上海市杨浦区交大附中2023年物理高二第一学期期末教学质量检测模拟试题含解析

上海市杨浦区交大附中2023年物理高二第一学期期末教学质量检测模拟试题注意事项：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、下图为质谱仪的工作原理示意图，一束带电粒子以一定的速度进入速度选择器，速度选择器内是相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度和电场强度的大小分别为和，粒子通过速度选择器的狭缝后，进入磁感应强度为的偏转磁场，最后打在底片上两处，测得，不计粒子重力。由此可知A.粒子带负电，磁感应强度垂直纸面向外 B.打在两处的粒子的比荷之比为1：2C.打在两处的粒子的速度之比为1：2 D.打在两处的粒子在磁场中的运动时间之比为1：12、如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内互相垂直的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和挡板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片平板S下方有强度为的匀强磁场下列表述正确的是A.质谱仪是分析同位素的重要工具B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小3、在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法中符合物理学发展史的是（）A.奥斯特发现了点电荷的相互作用规律B.库伦发现了电流的磁效应C.安培通过实验研究，发现了电流周围存在磁场D.法拉第最早引入电场的概念，并发现了磁场产生电流的条件和规律4、下列说法中，正确的是：（）A.由E=知电场中某点的电场强度E与F成正比B.由公式可知电场中某点的电势φ与q成反比C.由Uab=ED可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大D.公式C=，其中电容器的电容C与电容器两极板间电势差U无关5、如图所示，一带正电的物体在水平方向的匀强电场中沿光滑的水平面做曲线运动，当物体从M点运动到N点时，其速度方向恰好改变了90°，则物体在M点到N点的运动过程中，物体的电势能将A.先增大后减小B.先减小后增大C.不断增大D.不断减小6、在温控电路中，通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制．如图所示，R1为电阻箱，R2为半导体热敏电阻，C为电容器．已知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，则有（）A.若R1固定，当环境温度降低时电压表的示数减小B.若R1固定，当环境温度降低时R1消耗的功率增大C.若R1固定，当环境温度降低时，电容器C的电荷量减少D.若R1固定，环境温度不变，当电容器C两极板间的距离增大时极板之间的电场强度减小二、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、等量异种点电荷在周围空间产生静电场，其连线(x轴)上各点的电势随x的分布图象如图所示．x轴上AO<OB，A、O、B三点的电势分别为A、O、B，电场强度大小分别为EA、EO、EB，电子在A、O、B三点的电势能分别为EpA、EpO、EpB，下列判断正确的是（）A.B.C.D.8、如图所示，一辆质量M=3kg的小车A静止在光滑的水平面上，A上有一质量m=1kg的光滑小球B，将一左端固定于A上的轻质弹簧压缩并锁定，此时弹簧的弹性势能Ep=6J，B与A右壁距离为l。解除锁定，B脱离弹簧后与A右壁的油灰阻挡层（忽略其厚度）碰撞并被粘住，下列说法正确的是（）A.碰到油灰阻挡层前A与B的动量相同B.B脱离弹簧时，A的速度为1m/sC.B和油灰阻挡层碰撞并被粘住，该过程B受到的冲量大小为3N·sD.整个过程B移动的距离为9、如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端。假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大．用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则（）A.Uab∶Ucd=n1∶n2B.减小负载电阻R的阻值，电流表的读数变大C.减小负载电阻R的阻值，c、d间的电压Ucd不变D.将二极管短路，变压器的输入功率变为原来的4倍10、图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知等势面b的电势为6V．一电子经过a时的动能为10eV，从a到d过程中克服电场力所做的功为6eV．不计重力，下列说法正确的是（）A.该电子经过平面c时，其电势能为4eVB.该电子可能会到达平面fC.平面f上的电势为零D.该电子经过平面b时的动能是经过d时的2倍三、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）某同学利用如图甲电路测量干电池的电动势E和内阻r(1)为了较准确的测量，请根据图甲电路图将图乙实物图补充完整_____；(2)用选定器材测干电池的电动势E和内阻r，根据图甲实验电路测得多组U、R数据，请根据数据在图丙作出图象_____；(3)根据图象求得E=______V，r=______Ω；(4)利用该实验电路测出的电动势和内阻与真实值相比有偏差，其原因是______________12．（12分）如图所示，放置在水平桌面上的平行光滑金属框架宽为0.6m，金属棒ab垂直框架两边放置，电阻R＝1Ω，金属棒ab的电阻r＝0.2Ω，其余电阻不计，整个装置处于竖直向下的的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5T，当ab棒以4m/s的速度匀速向右运动时，ab棒中的电流大小为________A，维持金属棒ab匀速运动所需的外力大小为______N。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、B【解析】A．在偏转磁场中，由粒子偏转方向知，粒子带正电，故A错误；B．打在两处的粒子半径，由知比荷之比为1：2，故B正确；C．通过速度选择器，速度相同，故C错误；D．运动时间，则运动时间之比为2：1，故D错误。