2023-2024学年上海市华实高中物理高二上期末综合测试模拟试题含解析

2023-2024学年上海市华实高中物理高二上期末综合测试模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，三根通电直导线垂直于纸面放置，现使每根导线在a点产生的磁感应强度大小均为B，关于a点的磁感应强度说法正确的是（）A.大小为3B B.大小为BC.方向沿纸面由a指向d D.方向沿纸面由a指向c2、一个电荷量为q的正点电荷位于电场中A点，受到的电场力为F，则A点的电场强度大小E=F/q，方向与F相同．若把该点电荷换为电荷量为2q的负点电荷，则A点的电场强度A.大小仍为E，方向与原来相反B.大小变为E/2，方向与原来相反C.大小仍为E，方向与原来相同D.大小变为E/2，方向与原来相同3、等量异种点电荷（左侧为正电荷、右侧为负电荷）形成的静电场中，有一个关于电荷连线的中点对称的矩形ABCD，AB边平行于点电荷的连线方向。下列说法正确的是A.A点的场强与B点的场强相同B.B点的电势低于D点的电势C.电子由A→B的运动过程中，电场力做正功D.质子由B→C的运动过程中，电势能一直增大4、如图所示，MN是点电荷产生的电场中的一条电场线．一个带电粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．下列结论中正确的是()A.带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小B.电场线的方向由N指向MC.带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能D.带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度5、一闭合线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成θ角，如图所示，磁场的磁感应强度随时间均匀变化．在下述几种方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是()A.仅把线圈匝数增加一倍 B.仅把线圈面积增加一倍C.仅把线圈直径增加一倍 D.仅把线圈电阻率增加一倍6、如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，在下列情况中不能使线圈产生感应电流的是（）A.导线中电流强度变大 B.线框向右平动C.线框向下平动 D.线框以ab边为轴转动二、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，D是一只理想二极管，水平放置的平行板电容器AB内部原有带电微粒P处于静止状态．下列措施下，关于P的运动情况的说法正确的是()A.保持S闭合，增大A、B板间距离，P仍静止B.保持S闭合，减小A、B板间距离，P向上运动C.断开S后，增大A、B板间距离，P向下运动D.断开S后，减小A、B板间距离，P仍静止8、如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向a端移动时，则()A.电压表读数变大B.电流表读数变大C.上消耗的功率逐渐增大D.质点P将向上运动9、如图为水平放置的橡胶圆盘，在其外侧面均匀地带有负电荷。在b正上方用绝缘丝线悬挂一闭合铝环，铝环也处于水平面中，且环和b盘的中心在同一条竖直线OO1上。现让橡胶盘由静止开始绕OO1轴逆时针加速转动（从上往下看），下列说法正确的是A.铝环a有扩张的趋势B.铝环a对丝线的拉力大于自身的重力C.铝环a对丝线的拉力小于自身的重力D.从上往下看，铝环a中产生沿逆时针方向的感应电流10、下列说法正确的是（）A.公式E=对匀强电场适用B.公式E=仅用于求点电荷电场的电场强度，式中Q是场源电荷的电荷量C.物体所带的电量有可能是元电荷的2.5倍D.电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹三、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）张明同学在测定某种合金丝的电阻率时：(1)用螺旋测微器测得其直径为_____mm（如图甲所示）；(2)用20分度游标卡尺测其长度为______cm（如图乙所示）；(3)用图丙所示电路测得的电阻值将比真实值________(填“偏大”或“偏小”)12．（12分）如图，一电子束在阴极射线管中从右向左运动，手拿条形磁铁上端，让条形磁铁的下端靠近阴极射线管，电子束发生向下偏转，则图中条形磁铁的下端是________极(填“N”或“S”)。若将条形磁铁拿开，加一竖直方向的匀强电场，仍使电子束向下偏转，则匀强电场的方向竖直向_________(填“上”或“下”)。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）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

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、B【解析】用右手螺旋定则可知直导线在点产生磁场的方向竖直向下，直导线在点产生磁场的方向水平向右，直导线在点产生磁场的方向竖直向下，根据平行四边形定则可得点的合磁感应强度大小为合磁感应强度方向为右下方，设合磁感应强度方向与水平向右的夹角为，则有故B正确，A、C、D错误；故选B。2、C【解析】电场中某点的电场强度是由电场本身决定的物理量，与试探电荷的电量和电性以及所受的电场力均无关；A．大小仍为E，方向与原来相反，与结论不相符，选项A错误；B．大小变为E/2，方向与原来相反，与结论不相符，选项B错误；C．大小仍为E，方向与原来相同，与结论相符，选项C正确；D．大小变为E/2，方向与原来相同，与结论不相符，选项D错误；3、B【解析】A．由电场线的对称可知，A点的场强大小与B点的场强大小相等，方向不同，所以A点的场强与B点的场强不相同，故A错误；B．由于B点离负电荷更近，所以B点的电势低于D点的电势，故B正确；C．沿电场线方向电势降低，所以A点电势高于B点电势，电子在A点的电势能小于B点电势能，所以电子由A→B的运动过程中，电势能增大，电场力做负功，故C错误；D．从B到C电势先降低后升高，所以质子的电势能先减小后增大，故D错误。故选B。4、C【解析】A．由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，电场力指向轨迹内侧，电场力方向大致向左，电场力做正功，动能增加，电势能减小，故A错误；B．