2023-2024学年上海市上海大学附属中学高二物理第一学期期末综合测试模拟试题含解析

2023-2024学年上海市上海大学附属中学高二物理第一学期期末综合测试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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，实线和虚线分别表示振幅和频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷，此时M点是波峰与波峰的相遇点．设两列波的振幅均为A，则A.再过四分之一周期，Q点为振动减弱点B.图中位于P、N两处的质点正处于平衡位置C.M点为振动加强点，位移始终为2AD.从此刻起，经过半个周期，M点的位移为零2、在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向竖直向下、匀强磁场方向水平向里。现将一个带正电的金属小球从点以初速度水平抛出，小球着地时的速度为，在空中的飞行时间为。若将磁场撤除，其他条件均不变，那么小球着地时的速度为，在空中飞行的时间为，小球所受空气阻力可忽略不计。则关于和和的大小比较，以下判断正确的是（）A. B.C. D.3、一种未知粒子跟静止的氢原子核正碰，测出碰撞后氢原子核的速度是7v。该未知粒子（速度不变）跟静止的氮原子核正碰时，测出碰撞后氮原子核的速度是v。已知氢原子核的质量是mH，氮原子核的质量是14mH，上述碰撞都是弹性碰撞，则下列说法正确的是A.碰撞前后未知粒子的机械能不变B.未知粒子在两次碰撞前后方向均相反C.未知粒子的质量为D.未知粒子可能是α粒子4、下列说法中不正确的是()A.指南针是利用地磁场来指示方向的B.电动机是利用磁场对电流作用来工作的C.地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处都相同D.小磁针静止时，N极所指方向就该点磁场的方向5、关于公式①P=UI，②P=I2R，③，下列说法正确的是A.公式①适用于任何电路的电功率B.公式②适用于任何电路的电功率C.公式①、②、③均适用于任何电路的电功率D.公式①只适用于纯电阻电路电功率6、在研究曲线运动的条件时，某同学做了如图所示的实验．未放置磁铁时，钢球在水平面上做直线运动，若在钢球运动路线的旁边放置一块磁铁，钢球将做曲线运动．该实验说明A.钢球所受合力为零时也可以做曲线运动B.钢球所受合力方向与速度方向不在同一条直线上，就会做曲线运动C.钢球所受合力方向与速度方向在同一条直线上，就会做曲线运动D.钢球加速度方向与速度方向在同一条直线上，就会做曲线运动二、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、两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示．除电阻R外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→bC.金属棒的速度为v时，所受的按培力大小为F=D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少8、沿x轴方向存在一静电场，电场强度的大小关于位置的变化规律如图所示(图线为正弦图线)，则下列说法正确的是()A.Ob两点的电势差等于Od两点的电势差B.a、c两点的电势相等C.电子在O点的电势能大于电子在c点的电势能D.正电荷由a点沿x轴运动到c点的过程中，电场力先做负功再做正功9、如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，v1=2v2在先后两种情况下()A.线圈中的感应电流之比为I1∶I2=2∶1B.线圈中的感应电流之比为I1∶I2=1∶2C.线圈中产生焦耳热之比Q1∶Q2=2∶1D.通过线圈某截面的电荷量之比q1∶q2=1∶210、利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域．如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，当元件中通入图示方向的电流I时，C、D两侧面会形成一定的电势差U．下列说法中正确的是A.若C侧面电势高于D侧面，则元件中形成电流的载流子带负电B.若C侧面电势高于D侧面，则元件中形成电流的载流子带正电C.在地球南、北极上方测地磁场强弱时，元件工作面竖直放置时U最大D.在地球赤道上方测地磁场强弱时，元件工作面竖直放置且与地球经线垂直时，U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）小明利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻（1）图中电流表的示数为__________A（2）调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出U-I图线____________________由图线求得：电动势E=_________V，内阻r=_________________Ω（3）实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合，其实从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为__________________________________12．（12分）一辆汽车向西行驶8km后又向南行驶了6km，则这辆汽车通过的路程是___km，通过的位移是______km。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L14．