2024年上海市金陵中学物理高二上期末质量检测模拟试题含解析

2024年上海市金陵中学物理高二上期末质量检测模拟试题注意事项：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、电阻R和电动机M串联接到电路时，如图所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作．设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生热量Q1，电流通过电动机做功为W2，产生热量为Q2，则有（）A.U1<U2，Q1=Q2B.U1=U2，Q1=Q2C.W1=W2，Q1>Q2D.W1<W2，Q1<Q22、如图所示，方盒A静止在光滑的水平面，盒内有一小滑块B，盒的质量是滑块的2倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ．若滑块以速度v开始向左运动，与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对于盒静止，则()A.最终盒的速度大小是B.最终盒的速度大小是C.滑块相对于盒运动的路程为D.滑块相对于盒运动的路程为3、首先发现电磁感应现象的科学家是（）A.法拉第 B.安培C.奥斯特 D.楞次4、如图所示，闭合导线框abcd的质量可以忽略不计，将它从图中所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3s时间拉出，拉动过程中导线ab所受安培力为F1，通过导线横截面的电荷量为q1；第二次用0.9s时间拉出，拉动过程中导线ab所受安培力为F2，通过导线横截面的电荷量为q2，则()A.F1＜F2，q1＜q2B.F1＜F2，q1＝q2C.F1＝F2，q1＜q2D.F1＞F2，q1＝q25、电荷在磁场中运动时受到洛仑兹力的方向如图所示，其中正确的是（）A. B.C. D.6、如图所示，把一条长直导线平行地放在小磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，小磁针会发生偏转．首先观察到这个实验现象的物理学家是（）A.奥斯特B.法拉第C.洛伦兹D.楞次二、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、如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，当变阻器R的滑片位于中点时，额定功率相同的A、B、C三个小灯泡均正常发光，则下列说法正确的是A.三个灯泡中，C灯电阻最大，B灯电阻最小B.当滑片P向左移动时，A、C两灯变亮，B灯变暗C.当滑片P向左移动时，B、C两灯变亮，A灯变暗D.当滑片P向左移动时，电源的总功率减小8、如图所示，连接两平行金属板的导线的导线的一部分CD与一有电源回路的一部分GH平行且均在纸面内，金属板置于磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，当一束等离子体射入两金属板之间时，CD段导线受到力F的作用，则（）A.若等离子体从右方射入，F向左B.若等离子体从右方射入，F向右C.若等离子体从左方射入，F向左D.若等离子体从左方射入，F向右9、如图所示，虚线为某点电荷电场的等势面，现有两个不同的带电粒子（不计重力），以大小相等的速度从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动，图中a、b、c、d、e是粒子轨迹与各等势面的交点，则可判断()A.沿轨迹1运动的粒子从过程中先减速后加速B.沿轨迹1运动的粒子从过程中先加速后减速C.沿轨迹2运动的粒子从过程中先减速后加速D.沿轨迹2运动的粒子从过程中先加速后减速10、一斜面固定在水平面上，在斜面顶端有一长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为µ，木板上固定一轻质弹簧测力计，弹簧测力计下面固定一个光滑的小球，如图所示，木板固定时，弹簧测力计示数为F1，由静止释放后木板沿斜面下滑，稳定时弹簧测力计的示数为F2，斜面的高为h，底边长为d，则下列说法正确的是()A.稳定后弹簧一定处于压缩状态B.稳定后弹簧仍处于拉伸状态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）在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，实验室备有下列器材A．干电池（电动势E约1．5V、内电阻r约1．0Ω）B．电流表G（满偏电流2．0mA、内阻R0＝10Ω）C．电流表A（量程0－0．6A、内阻约0．5Ω）D．滑动变阻器R1（0一20Ω，10A）E．滑动变阻器R2（0－1000Ω，10A）F．定值电阻R0（阻值990Ω）G．开关和导线若干（1）一组同学设计的实验电路如图甲所示，需要利用以上器材，正确连接好电路，进行实验测量，其中滑动变阻器选择__________（填“R1”或“R2”）（2）本实验中若将电流表G和定值电阻R0组装成电压表，则此电压表的量程为_______V（3）实验步骤如下：①利用选好的器材正确连接电路；②闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端P至某一位置，记录电流表G的示数和电流表A的示数；③多次改变滑动端P的位置，得到多组数据；④在图乙所示的坐标纸上建立、坐标系，并已标出了与测量数据对应的4个坐标点．还有一组数据如图丙中的电表所示，请读出此时电流表G的示数I1＝________mA和电流表A的示数I2＝_______mA⑤将此组数据的对应点标在图乙的坐标系中，并依据所标各点在图中描绘出图线___；⑥利用所画图线求得电源的电动势E＝________V，电源的内阻r=_____Ω（结果要求保留两位小数）12．（12分）在测电源电动势和内阻实验中，由于电源内阻较小，电压表示数变化不明显，作出的U－I图象如图甲中A所示，这对数据处理的结果将引入较大误差，为了解决此问题，某同学在电路中串联了一定值电阻R＝7Ω(如图乙)，作出的U－I图象如图甲中B所示①则此电源的电动势大小为________V，内阻为________Ω②如图所示，是甲、乙、丙三位同学设计的测量电源电动势和内电阻的电路．电路中R1、R2为已知阻值的电阻．