江苏省南师附中2023年高二物理第一学期期末考试模拟试题含解析

江苏省南师附中2023年高二物理第一学期期末考试模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、如图所示为“跳环实验”的实验装置，将一个带较长铁芯的线圈L、开关S和直流电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环，闭合开关S的瞬间，套环立刻沿铁芯竖直跳起一定高度，待电路稳定又落下来．某同学由此实验受到启发，设想在此实验的基础上进行改进，使套环跳起后不落下来，悬在线圈正上方，成为一个“磁悬浮环”，下列哪种方案可能实现他的设想（）A.增大直流电源的电压 B.选用匝数更多的线圈C.把直流电源换成交流电源 D.选用质量较小的金属套环2、下列关于电源电动势的说法中正确的是()A.在某电池的电路中，每通过4C的电荷量，电池提供的电能是2J，则该电池的电动势是2VB.电源两极间的电压在数值上等于电源的电动势C.电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别D.电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多3、下列说法正确的是()A.电流的方向就是电荷移动的方向B.根据公式当两个点电荷距离趋于0时，电场力将趋于无穷大C.一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零.D.电源电动势反映了电源把其他形式的能转化为电势能的本领4、关于运动和力，下列说法正确的是A.减速下降的电梯内的乘客处于失重状态B.物体的速度变化越大,其加速度就越大C.行驶中的汽车,在关闭发动机后,由于不再受力的作用,所以它会逐渐减速而停止运动D.物体所受重力的大小与物体所处的运动状态无关5、英国物理学家法拉第引入了“电场”和“磁场”的概念，并用画电场线和磁感线的方法来描述电场和磁场，为经典电磁学理论的建立奠定了基础．下列相关说法正确的是（）A.电荷和电荷．通电导体和通电导体之间的相互作用是通过电场发生的B.磁极和磁极．磁极和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的C.电场线和电场线不可能相交，磁感线和磁感线可能相交D.通过实验可发现电场线和磁感线的存在6、电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比，如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线．直线C为电阻R两端的电压与电流的关系图线，将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么A.R接到电源a上，电源的效率较低B.R接到电源b上，电源输出功率较大C.R接到电源a上，电源输出功率较大，电源效率较高D.R接到电源b上，电源的输出功率较小，电源效率较高二、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、两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示，c时两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，则（）A.a点的电场强度比b点的大B.a点的电势比b点的高C.c点的电场强度比d点的大D.c点的电势比d点的低8、如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5T，边长为L＝10cm的正方形线圈abcd共N＝100匝，线圈电阻r＝1Ω。线圈绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动，转动的角速度ω＝2πrad/s，外电路电阻R＝4Ω。则A.交流电压表的示数为2.22V B.由图示位置转过角时的感应电动势的大小为1.57VC.线圈转动一周电流产生的总热量约为1J D.图示位置ab边所受的安培力大小为0.0314N9、空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示，x轴正方向为场强的正方向．下列说法中正确的是A.该电场可能是由一对分别位于x2和－x2两点的等量异种电荷形成的电场B.x2和－x2两点的电势相等C.正电荷从x1运动到x3的过程中电势能先增大后减小D.原点O与x2两点之间的电势差大于-x2与x1两点之间的电势差10、图(a)为一列简谐横波在t＝0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0m处的质点，Q是平衡位置在x＝4.0m处的质点；图(b)为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（）A.在t＝0.25s时，质点P的加速度方向与y轴负方向相同B.从t＝0.10s到t＝0.25s，该波沿x轴正方向传播了6mC.从t＝0.10s到t＝0.6s，质点P通过的路程为100cmD.质点Q简谐运动的表达式为y＝0.10sin10πt(m)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）某中学为了探究额定功率为4W、额定电压为4V的小灯泡消耗的功率与电压的关系，准备了如下的实验器材：A.电压表V1（0～1V，内阻2kΩ）B电压表V2（0～15V，内阻15kΩ）C.电流表A（0～1A，内阻约1Ω）D.定值电阻R1＝6kΩE.定值电阻R2＝16kΩF.滑动变阻器R（0～10Ω，额定电流2A）G.学生电源（直流5V，内阻不计）H.开关、导线若干（1）为了减小实验误差，电压表应选用____，定值电阻应选用____（均用序号字母填写）；（2）在探究功率与电压的关系时，要求电压从零开始调节，并且多次测量，画出满足要求的电路图___；（3）根据设计的电路图，写出小灯泡两端电压U与电压表读数UV的关系U＝___．若小灯泡的电功率为P，则关系图线可能正确的是____12．（12分）读出下列游标卡尺、螺旋测微器所显示的测量值。（1）游标卡尺读数为：______________mm。（2）螺旋测微器读数为：____________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L14．（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、C【解析】增大直流电源的电压，在套环中产生的感应电流更大，跳起更高，但还会掉下来，故A错误．