2024年上海市部分重點(diǎn)中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)試題含解析

2024年上海市部分重點(diǎn)中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、一個(gè)阻值為R的電阻兩端加上電壓U后，通過導(dǎo)體截面的電荷量q與通電時(shí)間t的圖象如圖所示。此圖線的斜率等于()A.U B.RC. D.2、如圖所示，A、B為平行板電容器的金屬板，G為靜電計(jì)，開始時(shí)開關(guān)S閉合，靜電計(jì)指針張開一定角度，下列操作可使指針張開角度減小的是A.保持開關(guān)S閉合，將R上的滑片向右移動(dòng)B.保持開關(guān)S閉合，將A、B兩極板分開一些C.斷開開關(guān)S后，將A、B兩極板靠近一些D.斷開開關(guān)S后，將A、B兩極板正對(duì)面積減小一些3、如圖所示，真空中兩電荷量為，的點(diǎn)電荷分別位于M點(diǎn)和N點(diǎn)，P為M、N連線上的一點(diǎn)，且已知P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，則A. B.C. D.4、如圖，通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且相互絕緣．當(dāng)MN中電流突然減小時(shí)，線圈所受安培力的合力方向A.向左 B.向右C.垂直紙面向外 D.垂直紙面向里5、如圖所示的各圖中，表示通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受磁場(chǎng)力的情況，其中磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I、磁場(chǎng)力F三者之間的方向關(guān)系不正確的是()A. B.C. D.6、一含有理想變壓器的電路如圖所示，變壓器原副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝2∶1，圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別是4Ω、2Ω和3Ω，U為有效值恒定的正弦交流電源．當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，理想電流表的示數(shù)為I，當(dāng)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為()A.I B.IC.I D.2I二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖甲所示，真空中水平放置兩塊長(zhǎng)度為的平行金屬板、，兩板間距為，兩板間加上如圖乙所示最大值為的周期性變化的電壓，在兩板左側(cè)緊靠板處有一粒子源A，自時(shí)刻開始連續(xù)釋放初速度大小為，方向平行于金屬板的相同帶電粒子，時(shí)刻釋放的粒子恰好從板右側(cè)邊緣離開電場(chǎng)，已知電場(chǎng)變化周期，粒子質(zhì)量為，不計(jì)粒子重力及相互間的作用力，則（）A.在時(shí)刻進(jìn)入的粒子離開電場(chǎng)時(shí)速度大小為B.粒子的電荷量為C.在時(shí)刻進(jìn)入的粒子離開電場(chǎng)時(shí)電勢(shì)能減少了D.在時(shí)刻進(jìn)入的粒子剛好從板右側(cè)邊緣離開電場(chǎng)8、如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10∶1，A、V均為理想電表，R是光敏電阻(其阻值隨光強(qiáng)增大而減小)、L是理想線圈、D是燈泡．原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電，下列說法正確的是()圖甲圖乙A.交流電的頻率為50HzB.電壓表的示數(shù)為22VC.當(dāng)光照增強(qiáng)時(shí)，?的示數(shù)變小D.若用一根導(dǎo)線來代替線圈L，則燈D變亮9、光滑絕緣半球形碗固定在水平地面上，碗內(nèi)放有可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球1、2，兩小球質(zhì)量均為、帶電量分別為，平衡時(shí)小球1、2分別位于位置處。小球2的電荷量逐漸減少，從點(diǎn)緩慢下滑至點(diǎn)，則A.兩帶電小球間庫侖力增大 B.兩帶電小球間庫侖力減小C.帶電小球2對(duì)碗的壓力增大 D.帶電小球2對(duì)碗的壓力減小10、A、B兩塊正對(duì)的金屬板豎直放置，在金屬板A的內(nèi)側(cè)表面系一絕緣細(xì)線，細(xì)線下端系一帶電小球可視為點(diǎn)電荷兩塊金屬板接在如圖所示的電路中，電路中的為光敏電阻其阻值隨所受光照強(qiáng)度的增大而減小，為滑動(dòng)變阻器，為定值電阻．當(dāng)?shù)幕琍在中間時(shí)閉合電鍵S，此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為I和U，帶電小球靜止時(shí)絕緣細(xì)線與金屬板A的夾角為電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r一定，電表均為理想電表．