2024届上海市上师大附中物理高二第一学期期末经典模拟试题含解析

2024届上海市上师大附中物理高二第一学期期末经典模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、根据安培假设的思想，认为磁场是由于运动电荷产生的，这种思想如果对地磁场也适用，而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷，那么由此判断，地球应该（）A.带负电 B.带正电C.不带电 D.无法确定2、现有四条完全相同的垂直于纸面放置的平行长直导线，横截面分别位于一正方形abcd的四个顶点上，内部分别通有方向垂直于纸面向里，大小为，，，的恒定电流．已知载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为，式中常量，I为电流强度，r为距导线的距离．若电流Ia在正方形的几何中心O点处产生的磁感应强度大小为B，则O点处实际的磁感应强度的大小及方向为（忽略电流间的相互作用）（）A.，方向指向ad中点 B.，方向指向ab中点C.10B，方向垂直于纸面向里 D.10B，方向垂直于纸面向外3、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．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1、A2．平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是A.该带电粒子带负电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，粒子的比荷越大4、电场线可以直观地描述电场的方向和强弱，电场线上某一点的切线方向表示()A.正点电荷在该点所受电场力的方向B.负点电荷在该点所受电场力的方向C.正点电荷在该点所受电场力的垂直方向D.负点电荷在该点所受电场力的垂直方向5、保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务．盗版书籍影响我们的学习效率，甚至会给我们的学习带来隐患。小华同学有一次不小心购买了盗版的物理参考书做练习时，他发现有一个带电质点的电荷量数字看不清，他只能看清是6.____×10－18C，拿去问老师，如果你是老师，你认为该带电质点的电荷量可能是下列哪一个（）A.6.2×10－18C B.6.4×10－18CC.6.6×10－18C D.6.8×10－18C6、在电场中的某一点，当放入正电荷时受到的电场力向右，当放入负电荷时受到的电场力向左，下列说法正确的是（）A.只有在该点放入电荷时，该点才有电场B.该点的电场方向一定向右C.电场强度的方向与电场力的方向相同D.电场强度方向与所放入的电荷电性有关二、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、带电量相同，质量不同的粒子从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为零．然后经过S3沿着磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打在照相底片D上，如图所示．运动过程中粒子之间的相互作用忽略不计，下列说法正确的是（）A.这些粒子经过S3时的动能相同B.这些粒子经过S3时的速率相同C.这些粒子在磁场中运动轨迹圆半径与质量成正比D.这些粒子在磁场中运动的时间与质量成正比8、边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图所示的有界匀强磁场区域．磁场区域的宽度为d（）．已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零．则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，正确的是（）A.金属框中产生的感应电流方向相反B.金属框所受的安培力方向相反C.进入磁场过程的所用的时间等于穿出磁场过程的时间D.进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量9、在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内(不计重力)，电子可能沿水平方向向右做直线运动的是()A. B.C. D.10、如图所示，竖直放置的绝缘杆足够长，一质量为m、电荷量为+q的小球穿在杆上，可沿杆滑动，且二者间的动摩擦因数为μ，空间有正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，方向水平向左，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，小球从静止释放后能沿杆下滑，且从静止开始至达到最大速度时下滑的高度为h，已知重力加速度为g，则根据上述所给条件A.可求出小球的最大加速度B.能求出小球的最大速度C.能求出从开始释放至最大加速度过程中的摩擦生热D.能求出从开始释放至最大速度过程中的摩擦生热三、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）为了测定某型号电池的电动势（约）和内电阻（小于），需要把一个量程为的直流电压表改装成量程为的电压表，然后用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是该实验的操作过程：(1)改装电表，实验电路如图甲所示。①把滑动变阻器滑动片移至最左端；②把电阻箱阻值调节到0；③闭合开关；④把滑动变阻器滑片调到适当位置，使电压表读数为；⑤保持滑片不动，把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为__；⑥不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其他线路，即得量程为的电压表。（电压表的表盘没有更换）(2)用改装好的电压表测量电源电动势E和内阻r，实验电路如图乙所示，电阻箱应选__，滑动变阻器应选__。（填写下列器材前的字母序号）A.某型号电池（约，内电阻小于）B.电压表（）C.电流表（）D.