上海市五爱中学2023年物理高二第一学期期末学业质量监测模拟试题含解析.doc

上海市五爱中学2023年物理高二第一学期期末学业质量监测模拟试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

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，两长直通电导线互相平行，电流方向相同，其截面处于一个等边三角形的A、B处，如图所示，两通电导线在C处的磁感应强度均为B，则C处总磁感应强度为(　　)

A.2B B.B
C.0 D.B
2、如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态．当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则（ ）

A.Q受到的摩擦力一定变小
B.Q受到的摩擦力一定变大
C.轻绳上拉力一定不变
D.轻绳上拉力一定变小
3、如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁体从高处加速下落接近回路时（　　）

A.P、Q将互相靠拢
B.P、Q将互相远离
C.磁体的加速度一定大于g
D.磁体的加速度仍等于g
4、一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向上。若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为（　　）

A.动能减少 B.动能和电势能之和增加
C.电势能增加 D.重力势能和电势能之和减小
5、如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地，一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态，现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（）

A.带电油滴将沿竖直方向向上运动
B.极板带电量将增加
C.P点的电势将降低
D.极板间的场强不变
6、如图所示，虚线框中存在垂直纸面向外的匀强磁场B和平行纸面斜向下与竖直方向夹角为45°的匀强电场E．质量为m、电荷量为q的带负电的小球在高为h处的P点从静止开始自由下落，在虚线框中刚好做直线运动，则

A.电场强度
B.磁感应强度
C.小球在虚线框中可能做匀加速直线运动
D.不同比荷的小球从不同高度下落，在虚线框中仍可能做直线运动
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、空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向（垂直纸面向里）的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力共同作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C为运动的最低点.不计重力，则　

A.该离子带负电
B.A、B两点位于同一高度
C.C点时离子速度最大
D.离子到达B点后，将沿原曲线返回A点
8、一线圈匝数为n=10匝，线圈电阻不计，在线圈外接一个阻值R = 2.0Ω的电阻，如图甲所示．在线圈内有指向纸内方向的磁场，线圈内磁通量Ф随时间t变化的规律如图乙所示．下列说法正确的是（）

A.通过R的电流方向为a→b
B.线圈中产生的感应电动势为5V
C.R两端电压为5V
D.通过R的电流大小为5A
9、图示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，下列说法正确的是（该元件正常工作时，磁场必须垂直工作面）（　　）

A.I越大，电势差UCD越小
B.若霍尔元件的自由电荷是自由电子，则C侧的电势低于D侧的电势
C.在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平
D.其他条件不变，仅增大匀强磁场的磁感应强度时，电势差UCD变大
10、如图所示，L是一带铁芯的理想电感线圈，其直流电阻为零，电路中A和B是二个相同的灯泡，A灯泡串接一个理想二极管D，则（）

A.开关S闭合瞬间，A灯不亮
B.开关S闭合瞬间，B灯泡立即亮
C.开关S断开瞬间，A灯泡闪亮一下后熄灭
D.开关S断开瞬间，a点电势低于b点电势
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）某同学为测量一个圆柱状导体材料的电阻率，利用了游标卡尺、螺旋测微器、欧姆表测量该导体的长度、粗细、电阻值。
⑴用螺旋测微器测截面直径如图甲所示，则该材料的直径为_______mm；用20分度的游标卡尺测量长度如图乙所示，但该游标卡尺的游标尺前面部分刻度值被污渍覆盖看不清，对齐部分已标注，该材料长度为________cm。

⑵用多用电表试测时发现材料的电阻大约是300Ω，为测量尽量准确，应该选择欧姆档的___________档位进行测量。（表盘如图所示）

12．（12分）自然界中的四种基本相互作用是___________、______________、弱相互作用和强相互作用
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L

14．（16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
15．（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、D
【解析】根据安培定则可知，导线A在C处产生的磁场方向垂直于AC方向向右，导线B在C处产生的磁场方向垂直于BC方向向右，如图，根据平行四边形定则得到，C处的总磁感应强度为

