上海财大北郊高级中学2024年物理高二上期末学业质量监测模拟试题含解析

上海财大北郊高级中学2024年物理高二上期末学业质量监测模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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，用起电机使金属球A带上正电荷，并靠近验电器B，则()A.验电器金属箔片不张开，因为球A没有和球B接触B.验电器金属箔片张开，因整个验电器都感应出了正电荷C.验电器金属箔片张开，因为整个验电器都感应出了负电荷D.验电器金属箔片张开，因为验电器的下部箔片感应出了正电荷2、将两个分别带有电荷量-2Q和+5Q的相同金属小球A、B分别固定在相距为r的两处(均可视为点电荷)，它们间库仑力的大小为F．现将第三个与A、B两小球完全相同的不带电小球C先后与A、B相互接触后拿走，A、B间距离保持不变，则两球间库仑力的大小为()A. B.C. D.3、如图所示，用理想电压表和阻值R＝14.0Ω定值电阻测电源的电动势和内阻。在开关断开时，电压表的读数为3.0V；开关闭合后，电压表的读数为2.8V。那么电源电动势和内电阻分别为（）A.3.0V1.0Ω B.3.0V0.5ΩC.2.8V1.0Ω D.2.8V0.5Ω4、在x轴上O、P两点分别放置电荷量为q1、q2的点电荷，在两电荷连线上的电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、B两点的电势为零，BD段中C点电势最大，则（）A.q1和q2都是正电荷B.C、D两点间电场强度沿x轴正方向C.C点的电场强度大于B点的电场强度D.将一负点电荷从B点移到D点，电势能先增大后减小5、如图所示，水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环，圆心的正上方一定高度处有一个竖直的条形磁铁。把条形磁铁水平向右移动时，金属圆环始终保持静止。下列说法不正确的是（）A.金属圆环相对桌面有向右的运动趋势B.金属圆环对桌面的压力小于其自身重力C.金属圆环有扩张的趋势D.金属圆环受到水平向右的摩擦力6、如图所示，某一导体的形状为长方体,其长、宽、高之比为a∶b∶c=3∶2∶1。在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4。在1、2两端加上恒定电压，导体的电阻为R1；在3、4两端加上恒定电压，导体的电阻为R2，则R1∶R2为A.1∶1B.1∶9C.4∶9D.1∶4二、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，A、B是圆心角为120°的一段圆弧的两个端点，D是圆弧的中点，圆弧的圆心是O，半径为r，AB与CD相交于C点，电荷量均为Q的两个正点电荷分别固定于A、B两点。静电力常量为k。下列说法正确的是（）A.O、D两点的电势相等B.O、D两点的电场强度相等C.D点的电场强度大小为D.将一负点电荷从O沿直线OD移到D，其电势能先增加后减少8、如图所示的正方形区域存在垂直纸面向里的磁场，两个质量相等、电荷量相等的异种电荷1、2，以不同速率垂直于磁感线方向从O点垂直ad射入磁场中，O点为ad的中点，两粒子运动的轨迹如图所示，取sin53°=0.8，cos53°=0.6。不计粒子受到的重力。下列关于两粒子的运动速率v、在磁场中的运动时间t、圆周运动周期T及角速度ω的关系正确的是（）A.v1：v2=5：2 B.t1：t2=53：180C.T1：T2=1：1 D.ω1：ω2=180：539、等量异种点电荷在周围空间产生静电场，其连线(x轴)上各点的电势随x的分布图象如图所示．x轴上AO<OB，A、O、B三点的电势分别为A、O、B，电场强度大小分别为EA、EO、EB，电子在A、O、B三点的电势能分别为EpA、EpO、EpB，下列判断正确的是（）A.B.C.D.10、如图所示，KLMN是一个竖直的n匝矩形导线框，全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，KL边水平，线框绕某竖直固定轴以角速度匀速转动。初始时的夹角为（图示位置），当线圈固定轴转动了后，则A.此时穿过线框的磁通量为B.此时线框中的电流方向为N→M→L→K→NC.在此过程中磁通量改变了nBSD.线框平面转到中性面时，线框中的感应电动势最大三、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）在做测量干电池的电动势和内电阻的实验时，实验电路图及器材如下：（1）将下列实物连接图补充完整_____________________（2）据实验记录，画出的U-I图象如图所示，可得待测电池电动势为_________V，内电阻r为_________Ω。12．（12分）用如图所示电路测量电源的电动势和内阻，实验器材：待测电源（电动势约3V，内阻约2Ω），保护电阻R1（阻值10Ω）和R2（阻值5Ω），滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干。实验主要步骤：（ⅰ）将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；（ⅱ）逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；（ⅲ）以U为纵坐标，I为横坐标，作图线（U、I都用国际单位）；（ⅳ）求出图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。回答下列问题：（1）电压表最好选用______；电流表最好选用______。A．电压表（0~3V，内阻约15kΩ）B．电压表（0~3V，内阻约3kΩ）C．电流表（0~200mA，内阻约2Ω）D．电流表（0~30mA，内阻约2Ω）（2）滑动变阻器滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是______；A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱（3）选用k、a、R1、R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E＝______，r＝______，代入数值可得E和r的测量值。