2024届上海市静安区风华中学物理高二上期末教学质量检测试题含解析

2024届上海市静安区风华中学物理高二上期末教学质量检测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、关于电源电动势下列说法中正确的是A.电源的电动势实质上就是电源两极间的电压B.电源的电动势在数值上等于两极间的电压C.电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别D.电动势越大，电源两极间的电压一定越高2、如图所示，在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场．质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹．已知O是PQ的中点，不计粒子重力．下列说法中正确的是A.粒子a带负电，粒子b、c带正电B.射入磁场时粒子a的速率最小C.射出磁场时粒子b的动能最小D.粒子c在磁场中运动的时间最长3、带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O点，在匀强磁场中摆动，不计空气阻力，当小球每次通过最低点时（）A.摆球受到的磁场力相同B.摆球的动能相同C.摆球的速度相同D.摆球所受丝线拉力相等4、如图所示，边长为L的单匝正方形线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场中，第二次又在外力作用下以速度2v匀速进入同一匀强磁场，下列说法正确的是（）A.第一次进入磁场的过程中，CD两端电势差为BLvB.两次进入过程中线圈产生的感应电流之比I1：I2=1：2C.两次进入过程中线圈产生的热量之比Q1：Q2=1：4D.两次进入过程中通过线圈截面的电荷量之比q1：q2=1：25、通过一阻值R=100Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1s．电阻两端电压的有效值为A12V B.4VC.15V D.8V6、如图所示，电容器由平行金属板M、N和电介质D构成．电容器通过开关S及电阻R与电源E相连接．则：（）A.M上移电容器的电容变大B将D插入电容器，电容变小C.断开开关S，M上移，MN间电压将减小D.闭合开关S，M上移，流过电阻R的电流方向从A到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、如图所示，MON是固定的光滑绝缘直角杆，MO沿水平方向，NO沿竖直方向，A、B为两个套在此杆上的带有同种正电荷的小球，用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上，使两球均处于静止状态．现将A球向竖直杆NO方向缓慢移动一小段距离后，A、B两小球可以重新平衡，则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较，下列说法正确的是（）A.A、B两小球间的库仑力变大B.A、B两小球间的库仑力变小C.A球对MO杆的压力不变D.A球对MO杆的压力变小8、所示的电路中，电源电动势为ε、内电阻为r（小于外电路的总电阻），当变阻器R的滑片位于中点时，A、B、C三个小灯泡均正常发光，且亮度相同，则（）A.三个小灯泡中，C灯电阻最大，B灯电阻最小B.当滑片P向左移动时，A、C两灯变亮，B灯变暗C.当滑片P向左移动时，B、C两灯变亮，A灯变暗D.当滑片P向左移动时，电源效率减小9、如图甲为小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。已知发电机线圈的内阻为2Ω，外接灯泡的电阻为38Ω，其它电阻不计，下列说法正确的是（）A.t=5×10-3s时穿过线圈的磁通量最小B.1s内线圈中的电流方向改变50次C.灯泡两端的电压为19VD.0~0.02s内回路中产生的热量为0.2J10、下列说法中正确的是（）A.电荷在某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零C.把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D.把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受到的磁场力与该段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱三、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）测电池的电动势E和内阻r①首先直接用多用电表测定该电池电动势，在操作无误的情况下，多用电表盘面如图a所示，其示数为__V；②然后，用电压表V、电阻箱R、定值电阻（R0=5Ω）、开关S、若干导线和该电池连成电路，进一步测定该电池电动势和内阻（ⅰ）在图b中，根据电路图，用笔画线代替导线，完成实物图连接________；（ⅱ）闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读出电压表V相应示数U，记录多组R、U数据，并计算出相应的与的值，做出-图线如图c所示，分析该图线斜率k的物理意义知k=___；（用E、r、R0表示）（ⅲ）从图线中可求得待测电池电动势E=__V，内阻r=__Ω；（计算结果均保留到小数点后两位）（ⅳ）若考虑电压表为非理想表，则电池电动势E测量值相对真实值__（填“偏大”，“偏小”或“不变”）。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】电源电动势是描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量；电动势等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功，电动势等于电源没有接入电路时电源两极间的电压，电动势等于内外电路电压之和【题目详解】AB．电源电动势反映电源将其他形式能量转化为电能的本领大小，电源正、负极之间的电势差为电源的路端电压，只有当电源处于断路状态时，电源的电动势才等于路端电压；故AB错误；C．由A的分析可知，电源电动势与电压单位相同，但与电压有本质的区别；故C正确；D．电动势越大，说明电源转化能量的本领越大，但电源两端的电压与外电路有关，电压并一定大；故D错误；【题目点拨】电动势是一个表征电源特征的物理量．定义电源的电动势是电源将其它形式的能转化为电能的本领，在数值上，等于非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功2、D【解题分析】根据左手定则可知α粒子带正电，b、c粒子带负电，所以选项A错误；由洛伦磁力提供向心力，可知，可知b速度最大，c的速度最小，动能最小，所以选项BC错误；根据和可知，即各粒子的周期一样，粒子C的轨迹对应的圆心角最大，所以粒子c在磁场中运动的时间最长，选项D正确3、B【解题分析】A．由于小球的运动方向不同，则根据左手定则可知，洛伦兹力的方向不同，则受到的磁场力不同，故A错误；BC．由题意可知，拉力与洛伦兹力对小球不做功，仅仅重力作功，则小球机械能守恒，所以小球分别从左右两侧向最低点运动且两次经过最低点时的动能相同，小球的速度大小相同，但是方向不同，故B正确，C错误；D．由B选项可知，速度大小相等，由于速度方向不同，导致产生的洛伦兹力的方向也不同，则根据牛顿第二定律可知，拉力的大小不同，故D错误。故选B。4、B【解题分析】A．第一次进入磁场过程中，感应电动势大小为导体棒作为电源切割磁感线，所以两端电压为路端电压，根据闭合电路欧姆定律可知故A错误；B．第二次进入磁场过程中，感应电动势大小根据闭合电路欧姆定律可知故B正确；C．根据焦耳定律可知故C错误；D．通过线框的电荷量两次通过磁场的相同，所以两次进入过程中通过线圈截面的电荷量相同，故D错误。故选B。5、B【解题分析】根据电流的热效应计算电流的有效值：可得流过电阻的电流的有效值：A电阻两端电压的有效值为：V故B正确6、D【解题分析】根据电容的决定式，分析电容的变化.电容器的板间电压不变，根据电容的定义式，分析电容器电量的变化，即可判断电路中电流的方向.【题目详解】A．M向上移时，板间距离增大，根据电容的决定式，得知电容器的电容变小，故A错误.B．将D插入电容器，介电常数增大，根据电容决定式，得知电容器的电容变大，故B错误；C．断开开关S，M上移，电量不变，而电容减小，根据电容的定义式，分析可知电容器两端的电压增大，故C错误；D．闭合开关S，电压不变，M上移时电容减小，则由Q=UC可知，电量Q减小；电容器放电，流过电阻的电流方向从A到B，故D正确.故选D.【题目点拨】本题是电容器的动态分析问题，在抓住电容器电压不变的基础上，根据电容的决定式和定义式结合分析.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、BC【解题分析】对A球受力分析,受重力mg、拉力F、支持力,静电力,如图,根据平衡条件,有x方向:

