上海杨浦高级中学2023年高二上物理期末综合测试试题含解析.doc

上海杨浦高级中学2023年高二上物理期末综合测试试题
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、如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成，下列说法正确的是（　　）

A.甲表是电流表，R增大时量程增大
B.甲表是电流表，R增大时量程减小
C.乙表是电压表，R减小时量程增大
D.乙表是电压表，R增大时量程减小
2、如图所示，甲是回旋加速器的原理图，乙是研究自感现象的实验电路图，丙是欧姆表的内部电路图，丁图是动圈式话筒的原理图，下列说法正确的是（ ）

A.甲图是加速带电粒子的装置，其加速电压越大，带电粒子最后获得的速度越大
B.乙图电路开关断开瞬间，灯泡A一定会突然闪亮一下
C.丙图在测量电阻前，需两表笔短接，调节R1使指针指向0Ω
D.丁图声波使膜片振动，从而带动音圈产生感应电流，利用了电流磁效应的原理
3、如图，利用理想变压器进行远距离输电，发电厂的输出电压恒定，输电线路的电阻不变，当用电高峰到来时(　　)

A.输电线上损耗的功率减小
B.电压表V1的示数减小，电流表A1增大
C.用户功率与发电厂输出功率的比值减小
D.电压表V2的示数增大，电流表A2减小
4、关于电场与磁场，下列说法中正确的是
A.磁场对放入其中的电荷一定有力的作用
B.电场对放入其中的电荷一定有力的作用
C.场强的方向与放入其中的电荷所受电场力的方向相同
D.磁场方向与在磁场中运动电荷所受洛伦兹力的方向相同
5、甲、乙两物体从同一地点出发，沿同一直线做匀变速运动，它们的v－t图象如图所示，则(　　)

A.甲、乙的运动方向相反
B.在t=4s时，甲、乙相遇
C.在t=4s时，甲、乙的速度大小相等
D.甲加速度比乙的小
6、如图所示，运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链托在地上，这样做的目的是

A.把静电引入大地，避免因放电引起爆炸
B.减缓车速，保证行车安全
C.发出声音，引起路人注意
D.与地面发生摩擦，在运输车上积累电荷
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，直线MN是某电场中的一条电场线（方向未画出）．虚线是一带电粒子只在电场力的作用下，由a到b的运动轨迹，轨迹为一抛物线，下列判断正确的是

A.粒子所受电场力的方向一定是由M指向N
B.带电粒子由a运动到b的过程中动能一定逐渐减小
C.带电粒子在a点电势能一定大于在b点的电势能
D.带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度
8、2018年5月21日，我国发射人类首颗月球中继卫星“鹃桥”，6月14日进入使命轨道-----地月拉格朗日轨道，为在月球背面着陆的嫦娥四号与地球站之间提供通信链路．12月8日，我国成功发射嫦娥四号探测器，并于2019年1月3日成功着陆于与月球背面，通过中继卫星“鹊桥"传回了月被影像图，解开了古老月背的神秘面纱．如图所示，“鹊桥"中继星处于点上时，会和月、地两个大天体保持相对静止的状态．设地球的质量为月球的k倍，地月间距为L，拉格朗日点与月球间距为d，地球、月球和“鹊桥”均视为质点，忽略太阳对“鹊桥”中继星的引力．则“鹊桥”中继星处于点上时，下列选项正确的是

A.“鹊桥”与月球的线速度之比为
B.“鹊桥”与月球的向心加速度之比为
C.k，L，d之间在关系为
D.k，L，d之间在关系为
9、如图所示，一列简谐横波在介质中沿水平方向传播，实线是在t1=0时刻的波形图，虚线是在t2=0.5 s时刻的波形图，已知介质中质点P在0～0.5 s的时间内通过的路程为25 cm．则

A.简谐横波的波长为4 m
B.波的传播方向沿x轴正方向
C.波的传播速度为10 m/s
D.波的频率为0.4 Hz
10、如图所示，虚线间空间存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场，有一个带正电小球(电荷量为＋q，质量为m)从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过下列的哪个电磁混合场（）
A
B
C.
D.
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）某实验小组同学在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，选取了一段10 cm多一点的直金属丝用于实验的测量，通过游标卡尺测定其长度L，用螺旋测微器测定其直径d，两尺的示数如下图所示，则这段金属丝的长度为__________cm，直径为________mm