下列說法中正確的是（）A.無論將的滑動(dòng)觸頭P向a端移動(dòng)還是向b端移動(dòng)，均不會(huì)變化B.若將的滑動(dòng)觸頭P向b端移動(dòng)，則I減小，U減小C.保持滑動(dòng)觸頭P不動(dòng)，用較強(qiáng)的光照射，則小球重新達(dá)到穩(wěn)定后變小D.保持滑動(dòng)觸頭P不動(dòng)，用較強(qiáng)的光照射，則U變化量的絕對(duì)值與I變化量的絕對(duì)值的比值不變?nèi)?、?shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）一同學(xué)用如圖所示裝置研究感應(yīng)電流方向與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)變化的關(guān)系．已知電流從接線柱a流入電流表時(shí)，電流表指針右偏，實(shí)驗(yàn)時(shí)原磁場(chǎng)方向、磁鐵運(yùn)動(dòng)情況及電流表指針均記錄在下表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向磁鐵運(yùn)動(dòng)情況指針偏轉(zhuǎn)情況1向下插入左偏2向下拔出右偏3向上插入右偏4向上拔出左偏（1）由實(shí)驗(yàn)1、3得出的結(jié)論是：穿過閉合回路的磁通量_____（填“增加”、“減少”）時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向________（填“相同”、“相反”）（2）由實(shí)驗(yàn)2、4得出的結(jié)論是：穿過閉合回路的磁通量______（填“增加”、“減少”）時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向________（填“相同”、“相反”）（3）由實(shí)驗(yàn)1、2、3、4得出的結(jié)論是：________________________.12．（12分）如圖所示，在第二象限內(nèi)存在一個(gè)半徑為a的圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)圓心坐標(biāo)。在位置坐標(biāo)為的P點(diǎn)存在一個(gè)粒子發(fā)射源，能在紙面內(nèi)的第二象限向各個(gè)方向發(fā)射質(zhì)量為m、帶電量的粒子，其速度大小均為v。這些粒子經(jīng)過圓形磁場(chǎng)后都可以垂直y軸進(jìn)入第一象限，并經(jīng)過第一象限內(nèi)一個(gè)垂直xOy平面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，該區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為第二象限圓形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的二分之一，粒子經(jīng)過該磁場(chǎng)后，全部匯聚到位置坐標(biāo)為的Q點(diǎn)，再?gòu)腝點(diǎn)進(jìn)入第四象限，第四象限內(nèi)有大小為、方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)。不計(jì)粒子重力，求：（1）第二象限圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；（2）第一象限有界磁場(chǎng)的最小面積；（3）這些粒子經(jīng)過勻強(qiáng)電場(chǎng)后再次經(jīng)過y軸時(shí)速度的大小以及粒子所能達(dá)到的最遠(yuǎn)位置坐標(biāo)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解題分析】根據(jù)則q-t線的斜率等于.故選C?！绢}目點(diǎn)撥】此題考查了q-t圖線的物理意義；解題的關(guān)鍵是首先找出q-t函數(shù)關(guān)系，根據(jù)函數(shù)關(guān)系研究圖線斜率的物理意義，這也是研究圖線問題最常用的基本方法。2、C【解題分析】根據(jù)靜電計(jì)測(cè)量的是電容器兩端的電勢(shì)差，斷開電鍵，電容器所帶的電量不變，根據(jù)電容的變化判斷電勢(shì)差的變化．閉合電鍵，電容器兩端的電勢(shì)差等于電源的電動(dòng)勢(shì)【題目詳解】保持開關(guān)閉合，電容器兩端的電勢(shì)差等于電源的電動(dòng)勢(shì)，故電容器兩端的電勢(shì)差不變，則指針張角不變，故AB錯(cuò)誤；斷開開關(guān)S后，電容器帶電量不變，將AB靠近一些，則d減小，電容增大，根據(jù)知，電勢(shì)差減小，指針張角減小，故C正確；斷開開關(guān)S后，電容器帶電量Q不變，將A、B兩極板的正對(duì)面積S減小，電容C減小，根據(jù)知，電勢(shì)差U增大，指針張角增大，故D錯(cuò)誤．