上海市普通高中2023-2024学年物理高二上期末质量检测试题含解析

上海市普通高中2023-2024学年物理高二上期末质量检测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转。首先观察到这个实验现象的物理学家是（）A.伽利略 B.爱因斯坦C.奥斯特 D.牛顿2、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．如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差UCD，已知该元件的载流子为自由电子，下列说法中不正确的是A.电势差UCD＞0B.电势差UCD＜0C.形成电势差UCD是因载流子受到磁场力而偏转D.电势差UCD稳定时，是因电场力与磁场力达到平衡3、质量为m的木箱放置在粗糙的水平地面上，在与水平方向成θ角的恒定拉力F作用下由静止开始在地面上运动，经过时间t速度变为v，则在这段时间内()A.重力对物体的冲量为零B.拉力F对物体的冲量大小为FtC.拉力F对物体的冲量大小为FtcosθD.由已知条件不可能得出合外力对物体的冲量4、下面有关静电场的叙述正确的是（）A.点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体B.在点电荷电场中，以点电荷为球心同一球面上各点的场强都相同C.放在电场中某点的电荷，其电量越大，它所具有的电势能越大D.将真空中两个静止点电荷的电荷量均加倍、间距也加倍时，则库仑力大小不变5、首先发现电流磁效应的科学家是（）A.安培 B.奥斯特C.库仑 D.伏特6、如图所示，A、B为两个等量同种点电荷，a、O、b在点电荷A、B的连线上，c、O、d在连线的中垂线上Oa=Ob=Oc=Od，则（）A.O点是中垂线cd上场强最大的点，也是中垂线上电势最高的点B.O点是A、B连线上场强最小的点,也是A、B连线上电势最低的点C.a、b两点的场强相同，电势也相同D.c、d两点的场强不相同，电势不相同二、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、某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标上,如图中的a、b、c所示,根据图线可知()A.反映Pr变化的图线是cB.电源电动势为8VC.电源内阻为2D.当电流为0.5A时,外电路的电阻为68、将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和有一定内阻的电源连接成如图所示电路，已知光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小．若闭合开关，逐渐增大光照强度，下列有关电路中的变化，说法正确的是（）A.电压表与电流表的示数之比将逐渐减小B.电压表、电流表，两表变化量大小的比值将逐渐减小C.电源的输出功率逐渐减小D.电源的效率逐渐减小9、如图所示，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中（E、g和B已知），小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A.小球带负电B.小球做匀速圆周运动过程中机械能保持不变C.小球做匀速圆周运动过程中周期D.若电压U增大，则小球做匀速圆周运动的周期变大10、如图所示，一边长为L的正方形abcd，P是bc的中点若正方形区域内只存在由d指向a的匀强电场，则在a点沿ab方向以速度v入射的质量为m、电荷量为q的带负电粒子不计重力恰好从P点射出若该区域内只存在垂直纸面向里的匀强磁场，则在a点沿ab方向以速度v入射的同种带电粒子恰好从c点射出由此可知A.匀强电场的电场强度为B.匀强磁场的磁感应强度为C.带电粒子在匀强电场中运动加速度大小等于在匀强磁场中运动的加速度大小D.带电粒子在匀强电场中运动和在匀强磁场中运动的时间之比为1：2π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，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线框与导线处于同一平面内，让线框向右平动，线圈产生感应电流的方向是_____12．（12分）下述关于用多用表欧姆挡测电阻的说法中正确的是()A.测电阻时如果指针偏转角过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量B.测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果C.测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开D.测量阻值不同的电阻时都必须重新调零四、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、C【解析】当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转，说明电流产生了磁场，这是电流的磁效应，首先观察到这个实验现象的物理学家是奥斯特。故选C。2、A【解析】AB.根据左手定则，电子向C侧面偏转，C表面带负电，D表面带正电，所以D表面的电势高，则UCD<0，故A错误，B正确；C.因为载流子在磁场中受到磁场力偏转，C表面带负电，D表面带正电，使C、D表面之间形成电势差，故C正确；D.C、D表面之间形成电势差，使载流子受到与磁场力方向相反的电场力，当两力达到平衡时，电势差UCD达到稳定，故D正确。