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）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14．（16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、D【解题分析】把一个带正电的物体A，靠近一个原来不带电的验电器的金属小球，验电器的金属小球由于感应会带上负电荷和金属箔由于感应会带上正电荷，而整个验电器不带电。所以验电器金箔张开，因为验电器下部箔片都带上了正电。A．验电器金属箔片不张开，因为球A没有和球B接触，与结论不相符，选项A错误；B．验电器金属箔片张开，因为整个验电器都感应出了正电荷，与结论不相符，选项B错误；C．验电器金属箔片张开，因为整个验电器都感应出了负电荷，与结论不相符，选项C错误；D．验电器金属箔片张开，因为验电器的下部箔片感应出了正电荷，与结论相符，选项D正确；故选D。2、A【解题分析】开始时由库仑定律得：；当小球和A接触后，A球带电为-Q，再和B球接触时，先中和后总电量为4Q，故平分后B球带电为2Q，因此此时：；可得：F1=，故BCD错误，A正确．故选A【题目点拨】完全相同的带电小球接触时，对于电量的重新分配规律要明确，然后正确利用库仑定律求解3、A【解题分析】当开关断开时，电压表的读数等于电源的电动势，则知当开关闭合时，电压表测量路端电压，则有解得故A正确，B、C、D错误；故选A。4、B【解题分析】根据两点电荷连线的电势高低的分布图，结合沿着电场线电势降低，可知两点电荷的电性，图象切线的斜率等于场强，由斜率大小分析场强的大小，根据负电荷在电势高处电势能小，分析负电荷移动时电势能的变化；【题目详解】A、由图知从O到B电势先不断降低后先升高再降低，则两个点电荷必定是异种电荷，故A错误；B、由图可知：从C到D，电势降低，根据顺着电场线电势降低可知，CD间电场强度方向沿x轴正方向，故B正确；C、根据图象切线的斜率等于场强，可知C点场强为零，B点的场强不等于零，则B点的场强比C点的大，故C错误；D、将一负点电荷从B移到D点，电势先升高后降低，电势能先减小后增大，故D错误【题目点拨】通过本题解答要知道：电势为零处，电场强度不一定为零，负电荷在电势高处电势能小，电场力做功的正负决定电势能的增加与否5、D【解题分析】当条形磁铁沿轴线竖直向右移动时，闭合导体环内的磁通量减小，由“增缩减扩”可知，线圈做出的反应是面积有扩大的趋势，根据“来去拒留”可知，磁铁，金属圆环间相互吸引，则圆环对桌面的压力小于其自身重力，且圆环相对桌面有向右的运动趋势，则金属圆环受到水平向左的摩擦力，故ABC错误，D正确；故选D。6、B【解题分析】根据电阻定律，当在1、2两端加上恒定电压U时阻值为：当在3、4两端加上恒定的电压时阻值为：可得：故B符合题意，ACD不符合题意。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、AC【解题分析】A．O、D两点关于两等量正电荷对称，所以两点电势相等，A正确；B．根据场强叠加法则可知O、D两点电场强度等大反向，B错误；C．D点的电场强度叠加示意图：根据点电荷的场强公式结合几何关系可知：C正确；D．一负点电荷从O沿直线OD移到C，电场力做正功，电势能减小，从C点移到D点，电场力做负功，电势能增加，所以负点电荷从O沿直线OD移到D，其电势能先减小后增加，D错误。故选AC。8、BC【解题分析】设正方形的边长为，如图所示由几何知识得，，解得，A．粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得则故A错误；C．粒子在磁场中做圆周运动的周期由于、、都相等，两粒子在磁场中做圆周运动的周期相等，故故C正确；B．粒子在磁场中在运动时间由于两粒子在磁场中做圆周运动的周期相等，则粒子在磁场中的运动时间之比故B正确。D．粒子做圆周运动的角速度由于、、都相等，则故D错误。故选BC。9、AD【解题分析】A.正电荷周围的电势较高，负电荷周围的电势较低，，故A正确；B.图像切线的斜率绝对值等于场强的大小，可知B点的场强最大，O点最小，故B错误；C.电子带负电，根据电势能Ep=q可知，最大，最小，故C错误；D.由图像可知UOBUAO，根据电场力做功W=qU，电子带负电，可知WOBWAO，即WBOWOA，所以，故D正确10、AB【解题分析】A．此时穿过线框的磁通量为故A正确；B．图中的位置，线框的向右的磁通量增大，感应电流的磁场才方向向左，所以感应电流的方向为N→M→L→K→N，故B正确；C．线圈固定轴转动了后，磁通量为所以磁通量变化为0，故C错误；D．线框平面转到中性面时，即线圈平面与磁场垂直，则没有任何边切割磁感线，所以感应电动势为0，故D错误。故选AB。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).图见解析.(2).2.10(3).4.2【解题分析】（1）[1]．根据电路图连接实物图：（2）[2][3]．根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir，U=E-Ir，知U-I成线性关系，图线的纵轴截距为2.10，所以电动势为：E=2.10V图线斜率的绝对值为：12、①.A②.C③.C④.ka⑤.k－R2【解题分析】（1）[1]电压表并联在电路中，故电压表内阻越大，分流越小，误差也就越小，因此应选内阻较大的电压表A；[2]当滑动变阻器接入电阻最小时，通过电流表电流最大，此时通过电流表电流大小约因此，电流表选择C；（2）[3]分析电路可知，滑片右移电压表示数变大，则说明滑动变阻器接入电路部分阻值增大。A．两导线均接在金属柱的两端上，接入电阻为零，故A错误；B．两导线接在电阻丝两端，接入电阻最大并保持不变，故B错误；C．一导线接在金属杆左端，而另一导线接在电阻丝左端，则可以保证滑片右移时阻值增大，故C正确；D．导线分别接右边上下接线柱，滑片右移时，接入电阻减小，故D错误；故选C。（3）[4][5]由闭合电路欧姆定律可知U＝E－I（r＋R2）对比伏安特性曲线可知，图像的斜率为k＝r＋R2则内阻r＝k－R2令U＝0，则有由题意可知，图像与横轴截距为a，则有解得E＝ka【题目点拨】本题考查测量电源的电动势和内电阻实验