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文档简介

上海外国语大学附中2025届高二物理第一学期期末联考试题注意事项: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,平行板电容器两极板与电压为U的电源两极连接,板的间距为d;现有一质量为m的带电油滴静止在极板间,重力加速度为g,则()A.油滴带正电B.油滴带电荷量为C.将下极板向下缓慢移动一小段距离,油滴将立即向上运动D.增大极板间电压,油滴将加速下落2、如图所示,质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中,P从两极板正中央射入,Q从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点(重力不计),则从开始射入到打到上板的过程中()A.它们运动的时间B.它们运动的加速度C.它们的动能增加之比::2D.它们所带的电荷量之比::23、图为一速度选择器,内有一磁感应强度为B,方向垂直纸面向外的匀强磁场,一束粒子流以速度v水平射入,为使粒子流经磁场时不偏转(不计重力),则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场,关于这处电场场强大小和方向的说法中,正确的是()A.大小为,粒子带正电时,方向向上B.大小为,粒子带负电时,方向向上C.大小为Bv,方向向下,与粒子带何种电荷无关D.大小为Bv,方向向上,与粒子带何种电荷无关4、有一平行于纸面的匀强电场,电场中三点边长为的等边三角形的三个顶点。一带正电的粒子以的速度通过点,到达点时,粒子动能为点时动能的两倍;若改变通过点时的速度方向,使之能运动到点,到达点时,粒子动能为通过点时动能的三倍。该带电粒子带电量为、质量为,不计粒子重力。则A.两点间的电势差 B.两点间的电势差C.匀强电场的场强为 D.匀强电场的场强为5、在下图各电场中,A、B两点电场强度相同的是()A. B.C. D.6、下列关于物理学史与物理学研究方法的叙述中正确的是()A.奥斯特首先发现了电磁感应现象B.库仑最早用扭秤实验测量出电子电荷量的精确值C.法拉第最早提出了“电场”的概念D.卢瑟福通过对阴极射线的研究提出原子具有核式结构二、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、中国科学家首次观察到反常霍尔效应.以下来分析一个常规霍尔效应:如图所示,厚度为h,宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中.当电流通过导体板时,在导体板的上表面A和下表面A′之间会产生电势差,这种现象称为霍尔效应.实验表明,当磁场不太强时,电势差U、电流I和B的关系式为,式中的比例系数K称为霍尔系数,设导体板单位体积中自由电子的个数为n,电子量为e.则下列说法正确的是()A.A的电势高于A′的电势B.A的电势低于A′的电势C.霍尔系数D.霍尔系数8、如图所示,在x轴上方存在垂直于纸面向里且磁感应强度为B的匀强磁场,在x轴下方存在垂直于纸面向外且磁感应强度为B/2的匀强磁场.一带负电的粒子从原点O以与x轴成30°角斜向上射入磁场,且在x轴上方磁场中运动的半径为R.则()A.粒子经偏转后一定能回到原点OB.粒子在x轴上方和下方磁场中运动的半径之比为2∶1C.粒子完成一次周期性运动的时间为D.粒子第二次射入x轴上方磁场时,沿x轴前进了3R9、某电场的电场线的分布如图所示.一个带电粒子由M点沿图中虚线所示的途径运动通过N点.则下列判断正确的是()A.粒子带负电B.电场力对粒子做负功C.粒子在N点的加速度大D.粒子在N点的速度大10、如图所示,A板发出的电子经加速后,水平射入水平放置的两平行金属板间,金属板间所加的电压为U,电子最终打在荧光屏P上,关于电子的运动,下列说法中正确的是A.滑动触头向右移动时,电子打在荧光屏上的位置上升B.滑动触头向左移动时,电子打在荧光屏上的位置上升C.电压U增大时,电子打在荧光屏上的速度大小不变D.电压U增大时,电子从发出到打在荧光屏上的时间不变三、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,电源电动势E=40V,内阻r=1Ω,电阻R=24Ω,M为一线圈电阻RM=0.4Ω的电动机,电流表为理想电流表,求:(1)当开关S断开时,电源输出功率P1是多少?(2)当开关S闭合时,电流表的示数为4.0A,则通过电动机的电流及电动机输出功率P2是多少?12.(12分)匀强电场中a、b、c三点,在以它们为顶点的三角形中,∠a=30°、∠c=90°.电场方向与三角形所在平面平行.已知a、b和c点的电势分别为(2-)V、(2+)V和2V.