2023-2024学年江苏省南师附中高二物理第一学期期末经典模拟试题含解析

2023-2024学年江苏省南师附中高二物理第一学期期末经典模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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，在水平向右的匀强磁场中，有一通电直导线，电流方向垂直纸面向里，则直导线所受的安培力方向是A.竖直向下B.竖直向上C.水平向左D.水平向右2、在国际单位制中，电荷量的单位是A.安培 B.库仑C.伏特 D.特斯拉3、关于近代物理，下列说法正确的是（）A.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短B.α粒子散射实验证明了原子的核式结构C.α、β、γ射线比较，α射线的穿透能力最强D.光电效应现象揭示了光的波动性4、如图，一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放置一个电荷量为的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离为2r。下列说法正确的是A.金属球在静电平衡后左侧带负电，右侧带正电B.感应电荷在球心激发的电场强度大小等于C.感应电荷在球心激发的电场强度大小等于0D.如果用导线的一端接触球的左侧，另一端接触球的右侧，导线会将球两侧的电荷中和5、如图，通有恒定电流的直导线右侧有一矩形线圈abcd，导线与线圈共面．如果线圈运动时不产生感应电流，线圈可能的运动是()A.向上平移 B.向右平移C.向左平移 D.以ab为轴转动6、如图所示，是一个说明示波管工作原理的示意图，电子经过电压U1加速后以速度v0垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h，两平行板的距离为d，电势差为U2，板长为L，为了提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量)可采用的方法是()A.增大两板间的电势差U2B.尽可能使板长L短些C.尽可能使板间距离d小一些D.使加速电压U1升高一些二、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、一束粒子流由左端平行于极板P1射入质谱仪，沿着直线通过电磁场复合区后，并从狭缝S0进入匀强磁场B2，在磁场B2中分为如图所示的三束，则下列相关说法中正确的是（）A.速度选择器的P1极板带正电B.粒子1带正电C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于D.粒子2和3的比荷对比，粒子2的比荷的绝对值最小8、如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=100，线圈面积S=200cm2，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的阻值，把线圈放入一方向垂直线圈平面的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．下列说法中正确的是（）A.线圈中的感应电流方向为顺时针方向B.电阻R两端的电压随时间均匀增大C.线圈电阻r消耗的功率为4×10-4WD.前4s内通过R的电荷量为8×10-2C9、如图，两块正对平行金属板M、N与电池相连，N板接地，在与两板等距离的P点固定一个带负电的点电荷，如果M板向下平移一小段距离，则A.点电荷受到的电场力变大 B.M板的带电荷量增加C.P点的电势不变 D.点电荷在P点具有的电势能增大10、如图所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd.则A.若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→dB.若线圈竖直向下平动，无感应电流产生C.当线圈以ab边为轴转动时（小于90°），其中感应电流方向是a→b→c→dD.当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是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）某同学用图示电路测绘“3.8V，2W”小灯泡的电流I随电压U变化的图像。除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：电流表：A1（量程100mA，内阻约2Ω）；A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω）；电压表：V1（量程5V，内阻约5kΩ）；V2（量程15V，内阻约15kΩ）；滑动变阻器：R1（阻值范围0～10Ω）；R2（阻值范围0～2kΩ）；电源：E1（电动势为1.5V，内阻约为0.2Ω）；E2（电动势为4V，内阻约为0.04Ω）；（1）为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表________，电压表________。滑动变阻器________，电源________；（填器材的符号）（2）根据实验数据，描绘出I-U的图像数据如图所示，由图像可知，当所加电压为4.0V时，灯丝电阻为________Ω，灯泡消耗的电功率为_________W。（3）若此实验中测量电压、电流数据时，同时记录了滑动变阻器滑动头P从左往右滑动的不同距离x，下列最符合实验中测量电压U与滑动头P从左往右滑动的距离x的关系的是_____.12．（12分）在方向水平向右，电场强度大小E=2.0×104N/C的匀强电场中，沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离d=0.10m．