上海市敬业中学2023年物理高二上期末质量跟踪监视试题含解析.doc

上海市敬业中学2023年物理高二上期末质量跟踪监视试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、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、汽车在水平路面上刹车时位移随时间变化的规律为：x=20t－2t2(x的单位是m，t的单位是s).则关于该汽车的运动，下列判断中正确的是( )
A.刹车前的行驶速度为10m/s
B.刹车过程中的加速度为2m/s2
C.刹车后的行驶时间为10s
D.刹车后的位移为50m
2、通电直导线穿过闭合线圈L，如图所示，则(　　)

A.当电流I增大时，线圈L中有感应电流
B.当L左右平动时，L中有感应电流
C.当L上下平动时，L中有感应电流
D.以上各种情况都不会产生感应电流
3、发现万有引力定律的科学家是（ ）
A.伽利略 B.牛顿
C.爱因斯坦 D.库伦
4、如图所示，两根等高光滑的 1/4 圆弧轨道，半径为 r、间距为 L，轨道电阻不计．在轨道顶端连有一阻 值为 R 的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为 B，现有一根长度稍大于 L、电阻不计的金属棒从轨道最低位置 cd 开始，在拉力作用下以初速度 v0 向右沿轨道做匀速圆周运动至 ab 处， 则该过程中（ ）

A.通过 R 的电流方向为由 a→R→b
B.通过 R 的电流方向为由 b→R→a
C.R 上产生的热量为
D.流过 R 的电量为
5、如图所示，在光滑绝缘的水平面上放置两带正电的小物块甲和乙，所带电荷量分别为和．由静止释放后，甲、乙两物块向相反方向运动．在物块运动过程中，下列表述正确的是（）

A.甲物块受到库仑力小于乙物块受到的库仑力
B.两物块的电势能逐渐减少
C.两物块速度逐渐变小
D.两物块加速度逐渐变大
6、如图，用一定频率的单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，则（　　）

A.电源右端应为正极 B.流过电流表G的电流大小取决于照射光的频率
C.流过电流表G的电流方向是a流向b D.普朗克解释了光电效应并提出光子能量E=hν
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、如图所示，匀强电场电场强度为1×103 N/C，ab=dc=4 cm，bc=ad=3 cm，则下述计算结果正确的是（　　）

A.a、b之间的电势差为4 000 V
B.a、c之间的电势差为40 V
C.将q=-5×10-3 C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，静电力做功为零
D.将q=-5×10-3 C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，静电力做功都是-0.25 J
8、如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，下列说法中正确的是(　　)

A.A、B两处电势、场强均相同
B.C、D两处电势、场强均相同
C.在虚线AB上O点的场强最大
D.带正电的试探电荷在O处的电势能大于在B处的电势能
9、单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量φ随时间t的变化图象如图所示，则

A.在t = 0时，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大
B.在0〜2×10-2 s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零
C.在t= 2×10-2 s时，线圈中磁通量最大，感应电动势最小
D.在t= 1× 10-2 s时，线圈中磁通量最小，感应电动势最大
10、电容式加速度传感器原理如图所示，质量块左、右侧连接电介质、轻质弹簧，弹簧与电容器固定在外框上，质量块可带动电介质移动，改变电容．则（）

