上海金山中学2023-2024学年物理高二第一学期期末达标检测试题含解析

上海金山中学2023-2024学年物理高二第一学期期末达标检测试题注意事项：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、放在光滑水平面上的物体，仅在两个同向水平力的共同作用下开始运动，若这两个力分别做了6J和8J的功，则该物体的动能增加了（）A.48J B.14JC.10J D.2J2、如图所示,正方形容器处在匀强磁场中,一束电子从孔A垂直于磁场射入容器中,其中一部分从C孔射出,一部分从D孔射出．下列叙述正确的是()A.从C,D两孔射出的电子在容器中运动时的速度大小之比为1:2B.从C,D两孔射出的电子在容器中运动时间之比为1:2C.从C、D两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比为:1D.从C、D两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比为1:23、如图所示，有一磁感应强度为B的匀强磁场，C、D为垂直于磁场的同一平面内的两点，它们之间的距离为l，今有一电荷量为e带电粒子在此磁场中运动，它经过C点时的速度的方向和磁场方向垂直，且与CD间的夹角，此粒子在运动中后来又经过了D点，（不计重力）则下列说法正确的是（）A.带电粒子带正电B.带电粒子经过C、D两点后，速度方向偏转C.带电粒子由C运动到D的时间为D.带电粒子的质量为4、如图所示，一圆形区域内存在匀强磁场，AC为直径，O为圆心，一带电粒子从A沿AO方向垂直射入磁场，初速度为v1，从D点射出磁场时的速率为v2，则下列说法中正确的是(粒子重力不计)()A.，v2的方向必过圆心B.，v2方向必过圆心C.，v2的方向可能不过圆心D.，v2的方向可能不过圆心5、如图所示，两根竖直放置的光滑平行导轨，其中一部分处于方向垂直导轨所在平面并且有上下水平边界的匀强磁场中．一根金属杆MN保持水平并沿导轨滑下(导轨电阻不计)，当金属杆MN进入磁场区后，其运动的速度随时间变化的图线不可能的是()A. B.C. D.6、如图所示，真空中有两个带等量正电荷的Q1、Q2固定在水平x轴上的A、B两点。一质量为m、电荷量为q的带电小球恰好静止在A、B连线的中垂线上的C点，由于某种原因，小球带电荷量突然减半。D点是C点关于AB对称的点，则小球从C点运动到D点的过程中，下列说法正确的是（）A.小球做匀加速直线运动B.小球受到的电场力可能先减小后增大C.电场力先做正功后做负功D.小球的机械能一直不变二、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，、为平行板电容器的两个金属极板，为静电计，开始时闭合开关，静电计指针张开一定角度。则下列说法正确的是（）A.开关保持闭合状态，将的滑片向右移动，静电计指针张角增大B.开关保持闭合状态，仅将两极板间距减小，电容器的带电量增加C.断开开关后，紧贴下极板插入厚云母片，静电计指针张角减小D.断开开关后，仅将两极板间距减小，板间电场强度减小8、在平行板电容器极板间有场强为E、方向竖直向下的匀强电场和磁感应强度为B1、方向水平向里的匀强磁场．左右两挡板中间分别开有小孔S1、S2，在其右侧有一边长为L的正三角形磁场，磁感应强度为B2，磁场边界ac中点S3与小孔S1、S2正对．现有大量的带电荷量均为+q、而质量和速率均可能不同的粒子从小孔S1水平射入电容器，其中速率为v0的粒子刚好能沿直线通过小孔S1、S2．粒子的重力及各粒子间的相互作用均可忽略不计．下列有关说法中正确的是()A.v0一定等于B.在电容器极板中向上偏转的粒子的速度一定满足C.质量的粒子都能从ac边射出D.能打在ac边的所有粒子在磁场B2中运动的时间一定都相同9、回旋加速器的原理如图所示，它由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是()A.离子从电场中获得能量B.离子从磁场中获得能量C.只增大空隙间的加速电压可增大离子从回旋加速器中获得的动能D.只增大D形盒的半径可增大离子从回旋加速器中获得的动能10、如图所示,空间存在一匀强电场,其方向与水平方向夹角为30°,A、B连线与电场线垂直,一质量为m，电荷量为q的带正电小球以初速度v0从A点水平向右抛出，经过时间t小球最终落在C点,速度大小仍为v0，且AB=BC，则下列说法中正确的是（）A.电场强度方向沿电场线斜向上B.电场强度大小为C.此过程小球增加的电势能等于D.小球在运动过程中下落的高度为三、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）在物理实验室中测量瞬时速度是一件相对比较烦琐的事，有时利用平抛运动可以很好的解决，有些情况下甚至可以用水平射程来间接代替平抛运动的水平初速度，因此平抛运动在很多物理实验中都有应用。