上海市八中2023年物理高二上期末经典模拟试题含解析

上海市八中2023年物理高二上期末经典模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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，两平行光滑金属导轨MN、PQ间距为l，与电动势为E、内阻不计电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面的夹角为θ，回路其余电阻不计。为使ab棒静止，需在空间施加一匀强磁场，其磁感应强度的最小值及方向分别为（）A.，水平向右 B.，垂直于回路平面向上C.，竖直向下 D.，垂直于回路平面向下2、如图所示，一圆筒绕其中心轴匀速转动，圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，相对筒无滑动，物体所受向心力是（）A.物体的重力 B.筒壁对物体的弹力C.筒壁对物体的静摩擦力 D.物体所受重力与弹力的合力3、如图，轻弹簧上端固定，下端连接一个可视为质点的小球，系统静止时小球的位置为O1.将小球向下拉到O2位置（在弹性限度内），从静止放开，小球在O2、O3之间往复运动．则在小球运动的过程中A.经过O1位置时，速度最大B.经过O1位置时，加速度最大C.经过O1位置时，弹簧弹力最大D.经过O3位置时，弹簧弹力方向一定向下4、如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转｡发现这个实验现象的物理学家是（）A.牛顿 B.爱因斯坦C.奥斯特 D.居里夫人5、一质量均匀的钢管，一端支在水平地面上，另一端被竖直绳悬吊着（如图所示），则钢管受到几个力的作用（）A.1 B.2C.3 D.46、一列自右向左传播的简谐横波，在t＝0时刻的波形图如图所示．已知在t1＝0.3s时刻，P质点首次位于波峰，Q点的坐标是（－3，0），则以下说法正确的是A.这列波的传播速度为0.2m/sB.在t＝0时刻，质点P向上运动C.在t1＝0.3s时刻，质点A仍位于波谷D.在t2＝0.5s时刻，质点Q首次位于波峰二、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、一带电粒子先后以不同的速度经过磁场中的某点，图像记录的是粒子受洛伦兹力的大小F与粒子运动速度大小v的关系。M、N各代表一组F、v的数据，已知N点对应的速度vN的方向与磁场方向垂直。其中可能正确的有（）A.B.C.D.8、如图所示，匀强电场中O、A、B、C四个点恰好构成一个正三棱锥，边长为6cm．已知A点电势为6V、B点电势为9V、C点电势为3V，则下列说法正确的是（）A.O点的电势为6VB.电场方向平行于直线ACC.电场强度大小100V/mD.将正电荷从O移动到B，电势能减小9、如图所示，已知电源的电动势为12V、内阻为0.5Ω，定值电阻R=1.5Ω，电动机M的内阻为1Ω，开关闭合后，电流表的示数为2A。不计电流表的内阻，则（）A.电动机两端的电压为8VB.电动机的输出功率为16WC.电动机的发热功率为4WD.电动机的效率为25%10、两根足够长的光滑导轨竖直放置，两导轨间距为L，底端接阻值为R的电阻。将一质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直，如图所示，除电阻R外，其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（）A.金属棒将做往复运动，金属棒动能、重力势能和弹簧的弹性势能的总和保持不变B.金属棒最后将静止，静止时弹簧的伸长量为C.金属棒最后将静止，整个过程中电阻R上产生的总热量小于mg·D.当金属棒第一次达到最大速度时，弹簧的伸长量为三、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）某实验小组为测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率，实验室备选了如下器材：A.电流表A1，量程为10mA，内阻r1=50ΩB.电流表A2，量程为0.6A，内阻r2=0.2ΩC.电压表V，量程为6V，内阻r3约为15kΩD.滑动变阻器R，最大阻值为15Ω，最大允许电流为2AE.定值电阻R1=5ΩF定值电阻R2=100ΩG.直流电源E，电动势为6V，内阻很小H.开关一个，导线若干I.多用电表一个J.螺旋测微器、刻度尺（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图甲所示，则金属丝的直径D=________mm。（2）实验小组首先利用多用电表粗测金属丝的电阻，如图乙所示，则金属丝的电阻为_____Ω。（3）在如图丙所示的方框内画出实验电路的原理图。且图中所用器材必须标明对应的符号_____。（4）电压表的示数记为U，所选用电流表的示数记为I，则该金属丝电阻的表达式___________，(用字母表示)。用刻度尺测得待测金属丝的长度为L，则由电阻率公式便可得出该金属丝的电阻率。12．（12分）用伏安法测电源电动势和内电阻，已知电流表内阻和电源内电阻相比，不可忽略，画出的（甲）、（乙）两种可供选用的测量电路（1）为提高电动势和内电阻的测量精度，应选用的电路是______（2）由实验数据做出如图（丙）所示图线，则该电源的内电阻r=______Ω．（3）所测得的电源电动势E和内电阻r的测量值与真实值相比较的情况是：E测______E真；r测_____r真．（填“＞”或“＜”）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，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）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

