2023-2024学年上海市上海交大附属中学物理高二上期末达标检测试题含解析

2023-2024学年上海市上海交大附属中学物理高二上期末达标检测试题请考生注意：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、如图所示是双量程电压表的电路图，已知电流表满偏电流Ig=1mA，电阻R1=4.5kΩ，R2=20kΩ，当使用a、b两个端点时，量程为0~5V，则使用a、c两个端点时的量程是（）A.0~10V B.0~15VC.0~20V D.0~25V2、真空中两个点电荷相距r时,静电力为F,如果保持它们的电量不变,而将距离增大为2r时,则静电力将变为A. B.FC. D.2F3、如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在磁铁右上方固定一根与磁铁垂直的长直导线．当导线中通以由外向内的电流时磁铁仍然保持静止，则()A.磁铁受到向左的摩擦力，对桌面的压力增大B.磁铁受到向右的摩擦力，对桌面的压力减小C.磁铁受到向左的摩擦力，对桌面的压力减小D.磁铁不受摩擦力，对桌面的压力不变4、磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线，假设地球磁场是由地球的环形电流引起的，则该假设中的电流方向是A.由南向北沿磁子午线 B.由北向南沿磁子午线C.由东向西垂直磁子午线 D.由向东垂直磁子午线5、游乐场内两支玩具枪在同一位置先后沿水平方向各射出一颗子弹，打在远处的同一个靶上，A为甲枪子弹留下的弹孔，B为乙枪子弹留下的弹孔，两弹孔在竖直方向上相距高度为h，如图所示，不计空气阻力，关于两枪射出的子弹初速度大小，下列判断正确的是()A.甲枪射出的子弹初速度较大B.乙枪射出的子弹初速度较大C.甲、乙两枪射出的子弹初速度一样大D.无法比较甲、乙两枪射出的子弹初速度的大小6、如图所示，充电的平行板电容器两板间形成匀强电场，以A点为坐标原点，AB方向为位移x的正方向，能正确反映电势φ随位移x变化的图像是（）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，用电池对电容器充电，电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q处于静止状态。现将两极板的间距变大，则A.电荷将向上加速运动B电荷将向下加速运动C.电流表中将有从a到b电流D.电流表中将有从b到a的电流8、如图所示，平行金属板M、N之间有竖直向下的匀强电场，虚线下方有垂直纸面的匀强磁场，质子和粒子分别从上板中心S点由静止开始运动，经电场加速后从O点垂直磁场边界进入匀强磁场，最后从a、b两点射出磁场（不计重力），下列说法正确的是()A.磁场方向垂直纸面向外B.从a点离开的是粒子C.从b点离开的粒子在磁场中运动的速率较大D.粒子从S出发到离开磁场，由b点离开的粒子所用时间较长9、在如图所示的电路中，定值电阻的阻值为，电动机的线圈电阻为，两端加的恒定电压，电动机恰好正常工作，理想电压表的示数，下列说法正确的是A.通过电动机的电流为B.电动机的输入功率为C.电动机线圈在1分钟内产生的焦耳热为D.电动机的输出的功率为10、如图，有一矩形区域abcd，水平边ab长为，竖直边ad长为h=1m。质量均为m、带电量分别为+q和-q的两粒子，.当矩形区域只存在场强大小为E=10N/C、方向竖直向下的匀强电场时，+q由a点沿ab方向以速率进入矩形区域，轨迹如图。当矩形区域只存在匀强磁场时-q由c点沿cd方向以同样的速率进入矩形区域，轨迹如图。不计重力，已知两粒子轨迹均恰好通过矩形区域的几何中心。则（）A.由题给数据，初速度可求B.磁场方向垂直纸面向外C.-q做匀速圆周运动的圆心在b点D.两粒子各自离开矩形区域时的动能相等。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）如图所示，在倾角为的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B。它们的质量分别为mA、mB，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡。系统处于静止态。现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始到此时物块A的位移d，已知重力加速度为g。12．（12分）在测电源电动势和内阻的实验中，经常用到如图1所示的两种电路图（1）在测定一节干电池的电动势和内阻时，为尽量减小实验误差，应选择图1中的______（选填“甲”或“乙”）电路，现有电流表（）、开关、导线若干，以及以下器材：A.电压表（）B.电压表（）C.滑动变阻器（）D.滑动变阻器（）实验中电压表应选用______，滑动变阻器应选用______；（选填相应器材前的字母）（2）某同学在实验时，分别利用图1中的甲、乙两个电路图对待测电源进行了测量，并根据实验数据分别绘制出了相应的图，如图2所示，则直线______（选填“a”或“b”）对应图1中甲电路的测量数据；根据两条图，该电源电动势的准确值______，内阻的准确值______（用、、、表示）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）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，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、D【解析】根据串联电路规律故D正确，ABC错误。故选择D选项。2、C【解析】设两点电荷分别带电为q1、q2，由点电荷库仑力的公式得：电量不变，将它们之间的距离增大为2r，库仑力将变为：A.．故A项错误；B.F．故B项错误；C.．故C项正确；D.2F．