故选D。

2、C
【解析】分别对P、Q两个物体进行受力分析，运用力的平衡条件解决问题．由于不知具体数据，对于静摩擦力的判断要考虑全面
【详解】对物体Q受力分析，受重力、拉力、支持力，可能有静摩擦力；当静摩擦力沿斜面向上时，有T+f=mgsinθ，当用水平向左的恒力推Q时，静摩擦力f会减小，也可能摩擦力大小不变，方向相反．当静摩擦力沿着斜面向下时，有T=f+gsinθ，当用水平向左的恒力推Q时，静摩擦力会增加；故AB错误．对物体P受力分析，受重力和拉力，二力平衡，故绳子的拉力等于物体P的重力；当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，故绳子的拉力仍然等于物体P的重力，轻绳上拉力一定不变．故C正确，D错误；故选C
3、A
【解析】AB．当条形磁体从上到下接近闭合回路时，穿过回路的磁通量在不断增加。根据楞次定律可知，感应电流所产生的效果总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化——增加，阻碍磁通量增加可以通过减小回路的面积来实现，故P、Q将互相靠拢，A正确，B错误；
CD．为了反抗磁体下落时磁通量的增加，根据“来拒去留”可知，感应电流的磁场给条形磁体一个向上阻碍其下落的阻力，使磁体下落的加速度小于g，C、D错误。
故选A。
4、D
【解析】A．由轨迹图可知，油滴所受的合力方向竖直向上，故从a到b的运动过程中合外力做正功，动能增加，选项A错误；
B．从a到b的运动过程中，根据能量守恒可知，重力势能、电势能、动能三者之和保持不变；从a到b的运动过程中重力做负功，重力势能增加，因此动能和电势能之和减小，选项B错误；
C．由轨迹图可知，油滴所受的合力方向竖直向上，则带电油滴所受重力小于电场力，从a到b的运动过程电场力做正功，电势能减小，选项C错误；
D．根据能量守恒可知，重力势能、电势能、动能三者之和保持不变，动能增加，因此重力势能和电势能之和减小，选项D正确。
故选D。
5、C
【解析】AD．将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动，故A错误；
B．由可知电容器的电容减小，由于电势差不变，根据可知电容器极板带电量减小，故B错误；
C．场强减小，而点与下极板间的距离不变，则由公式可知点与下极板间电势差将减小，而点的电势高于下极板的电势，则知点的电势将降低，故C正确。
6、A
【解析】小球进入复合场受重力、电场力和洛伦兹力作用，因为洛伦兹力的大小与速度大小有关，由题意可知该直线运动为匀速直线运动，通过共点力平衡求出磁感应强度和电场强度的大小．通过小球的受力判断若小球带正电能否做直线运动
【详解】小球在复合场中受到竖直向下的重力、与电场强度方向相反的电场力和水平向右的洛伦兹力的作用，如图所示

其中电场力和重力是恒力，而洛伦兹力的大小与小球的速度大小成正比，若小球做的是变速运动，那么洛伦兹力也是变力，小球的合外力方向也要改变，这与题意不符，所以小球在复合场中一定做匀速直线运动．故C错误．根据小球的平衡条件可得，qvB=mg，qE=mg，又v2=2gh，联立各式解得磁感应强度，电场强度E=．故A正确，B错误．若要使小球沿直线通过复合场，小球的合力一定为零，所以一定要满足和E=，若同时改变小球的比荷与初始下落的高度h，以上两个式子不能同时满足，故D错误．故选A
【点睛】题主要是考查了带电粒子在复合场中运动情况分析；对于此类问题，要掌握粒子的受力特点，如果粒子在电场、磁场和重力场中做匀速圆周运动，则一定是电场力和重力平衡；如果粒子受三种力做的是直线运动，则一定是匀速直线运动