所以C正確，ABD錯(cuò)誤【題目點(diǎn)撥】本題考查電容器的動(dòng)態(tài)分析，關(guān)鍵抓住斷開電鍵，電容器所帶的電量不變，電鍵閉合，電容器兩端的電勢(shì)差不變．與電容器串聯(lián)的電阻視為導(dǎo)線3、B【解題分析】根據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式，由點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加，即可求解【題目詳解】已知在M、N連線上某點(diǎn)P處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，根據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式得：，，解得：，故ACD錯(cuò)誤，B正確【題目點(diǎn)撥】理解點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式及電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加，并掌握電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量性，難度不大，屬于基礎(chǔ)題4、B【解題分析】當(dāng)MN中電流突然減小時(shí)，單匝矩形線圈abcd垂直紙面向里的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，單匝矩形線圈abcd中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向順時(shí)針方向，由左手定則可知，線圈所受安培力的合力方向向右，選項(xiàng)B正確5、C【解題分析】A、磁場(chǎng)向上，電流向里，根據(jù)左手定則可得，安培力的方向水平向右，所以A正確；B、磁場(chǎng)向外，電流向上，根據(jù)左手定則可得，安培力的方向向右，所以B正確；C、磁場(chǎng)向左，電流向里，根據(jù)左手定則可得，安培力的方向向上，所以C錯(cuò)誤；D、磁場(chǎng)向里，電流向右上方，根據(jù)左手定則可得，安培力的方向向左上方，所以D正確；本題選不正確的，故選C6、D【解題分析】變壓器輸入電壓為U與電阻R1兩端電壓的差值；再根據(jù)電流之比等于匝數(shù)的反比可求得輸出電流；根據(jù)電壓之比等于匝數(shù)之比對(duì)兩種情況列式，聯(lián)立可求得U與I的關(guān)系；則可求得電流表的示數(shù)【題目詳解】根據(jù)電流與匝數(shù)成反比，得副線圈電流I2＝2I;副線圈兩端的電壓；根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，得原線圈兩端的電壓為U1=2U2＝20I；電阻R1兩端的電壓IR1＝4I；在原線圈回路中U＝4I+U1＝24I；S閉合時(shí)，電流表示數(shù)為I′，副線圈中電流2I′；副線圈兩端的電壓；原線圈兩端的電壓U1′＝8I′；電阻R1兩端的電壓I′?R1=4I′；在原線圈回路U=4I′+8I′=24I；解得：I′=2I，故D正確，ABC錯(cuò)誤；故選D【題目點(diǎn)撥】本題考查理想變壓器原理及應(yīng)用，要注意明確電路結(jié)構(gòu)，知道開關(guān)通斷時(shí)電路的連接方式；同時(shí)注意明確輸入電壓與總電壓之間的關(guān)系二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ABD【解題分析】A．粒子進(jìn)入電場(chǎng)后，水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，則t＝0時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間此時(shí)間正好是交變電場(chǎng)的一個(gè)周期，粒子在豎直方向先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一個(gè)周期，粒子的豎直速度為零，故粒子離開電場(chǎng)時(shí)的速度大小等于水平速度v0，故A正確；B．在豎直方向，粒子在時(shí)間內(nèi)的位移為，則計(jì)算得出故B正確；C．在時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)的粒子離開電場(chǎng)時(shí)在豎直方向上的位移為故電場(chǎng)力做功為故C錯(cuò)誤；D．時(shí)刻進(jìn)入的粒子，在豎直方向先向下加速運(yùn)動(dòng)，然后向下減速運(yùn)動(dòng)，再向上加速，向上減速，由對(duì)稱可以知道，此時(shí)豎直方向的位移為零，故粒子從P板右側(cè)邊緣離開電場(chǎng)，故D正確。故選ABD。8、AD【解題分析】因交流電的周期是0.02s，所以頻率為，故A正確；原線圈接入電壓的最大值是220V，所以原線圈接入電壓的有效值是U1＝220V，根據(jù)理想變壓器變壓比：，代入數(shù)據(jù)解得副線圈的電壓為：U2＝22V，故B錯(cuò)誤；有光照增強(qiáng)時(shí)，R阻值隨光強(qiáng)增大而減小，根據(jù)，得副線圈輸出功率增大，所以原線圈輸入功率增大，所以電流表?