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】以导体棒为研究对象，受力分析如图所示由金属棒ab受力分析可知，为使ab棒静止，ab受到沿斜面向上的安培力作用时，安培力最小，此时对应的磁感应强度也就最小，由左手定则可知此时磁场方向垂直于回路平面向下，再由平衡关系可知IlB＝mgsinθ其中可得磁感应强度故选D。2、B【解析】物体做匀速圆周运动，合外力提供向心力，则合力指向圆心，物体受重力竖直向下，弹力指向圆心，静摩擦力竖直向上，所以物体所受向心力是筒壁对物体的弹力，则B正确；ACD错误；故选B3、A【解析】通过分析各个阶段的弹力的变化，从而分析合力的变化，得到加速度的变化和速度变化.【详解】从O2到O1位置，弹力大于重力，小球的加速度向上，则小球向上做加速运动，到达O1点时，重力等于弹力，此时加速度为零，速度最大；故选项A正确，B错误；小球在O2位置时，弹簧形变量最大，此时弹力最大，选项C错误；经过O3位置时，小球受的合外力方向向下．弹簧弹力方向不一定向下，选项D错误；故选A.4、C【解析】奥斯特把一条非常细的铂导线放在一根用玻璃罩罩着的小磁针上方，接通电源的瞬间，发现磁针跳动了一下。这一跳，使奥斯特喜出望外，接下来奥斯特花了三个月，作了许多次实验，发现小磁针在电流周围都会偏转。从而证明了通电导线周围存在磁场。故是奥斯特发现的电流磁效应，C正确，ABD错误。故选C。5、C【解析】对钢管受力分析，受重力、细线的竖直向上拉力、地面竖直向上的支持力；地面对钢管没有静摩擦力，否则水平方向不能平衡。故选C。【点睛】受力分析是解力学题的基础，通常按照重力、弹力、摩擦力、已知力的顺序进行，可以结合产生条件、作用效果和牛顿第三定律分析。6、D【解析】t=0时刻质点P距其右侧第一个波峰3cm,因此0．3s内该机谐波向左传播3cm,v=x/t=0．1m/s,A错误；由“上下坡”法知，质点P向下运动，B错误；将t=0时刻的波形向左平移3cm,可知质点A正处于平衡位置，C错误；t=0时刻质点Q距其右侧第一个波峰5cm，所以经t=0．5s,Q第一次到达波峰，D正确考点：波动图像，波的传播与质点的振动的关系二、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、BD【解析】已知N点对应的速度vN的方向与磁场方向垂直，所以粒子在M点的洛伦兹力为在图像中，M的斜率为，N的斜率为，当M点对应的速度vM的方向也与磁场方向垂直时，两斜率相等，如果M点对应的速度vM的方向与磁场方向不垂直时，M的斜率小于N的斜率，故BD正确。故选BD。8、AC【解析】求解BC中点的电势，可知A点电势等于BC中点的电势，由此可找到等势面，从而确定场强的方向，根据E=U/d确定场强的大小；正电荷在高电势点电势高.【详解】因BC中点的电势为，可知过A点以及BC中点和O点的平面为等势面，可知O点的电势为6V，选项A正确；电场线与等势面正交，可知电场方向垂直于A点与BC中点的连线，即沿BC方向，选项B错误；电场强度大小为，选项C正确；O点电势低于B点，可知将正电荷从O移动到B，电势能增加，选项D错误；故选AC.【点睛】本题关键是找到等势点，作出等势线．利用电场线与等势面相互垂直的关系作出电场线，分析时还要抓住对称性9、AC【解析】A．电动机两端电压为：VA正确；BC．电动机的发热功率为：W电动机的输出功率为：WB错误，C正确；D．电动机的效率为：D错误。故选AC。10、BC【解析】A．根据能量转化和守恒定律得知：金属棒的动能、重力势能与弹簧的弹性势能的总和不断减小，转化为电路中的内能，故A错误；B．金属棒最后将静止，重力与弹簧的弹力二力平衡，由胡克定律得：弹簧伸长量为故B正确；C．据能量守恒知：最终金属棒的重力势能转化为弹簧的弹性势能和电路中的内能，棒的重力势能减小为故知电阻R上产生的总热量小于，故C正确；D．当金属棒速度第一次达到最大时，重力与弹簧弹力和安培力合力平衡，弹簧的伸长量小于，故D错误。故选BC。第II卷（非选择题三、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、①.1.700（1.698～1.702均算对）②.60（58～62均算正确）③.④.【解析】（1）[1]金属丝的直径D=1.5mm+0.01mm×20.0=1.700mm。（2）[2]金属丝的电阻为6×10Ω=60；（3）[3]电路中可能达到的最大电流为:则A2量程过大，可以用已知内阻的电流表A1与定值电阻R1并联作为安培表；滑动变阻器用分压电路；因电流表内阻已知，则采用安培表内接；电路如图；（4）[4]由电路图可知，通过的电流为，两端的电压为，则12、①.乙②.1③.＜④.＜【解析】(1)[1]已知电流表内阻和电源内电阻相比，不可忽略，为减小实验误差，应采用图乙所示电路图；(2)[2]如图丙图像可知，电源内阻为(3)[3]由图示可知，伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法，由于电压表分流作用，电流表测量值偏小，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U-I图像如图所示，由图像可知，电动势测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值；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=3N14、（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＝1