上海市四区2024学年物理高二上期末调研模拟试题含解析

上海市四区2024学年物理高二上期末调研模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，质量为m物块（视为质点）带正电Q，开始时让它静止在倾角=600的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平方向、大小为的匀强电场（设斜面顶端处电势为零），斜面高为H．释放后，物块落地时的电势能为，物块落地时的速度大小，则（）A. B.C. D.2、材料相同的均匀直导线A、B串联在电路上时，沿长度方向的电势随位置的变化规律如图所示。已知导线A长为l0，导线B长为2l0，则A、B两导线的横截面积之比是A.1∶2 B.1∶4C.1∶6 D.1∶83、图中MN是某电场中的一条水平电场线．一带正电粒子射入此静电场中后，沿轨迹ABC运动（B在电场线上）．下列说法中正确的是A.B.粒子在B点受电场力方向水平向左C.粒子一定做匀变速曲线运动D.粒子在A点的电势能比在C点的电势能大4、如图所示，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内．当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，下列有关圆环的说法正确的是（）A.圆环内产生变大的感应电流，圆环有收缩的趋势B.圆环内产生变小的感应电流，圆环有收缩的趋势C.圆环内产生变大的感应电流，圆环有扩张的趋势D.圆环内产生变小的感应电流，圆环有扩张的趋势5、如图所示，已知某匀强电场方向平行正六边形ABCDEF所在平面，若规定D点电势为零，则A、B、C点的电势分别为8V、6V、2V，初动能为16eV、电荷量大小为3e（e为元电荷）的带电粒子从A沿AC方向射入正六边形区域，恰好经过BC的中点G．不计粒子的重力．则A.粒子一定带正电B.粒子达到G点时的动能为4eVC.若粒子在A点以不同速度方向射入正六边形区域，可能经过C点D.若粒子在A点以不同初动能沿AC方向射入正六边形区域，可能垂直经过BF6、物理学对人类的发展有巨大的贡献，下列有关物理学史实的说法正确的是（）A.洛伦兹通过油滴实验测出电子的电荷量B.法拉第提出著名的分子电流假说C.库仑最早引入电场的概念，并直观地用电场线描绘电场D.奥斯特最先发现电流能够使周围的小磁针发生偏转，即电流的磁效应二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，半径R=0.5m的圆弧型接收屏位于电场强度方向竖直向下的匀强电场中，Ob水平．一质量为m＝10－4kg、带电荷量为q＝2．0×10－6C的粒子，从与圆弧圆心O等高且距O点0．3m的a点，以初速度=3m／s沿水平方向射出，粒子重力不计，粒子恰好能垂直圆弧曲面打到弧面上的c点（图中未画出），取c点电势＝0，则（）A.该匀强电场的电场强度E＝1000V／mB.粒子到达c点的速度大小为5m／sC.粒子在a点的电势为－40VD.粒子速率为3m／s时的电势能为4×10－4J8、如图所示，电源电动势为E内阻为r，当滑动变阻器R2滑动端向右滑动后，理想电流表A1、A2的示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2，理想电压表示数变化量的绝对值为ΔU．下列说法中正确的是（）A.电压表V的示数变大B.电流表A2的示数变小C.ΔU与ΔI1比值一定小于电源内阻rD.ΔU与ΔI2比值一定小于电源内阻r9、含有理想变压器的电路如图所示，L1、L2、L3为“24V，2W”的灯泡，V为理想交流电压表，a、b端接正弦交流电压源（输出电压的有效值恒定）。当开关S闭合时，灯泡均正常发光。下列说法正确的是（）A.变压器原、副线圈匝数比为1∶2B.电压表的示数为72VC.变压器的输入功率为8WD.若在副线圈上再并联一个相同的灯泡，灯泡L1可能会烧毁10、相距为d的两根固定的平行金属导轨竖直放置，下端接有如图所示电路，导轨间充满垂直导轨平面的磁感强度为B的匀强磁场，质量均匀分布的金属棒水平搁置在平行金属导轨顶端并与导轨接触良好，金属棒质量为m，其在导轨间的电阻为R。当开关S闭合瞬间，金属棒被竖直弹高h，金属棒被竖直弹高时棒身始终保持水平，当地重力加速度为g，不计其它阻力。下列说法正确的是（）A.磁感强度方向垂直导轨平面向外B.金属棒的最大速度为C.磁场对金属棒的安培力做的正功D.电流对金属棒做功为mgh三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）(1)在做“验证力的平行四边形定则”的实验中有同学各自画了以下力的图，图中F1、F2是用两把弹簧秤同时拉橡皮筋时各自的拉力，F′是用一把弹簧秤拉橡皮筋时的拉力；画出了F1、F2、F′的图示，以表示F1、F2的有向线段为邻边画平行四边形，以F1、F2交点为起点的对角线用F表示，在以下四幅图中，只有一幅图是合理的，这幅图是______(2)在做完实验后，某同学将其实验操作过程进行了回顾，并在笔记本上记下如下几条体会，你认为他的体会中正确的是______A．两根细绳套必须等长B．用两只弹簧测力计拉绳套时，两测力计示数要相同C．