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、BC
【解析】考查带电粒子在复合场中的运动。
【详解】A．粒子开始受到电场力作用开始向下运动，在运动过程中受洛伦兹力作用向右偏转，离子带正电，A错误；
B．根据动能定理知，洛伦兹力不做功，在A到B的过程中，动能变化为零，则电场力做功为零，A、B两点等电势，又因为该电场是匀强电场，所以A、B两点位于同一高度，B正确；
C．根据动能定理得，离子运动到C点电场力做功最大，则速度最大，C正确；
D．只要将离子在B点的状态（速度为零，电势能相等）相同，如果右侧还有同样的电场和磁场的叠加区域，离子就将在B的右侧重现前面的曲线运动，因此，离子是不可能沿原曲线返回A点的，D错误。

故选BC。
8、BC
【解析】A．如图乙所示，磁通量随时间的变化规律为均匀增大，而磁场方向为垂直纸面向里．根据楞次定律“增反减同”原则，故感应磁场应垂直纸面向外，据右手螺旋定则可知电流方向应为逆时针方向，即通过R的电流方向应为b→a，A选项错误
BC．根据图的斜率为磁通量的变化率可以得到

又因为线圈内阻不计，故R两端的电压就应为5V，故BC均正确；
D．根据部分电路的欧姆定律可知

可知D错误
故选BC。
9、BD
【解析】在霍尔元件中，移动的是自由电子，根据左手定则判断出电子所受洛伦兹力方向，从而知道两侧面所带电荷的电性，即可知道C、D两侧面会形成电势差的正负，CD间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，根据平衡推导出电势差与什么因素有关；
【详解】A、根据CD间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，
设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，有，，则，n由材料决定，故与材料有关，还与厚度c成反比，与宽b无关，同时还与磁场B与电流I成正比，故A错误，D正确；
B、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，故B正确
C、在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，应将元件的工作面保持竖直，让磁场垂直通过，故C错误
【点睛】解决本题的关键知道霍尔元件中移动的是自由电子，以及自由电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡
10、CD
【解析】AB．闭合瞬间线圈相当于断路，二极管为反向电流，则此时AB灯都不亮，故AB错误；
C．稳定后，线圈相当于导线，所以B灯亮，A灯不亮，开关S断开瞬间，线圈中电流减小，则产生自感电动势，由楞次定律可知，b端相当于电源正极，此时二极管为正向电流，线圈也二极管，灯A组成回路，则A灯泡闪亮一下后熄灭，且a点电势低于b点电势，故CD正确。
故选CD。

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、 ①.2.200mm ②.5.78cm ③.R×10

【解析】(1)根据螺旋测微器测量规则，由图甲可知，固定刻度尺整数示数是2mm,可动刻度尺刚好是20个小刻度，即0.20mm, 螺旋测微器测量时，还有估读数，所以，应读为2.200mm，故该材料的直径为2.200mm，
该游标卡尺的游标尺前面部分刻度值被污渍覆盖看不清，可根据游标尺10个刻度的长来确定游标卡尺的零刻线的大约位置，应是5.7cm到5.8cm之间，游标尺有第16个小刻度与主尺上某刻线对齐，游标尺是20分度的，因此游标尺上的读数是16×0.05cm=0.08cm，故该材料长度为5.78cm。
(2)为测量尽量准确，电表指针读数应该在中值电阻附近，材料的电阻大约是300Ω，应该选择的欧姆档
【点睛】螺旋测微器和游标卡尺的测量规则以及选择欧姆表档位的原则
12、 ①.万有引力 ②.电磁相互作用
【解析】高中课本提到自然界可分为四种基本相互作用：万有引力、电磁相互作用、弱相互作用和强相互作用

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、8cm
【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得

代入有关数据，解得
，代入数据得θ=30°
粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图
由几何关系得

联立求得
代入数据解得
14、（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﹣mgsinθ＝ma
解得：a＝1.5m/s2，方向沿斜面向上
【点睛】本题主要是考查安培力作用下的导体棒的平衡问题，解答此类问题要明确导体棒的受力情况，结合平衡条件列方程解答
15、 (1) (2)3N
【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：

解得：

(2)小球在C点时受力分析如图

由牛顿第二定律得：

解得：

由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：
NC′=NC=3N