①y方向:

②再对B球受力分析,受重力Mg、静电力、杆对其向左的支持力,如图,根据平衡条件,有x方向:

③y方向:

④有上述四式得到

⑤

⑥由⑤式,因为新位置两球连线与竖直方向夹角变小,故静电力变小,故A错误,B正确;由⑥式,水平杆对球A的支持力等于两个球的重力之和,不变,再结合牛顿第三定律可以知道,球A对水平杆的压力不变,故C正确,D错误;8、AB【解题分析】详解】画出等效电路如图：A．对于灯A、B：通过A的电流小于B的电流，当两灯泡的功率相同时，由公式P=I2R分析可知，A的电阻大于B的电阻。灯C的电压大于A的电压，当两个灯泡的功率相同时，C的电阻大于A的电阻。可见，C灯电阻最大，B灯电阻最小。故A正确。BC．当滑片P向左移动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，C灯变亮。流过B灯的电流IB=I-IC，I减小，IC增大，则IB减小，则B灯变暗。A灯的电压UA=U-UB，U增大，UB减小，则UA增大，A灯变亮。故B正确，C错误。D．电源的效率，当滑片P向左移动时，外电阻增大，路端电压U增大，电源效率η增大。故D错误。故选AB。9、ACD【解题分析】A．根据图像可知经过：电动势最大，穿过线框的磁通量为0，即最小，A正确；B．一个周期内电流方向改变两次，内整周期个数为：所以电流方向变化次，B错误；C．交变电流的有效值为：根据分压规律可知灯泡两端电压：C正确；D．根据焦耳定律：D正确。故选ACD。10、AC【解题分析】AB．电荷在电场中一定受到电场力的作用，故电荷在某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零，A正确；B．通电导线在磁场中不一定受到磁场力的作用，当导线与磁场方向平行时，导线所受磁场力总为零，但该处的磁感应强度不为零，B错误；CD．对于电场强度，它等于试探电荷受到的电场力与所带电荷量的比值；对于磁感应强度，它等于垂直磁场方向放置的通电导线所受的磁场力与该段通电导线的长度和电流的乘积的比值，C正确，D错误。故选AC。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、①.1.55②.③.④.1.59(1.54~1.67)⑤.0.55(0.44~0.80)⑥.偏小【解题分析】①[1]多用电表量程应该是直流2.5V档，则最小刻度为0.05V，示数为1.55V；②(ⅰ)[2]电路如图；(ⅱ)[3]由全电路欧姆定律可知变形可得图线斜率k的物理意义知k=(ⅲ)[4][5]由图线可知解得E=