若F1、F2方向不变，而大小各增加1N，则合力的方向也不变，大小也增加1ND．用两只弹簧测力计拉时合力的图示F与用一只弹簧测力计拉时图示F′不完全重合，在误差允许范围内，可以说明“力的平行四边形定则”成立12．（12分）将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V．可是这种电池并不能点亮手电筒上额定电压为1.5V、额定电流为0.3A的小灯泡，原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测得还不足3mA．为了较精确地测定“水果电池”的电动势和内电阻．提供的实验器材有：A.电流表A1（量程0～3mA，内阻约为0.5Ω）B.电流表A2（量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω）C.电压表V（量程0～1.5V，内阻约为3kΩD.滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流为1A）E.滑动变阻器R2（阻值0～3kΩ，额定电流为1A）F.电键，导线若G.水果电池(1)应选图______（选填“a”或“b”）电路图进行实验(2)实验中电流表应选用__________，滑动变阻器应选用___________（均用序号字母表示）(3)根据实验记录的数据，经描点、连线得到水果电池的路端电压随电流变化的U-I图象如图所示，由图象可知，水果电池的电动势E=___________V.四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度14．（16分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小15．（12分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解题分析】正电荷所受电场力的方向水平向左，电场力做正功，电势能减小了mgH，电势能的变化，而电势能，由此可知，电势为零的地方，电荷的电势能也为零，故，AB选项错误；由动能定理，解得，选项C正确，选项D错误.考点：动能定理【名师点睛】①电场力做功和电势能的关系为,电场力做了多少功，电势能就减少多少，克服电场力做了多少功，电势能就增加多少②电势能的变化，而电势能，由此可知，电势为零的地方，电荷的电势能也为零2、A【解题分析】电阻串联，电流相等，则：根据电阻定律：同种材料的电阻，电阻率相同，导线的长度之比：联立方程，则导线的横截面积之比为：A正确，BCD错误故选A。3、B【解题分析】根据粒子偏转方向得到电场力方向，进而得到电场线方向，从而得到电势大小关系；再根据粒子受力情况判断粒子运动情况【题目详解】B、粒子受力方向沿电场线方向，且指向粒子运动轨迹凹的一侧，故粒子在B点受电场力方向向左，故B正确；A、粒子带正电，粒子在B点受电场力方向向左，故电场线方向左，又有：沿着电场线电势降低，故，故A错误；C、只有一条电场线，不能得到静电场为匀强电场，故粒子受力不一定恒定，那么，粒子不一定做匀变速运动，故C错误；D、只有一条电场线，故不能判断A、C两点电势大小关系，故粒子在这两点电势能大小不能判断，故D错误；故选B【题目点拨】带电粒子在匀强电场中受到的电场力恒定，故一般通过受力分析（或运动分析），由牛顿第二定律，通过加速度得到运动情况（或受力情况）4、B【解题分析】因为金属棒ab在恒力F的作用下向右运动,则abcd回路中产生逆时针方向的感应电流,则在圆环处产生垂直于纸面向外的磁场,随着金属棒向右加速运动,圆环的磁通量将增大,根据楞次定律可以知道,圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大;又因为金属棒向右运动的加速度减小,单位时间内磁通量的变化率减小,所以在圆环中产生的感应电流不断减小,故B对；ACD错【题目点拨】当导体棒变速运动时在回路中产生变化的感应电流,因此圆环内的磁场磁通量发生变化,根据磁通量的变化由楞次定律可以判断圆环面积的变化趋势,其感应电流的变化要根据其磁通量的变化快慢来判断.5、B【解题分析】根据匀强电场中平行等距离的两点电势差相等可得E和F两点的电势然后确定电场线方向，根据粒子受力方向确定电性；根据动能和电势能之和不变确定粒子在G点和C点的动能，由此作出判断；根据运动的合成和分解分析粒子能否垂直BF方向【题目详解】根据匀强电场中平行等距离的两点电势差相等可得E和F两点的电势分别为2V和6V，则EC为等势线，匀强电场的电场线方向和粒子运动轨迹如图所示；该粒子沿AC方向进入，从G点射出，粒子受力方向与电场线方向相反，该粒子一定带负电，故A错误；粒子在A点初动能为16eV、电势能EPA=-3e×8V=-24eV，所以总能量为E=16eV-24eV=-8eV，由于UBG=UGC，所以G点的电势为4V，该粒子达到G点时的动能为EKG=E-（-4×3eV）=4eV，故B正确；只改变粒子在A点初速度的方向，若该粒子能经过C点，则经过C点的动能EKC=E-（-2×3eV）=-2eV，动能为负，不可能出现这种情况，所以只改变粒子在A点初速度的方向，该粒子不可能经过C点，故C错误．