为了用最简便的方法验证动量守恒定律，某同学设计了如下实验，把两个大小不同的物体用细线连接，中间夹一被压缩的弹簧，如图所示，将这一系统置于光滑的水平桌面上，调节装置，使得烧断细线后，两物体在离开桌面前弹簧已经将其弹开，观察物体的运动情况，进行必要的测量.(1)该同学还必须有的器材是______和_____(2)需要直接测量的物理量是（）A.物块的质量、物块的质量B.物块、离开水平桌面后做平抛运动的飞行时间C.水平桌面边缘到水平地面的高度D.、落地点分别到对应的那侧桌面边缘的水平距离、(3)在实验误差允许范围内，若______和______相等或近似相等，则表明、系统在弹簧将两者弹开过程中水平方向动量守恒。（用第（2）问中直接测得的物理量字母或符号表示）12．（12分）某同学在做“测电源电动势与内阻”的实验中，可使用的器材有：A．两只相同的毫安表（量程Ig＝3mA，内阻Rg＝1000Ω）；B．滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）；C．滑动变阻器R2（最大阻值2000Ω）；D．各种规格的定值电阻R0；E．电源E（电动势约为3.0V）；F．开关、导线若干由于给出的毫安表量程太小，该同学首先要把一只毫安表改装成量程为0.6A的电流表，他需要把阻值为__________Ω的定值电阻R0与毫安表并联（结果保留一位小数）.该同学将用如右上方的电路图进行实验，测定电源的电动势和内阻．在实验中发现变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，当滑片临近最右端时，电流表G2示数急剧变化．出现这种问题，应更换一个总阻值比原来______(选填“大”或“小”)的变阻器．在更换变阻器后,该同学连好电路，改变滑动变阻器滑片的位置，读出毫安表G1、G2的示数分别为I1、I2，并得到多组数据，建立直角坐标系，作出了I2和I1的关系图线，经拟合得到直线I2＝3.0mA－0.4I1,则得出电源电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．（保留一位小数）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、B【解析】运用动能定理：△E=w合=6J+8J=14J所以该物体的动能增加了14J．故B正确，ACD错误故选B2、B【解析】电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，作出电子的运动轨迹，求出电子做圆周运动的轨道半径，然后应用牛顿第二定律求出电子的速度，然后求出线速度、角速度、向心加速度之比；根据电子做圆周运动的周期公式求出电子的运动时间，再求出电子运动时间之比【详解】设磁场边长为a，如图所示，粒子从c点离开，其半径为rC=a，粒子从d点离开，其半径为rD=a；电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：evB=m，解得：，电子速率之比：，故A错误；从C点射出的电子的运动时间是个周期，从D点射出的电子的运动时间是个周期，电子在磁场中做圆周运动的周期：T=相同，从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比tC：tD=T：T=1：2，故B正确；向心加速度：a=，从两孔射出的电子的加速度大小之比：，故CD错误；故选B【点睛】本题属于带电粒子在磁场中的偏转中典型题目，此类题的关键在于确定圆心及由几何关系求出半径，应用牛顿第二定律与电子做圆周运动的周期公式可以解题3、D【解析】A．由左手定则可知，粒子带负电，选项A错误；B．粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何知识可知经过C、D两点后，速度方向偏转60°，故B错误。C．由几何知识得：轨迹的圆心角θ=2α=60°，作出轨迹如图，由几何知识得粒子的轨迹半径r=l由于轨迹对应的圆心角θ=60°，故粒子由C到D运动时间故C错误。D．由牛顿第二定律，则有从而得粒子的质量为故D正确。故选D。4、B【解析】洛伦兹力不改变速度的大小，所以；如上图连接AD作AD垂直平分线，找出运动的圆心B，由几何关系可得BD一定垂直OD，因为圆周运动速度垂直于半径，所以OD是速度的方向，故的方向必过圆心，故B项正确5、B【解析】当金属杆MN进入磁场区后，切割磁感线产生感应电流，受到向上的安培力．金属杆MN进入磁场区时，若所受的安培力与重力相等，做匀速直线运动，速度不变，所以A图象是可能的，故A错误．