该三角形的外接圆上最低电势为________;最高电势为______________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,一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中;磁场的磁感应强度大小为0.1T,方向垂直于纸面向里;弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘,金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连,电路总电阻为2Ω.已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm;闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm,重力加速度大小取10m/s2.判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量14.(16分)如图所示,光滑斜面倾角为37°,一带有正电的小物块质量为m,电荷量为q,置于斜面上,当沿水平方向加有如图所示的匀强电场时,带电小物块恰好静止在斜面上,从某时刻开始,电场强度变化为原来的,求:(1)原来的电场强度为多大?(2)物体运动的加速度大小;(3)沿斜面下滑距离为L时物体的速度.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)15.(12分)如图所示,一个质量为m=2.0×10-11kg,电荷量为q=1.0×10-5C的带正电粒子P(重力忽略不计),从静止开始经U1=100V电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场,偏转电场的电压为U2。金属板长L=20cm,两板间距d=20cm,上极板带正电,下极板带负电。粒子经过偏转电场后进入右侧垂直纸面向里的水平匀强磁场中,位于磁场左侧的理想边界紧邻偏转电场,磁场中其余区域没有边界.磁场磁感应强度为B。求:(1)微粒进入偏转电场时的速度大小?(2)若粒子一定会由偏转电场进入磁场中,偏转电压U2满足什么条件?(3)当U2=120V时,若粒子离开磁场后不会第二次进入偏转电场,则磁感应强度B应满足什么条件?

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.由题可知带电油滴静止不动,则带电油滴受到向上的电场力,平行板电容器板间场强方向竖直向下,则带电油滴带负电,故A错误;B.由平衡条件得得油滴带电荷量为故B正确;C.将下极板向下缓慢移动一小段距离,电容器两极板距离增大,根据可得板间场强减小,微粒所受电场力减小,则油滴将立即向下做加速运动,故C错误;D.增大极板间电压,根据可得板间场强增大,微粒所受电场力增大,则油滴将立即向上做加速运动,故D错误;故选B。2、D【解析】A.粒子在垂直电场方向不受力,做匀速直线运动,位移相等,速度相等,由得知,运动的时间相等,故A错误;B.粒子在平行电场方向受到电场力作用,做初速度为零的匀加速直线运动,根据位移时间关系公式,有解得由于两带电粒子平行电场方向分位移之比为::2所以,故B错误;D.根据牛顿第二定律,有由两式解得所以它们所带的电荷量之比::2故D正确;C.根据动能定理,有又::2,::2所以动能增加量之比::4故C错误;故选:D。3、D【解析】当粒子所受的洛伦兹力和电场力平衡时,粒子流匀速直线通过该区域,有qvB=qE,所以E=Bv.假设粒子带正电,则受向下的洛伦兹力,电场方向应该向上.粒子带负电时,电场方向仍应向上.故正确答案为D4、C【解析】AB.由题意知解得同理可得故AB错误;CD.令点电势为零,则,故中点电势为,为等势面,为电场的方向选项C正确,D错误;故选C。5、C【解析】A.A、B是离点电荷等距的两点,处于同一等势面上,电势相同,场强大小相等,但方向不同,则电场强度不同,故A错误;B.根据点电荷场强公式可知,A点的场强大于B点的场强,故B错误;C.平行金属板内部是匀强电场,A、B两点的电场强度相同,故C正确;D.图中A、B两点电场线方向不同,疏密程度也不同,两点场强不同,故D错误。故选C。6、C【解析】法拉第首先发现了电磁感应现象,选项A错误;库仑最早用扭秤实验测量出静电引力常数,密立根通过油滴实验第一次测得了电子电荷量的精确值,选项B错误;法拉第最早提出了“电场”的概念,选项C正确;卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究提出原子具有核式结构,选项D错误;故选C.