（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）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、B【解析】A．由图知Q点是波谷和波谷叠加，正处在波谷，故A错误；B．P、N两点是波谷和波峰叠加，位移始终为零，即处于平衡位置，故B正确；C．由图可知M点为波峰与波峰相遇，振动的加强点，其振幅为2A，但并不是位移始终为2A，故C正确；D．M点为波峰与波峰相遇，半个周期后为波谷与波谷相遇，M点处于波谷，位移为，故D错误2、C【解析】因为洛伦兹力对小球永远不做功，则根据动能定理，磁场存在与否，重力和电场力对小球做功相同，由得小球着地时的速率都应该是相等的，即存在磁场时，小球就要受到向右上方的洛伦兹力，有竖直向上的分力，由得小球在竖直方向的加速度小于没有磁场时的加速度，在空中飞行的时间要更长些，即故C正确，ABD错误。故选C。3、C【解析】A．碰撞过程中末知粒子将一部分能量转移到与其相碰的粒子上，所以机械能减小，故A错误；BCD．碰撞过程中由动量守恒和能量守恒得解得同理可知，联立解得碰撞后未知粒子的速度说明未知粒子没有反向，故BD错误，C正确；故选C。4、C【解析】指南针是利用地磁场来指示方向的，选项A正确；电动机是利用磁场对电流作用来工作的，选项B正确；高能带电粒子到达地球受到地磁场的洛伦兹力作用，发生偏转．不同的磁场，所受到的洛伦兹力大小不一，所以在南、北两极最强赤道附近最弱，故C错误；小磁针静止时，N极所指方向就该点磁场的方向，选项D正确；此题选择不正确的选项，故选C.5、A【解析】公式①是功率的定义式，适用于任何电路的电功率；公式②③是根据欧姆定律推导出来的，只适用于纯电阻电路的电功率A、A项与上述分析结论相符，故A正确；B、B项与上述分析结论不相符，故B错误；C、C项与上述分析结论不相符，故C错误；D、D项与上述分析结论不相符，故D错误6、B【解析】本题关键找出钢球的速度方向和受力方向，从而判断出钢球做曲线运动的条件；【详解】A．在未放置磁铁时，小钢球的合力认为是零，则做直线运动，故选项A错误；BCD．曲线运动的速度方向是切线方向，合力方向即加速度的方向是指向磁体的方向，两者不共线，球在做曲线运动，说明曲线运动的条件是合力或加速度与速度不在同一条直线上，就会做曲线运动，故选项B正确，CD错误二、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【解析】A、金属棒刚释放时，弹簧处于原长，弹力为零，又因此时速度为零，没有感应电流，金属棒不受安培力作用，金属棒只受到重力作用，其加速度应等于重力加速度，故A正确；B、金属棒向下运动时，由右手定则可知，在金属棒上电流方向向右，流过电阻R的电流方向为，故B错误；C、金属棒速度为时，安培力大小为，，由以上两式得：，故C正确；D、金属棒下落过程中，由能量守恒定律知，金属棒减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能、金属棒的动能（速度不为零时）以及电阻R上产生的热量，故D错误【点睛】释放瞬间金属棒只受重力，加速度为．金属棒向下运动时，根据右手定则判断感应电流的方向．由安培力公式、欧姆定律和感应电动势公式推导安培力的表达式．金属棒下落过程中，金属棒减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能、金属棒的动能（金属棒速度不是零时）和电阻R产生的内能；本题考查分析、判断和推导电磁感应现象中导体的加速度、安培力、能量转化等问题的能力，是一道基础题8、BD【解析】AC.由图可知，x轴正方向电场方向从b指向d，，故Ob两点的电势差小于Od两点的电势差，电子在O点的电势能小于电子在c点的电势能，A、C错误；B.由对称性可知，a、c两点的电势相等，B正确；D.正电荷由a点沿x轴运动到c点的过程中，电场力方向先向右后向左，故电场力先做负功再做正功，D正确；故选BD。9、AC【解析】AB．根据电磁感应定律和欧姆定律可知故可知在两种情况下，线圈中的电流之比2：1，选项A正确，B错误；C．线圈中产生的焦耳热等于克服安培力做的功即故可知线圈中产生的焦耳热之比Q1∶Q2=2∶1选项C正确；D．通过某截面的电荷量与速度无关，即q1∶q2=1∶1，选项D错误。故选AC。10、AD【解析】若元件的载流子是自由电子，由左手定则可知，电子受到的洛伦兹力方向向D侧面偏，则C侧面的电势高于D侧面的电势．故A正确；若元件的载流子是正电离子，由左手定则可知，正电离子受到的洛伦兹力方向向D侧面偏，则D侧面的电势高于C侧面的电势，故B错误；在测地球南、北极上方的地磁场强弱时，因磁场竖直方向，则元件的工作面保持水平时U最大，故C错误；地球赤道上方的地磁场方向水平，在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直，当与地球经线垂直时U最大．故D正确．故选AD点睛：解决本题的关键知道霍尔效应的原理，知道电子受到电场力和洛伦兹力平衡，注意地磁场赤道与两极的分布第II卷非选择题三、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、①.0.44②.③.1.60（1.58~1.62都算对）④.1.2（1.18~1.26都算对）⑤.干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大.【解析】（1）由题目表格测量数据知，电流表使用0.6A量程，所以读数为0.44A；（2）描点画图，如图所示；根据可得：电动势为E=1.6V；图线的斜率等于内阻r=1.2Ω；（3）干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大.12、①.14②.10【解析】[1]路程为路径长度，则路程为s=8km+6km=14km[2]位移为初末位置之间的有向线段，则位移大小为四、