的示數(shù)變大，故C錯(cuò)誤；用導(dǎo)線代替線圈，對(duì)電流的阻礙減小，所以D變亮，故D正確故本題選AD9、BD【解題分析】對(duì)B受力分析如圖：由相似三角形法可證明兩個(gè)帶電小球任意電量時(shí)，都在同一水平面上（為兩球連線距離的一半，為點(diǎn)到兩球連線的距離）；小球2電量減少，兩球間庫侖力減小，小球位置下降，且總在同一水平面。對(duì)小球2，由圖解法可知，減小，減小，小球?qū)ν氲膲毫p小；A．兩帶電小球間庫侖力增大，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．兩帶電小球間庫侖力減小，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．帶電小球2對(duì)碗的壓力增大，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．帶電小球2對(duì)碗的壓力減小，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；故選BD.10、ACD【解題分析】AB．滑動(dòng)變阻器處于含容支路中，相當(dāng)于導(dǎo)線，所以移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P，和所在電路中電流I不變，U也不變，所以角度不變，故A正確，B錯(cuò)誤；C．用更強(qiáng)的光線照射，的阻值變小，外電路總電阻減小，電流I增大，內(nèi)電壓和的電壓增大，則電容器板間電壓減小，板間電場(chǎng)強(qiáng)度變小，小球所受的電場(chǎng)力變小，則減小，故C正確；D．保持滑動(dòng)觸頭P不動(dòng)，逐漸增加照射的光強(qiáng)，總電阻減小，電流I增大，外電壓U減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：，可見，保持不變，故D正確。故選ACD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.增加②.相反③.減少④.相同⑤.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化【解題分析】(1)[1][2]由表中信息可知，在實(shí)驗(yàn)1、3中，磁鐵插入線圈，穿過線圈的磁通量增加，而穿過線圈的磁場(chǎng)方向相反，感應(yīng)電流方向相反，感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反，由此可知：穿過閉合回路的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反。(2)[3][4]由表中實(shí)驗(yàn)信息可知，在實(shí)驗(yàn)2、4中，穿過線圈的磁通量減小，磁場(chǎng)方向相反，感應(yīng)電流方向相反，感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，由此可知：穿過閉合回路的磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同。(3)[5]綜合分析4次實(shí)驗(yàn)可知：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。12、（1）（2）（3）3v；（0，）【解題分析】（1）要想使這些粒子經(jīng)過圓形磁場(chǎng)后都可以垂直y軸進(jìn)入第一象限，則粒子在圓形磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑必須和圓形磁場(chǎng)的半徑相同，即：R=a在磁場(chǎng)中，由洛侖茲力提供向心力：聯(lián)立可得：由左手定則知：磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直xOy平面向外（2）第一象限區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為第二象限圓形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的二分之一，則根據(jù)此時(shí)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R′=2a則最小磁場(chǎng)的直徑為最小面積為（3）粒子在從P到Q運(yùn)動(dòng)的過程中，所經(jīng)歷的磁場(chǎng)區(qū)域均不可以改變其速度的大小，所有粒子在到達(dá)Q點(diǎn)的速度仍是v。雖然不同粒子在Q點(diǎn)的速度方向不同，從Q到y(tǒng)軸負(fù)方向，由動(dòng)能定理可得：解得：由第一象限內(nèi)的磁場(chǎng)分布可以知道，所有從Q點(diǎn)射出的粒子，其速度大小均為v，方向頒布在沿x軸正向與y軸負(fù)向之間的90°范圍之