A.电介质插入极板间越深，电容器电容越小
B.当传感器以恒定加速度运动时，电路中有恒定电流
C.若传感器原来向右匀速运动，突然减速时弹簧会压缩
D.当传感器由静止突然向右加速时，电路中有顺时针方向的电流
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（1）所示是某兴趣小组设计的一个测量电流表内阻和一个电池组的电动势及内电阻的实验电路，他们的实验步骤如下：
①断开单刀双掷开关S2，闭合开关S1，调节滑动变阻器R0的滑动端，使电流表A满偏；
②保持R0的滑动端不动，将单刀双掷开关S2接M，调节电阻箱R的值，使电流表A半偏，读出电阻箱R的值为a；
③断开开关S1，将单刀双掷开关S2接N，不断改变和记录电阻箱的值以及分别与R相对应的电流表的值I；和对应的；
④分别以R和为横坐标和纵坐标建立平面直角坐标系，利用记录的R和对应的进行描点画线，得到如图（2）所示的坐标图象；
⑤通过测量得知该图线在纵轴上的截距为b、斜率为k。
根据以上实验操作，回答以下问题：
（1）在进行实验步骤①之前，应先将滑动变阻器的滑动端置于___（填“左端”、“中间”或“右端”）。
（2）被测电流表的内阻为___，测得值与电流表内阻的真实值相比较__（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
（3）被测电池组的电动势E=___，内电阻r=___（用实验过程中测得的物理量的字母进行表示，电流表内阻不可忽略）。

12．（12分）李明同学想要测量某个未知电阻R1,他的手边共有仪器如下:一个电阻箱R、一个滑动变阻器R0、一个灵敏电流计G、一个不计内阻的恒定电源E、开关、导线若干．他首先想到用伏安法或者电表改装知识来设计电路,但发现由于仪器缺乏无法实现．苦恼之余去寻求物理老师的帮助．老师首先给了他一道习题要求他思考:

(1)如图甲,在a、b之间搭一座“电桥”,调节四个变阻箱R1、R2、R3、R4的阻值,当G表为零时(此时也称为“电桥平衡”),4个电阻之间的关系是_____
(2)聪明的李明马上想到了改进自己的实验,他按照以下步骤很快就测出了Rx
①按图乙接好电路,调节_____,P为滑动变阻器的滑片,当G表示数为零时,读出此时变阻箱阻值R1;
②将Rx与变阻箱R互换位置,并且控制______不动,再次调节____,直至电桥再次平衡时,读出此时变阻箱阻值R2;
③由以上数据即可得Rx的阻值,其大小为Rx=__
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）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
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L

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、D
【解析】根据匀变速直线运动的规律可得：刹车前的行驶速度为v0="20" m/s；所以A错误；刹车过程中的加速度，a="-4" m/s2，所以B错误；刹车后的行驶时间，所以C错误；刹车后的位移，故D正确
2、D
【解析】通电直导线周围的磁感线是一些垂直导线的同心圆，满足安培定则，所以当线圈L垂直长直导线时，通电长直导线的磁感线与线圈平面平行，即穿过线圈L的磁通量为0，A、B、C中的三种运动，都没有改变穿过L的磁通量的大小，即磁通量始终为零，故没有感应电流产生，D正确．故选D.
【点睛】解决本题的关键要掌握安培定则，熟练运用来判断直导线产生的磁场方向，并根据产生感应电流的条件进行判断
3、B
【解析】发现万有引力定律的科学家是牛顿
故选B。
4、B
【解析】金属棒从轨道最低位置cd运动到ab处的过程中，穿过回路的磁通量减小，根据楞次定律判断得知通过R的电流方向为由b→R→a，故A错误，B正确；金属棒做匀速圆周运动，回路中产生正弦式交变电流，可得产生的感应电动势的最大值为Em=BLv0，有效值，经过的时间为：，根据焦耳定律有：，故C错误；通过R的电量由公式：，故D错误
5、B
【解析】A、物体甲、乙间的库仑力是相互作用力，根据牛顿第三定律，任何时刻都大小相等，故A错误；
B、两个物体分别向相反的方向运动，库仑力做正功，两物块的电势能逐渐减少，故B正确；
C、两个物体分别向相反的方向运动，库仑力做正功，两物块速度逐渐增大，故C错误；
D、但两个物体的质量不一定相等，故加速度不一定相等，两物体逐渐远离，库仑力减小，加速度逐渐减小，故D错误
故选B
6、C
【解析】AC．发生光电效应时，电子从光电管右端运动到左端，而电流方向与电子定向移动的方向相反，所以流过电流表G的电流方向是a流向b，所以电源左端可能为正极．故A错误，C正确；
B．流过电流表G的电流大小取决于照射光的强度，与光的频率无关；能否产生光电效应，是看入射光的频率．故B错误；
D．爱因斯坦解释了光电效应并提出光子能量E=hν，故D错误；
故选C。
【点睛】当发生光电效应时，若要使电路中有电流，则需要加一个正向的电压，或反向的电压比较小，使电阻能够达到负极。通过电子的流向判断出电流的方向。流过电流表G的电流大小取决于照射光的强度。

