2023-2024学年上海市卢湾高中物理高二上期末经典模拟试题含解析

2023-2024学年上海市卢湾高中物理高二上期末经典模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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，半径相同的两个金属球A、B带有相等的电荷量（可视为点电荷），相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小是F。今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开。这时，A、B两球之间的相互作用力的大小是（）A. B.C. D.2、如图，半径相同的两个金属球A、B带有相等的电荷量（可视为点电荷），相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小是F。今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开。这时，A、B两球之间的相互作用力的大小是（）A B.C. D.3、如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上．当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc．已知bc边的长度为l．下列判断正确的是（）A.Ua＞Uc，金属框中无电流B.Ub＞Uc，金属框中电流方向沿a﹣b﹣c﹣aC.Ubc=﹣Bl2ω，金属框中无电流D.Ubc=Bl2ω，金属框中电流方向沿a﹣c﹣b﹣a4、如图所示，三块相同蹄形磁铁a、b、c并列放置在水平桌面上。导体棒用图中1、2轻而柔软的细导线悬挂起来，它们与导体棒和电源构成回路（电源没有在图中画出），导线1、2接在直流电源的两端，认为导体棒所在位置附近为匀强磁场。接通电源后，导体棒偏离竖直方向，位置如图中所示。依次撤去磁铁b、c，看到导体棒的摆动幅度逐渐减小。根据该实验的操作，下列说法正确的是（）A.导线1接在直流电源的负极，导线2接在直流电源的正极B.磁场越强，导体棒受到的安培力越大C.电流越大，导体棒受到的安培力越大D.导体棒在磁场中的长度越长，导体棒受到安培力越大5、质量为2kg的质点在xOy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是（）A.质点的初速度为3m/sB.质点所受的合外力为3NC.2s末质点速度大小为10m/sD.2s内质点的位移大小为17m6、如图所示，质量为、长度为的金属棒两端由等长的轻质细线水平悬挂在、点，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为；棒中通以某一方向的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为，重力加速度为．则（）A.金属棒中的电流方向由指向B.金属棒所受安培力的方向垂直于平面向上C.金属棒中的电流大小为D.每条悬线所受拉力大小为二、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、(多选)氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子．已知基态的氦离子能量为E1＝－54.4eV，氦离子能级的示意图如图所示．在具有下列能量的粒子中，能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是()A.54.4eV(光子) B.50.4eV(光子)C.48.4eV(电子) D.42.8eV(光子)8、两个半径相同的金属小球（视为点电荷），带电荷量之比为1：7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的（）A. B.C.倍 D.倍9、如图所示是由电荷量分别为和的两个点电荷组成的一个电荷系统，其中A、B是两点电荷所在位置，N、P、Q是AB连线上的三点，N点的电场强度为零．若规定无限远处的电势为零，则下列说法正确的是（）A.图中左侧A点为的点电荷B.N点的电势大于零C.P点电势高于Q点电势D.P点场强大于Q点场强10、如图所示为用理想变压器连接的电路，原线圈接在u=311sin100πt（V）的交流电源上，R为定值电阻，电流表为理想电表。起初开关S处于断开状态，下列说法中正确的是A.当开关S闭合后，电流表示数变大B.流过R的电流的频率为100HzC.若S闭合后灯发光，在保持输送电压不变而减小电源频率时灯更亮D.若S闭合后灯发光，则增大线圈的电感L可使灯更亮三、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）(1)读出下图中游标卡尺和螺旋测微器读数，游标卡尺的读数为_________mm.；螺旋测微器的读数为_________mm.(2)如图所示，a、b、c、d、e是滑动变阻器上间距相同的五个位置（a、e为滑动变阻器的两个端点），某实验小组将滑动变阻器的滑片P分别置于a、b、c、d、x、e（x是d、e间某一位置）进行测量，把相应的电流表示数记录在下表中，经分析，发现滑动变阻器de间发生了断路。P的位置abcdxe电流表读数（A）1.200.600.400.301.20根据电路有关知识推断，滑片P位于x处的电流表示数的可能值为（）A．0.28AB．0.48AC．0.58AD．0.78A12．（12分）某同学用伏安法测量导体的电阻率，现有量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表和量程为0.6A、内阻约为0.1Ω的电流表．采用分压电路接线，待测电阻丝Rx阻值约为5Ω（1）图甲是未完成的实物连线图，图中a为待测导体右端接线柱，b为电流表正极接线柱，c为滑动变阻器左上端接线柱，d为滑动变阻器左下端接线柱．则导线①应连接______（选填a或b）．