则A、B两点的电势差UAB=__________V；将一个电荷量Q=2×10-3C的正点电荷从A点移到B点的过程中，电场力所做的功W=__________J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、A【解析】根据左手定则：伸开左手，拇指与手掌垂直且共面，磁感线向里穿过手心，则手心朝左，四指指向电流方向，即四指向里，拇指指向安培力方向，即直导线所受的安培力方向是竖直向下，故选项A正确，B、C、D错误2、B【解析】电学中各个物理量都有自己的国际单位；电荷量的国际单位是库仑，简称库，符号为C【详解】电荷量的国际单位是库仑，简称库，符号为C．故B正确，ACD错误；故选B3、B【解析】A．放射性元素的半衰期与温度的变化无关，选项A错误；B．α粒子散射实验证明了原子的核式结构，选项B正确；C．α、β、γ射线比较，γ射线的穿透能力最强，选项C错误；D．光电效应现象揭示了光的粒子性，选项D错误；故选B。4、B【解析】A．由于静电感应，金属球的左侧带正电，右侧带负电，故A错误；BC．感应电荷的电场正好与点电荷的电场叠加，叠加后合场强为零，即感应电荷在金属球球心处激发的电场强度与点电荷在球心处产生的电场强度大小，方向相反，，方向向右，故B正确，C错误；D．整个导体是一个等势体，如果用导线的一端接触金属球的左侧，另一端接触金属球的右侧，金属球两侧仍然有感应电荷，不会被中和，故D错误。故选B。5、A【解析】导线中电流强度不变时，产生的磁场不变，线圈向上移动时，穿过线框的磁通量不变，故不可以产生感应电流，故A正确；线框向右运动时，线框中的磁感应强度减小，穿过线框的磁通量减小，可以产生感应电流，故B错误；线框向左运动时，线框中的磁感应强度增大，穿过线框的磁通量增大，可以产生感应电流，故C错误；线框以ab为轴转动，线框的磁通量发生变化，可以产生感应电流，故D错误．所以A正确，BCD错误6、C【解析】带电粒子加速时应满足带电粒子偏转时，由类平抛规律，应满足：解得联立以上各式可得则由公式可得，应使板长长一点，板间距d小一点，同时也可以使U1小一些，故C正确。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.三种粒子在正交的电磁场中做匀速直线运动，由力平衡得：qvB=qE，根据左手定则可知，若带电粒子带正电荷，洛伦兹力的方向向上，所以电场力的方向向下，选择器的P1极板带正电；若带电粒子带负电，洛伦兹力的方向向下，所以电场力方向向上，选择器的P1极板带正电．故选择器的P1极板一定是带正电．与带电粒子无关．故A正确；B.在磁场2中，磁场的方向向外，根据左手定则，正电荷受到的安培力的方向向下，将向下偏转；负电荷受到的安培力的方向向上，将向上偏转．所以1带负电．故B错误；C.能通过狭缝S0的带电粒子受到的电场力与洛伦兹力的大小相等，方向相反，即：qvB=qE，所以v=E/B1.故C错误；D.由，得，r与比荷成反比，粒子2的半径最大，所以粒子2的比荷q/m的绝对值最小．故D正确故选AD8、CD【解析】A．根据楞次定律可知，穿过线圈的磁通量增大，则线圈中的感应电流方向为逆时针方向，故A错误；B．由法拉第电磁感应定律：可得：感应电动势：平均电流：电阻R两端的电压U=0.02×4=0.08V即电阻R两端的电压不变，故B错误；C．线圈电阻消耗的功率：P=I2r=0.022×1=4×10-4W故C正确；D．前4s内通过的电荷量为：q=It=0.02×4=0.08C故D正确；故选CD。9、AB【解析】本题考查电容器的动态分析。【详解】A.由题分析得知，电容器的板间电压保持不变，将M板向下平移一小段距离，板间距离减小，由公式可知，板间场强增大，点电荷受到的电场力增大，故A正确；B.电容器的板间电压保持不变，将M板向下平移一小段距离，板间距离减小，电容器的电容C增大，根据可知，M板的带电量增加，故B正确；C.板间场强增大，P点与下板间的距离未变，则由，可知P点与下极板之间电势差增大，下极板电势为零，且P点的电势高于下极板的电势，则P点的电势升高，故C错误；D.该点电荷带负电，而P点电势升高，则点电荷在P点具有的电势能减小，故D错误。故选AB。10、BD【解析】A．若线圈向右平动，穿过线圈的磁通量向里减少，根据楞次定律可知，感应电流方向是a→d→c→b→a．故A错误。B．若线圈竖直向下平动，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生。故B正确。C．当线圈从图示位置以ab边为轴转动瞬时，穿过线圈的磁通量减少，根据楞次定律可知，感应电流方向为a→d→c→b→a．故C错误。D．当线圈向导线靠近时，穿过线圈的磁通量向里增大，根据楞次定律可知，产生感应电流为a→b→c→d，故D正确。故选BD。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、①.②.③.④.⑤.8.0⑥.2.0⑦.B【解析】(1)[1]因小灯泡的额定电流为，故选择。[2]因小灯泡的额定电压为3.8V，故电压表选择；[3]因滑动变阻器采用的时分压式接法，选择可小灯泡两端电压接近线性变化，调节方便，故选择。[4]因小灯泡的额定电压为3.8V，故电源选择。(2)[5][6](3)[7]滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器滑动头P从左往右滑动时，小灯泡两端电压逐渐增大，因小灯泡的电阻和滑动变阻器的最大电阻接近，故小灯泡两端电压接近线性变化，故B正确，ACD错误。故选择B选项。12、①.2×103V；②.4J【解析】AB两点的电势差为：UAB＝Ed＝2×104×0.1V＝2000V；电场力做功为：W＝QUAB＝2×10−3×2000J=4J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＝1Ω时