0mA，對應(yīng)的電壓值：U=1000I1=1000×0.001=1V，圖象斜率的絕對值是電源內(nèi)阻，由圖示圖象可知，電源內(nèi)阻：【點睛】當器材中沒有電壓表時，應(yīng)考慮將電流表與定值電阻串聯(lián)代替電壓表；涉及到用圖象求解的問題，應(yīng)先根據(jù)物理規(guī)律解出關(guān)于縱軸與橫軸物理量的函數(shù)表達式，然后再根據(jù)截距和斜率的概念求解即可12、