若该粒子以不同初动能从A点沿AC方向入射，其速度可以分解为沿电场线方向和垂直于电场线方向，而平行于电场线方向的速度不可能为零，所以该粒子不可能垂直经过BE，故D错误；故选B【题目点拨】有关带电粒子在匀强电场中的运动，此种类型的题目从两条线索展开：其一，力和运动的关系．根据带电粒子受力情况，用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度和位移等解答．其二，功和能的关系．根据电场力对带电粒子做功，利用动能定理、能量守恒定律等研究全过程中能的转化6、D【解题分析】A．密立根通过油滴实验测出元电荷的电荷量，A错误；B．安培提出著名的分子电流假说，B错误；C．法拉第最早引入电场线来直观地描绘电场，C错误；D．奥斯特最先发现电流能够使周围的小磁针发生偏转，即电流的磁效应，D正确。故选D。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AB【解题分析】粒子在电场中做类平抛运动，根据类平抛运动的推论与类平抛运动的规律求出电场强度；然后由匀强电场场强与电势差的关系求出A点的电势，然后求出电势能；由动能定理求出粒子在C点的速度；然后由能量守恒定律求出粒子速率为3m/s时的电势能【题目详解】A项：粒子在电场力作用下做类平抛运动，因粒子垂直打在C点，由类平抛运动规律知：C点速度方向的反向延长线必过O点，且OD=AO=0.3m，DC=0.4m，即有：AD=v0t，DC=联立并代入数据可得：E=1000N/C，故A正确B、C项：因UDC=E•DC=400V，而A、D两点电势相等，所以φa=400V，从A到C由动能定理知：代入数据解得：，故B正确；故C错误；D项：粒子在C点总能量：E=由能量守恒定律可知，粒子速率为3m/s时的电势能为0，故D错误故选AB【题目点拨】本题考查了粒子在电场中的运动，粒子在电场中做类平抛运动，应用类平抛运动规律、动能定理、能量守恒定律即可正确解题8、ABC【解题分析】当滑动变阻器滑动端向右滑动后，分析变阻器接入电路的电阻如何变化，分析外电路总电阻如何变化，确定总电流的变化情况，即可知电流表A2的示数变化情况．根据串联电路的特点分析并联部分电压的变化情况，确定电流表A1的示数变化情况，根据并联电路的电流规律，分析A1与A2的变化量大小．根据闭合电路欧姆定律分析△U与△I1比值【题目详解】A、B项：当滑动变阻器滑动端向右滑动后，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，则总电流减小．所以电流表A2的示数减小根据串联电路分压的特点分析可知，并联部分电压增大，即电压表V的示数增大，故A、B正确；C项：根据并联电路的电流规律I2=I1+I，A2的示数I2变小，通过定值电阻R1的电流增大，则A1的示数I1变小，所以△I1一定大于△I2电压表测量路端电压，根据闭合电路欧姆定律U=E-I2r可知，而△I1大于△I2，所以故D错误，C正确故选ABC【题目点拨】本题是一道闭合电路的动态分析题，分析清楚电路结构、明确电表所测电压，关键能根据闭合电路欧姆定律分析电压与电流变化的比值，即可正确解题9、BD【解题分析】A．每个灯泡的额定电流则原线圈的电流为I1=副线圈的电流为I2=则变压器原、副线圈匝数比为故A错误；B．变压器输出电压为24V，则根据匝数比可得输入电压为U1=U2=48V则电压表读数为48V＋24V=72V故B正确；C．变压器的输入功率P1=U1I1=4W故C错误；D．副线圈上再并联一个相同灯泡，则副线圈电流增大，则原线圈电流也增大，超过额定电流，灯泡L1可能烧毁，故D正确故选BD。10、BC【解题分析】A．无论磁场方向是垂直平面向外还是向里，只要闭合S，根据楞次定律可知金属棒一定受到竖直向上的安培力，所以无法判断磁场方向，A错误；B．金属棒被弹开后做竖直上抛运动，上升的最大高度为h，则根据，可知金属棒的最大速度为：，B正确；C．金属棒的机械能增大，故安培力对金属棒做正功，C正确；D．系统除了金属棒的机械能增加mgh之外，还有焦耳热产生，故电流对金属棒做的功大于mgh，D错误。故选BC。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.B②.D【解题分析】(1)以表示F1、F2的有向线段为邻边画平行四边形，以F1、F2交点为起点的对角线用F表示，故F是理论值，存在误差，不一定与橡皮筋伸长方向共线．F′是用一把弹簧秤拉橡皮筋时的拉力，是实际值，一定与橡皮筋伸长方向共线．故ACD错误，B正确；故选B（2）两根细绳套没有必要必须等长，选项A错误；用两只弹簧测力计拉绳套时，两测力计的示数不一定要相同，选项B错误；若F1、F2方向不变，而大小各增加1N，根据平行四边形定则知，合力的方向可能改变，大于不一定增加1N．故C错误；由于实验总存在误差，用两只弹簧秤拉时合力的图示F与用一只弹簧秤拉时图示F′不完全重合，只要在误差允许范围内，就可以说明“力的平行四边形定则”成立．故D正确12、①.a②.A③.E④.1.35【解题分析】（1）电流表的内阻很小，分担的电压很小，可以忽略，所以用伏安法测电源电动势和内阻时，电流表采取外接法误差较小（2）由题意可知，选择电流表量程；通过水果电池的内阻大小，选择合适的电流表和滑动变阻器（3）U-I图线的