电阻箱（阻值范围）E.电阻箱（阻值范围）F.滑动变阻器（阻值为）G.滑动变阻器（阻值为）(3)实验得到多组电压U和电流I的值，并作出U-I图像如图丙所示。可知电池的电动势为__V，内电阻为__。（结果保留两位小数）12．（12分）两条平行且足够长的金属导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中，B的方向垂直导轨平面。两导轨间距为L，左端接一电阻R，其余电阻不计。长为2L的导体棒ab如图所示放置，开始时ab棒不导轨垂直，在ab棒绕a点紧贴导轨以角速度顺时针旋转90°的过程中，通过电阻R的电流方向为_________（填“由上到下”或者“由下到上”）；电动势的最大值为_________；通过电阻R的电荷量是_________。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、A【解析】在磁体外部磁感线总是从N极出发指向S极，由此可知地磁场由南至北，由右手螺定则可知电流方向自东向西，由于地球自转为自西向东，由此可知地球带负电，A对；2、A【解析】假设，则根据矢量的合成法则，可知，四棒在O点产生的磁场为零；而如今，，，，的恒定电流，且电流Ia在正方形的几何中心O点处产生的磁感应强度大小为B，由右手螺旋定则可知，方向O指向b；根据矢量的合成法则可知，由a、c两棒产生的磁场方向，由右手螺旋定则可知，方向O指向d；而根据矢量的合成法则可知，b、d两棒产生的磁场方向：O指向a；所以再由矢量合成法则可知，a、b、c、d长直通电导线在O点产生合磁场的方向：由O点指向ad中点，根据磁感应强度大小为，a、c两棒产生的磁场大小为2B，同理b、d两棒产生的磁场也为2B，则合磁场大小为A正确，BCD错误。故选A。3、D【解析】A．粒子垂直磁场向下进入磁场，根据左手定则可以知道粒子带正电，所以A错误.B．粒子带正电，则受电场力向右，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，故B错误.C．由：得：此时离子受力平衡，可沿直线穿过选择器，所以C错误.D．由：知R越小比荷越大，故D正确.4、A【解析】电场线上某一点的切线方向表示场强方向，与正点电荷在该点所受电场力的方向相同，A对，C错；电场线上某一点的切线方向表示场强方向，与负点电荷在该点所受电场力的方向相反，BD错5、B【解析】任何带电体的电荷量是元电荷的整数倍，即是的整数倍，由计算可知，只有是的整数倍。故选B。6、B【解析】AB.场强由场源电荷决定，与试探电荷无关，不放试探电荷，电场同样存在．故A错误．放入正电荷和负电荷时，该点的场强均向右．故B正确；C.电场强度的方向与正电荷所受的电场力方向相同，与负电荷所受的电场力方向相反．故C错误；D.无论放电荷，还是不放电荷，无论是正电荷，还是负电荷，电场强度方向不变．故D错误故选B【点睛】本题考查对物理概念的理解能力．电场强度是反映电场本身的力的性质的物理量，与试探电荷是否存在无关．在电场中某场强的方向是唯一确定的二、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】AB、根据动能定理得：动能相同，解得：，电量相同，所以质量相同的粒子具有相同速率，故A正确、B错误；CD、粒子在磁场中运动的轨道半径为：，半径与成正比；运动时间，与质量成正比，故C错误，D正确8、AD【解析】A．根据右手定则，进入时电流方向顺时针方向、穿出时电流方向为逆时针方向，所以两种情况电流方向相反，故A正确；B．由左手定则可得进入时安培力方向水平向左，穿出时，安培力方向水平向左，总阻碍导线的运动，所受的安培力方向相同，故B错误；C．由于线圈匀速进入磁场，感应电流消失，安培力消失，故继续做加速运动，出磁场时速度大于原来的速度，所以平均速度不同，故所用时间不同，故C错误；D．根据功能关系可知，进入磁场产生的热量穿出磁场过程外力做正功，线框动能减小，则有可知故D正确。故选AD。9、BC【解析】如电子水平向右运动，在A图中电场力水平向左，洛伦兹力竖直向下，故不可能；在B图中，电场力水平向左，洛伦兹力为零，故电子可能水平向右做匀减速直线运动；在C图中电场力竖直向上，洛伦兹力竖直向下，电子向右可能做匀速直线运动；在D图中电场力竖直向上，洛伦兹力竖直向上，故电子不可能做水平向右的直线运动，因此BC正确10、ABD【解析】A．小球下滑过程中，受到重力、摩擦力（可能有）、弹力（可能有）、向右的洛伦兹力、向左的电场力，开始阶段，洛伦兹力小于电场力时，小球向下做加速运动时，速度增大，洛伦兹力增大，小球所受的杆的弹力向右，大小为N随着v增大而减小，滑动摩擦力f=μN也减小，小球所受的合力所以f减小，F合增大，加速度a增大；当洛伦兹力等于电场力时，合力等于重力，加速度最大，小球继续向下做加速运动，洛伦兹力大于电场力，小球所受的杆的弹力向左，大小为v增大，N增大，f增大，F合减小，a减小。mg=f时，a=0，故加速度先增大后减小，直到为零；所以小球的最大加速度为g，故A正确；B．小球的加速度为零，做匀速运动时速度最大，受力如图，则有而此时即解得，物体的最大速度故B正确；C．从静止开始至达到最大速度时下滑的高度未知，所以不能求出从开始释放至最大加速度过程中的摩擦生热，故C错误；D．从静止开始至达到最大速度时下滑的高度为h，根据能量守恒定律得则知摩擦生热Q可以求出，故D正确。故选ABD。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、①.1.5②.E③.F④.20.80⑤.1.97【解析】(1)[1]把6V的直流电压表接一电阻箱，改装为量程为24V的电压表时，将直流电压表与电阻箱串联，整个作为一只电压表，据题分析，电阻箱阻值调到零，电压表读数为6V，则知把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为1.5V；(2)[2][3]电压表的量程为6V，内阻约为，要改装成24V的电压表，根据串联电路的特点可知，所串联的电阻箱电阻应为故电阻箱应选电阻箱E（阻值范围）；在分压电路中，为方便调节，滑动变阻器选用阻值较小的，故选F；(3)[4][5]由丙读出，外电路断路时，电压表的电压为，则电源的电动势为内阻为12、①.由上到下②.③.【解析】[1][2]．由右手定则可知，通过电阻R的电流方向为由上到下；电动势的最大值