2024学年上海市浦东新区物理高二上期末联考试题含解析

2024学年上海市浦东新区物理高二上期末联考试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，小球被轻质细线竖直悬挂，悬线的拉力为T．当用水平拉力F将小球由竖直位置缓慢拉至虚线位置时，则在这一过程中（）A.F变大、T变大 B.F变大、T变小C.F变小、T变大 D.F变小、T变小2、一物体做匀变速直线运动。当t=0时，物体的速度大小为12m/s，方向向东;当t=2s时，物体的速度大小为8m/s，方向仍向东。当物体的速度变为向东的2m/s时，t为()A.5s B.3sC.7s D.9s3、在研究下列问题时，可以把汽车看作质点的是（）A.研究汽车轮子转动时B.研究人在汽车上的位置C.计算汽车从柳州开往南宁的时间D.研究汽车在上坡时有无翻倒危险4、如图所示，一轻弹簧的下端挂上重为10N的物体P时，静止后的长度为50cm，当下端挂上重为15N的物体Q时，静止后的长度为70cm，弹簧始终处于弹性限度范围内，则该弹簧的劲度系数为（）A.25N/m B.50N/mC.75N/m D.100N/m5、关于地磁场，下列叙述正确是（）A.地球的地磁两极和地理两极重合B.我们用指南针确定方向，指南的一极是指南针的北极C.地磁的北极与地理的南极重合D.地磁的北极在地理南极附近6、如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连．在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B.发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出．由于运动的电离气体受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势．若不计气体流动时的阻力，由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率.调节可变电阻的阻值，根据上面的公式或你所学过的物理知识，可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为()A. B.C. 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、如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点，跨过滑轮的细绳连接物块A、B，A、B都处于静止状态，现将物块B移至C点后，A、B仍保持静止，下列说法中正确的（）A.B与水平面间的摩擦力增大B.地面对B的弹力增大C.悬于墙上的绳所受拉力不变D.A、B静止时，图中α、β、θ三角始终相等8、如图所示，a、b、c为真空中三个带电小球，b球带电量为+Q，用绝缘支架固定，a、c两小球用绝缘细线悬挂，处于平衡状态时三小球球心等高，且a、b和b、c间距离相等，悬挂a、c小球的细线竖直，则（）A.a、c两小球带同种电荷 B.a、c两小球带异种电荷C.a小球带电量为+4Q D.c小球带电量为﹣4Q9、如图所示，一绝缘轻弹簧的下端固定在斜面底端，上端连接一带正电的光滑滑块P，滑块所处空间存在着沿斜面向上的匀强电场，倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在水平地面上，开始时弹簧处于原长状态，物块处于平衡状态。现给滑块一沿斜面向下的初速度v，滑块到最低点时，弹簧的压缩量为x，若弹簧始终处于弹性限度内，从滑块获得初速度v直至滑到最低点的过程中，下列说法正确的是（）A.滑块电势能的增加量大于滑块重力势能的减少量B.滑块到达最低点的过程中，克服弹簧弹力做功mv2C.滑块动能的变化量等于电场力和重力做功的代数和D.在滑块沿斜面运动的全程中，当滑块的加速度最大时，滑块和弹簧组成的系统机械能可能最小也可能最大10、速度相同的一束带电粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是A.速度选择器的P1极板带负电B.该束带电粒子带正电C.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S0，粒子的比荷越大D.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于EB1三、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）有一金属材料制成的圆柱形物体，当用游标卡尺来测它的截面直径d时，示数如图甲所示，则d＝________mm。然后利用伏安法测量该物体的小电阻，此时电压表和电流表的示数如图乙、丙所示，则金属物体两端的电压为U＝________V，流过该物体的电流为I＝________A。12．（12分）某同学用多用电表测量一个量程为3V的电压表的内阻，进行了如下操作：他先用多用表进行粗测，选用×100档测量时，发现表头指针偏转角度偏小。为了较准确地进行测量，应换到__________档（填“×10”或“×1k”）。换档后进行正确操作，测量电压表电阻时多用电表表盘的示数如图，则该电压表内阻是_________kΩ。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）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L15．（12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