金属杆MN进入磁场区时，若所受的安培力小于重力，做加速运动，随着速度的增大，感应电动势和感应电流增大，金属杆所受的安培力增大，合外力减小，加速度减小，v-t图象的斜率应逐渐减小，故B图象不可能，C图象是可能的，故B正确，C错误．金属杆MN进入磁场区时，若所受的安培力大于重力，做减速运动，随着速度的减小，金属杆所受的安培力减小，合外力减小，加速度减小，v-t图象的斜率减小，D图象是可能的，故D错误．故选B6、B【解析】A．小球初始时能静止，由小球水平方向合力为0可知A、B两电荷电荷量必定相等，设；小球下落过程受到重力和电场力作用，由牛顿第二定律可得由于和均发生变化，故小球不做匀加速运动，故A错误；B．由等量同种电荷的分布可知，电荷C在中垂线上受到的电场力为其中垂线上从无限远处到两电荷连线中点场强先变大后变小，只要C点位置合适，从C点到O点，小球受到的电场力先减小，从O点到D点，电场力再增大，故小球受到的电场力可能先变减小后增大，B正确；C．由题意可知，小球带正电，故从C到D电场力先做负功后做正功，故C错误；D．小球运动过程中电场力做功了，故小球机械能不守恒，故D错误；故选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、BC【解析】AB．保持开关闭合状态，则电容器两端电压保持不变，将滑片移动时，电容器两端电压也不发生变化，所以静电计指针张角不变，若是仅将两极板间距减小，根据电容器的决定式：可知电容器电容变大，根据电容的定义式：可知电容器带电荷量增加，A错误，B正确；C．断开开关后，电容器所带电荷量保持不变，若是在板间插入厚云母片，根据电容器的决定式：可知电容变大，根据电容的定义式：所以两板间电势差变小，所以静电计指针张角变小，C正确；D．断开开关后，电容器所带电荷量保持不变，根据电容器的决定式：根据电容的定义式：极板间为匀强电场：联立可得：若是仅将两板间距离减小，板间电场强度不变，D错误。故选BC。8、AB【解析】A.当正粒子向右进入复合场时，受到的电场力向下，洛伦兹力方向向上，如果大小相等，即解得v0=就会做匀速直线运动，A正确；B.正粒子向上偏转是因为向上的洛伦兹力大于向下的电场力，即v0>，故B正确；C.设质量为m0的粒子的轨迹刚好与bc边相切，如图所示由几何关系得R+R=，而R=，解得m0=，所以m<的粒子都会从ac边射出，而<，故C错误；D.质量不同的粒子在磁场中运动的周期不同，所以在磁场中运动的时间不同，D错误；故选AB9、AD【解析】A．离子每次通过D形盒D1、D2间的空隙时，电场力做正功，动能增加，所以离子从电场中获得能量。故A正确；B．离子在磁场中受到的洛伦兹力不做功，不能改变离子的动能，所以离子不能从磁场中获得能量。故B错误；CD．设D形盒的半径为R，当离子圆周运动的半径等于R时，获得的动能最大，则由得则最大动能可见，最大动能与加速电压无关，增大D形盒的半径可增加离子从回旋加速器中获得的最大动能，故C错误，D正确。故选AD。10、BCD【解析】A.由题意可知，小球在下落过程中动能不变，而重力做正功，则电场力做负功，而小球带正电，故电场线应斜向下，故A错误；B.由动能定理可知，mgABsin60°=EqBCcos30°，解得：，故B正确；D.将电场力分解为沿水平方向和竖直方向，则有竖直分量中的电场力：F=E′q=mgcos60°=，则物体在竖直方向上的合力：F合=mg+=，则由牛顿第二定律可知，竖直方向上的分加速度：ay=，则下落高度：故D正确；C.此过程中电场力做负功，电势能增加，由几何关系可知，小球在沿电场线的方向上的位移：，则电势能的增加量：，故C正确。故选：BCD。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).刻度尺(2).天平(3).AD(4).(5).【解析】(1)[1][2]．该同学还必须有的器材是刻度尺和天平；(2)[3]．要验证的关系式是其中即；则需要直接测量的物理量是物块的质量、物块的质量以及、落地点分别到对应的那侧桌面边缘的水平距离、；故选AD。(3)[4][5]．在实验误差允许范围内，若和相等或近似相等，则表明、系统在弹簧将两者弹开过程中水平方向动量守恒。12、①.5.0②.小③.3.0V④.2.0【解析】[1]已知量程Ig＝3mA，内阻Rg＝1000Ω,A，设电流表的量程扩大的倍数为，并联的电阻为,根据并联电路的特点则有解得=5.0[2]当变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，变阻器的阻值逐渐减小，外电路电阻减小，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变