江苏省南京市程桥高级中学2023年物理高二上期末统考模拟试题含解析

江苏省南京市程桥高级中学2023年物理高二上期末统考模拟试题考生须知：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、矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面内，ab边与MN平行，导线MN中通入由M到N的恒定电流I．当导线MN静止、导线框abcd向右运动的过程中，下列说法正确的是（）A.导线框abcd中有逆时针方向的感应电流，cd边受到向左的磁场力B.导线框abcd中有逆时针方向的感应电流，cd边受到向右的磁场力C.导线框abcd中有顺时针方向的感应电流，cd边受到向左的磁场力D.导线框abcd中有顺时针方向的感应电流，cd边受到向右的磁场力2、面积是0.50m2的导线环，处于磁感强度为2.0×10-2T的匀强磁场中，环面与磁场垂直，穿过导线环的磁通量等于（）A.2.5×10-2WbB.1.5×10-2WbC.1.0×10-2WbD.4.0×10-2Wb3、在国际单位制中，属于基本单位的是（）A.牛顿B.米C.特斯拉D.焦耳4、如图所示，球被轻绳AO挂在竖直光滑墙上不动，关于球的受力情况，下列说法正确的是A.轻绳对球的拉力小于球的重力B.轻绳对球的拉力等于球的重力C.辁绳对球的拉力等于墙对球的弹力D.轻绳对球的拉力大于墙对球的弹力5、做自由落体运动的物体，在第1s内下落的高度是（g取10m/s²）A.5m B.10mC.15m D.20m6、物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律，为人类的科学做出了巨大贡献．下列描述中符合物理学史实的是（）A.安培发现了电流的磁效应B.奥斯特通过实验测定了磁场对电流的作用力C.库仑总结出了真空中的两静止点电荷间相互作用的规律D.法拉第发现了电磁感应现象并总结出了判断感应电流方向的规律二、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、在下列图象中，可以表示物体做匀速直线运动的是（）A. B.C. D.8、如图所示，两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中，磁场垂直于导轨所在平面向里，金属棒ab可沿导轨自由滑动，导轨一端跨接一个定值电阻R，导轨电阻不计。现将金属棒沿导轨由静止向右拉，若保持拉力恒定，当速度为v时加速度为a1，最终以速度2v做匀速运动；若保持拉力的功率恒定，当速度为v时加速度为a2，最终也以2v做匀速运动，则（）A.两种情况中，金属棒ab都是从静止开始做加速度减小的加速度运动，直到匀速B.两种情况中，金属棒最终受到的拉力一样大C.a2＝2a1D.a2＝3a19、速度相同的一束粒子（不计重力）经过速度选择器后射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（）A.速度选择器的P1极板带负电B.这束带电粒子带正电C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于D.若粒子在磁场中运动半径越大，则该粒子的比荷越大10、如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象；直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象．如果将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么有()A.R接到a电源上，电源的效率较高B.R接到b电源上，电源的输出功率较小C.R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低D.R接到b电源上，电阻发热功率和电源的效率都较高三、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）李明同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2阻值。实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V(量程为1.5V，内阻很大)，电阻箱R（0～99．99Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。（1）先测电阻R1的阻值。请将李明同学的操作补充完整：闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出示数r和对应电压表的示数U1，保持电阻箱示数不变，_________________________，读出电压表的示数U2。则电阻R1的表达式为R1=_______________。（2）李明同学已经测得电阻R1=4.5Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值。该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图所示的图线，则电源电动势E=__________V，电阻R2=_______Ω12．（12分）某同学用游标卡尺测量电阻元件的长度为L，用螺旋测微器测量金属丝直径d。(1)电阻元件长L为______，金属丝的直径d为______；(2)选用“×10”倍率的电阻挡估测元件电阻，发现多用表指针偏转过大，因此需选择倍率的电阻挡______（填：“×1”或“×100”）。并先进行______再进行测量，之后多用表的示数如图所示，测量结果为R=______。