导线②应连接______（选填c或d）（2）正确接线后，实验测得的数据如下表，请在图乙中作出U-I图线（）U/V0.300.400.801.101.20160I/A0.070.090.180.220.270.35（3）用作图法求得Rx的阻值为______Ω（结果保留两位有效数字）（4）某次用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图丙所示，金属丝的直径d=______mm．测出金属丝长度，则可求出该金属丝的电阻率四、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】A、B两球相互吸引，则两球带异种电荷，设A带有电荷量为Q，B带有电荷量为-Q，相隔一定距离r，两球之间相互吸引力的大小是第三个不带电的金属小球与A球接触后移开，第三个球与A球的带电量都为，第三个球与B球接触后移开，第三个球与B球的带电量都为A、B两球之间的相互作用力的大小故选A。2、A【解析】A、B两球相互吸引，则两球带异种电荷，设A带有电荷量为Q，B带有电荷量为-Q，相隔一定距离r，两球之间相互吸引力的大小是第三个不带电的金属小球与A球接触后移开，第三个球与A球的带电量都为，第三个球与B球接触后移开，第三个球与B球的带电量都为A、B两球之间的相互作用力的大小故选A。3、C【解析】因为当金属框绕轴转运时，穿过线圈abc的磁通量始终为0，故线圈中无感应电流产生，选项BD错误；但对于bc与ac边而言，由于bc边切割磁感线，故bc边会产生感应电动势，由右手定则可知，c点的电势要大于b点的电势，故Ubc是负值，且大小等于Bl×=Bl2ω，故选项C正确；对于导体ac而言，由右手定则可知，c点的电势大于a点的电势，故选项A错误，所以选项C是正确的考点：导合格切割磁感线产生感应电动势【名师点睛】该题既可以通过法拉第电磁感应定律得出线圈abc的感应电流情况，又可以通过对bc边和ac边的研究，看它们切割磁感线时产生感应电动势的大小，判断导线端点的电势大小情况4、D【解析】A．由图可知，导体棒向外偏，即受到的安培力向外，磁场方向向下，由左手定则可知，导线1接在直流电源的正极，导线2接在直流电源的负极，故A错误；BCD．依次撤去磁铁b、c，所以导体棒在磁场中长度越短，导体棒的摆动幅度逐渐减小即安培力越小，反之，导体棒在磁场中的长度越长，导体棒受到安培力越大，故BC错误，D正确。故选D。5、B【解析】A．由图可知，质点x轴方向初速度为vx=3m/s，y轴方向初速度因此质点的初速度为：故A错误；B．在y轴方向做匀速直线运动，外力为零，因此质点所受的合外力大小等于x轴方向的力的大小，即：故B正确；C．2s末质点在x方向的速度为6m/s，在y方向上的速度为4m/s，则合速度大小为选项C错误；D．2s末质点在x方向的位移为在y方向上的位移为8m，则合位移大小为选项故D错误。故选B。6、C【解析】A：根据左手定则，可以知道金属棒中的电流方向由指向，故A项错误B：金属棒所受安培力的方向垂直于和磁场方向水平向右，与平面不垂直，故B项错误C：对金属棒受力分析如图：则，得，故C选项是正确的D：由受力分析可以知道，，得，故D项错误所以选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、AC【解析】根据玻尔理论，能级间发生跃迁吸收或辐射的光子能量等于两能级间的能级差【详解】由玻尔理论知，基态的氦离子要实现跃迁，入射光子的能量（光子能量不可分）应该等于氦离子在某激发态与基态的能量差，因此只有能量恰好等于两能级差的光子才能被氦离子吸收；而实物粒子（如电子）只要能量不小于两能级差，均可能被吸收．氦离子在图示的各激发态与基态的能量差为：△E1=E∞-E1=0-（-54.4eV）=54.4eV△E2=E4-E1=-3.4eV-（54.4eV）=51.0eV△E3=E3-E1=-6.0eV-（-54.4eV）=48.4eV△E4=E2-E1=-13.6eV-（54.4eV）=40.8eV可见，50.4eV和42.8eV的光子不能被基态氦离子吸收而发生跃迁．故AC正确，BD错误；故选AC8、CD【解析】根据库仑定律得如果两金属球带同种电荷，根据库仑定律得解得D正确；如果两金属球带异种电荷，根据库仑定律解得C正确。故选CD。9、BC【解析】A．根据电场线的疏密可知图中右侧电场线比较密集，故图中右侧B点为+6q的点电荷，故A错误；B．由于N点的电场强度为零，和的两个点电荷在N点左侧产生的区域电场线方向是朝左的，因此N点的电势大于零，故B正确；C．N点的电场强度为零，N点右侧的区域电场线方向是向右的，顺着电场线方向电势降低，则知P点电势高于Q点电势，故C正确；D．P、Q两点所在的区域，沿电场线方向逐渐变密，因此P点的场强小于Q的场强，D错误。故选BC。10、AC【解析】A．当开关S闭合后，灯泡与线圈串联后再与电阻R并联，所以总电阻变小，副线圈中电流变大，所原线圈电流与变大，即电流表示数变大，故A正确；B．由公式可得故B错误；C．由公式可知，减小电源频率时，感抗减小，灯泡更亮，故C正确；D．由公式可知，增大线圈的电感L，感抗增大，灯泡变暗，故D错误。故选AC。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、①.11.4②.0.920（0.919-0.921均给分）③.AD【解析】(1)[1]游标卡尺的读数为：；[2]螺旋测微器的读数为：(2)[3]若是x在断路位置的下方，则是变阻器下方部分被接入电路，且总电阻大于滑片接d位置时的电阻，电流就比滑片接d点时的电流要小，所以电流表示数可能是小于0.30A；若是x在断路位置的上方，则变阻器是xe部分被接入电路，此时电路中的总电阻应该小于滑片接b点时的电阻，所以电路中的电流应该大于滑片接b点时的电流，即大于0.60A，但是要小于滑片接a点或接e点时的电流，因为接a点和e点时变阻器接入电路中的电阻为零，AD正确，BC错误。故选AD。12、①.a②.d③.④.4.5~4.8⑤.0.715~0.717【解析】（1）[1][2]由题意可知，本实验采用分压接法，故导线②要与d接通；由于电流表内阻与待测电阻阻值接近，因此只能采用电流表外接法，以减小实验误差；故导线①应接a；（2）根据表中的数据作出的U-I图如下图所示：（3）[3]根据U-I图象的斜率表示电阻，则有：Ω（4.5~4.8Ω）（4）[4]由图示螺旋测微器可知，其