选用匝数更多的线圈，在套环中产生的感应电流更大，跳起更高，但还会掉下来，故B错误．把直流电源换成交流电源，则在线圈中始终有感应电流产生，则套环总受安培力作用，这样可以使套环跳起后不落下来，悬在线圈正上方，成为一个“磁悬浮环”，选项C正确；选用质量较小的金属套环，同样在套环中产生的感应电流，只是跳起更高，但还会掉下来，故D错误．故选C.点睛：此题要理解套环跳起的原因以及悬浮的原因，即产生感应电流的效果阻碍引起感应电流磁通量的变化2、C【解析】A．在某电池的电路中，每通过4C的电荷量，电池提供的电能是2J，则该电池的电动势是0.5V，选项A错误；B．电源的电动势等于在外电路断路时电源两极间的电压，选项B错误；C．电源的电动势与电压的单位相同，都是伏特，但与电压有本质的区别；电动势等于非静电力做的功与电荷量的比值，电压等于电场力做的功与电荷量的比值，故C正确；D．电源的电动势越大，电源移送单位电荷时所能提供的电能就越多；但总的电能不一定多；故D错误；故选C.3、D【解析】A．电流的方向为正电荷的移动方向，故A错误；B．库伦定律适用的研究对象是点电荷，当两个电荷距离太近则不能视为点电荷，库伦定律不再适用，故B错误；C．磁场方向和电流方向相同，通电导线不受安培力，但磁感应强度不为零，故C错误；D．电源电动势反映了电源把其他形式的能转化为电势能的本领，故D正确。故选D4、D【解析】A.减速下降的电梯内的乘客，加速度向上，处于超重状态，故A错误B.物体的速度变化越快，加速度就越大，故B错误C.行驶中的汽车，在关闭发动机后，受到摩擦阻力作用，逐渐减速而停止运动，故C错误D.物体所受的重力的大小与物体所处的运动状态无关，故D正确5、B【解析】A．电荷和电荷之间是通过电场发生相互作用，而通电导体和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，选项A错误；B．磁极和磁极．磁极和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，选项B正确；C．电场线和电场线不可能相交，磁感线和磁感线也不可能相交，选项C错误；D．磁感线和电场线都是人们假想的曲线，实际上电场线和磁感线都是不存在的，选项D错误。故选B。6、C【解析】电源的效率，由图象可知A与C交点处电压大于B与C交点处电压，则R接在电源a上效率较高；电源路端电压与电流图象与电阻两端电压与电流图象交点表示将两者相连时的工作电压和电流，则R接到电源a上时电源的输出功率较大，故C正确，ABD错误。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、ACD【解析】由图知，a点处的电场线比b点处的电场线密集，c点处电场线比d点处电场密集，故AC正确；过a点画等势线，与b点所在电场线的交点在b点沿电场线的方向上，所以b点的电势高于a点的电势，故B错误；同理可得d点电势高于c点电势，故D正确【点睛】本题是对电场基本性质的理解，电场线与电场强度、电势的关系，可由电场线的疏密判断电场的强弱，由电势的叠加判断电势的高低，也可以通过画等势线，判断电势的高低8、BC【解析】AB．根据Em=NBωS，可得感应电动势的最大值由于线框垂直于中性面开始计时，所以瞬时感应电动势表达式：当线圈转过角时的瞬时感应电动势为转动过程中，交流电压表的示数为有效值，所以有：故A错误，B正确；C．一个周期内，由公式周期为热量故C正确；D．电流为安培力为故D错误。故选BC。9、BD【解析】根据等量异种电荷形成的电场的特点可知，在等量异种电荷的连线上，各点的电场强度的方向是相同的，而该图中电场强度的大小和方向都沿x轴对称分布，所以该电场一定不是由一对分别位于和两点的等量异种电荷形成的电场，A错误；由于和两点关于y轴对称，且电场强度的大小也相等，故从O点到和从O点到电势降落相等，故和两点的电势相等，B正确；由图可知，从到x3电场强度始终为正，则正电荷运动的方向始终与电场的方向相同，所以电场力做正功，电势能逐渐减小，C错误；和两点的电势相等，原点O与两点之间的电势差等于原点O与两点之间的电势差，与两点之间的电势差等于与两点之间的电势差，所以原点O与两点之间的电势差大于-x2与两点之间的电势差，D正确10、CD【解析】t=0.10s时Q点在平衡位置上，由乙图知下一时刻向下振动，从而确定了该波向左传播．根据时间与周期的关系，分析质点P的位置和加速度，求出通过的路程．根据甲、乙两图可以读出该波的波长和周期，从而求出波速，根据x=vt求解波传播的距离．根据图象读出振幅A，结合数学知识写出Q点的振动方程【详解】在t=0.10s时，质点Q向y轴负方向运动，根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播，此时P点正向上运动，由图b读出周期T=0.2s，从t=0.10s到t=0.25s经过的时间为：△t＝0.15s＝T，则在t=0.25s时，质点P位于x轴下方，加速度方向与y轴正方向相同，故A错误；因波长λ=8m，从t＝0.10s到t＝0.25s，经过的时间为：△t＝T，该波沿x轴负方向传播了6m，选项B错误；从t＝0.10s到t＝0.6s，经过的时间为0.5s=2.5T，则质点P通过的路程为2.5×4A=10A=100cm，选项C正确；质点Q简谐运动的表达式为y＝Asint＝0.1sint＝0.10sin10πt(cm)，故D正确；故选CD.【点睛】本题的关键是会根据振动情况来判断波的传播方向，抓住振动图象和波动图象之间的内在联系，要知道质点做简谐运动时，在一个周期通过的路程是4A，半个周期内通过的路程是2A，但时间内通过的路程不能类推，要根据起点位置分析.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.（或）②.D（或）③.如图所示：④.⑤.C【解析】（1）由于小灯泡的额定电压为4V，若选15V量程，则量程太大，所以应选A，但需要进行改装为U=4V量程的电压表；根据欧姆定律和串并联规律应有：U=，解得：R=6kΩ，所以定值电阻应选D；（2）实验要求电压从零调，说明变阻器应采用分压式接法；根据纯电阻功率P=,灯泡的电阻R==4Ω，电阻远小于电压表内阻，所以电流表应用外接法，电路图如图所示：（3）根据串联电路特点知，灯泡电压与电压表示数间的关系为U=UV+U1=UV+；整理得：由于灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大，根据灯泡的功率,在P−U2图象中，斜率逐渐变小，所以可知，只有选项C可能是正确的；故选C.12、①.29.8