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】直导线中通有向上的电流，根据安培定则，知通过线框的磁场方向垂直纸面向里，当导线框abcd向右运动时，磁感应强度在减小，根据楞次定律，可知产生的感应电流的方向为顺时针方向，根据左手定则可知，cd边所受安培力方向水平向右，D正确，ABC错误。故选D。2、C【解析】在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量：，故选项C正确，选项ABD错误【点睛】本题关键记住磁通量的计算公式Φ=BS，在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量Φ=BS，当线圈与磁场成θ角时，磁通量3、B【解析】国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，故B正确4、D【解析】设绳子和墙面夹角为θ，对小球进行受析：把绳子的拉力T和墙对球的弹力为N合成F，由于物体是处于静止的，所以物体受力平衡，所以物体的重力等于合成F，即F=G，根据几何关系得出：，N=mgtanθ；所以轻绳对球的拉力大于墙对球的重力，轻绳对球的拉力大于墙对球的弹力，故ABC错误，D正确5、A【解析】做自由落体运动的物体，在第1s内下落的高度故选A。6、C【解析】奥斯特发现了电流的磁效应，选项A错误；安培通过实验测定了磁场对电流的作用力，选项B错误；库仑总结出了真空中的两静止点电荷间相互作用的规律，选项C正确；法拉第发现了电磁感应现象，楞次总结出了判断感应电流方向的规律，选项D错误；故选C.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、AD【解析】A中速度随时间没有发生变化，所以是匀速直线运动，故A正确；B中速度随时间在增加，所以不是匀速运动，故B错误；C中物体位置没有发生过变化，处于静止状态，故C错误；在s-t图像中斜率代表速度，而D中斜率没有发生变化，所以是匀速直线状态，故D正确；故选AD8、ABD【解析】A．两种情况中，金属棒ab运动过程中速度越来越大，安培力越来越大，根据牛顿第二定律可知加速度越来越小，最后匀速，所以两种情况都是从静止开始做加速度减小的加速度运动，直到匀速，故A正确；B．两种情况中，金属棒最终都是匀速运动，则受到的拉力有：，两种情况中，金属棒最终受到的拉力一样大，故B正确；CD．当拉力恒定，速度为v，加速度为a1时，根据牛顿第二定律有：解得：若保持拉力的功率恒定，速度为2v时，拉力为F，则有：P=F•2v得：则当速度为v时，拉力大小为：根据牛顿第二定律得：解得：所以有a2=3a1，故C错误，D正确。故选ABD。9、BC【解析】由图可知，粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，根据粒子向下偏转，即可知粒子所受的洛伦兹力方向向下，由左手定则可判断粒子的电性．粒子速度选择器中受到电场力和洛伦兹力两个作用，电场力不变，速度方向不变，可知洛伦兹力与电场力应平衡，由左手定则判断出洛伦兹力方向，由平衡条件即可确定出P1极板带什么电．粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得到半径表达式，根据半径公式分析半径越大时，粒子的质量和比荷的大小【详解】由图可知，带电粒子进入匀强磁场B2时向下偏转，所以粒子所受的洛伦兹力方向向下，根据左手定则判断得知该束粒子带正电．故B正确．在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力两个作用而做匀速直线运动，由左手定则可知，洛伦兹力方向竖直向上，则电场力方向向下，粒子带正电，电场强度方向向下，所以速度选择器的P1极板带正电．故A错误．粒子能通过狭缝，电场力与洛伦兹力平衡，则有：qvB1=qE，解得：v=E/B1．故C正确．粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：．可见，由于v是一定的，B不变，半径r越大，则q/m越小．故D错误．故选BC【点睛】本题关键要理解速度选择器的原理：电场力与洛伦兹力，粒子的速度一定．粒子在磁场中偏转时，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律则可得到半径10、BC【解析】ABC．由图象知：接a时，η＝50%，接b时，η＞50%(图中虚线长与纵截距的比值为效率)，在U－I图象中，面积表示功率，显然接a时功率大，故A错误，BC正确；D．当电阻R与电源组成闭合电路时，电阻R的U-I图线与电源的U-I图线的交点表示工作状态，交点的纵坐标表示电压，横坐标表示电流，由图可知，接b时，工作状态下的电流与电压的乘积较小，所以接b时，电阻的热功率小，故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.将S2切换到b②.③.1.25④.1.5【解析】(1)[1]由题意可知，本实验中没有给出电流表，故应是电压表与电阻箱求电源电动势和内电阻的；实验中应充分利用电阻值及串并联电路的规律得出表达式；为了多测数据，应再将S2切换到b；[2]由欧姆定律可知而电路电流相等，联立解得(2)[3]根据有比照直线方程y=kx+b，有截距所以[4]斜率又已测出R1=4.8Ω，求得12、①.11.050②.4.700③.④.欧姆调零⑤.30.0【解析】(1)[1]电阻元件长L为11cm+0.05mm×10=11.050cm；[2]金属丝的直径d为4.5mm+0.01mm×20.0=4.700mm；(2)[3][4][5]选用×10”倍率的电阻挡估测元件电阻，发现多用表指针偏转过大，说明倍率档选择过高，因此需选择倍率的电阻挡×1，并先进行欧姆调零再进行测量，之后多用表的示数如图所示，测量结果为R=30.0。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＝