故D项错误3、C【解析】先判断电流所在位置的磁场方向，然后根据左手定则判断安培力方向；再根据牛顿第三定律得到磁体受力方向，最后对磁体受力分析，根据平衡条件判断.【详解】条形磁铁外部磁场又N指向S，根据左手定则知,直导线所受的安培力的方向斜向左下方，根据牛顿第三定律知，条形磁铁所受力的方向斜向右上方，可知条形磁铁有向右的运动趋势，所受的摩擦力方向向左，磁铁对桌面的压力减小；故C正确，A、B、D错误.故选C.【点睛】本题关键先对电流分析，得到其受力方向，再结合牛顿第三定律和平衡条件分析磁体的受力情况.4、C【解析】根据题意知，地磁体的N极朝南,根据安培定则,大拇指指向地磁体的N极，则四指的绕向即为电流的方向，即安培假设中的电流方向应该是由东向西垂直磁子午线，所以选C5、A【解析】竖直高度决定运动时间，因为甲枪子竖直高度小，所以运动时间短，水平方向做匀速直线运动，因为位移相同根据，可知甲枪射出的子弹初速度较大；故选A6、C【解析】设距离A点为x的位置的电势为φ，则得：（为AB连线与电场线的夹角），则有：故选C。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、BD【解析】AB．电容器极板间电压不变，根据匀强电场中电场强度和电势差的关系：极板间距变大，可知电场强度减小，电荷初始时刻静止不动，受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力平衡，电场强度减小，电荷受到的电场力变小，所以电荷将向下加速运动，A错误，B正确。CD．根据电容的决定式：极板间距增大，电容减小，根据电容的定义式：极板间电压不变，电容减小，电荷量减小，电容器放电，所以电流表中有从到的电流，C错误，D正确。故选BD。8、AD【解析】A．由左手定则，可以判定磁场方向是垂直于纸面向外，所以选项A正确B．设加速电压为U，在加速电场中：Uq=mv2在偏转磁场中：qvB＝m联立可得：由于α粒子是质子的4倍，而电量是质子的2倍，所以α粒子做匀速圆周运动的半径大，从b点离开，则选项B错误C．由上述结论可得经过加速电场后速度为v＝由于α粒子的比荷小于质子的比荷，所以从b点离开的α粒子速度小，选项C错误D．从S出发到离开磁场的时间t=t电+t磁=显然比荷q/m越小，时间越大，即从b点离开的α粒子所用时间较长，所以选项D正确故选AD【点睛】本题涉及的是带电粒子先在电场中加速，然后进入磁场中做匀速圆周运动，分别用动能定理和牛顿第二定律求出半径，从而判断出从a、b两点离开的是哪种粒子，再由运动学公式求出在两种场中运动的时间，从表达式可以看出哪种粒子的时间长9、CD【解析】根据题图可知，考查了非纯电阻电路的电功，电功率的计算；根据电阻和电动机串联，电流相等，对电阻R应用欧姆定律求出电流；根据P＝UI求出电动机的输入功率，即电动机消耗的功率，根据Q＝I2rt求出电动机产生的热量，电动机的输出功率等于输入功率减去电动机内部消耗的功率【详解】A、通过电动机的电流为：，故A错误；BCD、对电动机，电动机的输入功率，发热功率，输出功率，电动机1分钟内产生的热量，故CD正确【点睛】解决本题的关键会灵活运用欧姆定律，以及知道电动机的输出功率等于输入功率减去电动机内部消耗的功率10、AC【解析】A．因为粒子通过矩形区域的几何中心，可知沿电场方向上的距离，垂直电场方向上的距离，根据，可以求出初速度的大小，A正确；B、-q由c点沿cd方向以同样的速率v0进入矩形区域，根据洛伦兹力的方向，结合左手定则知，磁场方向垂直纸面向里，B错误；C、因为圆周运动的轨迹经过矩形区域的几何中心，设中心为0，根据几何关系知，，可知矩形区域几何中心到b点的距离等于bc的距离，知b点为圆周运动的圆心，C正确。D、电荷在电场中做类平抛运动，速度增大，在磁场中做匀速圆周运动，速度大小不变，可知离开区域区域时动能不等，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、，【解析】假设表示未加时弹簧的压缩量，由胡克定律和共点力平衡条件可知假设表示刚要离开时弹簧的伸长量，由胡克定律和牛顿定律可知联立方程可得由题意解得12、①.甲②.B③.C④.b⑤.⑥.【解析】（1）[1]由于电流表内阻与电源内阻接近，故在测量时应采用相对电源的电流表外接法，故选择图1中的甲图进行测量；[2]由于一节干电池电动势只有，故电压表应选择量程的；[3]而由于电源内阻较小，为了便于测量，滑动变阻器应选择总阻值较小的（2）[4]采用甲图进行实验时，由于采用电流表相对电源的外接法，电压表的分流而使电流表示数偏小，因此测出的电动势和内电阻均偏小；而乙图中采用相对电源的内接法，实验结果中将电流表内阻等效为了电源内阻，因此测量出的内阻值偏小；图象斜率较小，故直线b为甲电路所测量的数据[5][6]采用乙电路测量时，当外电路断路时，电流表分压作用可以忽略，因此乙电路中测出的电动势准确；而甲电路中当外电路短路时，电压表的分流作用可以忽略，因此短路电流是准确的，则可知，内阻四、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、8cm【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得代入有关数据，解得，代入数据得θ=30°粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图由几何关系得联立求得代入数据解得14、(1)(2)3N【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：解得：(2)小球在C点时受力分析如图由牛顿第二定律得：解得：由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：NC′=NC=3N15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电