故选B。2、A【解析】带电粒子在速度选择器中受电场力和洛伦兹力平衡，做匀速直线运动，进入偏转电场后做匀速圆周运动，根据半径公式得出半径与粒子比荷的关系【详解】粒子在速度选择器中做匀速直线运动，有，解得进入偏转电场后，有，解得，知r越小，比荷越大．同位素电量相等，质量不同，则偏转半径不同，所以质谱仪是分析同位素的重要工具．故A正确，CD错误．因为电荷所受电场力与洛伦兹力平衡，根据左手定则知，磁感应强度的方向垂直纸面向外．故B错误．故选A3、D【解析】A、库仑总结出了真空中的点电荷间的相互作用的规律，故A错误；BC、奥斯特发现了电流的磁效应，发现了电流周围存在磁场，故BC错误；D、法拉第最早引入电场的概念，并发现了磁场产生电流的条件和规律，故D正确故选D4、D【解析】A．公式是电场强度的定义式，采用比值法定义，E与F、q无关，由电场本身决定，A错误；B．公式是电势的定义式，采用比值法定义，与Ep、q无关，由电场本身决定，B错误；C．由可知，匀强电场中的任意两点a、b间沿电场方向的距离越大，两点间的电势差才一定越大，C错误；D．公式C=是定义式，电容C与电容器带电量Q和两极板间电势差U无关，由电容器本身决定，D正确。故选D。5、A【解析】带电粒子速度方向改变了90°，则知电场力方向应为斜向右下方，与初速度的方向夹角先大于90°，后小于90°，才能出现末速度与初速度垂直的情况，因此电场力先做负功，当达到速度与电场力方向垂直后再做正功，则电势能先增大后减小A．先增大后减小，与结论相符，选项A正确；B．先减小后增大，与结论不相符，选项B错误；C．不断增大，与结论不相符，选项C错误；D．不断减小，与结论不相符，选项D错误；6、D【解析】A.当环境温度降低时R2增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析得到，总电流I减小，路端电压，E、r不变，则U增大，电压表的读数增大，故A错误；B.R1消耗的功率，I减小，R1不变，则P减小，故B错误；C.若环境温度不变，当电阻箱R1的阻值增大时，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析得到，总电流I减小，电容器的电压，E、r、R2均不变，I减小，UC减小，电容器C的带电量减小，故C错误；D.若R1固定，环境温度不变，电容器C两板间的电压不变，当电容器C两极板间的距离增大时，，故D正确。故选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、AD【解析】A.正电荷周围的电势较高，负电荷周围的电势较低，，故A正确；B.图像切线的斜率绝对值等于场强的大小，可知B点的场强最大，O点最小，故B错误；C.电子带负电，根据电势能Ep=q可知，最大，最小，故C错误；D.由图像可知UOBUAO，根据电场力做功W=qU，电子带负电，可知WOBWAO，即WBOWOA，所以，故D正确8、BCD【解析】A．对于B球、弹簧和A车组成的系统，在弹簧作用的过程、B球撞A车右壁的过程，均满足系统的外力之和为零，系统的动量守恒，初态总动量为零，则此后的任何时刻A与B的动量总是等大反向，因方向相反而动量不同，故A错误；B．设B脱离弹簧时，B的速度为，方向向右，A的速度为，方向向左，设向右为正方向，由动量守恒定律由能量守恒定律可得联立可得，，故B正确；C．B球与A车以等大反向的动量相撞，由动量守恒定律可知两物体的共同速度为零，则对B球由动量定理可知即粘住的过程B受到的冲量大小为3N·s，负号表示冲量方向向左，故C正确；D．对B球与A车的作用过程，满足人船模型解得，，故D正确。故选BCD。9、BC【解析】A．假设副线圈两端电压的有效值为U2，根据理想变压器的电压与匝数成正比，即有，而因二极管的单向导电性，cd间电压的有效值并不等于副线圈两端的电压有效值，所以Uab：Ucd不等于n1：n2，故A错误；B．副线圈两端的电压依赖于输入电压和匝数，所以副线圈两端的电压不变，电阻减小，则电流增大，副线圈的功率增大，最后使得输入功率增大，而输入电压不变，最后使得电流增大，所以电流表的示数增大，故B正确；C．cd间的电压由原线圈的输入电压以及原、副线圈的匝数比有关，与负载电阻无关，所以cd间的电压Ucd不会随着负载电阻变化，故C正确；D．假设副线圈两端交变电压的峰值为Um，副线圈回路的电流峰值为Im，则二极管短路前有：副线圈两端电压的有效值，由计算电阻R的电能得，求得，副线圈回路电流的有效值，由W=I2Rt计算电阻R的电能得，解得，则，二极管短路后有：cd两端电压等于副线圈两端电压，即，流经定值电阻R的电流，则，所以，由于理想变压器原线圈上的功率与副线圈的相等，所以将二极管短路，变压器的输入功率变为原来的2倍，故D错误；故选BC。10、BCD【解析】根据只有电场力做功，动能与电势能之和不变，当电场力做负功时，动能转化为电势能，在电势为零处，电势能为零，从而即可一一求解【详解】虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等一组等势面，一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV，动能减小了6eV，电势能增加了6eV，因此等势面间的电势差为2V，因平面b上的电势为6V，由于电子的电势能增加，等势面由a到f是降低的，因此平面f上的电势为零，故C正确；c等势面的电势为4V，则该电子经过平面c时，其电势能为-4eV，选项A错误；由上分析可知，电子在a等势面的电势能为-8eV，动能为10eV，则总能量为2eV，则若电子能到达f平面，则动能应为2eV，选项B正确；在平面b上电势为6V，则电子的电势能为-6eV，则动能为8eV，在平面d上电势为2V，则电子的电势能为-2eV，则动能为4eV；即该电子经过平面b时的动能是经过d时的2倍，故D正确；故选BCD【点睛】考查电场力做功与电势能变化的关系，掌握电势能与动能之和不变，理解电势为零处的电势能为零是解题的关键三、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、①.②.③.1.45（1.42~1.46均正确）④.0.42（0.4~0.5均正确）⑤.电压表内阻不是无穷大【解析】(1)[1]由电路图连接实物图如图：(2)[2]据所给数据画图如图(3)[3][4]由闭合电路欧姆定律有：解得：则有：可得：(4)[5]由于电压表的分流会引起误差，电压表内阻越大误差越小，所以其原因是电压表内阻不是无穷大。12、①.1②.0.3【解析】[1]根据法拉第电磁感应定律