上海复旦附中2023-2024学年物理高二第一学期期末质量检测模拟试题含解析

上海复旦附中2023-2024学年物理高二第一学期期末质量检测模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，粗糙水平桌面上有一质量为m的矩形金属线圈。当一竖直放置的、磁极不明的条形磁铁从线圈中线AB正上方快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及其在水平方向运动趋势的正确判断是（）A.FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右B.FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左C.FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右D.由于磁铁磁极极性不明，无法判断2、如图所示，一带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出。已知板长为，板间距离为，板间电压为，带电粒子的电荷量为，粒子通过平行金属板的时间为，不计粒子重力，则（）A.在前时间内，静电力对粒子做的功为B.在后时间内，静电力对粒子做的功为C.在粒子偏转前和后的过程中，静电力做功之比为D.在粒子偏转前和后的过程中，静电力做功之比为3、如图所示，大人和小孩在同一竖直线上不同高度先后水平抛出圆环，都恰好套中前方同一物体，假设圆环的运动可视为平抛运动，则（）A.小孩抛出的圆环初速度较小B.两人抛出的圆环初速度大小相等C.大人抛出的圆环运动时间较短D.小孩抛出的圆环运动时间较短4、如图所示的电路，有直流和交流成分的电流通过，为了尽量减少R2上的交流成分，应（）A.选用自感系数较大的线圈和电容较小的电容器B.选用自感系数较小的线圈和电容较大的电容器C.选用自感系数较小的线圈和电容较小的电容器D.选用自感系数较大线圈和电容较大的电容器5、如图所示装置中，ab、cd杆原来均静止，当ab杆在外力作用下向右加速运动，cd杆保持静止，忽略闭合铁芯漏磁，则下列说法不正确的是()A.ab杆中感应电流方向是从a到b，a端电势高于b端B.线圈L2的磁通量增大C.cd杆中感应电流方向是从c到dD.cd杆受到水平向右的安培力的作用6、用多用电表测直流电压U和测电阻R时，若红表笔插入多用电表的(＋)插孔，则()A.测U时电流从红表笔流入多用电表，测R时电流从红表笔流出多用电表B.测U、测R电流均从红表笔流入多用电表C.测U、测R电流均从红表笔流出多用电表D.测U时电流从红表笔流出多用电表，测R时电流从红表笔流入多用电表二、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，磁流体发电机的长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导电电极，两极间距为，极板长和宽分别为和，这两个电极与可变电阻相连，在垂直前后侧面的方向上有一匀强磁场，磁感应强度大小为．发电导管内有电阻率为的高温电离气体——等离子体，等离子体以速度向右流动，并通过专用通道导出．不计等离子体流动时的阻力，调节可变电阻的阻值，则A.运动的等离子体产生的感应电动势为B.可变电阻中的感应电流方向是从到C.若可变电阻的阻值为，则其中的电流为D.若可变电阻的阻值为，则可变电阻消耗的电功率为8、如图所示，一束质量、速度和电荷量不同的正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里，结果发现有些离子保持原来的运动方向，有些未发生任何偏转．如果让这些不偏转的离子进入另一匀强磁场中，发现这些离子又分裂成几束，对这些进入另一磁场的离子，可得出结论A.它们的动能可能相同B.它们比荷一定各不相同C.它们的电荷量一定各不相同D.它们的质量一定各不相同9、如图所示，在绝缘的斜面上方存在着沿水平向右的匀强电场，斜面上的带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做功24J，则以下判断正确的是（）A金属块带正电荷B.金属块克服电场力做功8JC.金属块的机械能减少12JD.金属块的电势能减少4J10、如图所示，用回旋加速器分别加速A、B两种离子．已知A离子的质量为3m，电量为q；B离子的质量为4m，电量为2q．以下说法正确的是A.加速A离子的交变电源的周期较小B.加速B离子的交变电源的周期较小C.带电离子获得的最大动能与加速器两D形盒间加速电压大小无关D.A离子从加速器中出来时的速度比B离子的大三、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）如图所示，金属圆环套在光滑的绝缘水平杆上，左侧一条形磁铁，正在沿圆环轴心方向朝环运动．我们可以判断，圆环中形成的感应电流方向为________（从右往左看）（填“顺时针”或“逆时针”），环受安培力作用会向________（填“右”或“左”）运动12．（12分）图中螺旋测微器读数为______mm，图中游标卡尺游标尺上有50个等分刻度读数为______cm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、C【解析】条形磁铁从线圈中线AB正上方快速经过时，穿过线圈的磁通量先增大后减小，根据楞次定律可知，线圈中的感应电流会阻碍穿过其磁通量发生变化，这种阻碍作用表现在线圈先有远离磁铁的运动趋势，后有靠近磁铁的运动趋势，所以竖直方向上线圈对桌面的压力先大于mg后小于mg，根据牛顿第三定律可知FN先大于mg后小于mg，而水平方向上线圈始终有向右运动的趋势，综上所述可知C正确。故选C。2、B【解析】AB．粒子在垂直于板的方向做初速度为零的匀加速运动：由可得，前时间内与时间内垂直于板方向之比为，在前时间内的位移为，在后时间内的位移为；电场力对粒子做功为故A错误，B正确；C．由电场力做功，则前粒子在下落前和后内，电场力做功之比。故CD错误。故选B。3、D【解析】AB．水平方向位移知，大人抛环的速度小，故AB错误；CD．设抛出的圆环做平抛运动的初速度为v，高度为h，则下落的时间为平抛运动的物体飞行时间由高度决定，小孩抛出的圆环运动时间较短，故C错误D正确；故选D。