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、A【解题分析】以小球为研究对象分析水平拉力F以及悬线的拉力T的变化情况；【题目详解】对小球受力分析，受拉力F、重力mg、细线的拉力T，根据平衡条件，有：F=mgtanθ，θ逐渐增大，则F逐渐增大；线细的拉力，θ增大，T增大，故A正确，BCD错误；故选A.【题目点拨】本题是动态平衡问题，动态平衡常用描述字眼就是缓慢移动，处理问题的方法主要是采用平行四边形法则进行研究2、A【解题分析】由可得物体加速度为故当物体速度变为向东2m/s需要的时间为故A正确；BCD错误。故选A。3、C【解题分析】A、研究汽车在行驶时轮子的转动情况，车轮的大小不能忽略，所以不能把汽车看作质点．故A错误；B、研究人在汽车上的位置，人的大小和形状影响较大，不能看作质点．故B错误；C、计算汽车从柳州开往南宁的时间时，汽车的长度相比于汽车路程很小，对计算汽车从柳州开往南宁的时间影响可以忽略不计，可以把汽车看作质点．故C正确；D、研究汽车在上坡时有无翻倒的危险，汽车的大小和形状不能忽略，故不能看作质点，故D错误故选C4、A【解题分析】设劲度系数为k，50cm=0.5m，70cm=0.7m；由F=kx得：10=（0.5-l0）k15=（0.7-l0）k联立解得：k=25N/m．故A正确，BCD错误.5、D【解题分析】ACD．地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理的北极附近，但磁极和地理两极并不重合，存在一定的偏角，故AC错误，D正确；B．在地球表面地磁场的磁感线从地理南极指向地理北极，故我们用指南针确定方向，指南的一极是指南针的南极。故B错误。故选：D。6、B【解题分析】由题，运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，根据数学知识可知，当外电阻等于电源的内阻时，外电阻消耗的电功率最大，根据电阻定律求出此时的内阻，代入求出R消耗电功率的最值【题目详解】运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，其内阻为，根据数学知识可知，当外电阻等于电源的内阻，即时，外电阻消耗的电功率最大，此时，由题知，可得最大电功率故选B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、ABD【解题分析】AB．对物体A受力分析，受到重力和细绳的拉力，由于A处于静止状态，则根据平衡条件，拉力等于物体A的重力，当把物体B移至C点后，绳子与水平方向的夹角变小，但细绳的拉力仍等于A的重力，所以不变，对物体B受力分析，B受重力、支持力、拉力和静摩擦力，如图所示：根据共点力平衡条件，有由于角r变小，故B与水平面间的静摩擦力变大，地面对B的弹力增大，故A、B正确；C．对滑轮受力分析，受绳子的拉力T以及悬于墙上的绳子的拉力F，由于绳子的拉力与A的重力相等，所以不变，但夹角变大，故其合力变小，所以墙上的绳子的拉力F也变小，故C错误；D．由于绳子的拉力相等，故合力在角平分线上，故α＝β，由图可知，α、θ是同位角，由几何关系可知α＝θ，故α＝β＝θ，故D正确。故选ABD。8、AD【解题分析】AB、如果a、c两小球带异种电荷，根据力平衡条件，必然有一个小球在水平方向上不能达到平衡，细线不能够保持竖直状态，又因为a、b和b、c间距离相等且b球带电量为+Q，所以a、c两小球必须带等量的负电荷，故A正确，B错误；BC、对C球，由平衡条件可知：，解得：Qa＝4Q，即a带电量为﹣4Q，故C错误，D正确9、BD【解题分析】A．因为开始滑块受重力和电场力和支持力处于平衡，则有：在运动到最低点过程中，电场力做功与重力做功相等，则滑块电势能增量等于滑块重力势能的减小量，故A错误；B．根据能量守恒得，动能减小，重力势能减小，电势能增加，弹性势能增加，因为电势能增量等于重力势能减小量，所以弹性势能增加量等于滑块动能减小量，可知滑块克服弹簧弹力做功，故B正确；C．根据动能定理知，电场力、重力、弹簧弹力做功的代数和等于滑块动能的变化量，故C错误；D．由于可知当滑块的加速度最大时，弹簧最长或最短。弹簧最长时，滑块的电势能最小，滑块和弹簧组成的系统机械能最大；弹簧最短时，滑块的电势能最大，滑块和弹簧组成的系统机械能最小，故D正确。故选BD。10、BC【解题分析】AB．由图可知，带电粒子进入匀强磁场B2时向下偏转，所以粒子所受的洛伦兹力方向向下，根据左手定则判断得知该束粒子带正电。在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力两个作用而做匀速直线运动，由左手定则可知，洛伦兹力方向竖直向上，则电场力方向向下，粒子带正电，电场强度方向向下，所以速度选择器的P1极板带正电。故A错误，B正确。C．粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得，解得可见，由于v是一定的，B不变，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S0，则半径r越小，则越大。故C正确。D．粒子能通过狭缝，电场力与洛伦兹力平衡，则有：qvB1=qE解得故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、①.30.50mm②.2.25V③.0.42A【解题分析】[1]．游标卡尺主尺上读的毫米数为30mm，游标尺上第10条刻度线与主尺某刻度线对齐，由于游标卡尺是20分度的，所以读数为30mm＋0.05×10mm＝30.50mm。[2]．电压表应选用0～3V量程，最小分度为0.1V，读数时应估读到最小分度的1/10，所以读数为2.25V；[3]．电流表应选用0～0.6A量程，最小分度为0.02A，读数时应估读到最小分度的1/2，所以读数为0.42A。12、(1).×1k(2).22.0【解题分析】[1][2]．先用×100档测量电阻Rx时，表头指针向右偏转角度过小，说明所测电阻阻值较大，所选挡位太小，为准确测量电阻阻值，应换用×1k档，换挡后要重新进行欧姆调零，由图可知，电阻的阻值读数为：22×1kΩ=22.0kΩ；四、计算题：