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、BD【解析】根据左手定则判断电子的偏转方向,从而确定电势的高低.抓住电子所受的洛伦兹力和电场力平衡,结合电流的微观表达式求出霍尔系数的大小【详解】根据左手定则知,电子向A板偏转,则A的电势低于A′的电势,因为I=nevS=nevhd,解得,根据evB=e,解得U=vhB=,因为U=,则霍尔系数K=.故BD正确,AC错误.故选BD【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向,注意偏转的是电子,掌握电流的微观表达式,结合洛伦兹力和电场力平衡进行求解8、CD【解析】粒子在磁场中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动,根据左手定则判断粒子所受的洛伦兹力方向,确定粒子能否回到原点O;根据牛顿第二定律求解半径;由求解周期;根据几何知识求解粒子第二次射入x轴上方磁场时沿x轴前进的距离【详解】A项:根据左手定则判断可知,负电荷在第一象限和第四象限所受的洛伦兹力方向不同,粒子在第一象限沿顺时针方向旋转,而在第四象限沿逆时针方向旋转,不可能回到原点0,故A错误;B项:由得粒子圆周运动的半径与B成反比,则粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为1:2,故B错误;C项:负电荷在第一象限轨迹所对应的圆心角为60°,在第一象限轨迹所对应的圆心角也为60°,粒子圆周运动的周期为,保持不变,在一个周期内,粒子在第一象限运动的时间为同理,在第四象限运动的时间为,完在成一次周期性运动的时间为T′=t1+t2=,故C正确;D项:根据几何知识得:粒子第二次射入x轴上方磁场时,沿x轴前进距离为x=R+2R=3R,故D正确故选CD【点睛】本题考查带电粒子在磁场中的运动,解题关键是根据轨迹的圆心角等于速度的偏向角,找到圆心角,即可由几何知识求出运动时间和前进的距离9、CD【解析】A.由粒子运动的轨迹可知,粒子带正电,选项A错误;B.电场力的方向斜向上,故电场力对粒子做正功,选项B错误;C.N点的电场线比M点密集,则粒子在N点受到的电场力较大,则粒子的加速度大,选项C正确;D.因为电场力对粒子做正功,根据动能定理可知,粒子动能增加,故粒子在N点的速度大,选项D正确【点睛】此题是带电粒子在电场中的运动问题;解题的关键是根据粒子的运动轨迹,判断电场力的方向,从而即可判断电性,电场力做功的情况等等;电场线的疏密是反应电场强弱的,密集的地方场强较大,则电场力较大,粒子的加速度较大.10、BD【解析】设加速电压为U′,由题意知,电子在加速电场中加速运动,根据动能定理得:eU′=mv2电子获得的速度为:电子进入偏转电场后做类平抛运动,也就是平行电场方向做初速度为0的匀加速直线运动,加速度为:电子在电场方向偏转的位移为:垂直电场方向做匀速直线运动,粒子在电场中运动时间为:联立解得:又因为偏转电场方向向下,所以电子在偏转电场里向上偏转。A.滑动触头向右移动时,加速电压变大,故电子偏转位移y变小,因为电子向上偏转,故在屏上的位置下降,故A错误;B.滑动触头向左移动时,加速电压变小,故电子偏转位移y变大,因为电子向上偏转,故在屏上的位置上升,故B正确;D.偏转电压U增大时,电子在电场中受到电场力增大,即电子偏转的加速度a增大;因为加速电压不变,电子进入电场的速度没有变化,电子在电场中运动的时间t没有发生变化,故D正确;C.偏转电压U增大时,电子在电场中受到的电场力增大,即电子偏转的加速度a增大;因为电子水平方向的速度v不变,电子在电场中运动的时间不变,电子打在屏上的速度为则电子打在屏上的速度增大,故C错误。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)61.44W;(2)87.5W;【解析】(1)当开关S断开时,根据闭合电路欧姆定律,电流:电源输出功率为:P1=I2R=1.62×24=61.44W;(2)开关S闭合时,电流表的示数为4.0A,故路端电压为:U=E-Ir=40-4×1=36V,通过电阻R的电流:故流过电动机的电流为:I2=I-I1=4-1.5=2.5A,故电动机的机械功率为:P2=UI2-I22RM=36×2.5-2.52×0.4=87.5W;12、①.0②.4【解析】作出三角形的外接圆,其圆心O在ab的中点,该点电势为2V,OC为等势线,作出OC的垂线MN为电场线,根据U=Ed,顺着电场线MN,找出离O点最远的点,电势最低;逆着电场线,离O点最远点电势最高如图所示,取ab的中点O,即为三角形的外接圆的圆心,则:O点的电势为故Oc为等势线,其垂线MN为电场线,方向为:M→N所以外

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