下列说法中正确的是（）A．只有甲同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻B．只有乙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻C．只有丙同学设计电路能测出电源的电动势和内电阻D．三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内电阻四、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L15．（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、A【解题分析】设开关接通后，电路中电流为I对于电阻R，由欧姆定律得U1=IR对于电动机，U2＞IR，则U1＜U2根据焦耳定律得Q1=I2Rt，Q2=I2Rt，则Q1=Q2因W1=Q1W2=Q2+E机械则W1<W2A．U1<U2，Q1=Q2，与结论相符，选项A正确；B．U1=U2，Q1=Q2，与结论不相符，选项B错误；C．W1=W2，Q1>Q2，与结论不相符，选项C错误；D．W1<W2，Q1<Q2，与结论不相符，选项D错误；2、C【解题分析】AB.设滑块的质量为m，则盒的质量为2m，对整个过程，由动量守恒定律可得mv＝3mv共解得：v共=故AB错误；CD.对整个过程，由能量守恒定律可知：μmgx＝解得故C正确，D错误。3、A【解题分析】首先发现电磁感应的科学家是法拉第。故A正确，BCD错误4、D【解题分析】设线框的长为L1，宽为L2，速度为v1，线框所受的安培力大小为：F1=BIL2，电流为，第一次拉出时安培力为：，同理第二次拉出时安培力为：，因为由于两次拉出所用时间Δt1＜Δt2，所以，故；由于线框在两次拉出过程中，磁通量的变化量相等，即ΔΦ1＝ΔΦ2，而通过导线横截面的电荷量，得q1＝q2，故D正确，ABC错误.5、A【解题分析】根据左手定则得，A选项洛伦兹力方向竖直向下，B选项洛伦兹力方向竖直向下，C选项不受洛伦兹力，D选项洛伦兹力方向垂直纸面向外．故A正确，BCD错误．故选A【题目点拨】解决本题的关键掌握左手定则判定电荷在磁场中运动速度、磁场和电荷受到洛仑兹力三者之间的方向关系6、A【解题分析】当导线中有电流时，小磁针会发生偏转，说明电流将产生能产生磁场，这种现象称为电流的磁效应，首先是由丹麦物理学家奥斯特观察到这个实验现象，故A正确，BCD错误．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、ABD【解题分析】将电路改画如图A．对于灯A、B：通过A的电流小于B的电流，当两灯泡的功率相同时，由公式P=I2R分析可知，A的电阻大于B的电阻。灯C的电压大于A的电压，当两个灯泡的功率相同时，C的电阻大于A的电阻。可见C灯电阻最大，B灯电阻最小。故A正确。BC．当滑片向左移动时，滑动变阻器电阻增大，则总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，C灯变亮。流过B灯的电流IB=I-IC，I减小，IC增大，则IB减小，则B灯变暗。A灯的电压UA=U-UB，U增大，UB减小，则UA增大，A灯变亮。故B正确，故C错误；D．当滑片向左移动时，总电流减小，根据P=IE，知电源总功率减小，故D正确。故选ABD。8、AD【解题分析】电路中的电流的方向为由G到H，当等离子体从右方射入时，由左手定则可以判断电容器的上极板带负电，下极板带正电，电流的方向为由D到C，电流的方向与电路中GH的电流的方向相反，两导线相互排斥，CD受到的作用力向左，故A正确，B错误；等离子体从左方射入时，由左手定则可以判断电容器的上极板带正电，下极板带负电，电流的方向为由C到D，电流的方向与电路中GH的电流的方向相同，所以CD受到的作用力向右，即指向GH，故C错误，D正确【题目点拨】根据右侧的电路可知导线GH中的电流的方向为由G到H，在由粒子的进入的方向可以判断电容器中的电流的方向，由同向电流互相吸引，异向电流互相排斥可以得出CD的受力的方向9、AD【解题分析】AB．由图可知沿轨迹1运动的粒子受到中心电荷的斥力，沿轨迹1运动的粒子从过程中，电场力先做负功后做正功，动能先减小后增加，所以沿轨迹1运动的粒子先减速后加速，故A正确，B错误；CD．由图可知沿轨迹2运动的粒子受到中心电荷的引力，沿轨迹2运动的粒子从过程中，电场力先做正功后做负功，动能先增加后减小，所以沿轨迹2运动的粒子先加速后减速，故D正确，C错误；故选AD10、BC【解题分析】AB.平衡时，对小球分析F1=mgsinθ…①木板运动后稳定时，对整体分析有：a=gsinθ-μgcosθ…②则a＜gsinθ，根据牛顿第二定律得知，弹簧对小球的弹力应沿斜面向上，弹簧处于拉伸状态．选项A错误，B正确；CD.对小球有mgsinθ-F2=ma…③而tanθ＝…④联立①②③④计算可得．选项C正确，D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.R1；②.2V；③.1.30；④.0.33；⑤.；⑥.1.48；⑦.0.56【解题分析】根据坐标系内描出的点作出图象，然后由欧姆定律求出函数表达式，根据图象与函数表达式求出电源电动势与内阻；从方便实验操作的角度分析答题【题目详解】(1)为了方便调节，滑动变阻器应选R1；(2)由串联电路关系可得：；(3)由图可知，电流表G的示数为1.30mA，电流表A的示数0.33A；(4)根据坐标系内描出的点作出图象，图象如图所示；由图1所示电路图可知，在闭合电路中：E=I1（R0+Rg）+I2r，由图象可知，联立解得：E=1.48V，r=0.56Ω【题目点拨】本题考查了作图象、求电源电动势与内阻、实验评价等，应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，要掌握描点法作图的方法，根据电路图与欧姆定律求出图象的函数表达式是正确求出电源电动势与内阻的关键12、①.（1）1.5V②.0.5Ω③.（2）D【解题分析】（1）由图示电源的U-I图象可知，电源电动势E=1.5V，图象斜率的绝对值等于电源内阻，R总=R+r=，则电源内阻：r=R总-R=7.5Ω-7Ω=0.5Ω；（2）要测量电动势和内电阻，只需根据闭合电路欧姆定律列出两个方程即可求得电动势和内电阻；图甲中可由E=I（R+r）列式进行计算；图乙可用E=U+r进行