粒子电性不知道，无法确定电场线方向，故B错误；C．电场力对带电粒子做正功，电势能减小，则带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能，故C正确；D．当a点离点电荷较远时，a点的电场强度小于b点的电场强度，根据牛顿第二定律得知，带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度；相反，若a点离点电荷较近时，在a点的加速度大于在b点的加速度，故D错误。故选C。5、C【解析】闭合线圈放在变化的磁场中，线圈产生的感应电动势是由法拉第电磁感应定律求出，由电阻定律来确定电阻如何变化，再由闭合电路欧姆定律求出感应电流【详解】法拉第电磁感应定律：E=N，将线圈的匝数变化时，说明一定时，E与N成正比．当线圈匝数增加为原来的1倍，则线圈产生的感应电动势也增加为原来的1倍，但线圈电阻也增加原来的1倍，因此线圈中的感应电流没有变化．故A错误；法拉第电磁感应定律：E=N，将线圈的面积增加1倍时，则△φ也增加1倍，则线圈产生的感应电动势是原来的2倍，由电阻定律R=ρ，可得线圈半径变为原来的倍，则电阻是原来的倍，因此线圈中的感应电流是原来的倍，故B错误．法拉第电磁感应定律：E=N，将线圈的直径增加1倍时，则线圈面积是原来的4倍，因此△φ也是原来的4倍，所以线圈产生的感应电动势是原来的4倍，由电阻定律R=ρ，可得线圈电阻是原来的2倍，因此线圈中的感应电流是原来的2倍，即线圈中产生的感应电流增大1倍，故C正确；法拉第电磁感应定律：E=N，仅把线圈电阻率增加一倍，感应电动势不变，线圈电阻增加一倍，则线圈中的感应电流变为原来的一半．故D错误；故选C【点睛】解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律、电阻定律、闭合电路欧姆定律的内容，注意电阻定律中的S，并不是线圈面积.6、C【解析】产生感应电流的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化．若闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，闭合电路中也可能产生感应电流．对照条件分析电路中有无感应电流产生【详解】导线中电流强度变大，磁场增大，线框中的磁感应强度增大，故磁通量增大，可以产生感应电流，故A错误；线框向右平动，线框中的磁感应强度减小，故磁通量减小，可以产生感应电流，故B错误；线框向下运动时，线框中的磁感应强度不变，磁通量不变，故不会产生感应电流，故C正确；线框以ab直导线为轴转动，穿过线框的磁通量变化，则有产生感应电流，故D错误；故选C【点睛】判断电路中能否产生感应电流，应把握两点：一是要有闭合回路；二是回路中的磁通量要发生变化二、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【解析】A．保持S闭合，电源的路端电压不变．增大A、B板间距离，电容减小，由于二极管的单向导电性，电容器不能放电，其电量不变，由推论得到，板间场强不变，微粒所受电场力不变，仍处于静止状态．故A正确B．保持S闭合，电源的路端电压不变，电容器的电压不变，减少A、B板间距离，由可知，板间场强增大，电场力增大，微粒将向上运动．故B正确CD．断开S后，电容器的电量Q不变，由推论得到，板间场强不变，微粒所受电场力不变，仍处于静止状态．故C错误，D正确8、BC【解析】A．B．由图可知，R2与R3并联后，再与R1串联接在电源两端，电容器与R3并联，当滑动变阻器R2的滑片向a端移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流增大，路端电压减小，则R1两端的电压增大，可知并联部分的电压减小，电压表读数减小；由欧姆定律可知流过R3的电流减小，根据并联电路的特点可知:流过R2的电流增大，则电流表示数增大，故A错误，B正确；C．因R1电流增大，由可知，R1上消耗的功率增大，故C正确；D．因电容器两板的电压减小，板间场强减小，质点P受到的向上电场力减小，故质点P将向下运动，故D错误。故选BC。9、CD【解析】ABC．胶木盘由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，形成环形电流，环形电流的大小增大；橡胶圆盘，在其外侧面均匀地带有负电荷，根据右手螺旋定则知，通过铝环的磁通量向下，且增大，根据楞次定律的另一种表述，引起的机械效果阻碍磁通量的增大，知金属环的面积有缩小的趋势，且有向上的运动趋势，所以，橡胶圆盘对铝环的作用力方向竖直向上，即铝环a对丝线的拉力小于自身的重力，且铝环有收缩的趋势，故AB错误，C正确；D．依据楞次定律，可知，穿过铝环a的磁通量，向上且增大，因此铝环a有沿逆时针方向的感应电流，故D正确。故选CD。10、AB【解析】A．公式E=对匀强电场适用，A正确；B．公式E=仅用于求点电荷电场的电场强度，式中Q是场源电荷的电荷量，B正确；C．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍，C错误；D．电场线是为了描述电场而假想的曲线，一般不是带电粒子在电场中运动的轨迹，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、①.3.202-3.205②.5.015③.偏小【解析】（1）解决本题的关键明确：螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读（2）游标卡尺读数方法，主尺读数加上游标读数，不需估读（3）由电路图，根据电表内阻的影响确定误差情况【详解】（1）螺旋测微器的固定刻度为3.0mm，可动刻度为20.5×0.01mm=0.205mm，所以最终读数为3.0mm+0.205mm=3.205mm（2）20分度的游标卡尺，精确度是0.05mm，游标卡尺的主尺读数为50mm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为3×0.05mm=0.15mm，所以最终读数为：50mm+0.15mm=50.15mm=5.015cm（3）由欧姆定律得，电阻阻值R=U/I，由于电压表分流作用使电流测量值偏大，则电阻测量值偏小【点睛】考查螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数；游标卡尺不需要估读、螺旋测微器需要估读．掌握由欧姆定律分析电路的误差的方法12、①.②.上【解析】[1]电子带负电，由图可知电子运动的方向向左，电子向下偏转，根据左手定则可知，磁场的方向向外，则图中条形磁铁的下端是极；[2]若