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】A．之间的电势差为

A错误；
B．由图看出，c、在同一等势面上，电势相等，则有

B正确；
C．将的点电荷沿矩形路径移动一周，电场力不做功，C正确；
D．将的点电荷沿或从移动到，电场力做功相等，电场力做功为

D错误。
故选BC。
8、BD
【解析】A．根据等量异种电荷的电场分布可知，A点的电势高于B点的电势不同、两点的场强相同，选项A错误；
B．C、D两处处在电势为零的等势面上，则电势相同；由对称性可知两点的场强也相同，选项B正确；
C．在虚线AB上O点的电场线最稀疏，则场强最小，选项C错误；
D．因为O点电势为零，而B点电势小于零，则带正电的试探电荷在O处的电势能大于在B处的电势能，选项D正确；
故选BD.
9、CD
【解析】A．t=0时刻，线圈中磁通量最大，线圈与磁场垂直，磁通量的变化率最小，感应电动势最小，故A错误。 
B．在0～2×10-2s时间内，磁通量的变化量不为零，则线圈中感应电动势的平均值不为零，故B错误。 
C．在t=2×10-2s时刻，线圈中磁通量最大，线圈与磁场垂直，磁通量的变化率最小，感应电动势最小，故C正确。 
D．在t=1×10-2s时，线圈中磁通量为零，最小，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，故D正确。
故选CD。
10、CD
【解析】A.由知，电介质插入越深，越大，即越大，选项A不符合题意；
B.当传感器以恒定加速度运动时，电介质相对电容器静止，电容不变，电路中没有电流，选项B不符合题意；
C.传感器向右匀速运动，突然减速时，质量块由于惯性相对传感器向右运动，弹簧压缩变短，选项C符合题意；
D.传感器由静止突然向右加速时，电介质相对电容器向左运动，增大，增大，电源电动势不变，由知，增大，上极板电荷量增大，即电路中有顺时针方向的电流，选项D符合题意

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.右端 ②.a ③.偏小 ④. ⑤.
【解析】（1）［1］在进行实验步骤①之前，应先将滑动变阻器R0的滑动端置于电阻最大的位置，即置于最右端的位置。
（2）［2半偏法测电阻的基本思路是可以认为回路中总电流不变，则在保持R0的滑动端不动，将单刀双掷开关S2接M，调节电阻箱R的值，使电流表A半偏，此时可以认为被测电流表的内阻与电阻箱R的值相等，即为a。
［3］将单刀双掷开关S2接M后，回路中总电阻有所减小，致使总电流有所增大，即通过电阻箱的电流略大于回路中总电流的一半，根据并联分流原理，）被测电流表的内阻略大于电阻箱的电阻，即测得值与电流表内阻的真实值相比较偏小。
（3）［4］［5］根据闭合电路欧姆定律，有

可得

则，，被测电池组的电动势

电池组的内电阻

12、 ①.； ②.R； ③.P； ④.R； ⑤.
【解析】(1) 由图可知，要使G中电流为零，其两端的电势差为零；则由串并联电路的规律可知，上下两电路中电阻的比值相等；即一定有：，解得：；
(2)①由题意可知，李明采用电桥平衡法进行实验；故应调节R，使G表中电流为零，此时读出R1，则R1与Rx的比值等于滑动变阻器左右两边电阻的比值；
②应控制P不动，使两边电阻的比值不变；互换Rx与变阻箱R；再次调节R，使电流计读数为零；则也有比值等于左右两边电阻的比值；
③根据题意有：，解得：

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) (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
14、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
15、（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