4、D【解析】自感系数越大的线圈对交流电的阻碍作用越大，电容越大的电容器对交流电的阻碍作用越小，所以为了尽量减少R2上的交流成分，需要选用自感系数较大的线圈和电容较大的电容器，故D正确，ABC错误。故选D。5、A【解析】ab杆运动先动生出I1，其产生的磁场变化再感生出I2；二次感应的关键是第一个感应电流是变化的.【详解】A、ab杆向右运动切割磁感线，根据右手定则知ab棒作为电源的电流流向为a到b，此方向为电源内部的流向，则a为电源负极，b为电源正极，a端电势低于b端；故A错误.B、ab杆向右加速运动，由可知L1的电流逐渐增大，产生的磁场由安培定则可知向上增强，而忽略闭合铁芯漏磁，则穿过L2的磁通量向下逐渐增强；故B正确.C、L2的磁通量向下逐渐增强，根据楞次定律知感应电流I2从c到d，故C正确.D、感应电流I2从c到d，由左手定则知cd棒受到的安培力水平向右；故D正确.本题选不正确的故选A.【点睛】题综合考查了右手定则、左手定则、安培定则以及楞次定律，综合性较强，关键搞清各种定则适用的范围，不能混淆6、B【解析】考查多用电表的使用。【详解】根据多用电表的原理，若红表笔插入多用电表的(＋)插孔，不管测什么物理量，电流都是红表笔进，黑表笔出，B正确。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、CD【解析】由题，运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源；根据电阻定律求解内电阻，根据左手定则判断电流方向，根据平衡条件判断感应电动势，并计算电功率【详解】根据平衡有：，解得电源的电动势E=Bdv，故A错误；根据左手定则，正电荷受到的洛伦兹力方向向上，负电荷受到的洛伦兹力向下，故电流向上经过电源，向下经过电阻，即可变电阻R中的感应电流方向是从P到Q，故B错误；运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，其内阻为，根据闭合电路的欧姆定律有：，则可变电阻消耗的电功率为，故CD正确，故选CD【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，会通过电荷的平衡求出电动势的大小，会根据闭合电路欧姆定律求解电流8、AB【解析】粒子在磁场和电场正交区域里，同时受到洛伦兹力和电场力作用，粒子没有发生偏转，说明粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，满足qvB=qE，即不发生偏转的粒子具有共同的速度大小v=E/B，粒子进入磁场后受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，满足qvB=m，圆周运动的半径R=，由此进行分析得出结论【详解】因为粒子进入电场和磁场正交区域时，不发生偏转，说明粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，有qvB=qE，得出能不偏转的粒子速度应满足v=E/B．粒子进入磁场后受洛伦兹力作用，粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即qvB=m，圆周运动的半径，由于粒子又分裂成几束，也就是粒子做匀速圆周运动的半径R不同，进入第二个匀强磁场时，粒子具有相同的速度，由得知，所以粒子能分裂成几束的粒子的比值不同，则电荷量与质量之比一定不相同．而质量m、电荷量可能相同，则动能也可能相同．故AB正确，CD错误．故选AB【点睛】此题要能根据粒子不发生偏转得出粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，并由此推算出粒子具有相同的速度v，理解速度选择器的原理．在单独的匀强磁场中粒子分裂成几束说明粒子的荷质比不同，并由此得出电量、质量、以及速度所需要满足的关系式，从而得出正确的结论9、AC【解析】AB.在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做功24J，根据动能定理得W总=WG+W电+Wf=△Ek解得：W电=－4J即金属块克服电场力做功4J，由于金属块下滑，电场力做负功，所以电场力应该水平向右，所以金属块带正电荷；故A正确，B错误；C.在金属块滑下的过程中重力做功24J，重力势能减小24J，动能增加了12J，所以金属块的机械能减少12J，故C正确；D.金属块克服电场力做功4J，金属块的电势能增加4J．故D错误。10、BC【解析】加速离子的交变电源的周期等于离子在磁场中做圆周运动的周期；当离子获得最大速度时，在磁场中的运动半径等于D型盒的半径【详解】加速离子的交变电源的周期等于离子在磁场中做圆周运动的周期，即，因A离子的q/m小于B离子，可知加速A离子的交变电源的周期较大，选项A错误，B正确；带电离子获得的最大动能，可知带电离子获得的最大动能与加速器两D形盒间加速电压大小无关，选项C正确；A离子的q2/m比B离子小，则由可知A离子从加速器中获得的动能较小，速度较小，选项D错误；故选BC.【点睛】解决本题的关键知道带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，求出粒子的周期和最大动能，根据质量比和电量比，去比较周期和最大动能三、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.顺时针②.右【解析】[1]原磁场方向向右，向右运动时，穿过圆环的磁通量要变大，根据楞次定律，圆环中感应电流产生向左的感应磁场，即产生了顺时针方向的感应电流（从右往左看）[2]据来拒去留，环受到向右的安培力，将向右运动12、①.0.900②.4.120【解析】根据“螺旋测微器和游标卡尺”可知，本题考查基本仪器的读数问题，根据估读规则，运用两种仪器的读数特点得到结果.【详解】螺旋测微器固定刻度读数，可动刻度读数为，所以读数为：.游标卡尺主尺读数为41mm，游标尺上第10个刻度与主尺上某一刻度对齐，因此游标读数为：，所以最终读数为：.【点睛】解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需