本题选择错误答案，故选：A3、B【解析】本题考查根据力与时间的乘积求重力和拉力对物体的冲量大小，根据动量定理求解合力对物体的冲量大小。【详解】A.重力对物体的冲量大小为mgt，故A错误；BC.拉力F对物体的冲量大小I=Ft，故B正确，C错误；D.由动量定理可知，合外力对物体的冲量为故D错误。故选B。4、D【解析】A．当带电体的体积和形状对研究的问题的影响可以忽略不计时，可以把带电体看成点电荷，与物体的体积大小无关，故A错误；B．电场强度是矢量，在点电荷电场中，以点电荷为球心的同一球面上各点的场强大小相等，但方向不同，故B错误；C．电势能是相对量，与零势能面的位置选择有关，故C错误；D．根据库仑定律可以判断，当两个点电荷的电荷量均加倍、间距也加倍时，库仑力大小是不变的，故D正确。故选：D。5、B【解析】首先发现电流磁效应的科学家是奥斯特，故B正确，ACD错误6、B【解析】场强是矢量，只有大小和方向都相同，场强才相同．作出电场线，根据顺着电场线电势降低判断电势的高低【详解】根据等量同种电荷的电场分布可知，O点是中垂线cd上电势最高点，同时根据电场强度的叠加可知，O点的电场强度等于零，是中垂线cd上场强最小点，故A错误O点场强为零，是A、B连线上场强最小的点,顺着电场线电势降低，则O点也是A、B连线上电势最低的点，选项B正确；根据电场线分布可知，a、b两点场强方向相反，则场强不同；根据对称性可知，a、b两点电势相同，选项C错误；由对称性可知，c点电势等于d点电势，两点的场强等大反向，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、ACD【解析】由电源消耗功率和电源内部消耗功率表达式PE=EI，Pr=I2r，可知，a是直线，表示的是电源消耗的电功率，c是抛物线，表示的是电源内电阻上消耗的功率，b表示外电阻的功率即为电源的输出功率PR，所以A正确；根据PE=EI，当I=2A时，PE=8w得，E=4V，B错误；根据Pr=I2r，当I=2A时，Pr=8W可得，r=2Ω，C正确；当电流为0.5A时，R+r=8Ω，R=6Ω，D正确考点：电源的功率8、AD【解析】闭合电路的动态变化情况的分析【详解】A．由题意知，逐渐增大光照强度时，光敏电阻R的值逐渐减小，外电路的总电阻逐渐减小，由闭合电路的欧姆定律知，总电路的电流逐渐增大，通过光敏电阻R的电流也逐渐增大，所以电压表与电流表的示数之比将逐渐减小，故A正确；B．光敏电阻R串联在电路中，定值电阻R0和电源内阻都是纯电阻，它们各自上面的电压变化量与电流变化量比值不变，因此，光敏电阻R的电压变化量与电流变化量比值也不变，故B错误C．电源的输出功率由公式知，增大，由闭合电路的欧姆定律知,减小，电源的内阻不知道大小，所以减小的情况也不知，因此的变化无法确定，故C错误；D．根据电源的效率定义得,外电路的电阻越大，路端电压越高，电源效率越高，电源的效率随外电路电阻减小而减小，故D正确；故选AD．【点睛】直流电路动态变化要掌握各物理量变化的规律来分析9、AC【解析】小球在竖直平面内做匀速圆周运动，重力与电场力平衡，则知小球所受的电场力竖直向上，与电场方向相反，因此小球带负电，故A正确．小球做匀速圆周运动，动能不变，重力势能不断变化，两者之和即机械能在变化，故B错误．小球做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有qvB=mr，又qE=mg，联立得，故C正确．在加速电场中，根据动能定理得qU=mv2，得，知若电压U增大，小球获得的速度v增大，小球做匀速圆周运动的轨迹半径增大，根据知小球做匀速圆周运动的周期不变．故D错误．故选AC10、BC【解析】A．带电粒子在电场中做类平抛运动，有联立解得故A错误；B．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有由几何关系有联立解得故B正确；C．粒子在匀强磁场中运动的加速度故C正确；D．带电粒子在匀强电场中运动的时间在匀强磁场中运动的时间带电粒子在匀强电场中运动和在匀强磁场中运动的时间之比为故D错误。故选BC。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、顺时针方向【解析】电流的方向向上，由安培定则可知线框所在处的磁场的方向垂直于纸面向里，当线框向右运动时磁场减小，则穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可知，线框内产生的感应电流沿顺时针方向12、AC【解析】A．测量电阻时如果指针偏转过大，说明电阻较小，所以应将选择开关S拨至倍率较小的档位，每次换挡都需要重新调零后测量，故A正确；B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，不会影响测量结果，B错误；C．测量电路中的某个电阻，内置电源接通，所以应该把该电阻与电路断开，C正确；D．每次换挡都需要重新调零，但是不换挡不需要调零，所以测量阻值不同的电阻时并不是必须重新调零，D错误；故选AC。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、（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流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得根据左手定则可知安培力方向水平向右；由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ解得B＝2T；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；根据牛顿第二定律可得：BIL﹣m