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、B
【解析】AB．甲表是电流表，R增大时，甲表中变阻器分流减小，量程减小，故A错误，B正确；
CD．乙表是电压表，R减小时，乙表中变阻器分压减小，量程减小。R增大时，乙表中变阻器分压增大，量程增大，故CD错误。
故选B。
2、C
【解析】回旋加速器加速粒子，最终速度与加速电压无关；断开开关的瞬间，电感对电流有阻碍作用，根据通过灯泡的电流与之前比较，判断是否会闪一下．欧姆表在使用时每次换档均要进行一次欧姆调零；动圈式话筒通过声波使膜片振动，从而带动音圈产生感应电流
【详解】A项：根据可知，粒子的最大速度，可知最大速度与加速电压无关．只和磁场区域的半径有关；故A错误；
B项：电键断开的瞬间，由于线圈对电流有阻碍作用，通过线圈的电流会通过灯泡A，所以灯泡A不会立即熄灭，若断开前，通过电感的电流大于灯泡的电流，断开开关后，灯泡会闪亮一下然后逐渐熄灭．若断开前，通过电感的电流小于等于灯泡的电流，断开开关后，灯泡不会闪亮一下，故B错误；
C项：丙图为多用电表的欧姆档；需要进行欧姆调零；故在换档后，需两表笔短接，调节R1使指针指向0Ω．故C正确；
D项：丁图利用了电磁感应的原理，声波使膜片振动，从而带动音圈产生感应电流，故D错误
故选C
【点睛】本题考查了回旋加速器、自感现象、多用电表的使用以及话筒的原理等基础知识点，难度不大，关键要理解各种现象的原理，即可轻松解决
3、C
【解析】当用电高峰到来时，用户消耗的功率变大，根据可知电流表A2读数变大，输电线上的电流变大，输电线上损耗的功率变大，A错误；电流表A2读数变大，根据可知电流表A1增大，因为发电厂的输出电压恒定，则升压变压器的次级电压不变，即电压表V1的示数不变，B错误；用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例，因为输电线上的电流增大，则电压损失增大，U2不变，所以用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例减小，C正确；输电线上的电压损失变大，故降压变压器的初级电压减小，次级电压也减小，即电压表V2的示数减小，D错误
【点睛】解决本题的关键知道：1、输送功率与输送电压、电流的关系；2、变压器原副线圈的电压比与匝数比的关系；3、升压变压器输出电压、降压变压器输入电压、电压损失的关系；4、升压变压器的输出功率、功率损失、降压变压器的输入功率关系
4、B
【解析】A.磁场对放入其中的运动方向与磁场平行的电荷没有磁场力作用。故A错误；
B.电场对放入其中的电荷一定有电场力作用，故B正确；
C.正电荷受电场力的方向与所在处的电场方向相同，负电荷受电场力的方向与所在处的电场方向相反，故C错误；
D.而根据左手定则，在磁场中运动电荷所受洛伦兹力方向与所在处的磁场方向垂直。故D错误；
故选：B
5、C
【解析】A．由图知，甲乙运动方向相同，都是沿正方向运动，故A错误；
BC．在t=4s时，甲乙速度相等，相距最远，故B错误，C正确；
D．v－t图象的斜率表示加速度，由图知甲乙加速度大小相等，故D错误。
故选C。
6、A
【解析】汽车行驶时，油罐中的汽油随车的振动摩擦起电，如果不及时的将这些静电导走，一旦出现放电现象，就会发生爆炸事故．拖地铁链使油罐表面与大地相连，使油罐罐体中的电荷不断地中和，不致造成放电产生火花引起油罐爆炸．故BCD错误，A正确．故选A

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、AC
【解析】A、由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，物体所受外力指向轨迹内侧，所以粒子受力分析一定是由M指向N，故A正确；B、粒子从a运动到b的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，故B错误；C、粒子从a运动到b的过程中，电场力做正功，电势能减小，带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能，故C正确．D、由a到b的运动轨迹，轨迹为一抛物线，说明粒子一定受恒力，即带电粒子在a点的加速度等于在b点的加速度，故D错误；故选AC
【点睛】依据带电粒子的运动轨迹确定其所受电场力方向是解决带电粒子在电场中运动问题的突破口，然后可进一步根据电场线、电场力做功等情况确定电势、电势能的高低变化情况
8、AC
【解析】“鹊桥”与月球绕地球运动的角速度相同，根据v=ωr可知线速度关系，根据a=ωv可知向心加速度关系；“鹊桥”做圆周运动的向心力等于地球和月球的万有引力之和；月球绕地球做圆周运动的向心力由地球的引力提供，根据牛顿第二定律列式可求解.
【详解】“鹊桥”与月球绕地球运动的角速度相同，则根据v=ωr可知，“鹊桥”与月球的线速度之比为，选项A正确；根据a=ωv可知，“鹊桥”与月球的向心加速度之比为，选项B错误；对“鹊桥”做圆周运动的向心力等于地球和月球的万有引力之和，则：；对月球：；又，联立解得，选项C正确，D错误；故选AC.
9、AC
【解析】由波形图可知简谐横波的波长；由介质中质点P在0～0.5 s的时间内通过的路程为25 cm，可知振动的时间、周期和频率；根据求解波速.
【详解】由波形图可知，简谐横波的波长为4 m，选项A正确；介质中质点P在0～0.5 s的时间内通过的路程为25 cm，可知振动的时间为s，可得T=0.4s，f=1/T=2.5Hz，且波沿x轴负向传播；波速为，故选项AC正确，BD错误；故选AC.
10、CD
【解析】A．小球受重力、向左的电场力、向右的洛伦兹力，下降过程中速度一定变大，故洛伦兹力一定变化，不可能一直与电场力平衡，故合力不可能一直向下，故一定做曲线运动，故A错误；
B．小球受重力、向左的电场力、垂直向外的洛伦兹力，合力与速度一定不共线，故一定做曲线运动，故B错误；
C．小球受重力、向左上方的电场力、水平向右的洛伦兹力，若三力平衡，则粒子做匀速直线运动；故C正确；
D．粒子受向下的重力和向上的电场力，合力一定与速度共线，故粒子一定做直线运动，故D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)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、 ①.10.15 ②.2.320
【解析】[1]．金属丝的长度为:10.1cm+0.01m×5=10.15cm
[2] ．金属丝的直径为：2mm+0.01mm×32.0=2.320mm

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