2023-2024学年上海外国语大学附中高二物理第一学期期末考试模拟试题含解析

2023-2024学年上海外国语大学附中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、通过电阻R的电流强度为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流强度为2I，则在时间t内产生的热量为（）A.2Q B.4QC.6Q D.8Q2、如图所示，某一用同一材料制成的导体的形状为长方体，其长、宽、高之比为a：b：c=5：3：2。在此导体的上、下、左、右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4。电流通过1、2接线柱时导体的电阻为R1，电流通过3、4接线柱时导体的电阻为R2，则R1：R2等于（）A.5：2 B.2：5C.25：4 D.4：253、智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生，它是能直接给移动设备充电的储能装置。充电宝的转化率是指电源放电总量占电源容量的比值，一般在0.60−0.70之间（包括移动电源和被充电池的线路板、接头和连线的损耗）。如图为某一款移动充电宝，其参数见下表，下列说法正确的是（）容量20000mAh兼容性所有智能手机边充边放否保护电路是输入DC：5V2AMAX输出DC：5V0.1A−2.5A尺寸56×82×22mm转换率0.60产品名称索扬SY10−200重量约430gA.给充电宝充电时将电能转化内能B.该充电宝最多能储存能量为3.6×105JC.该充电宝电量从零到完全充满电的时间约为2hD.该充电宝给电量为零、容量为3000mAh的手机充电，理论上能充满6次4、如图所示，三根长直导线垂直于纸面放置通以大小相同，方向如图的电流，ac⊥bd，且ab=ad=ac，则a点处磁感应强度B的方向为（）A.垂直于纸面向外B.垂直于纸面向里C.沿纸面由a向dD.沿纸面由a向c5、下列表述正确的是A.一小段通电直导线在某处不受磁场的作用力，则该处的磁感应强度一定为零B.在磁场中，磁感应强度B与F成正比，与L成反比C.和对所有的电场均成立D.只对匀强电场成立6、如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成θ角(0<θ<π)以速率v发射一个带正电的粒子(重力不计)．则下列说法正确的是()A.若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短B.若v一定，θ越大，则粒子在离开磁场位置距O点越远C.若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大D.若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短二、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、如图，A、B为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈（自感系数较大；直流电阻不计），E为电源，S为开关。下列说法正确的是（）A.闭合开关稳定后，A、B一样亮B.闭合开关的瞬间，A、B同时亮，但A很快又熄灭C.闭合开关稳定后，断开开关，A闪亮后又熄灭D.闭合开关稳定后，断开开关，A、B立即同时熄灭8、如图所示，边长为L、匝数为N、电阻不计的正方形线圈abcd，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO′以角速度ω匀速转动，轴OO′'垂直于磁感线，制成一台交流发电机，它与理想变压器的原线圈连接，变压器原、副线圈的匝数之比为1∶2，二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大，从正方形线圈处于图示位置开始计时，下列判断正确的是()A.交流发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBωL2cosωtB.变压器的输入功率与输出功率之比为2∶1C.电压表V示数为NBωL2D.若将滑动变阻器的滑片向下滑动，电流表和电压表示数均变小9、在同一平面内有①、②、③三根等间距平行放置的长直导线，通入的电流强度分别为1A、2A、1A，②中的电流方向为c→d且受到安培力的合力方向水平向右，则A.①的电流方向为a→b B.①受到安培力的合力方向水平向右C.③的电流方向为e→f D.③受到安培力的合力方向水平向左10、如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路．虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场．方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是()A.感应电流方向先逆时针，后顺时针B.CD段直线始终不受安培力C.感应电动势的最大值E＝BavD.感应电动势平均值E＝πBav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）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。12．（12分）如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线框与导线处于同一平面内，让线框向右平动，线圈产生感应电流的方向是_____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】根据公式可得：当通过电阻R的电流强度为I时，在t时间内产生的热量为，当若电阻为2R，电流强度为2I，则在时间t内产生的热量为，故D正确，A、B、C错误；故选D【点睛】关键是正确掌握焦耳定律公式2、D【解析】根据电阻定律当在1、2两端加上恒定电压时在在3、4两端加上恒定的电压时所以故D正确，ABC错误。故选D3、B【解析】A．充电宝充电时将电能转化为化学能，不是内能，选项A错误；B．该充电宝的容量为该电池的电动势为5V，所以充电宝储存的能量选项B正确；C．以2A的电流为用电器供电则供电时间故C错误；D．由于充电宝的转化率是0.6，所以可以释放的电能为给容量为3000mAh的手机充电的次数选项D错误。故选B。4、C【解析】直导线b在a点产生磁场与直导线d在a点产生磁场方向相反，大小相等．则合磁场为零；而直导线c在a点产生磁场，方向从b指向d，即为沿纸面由a指向d，故选C5、D【解析】根据公式，一小段通电直导线在某处不受磁场力，该处磁感应强度B不一定为零，可能是为零，故A错误；磁感应强度是采用比值法定义的，B大小与F、IL无关，B由磁场本身决定，故B错误；只使用与点电荷形成的电场，故C错误；为匀强电场中得出的场强与电势差的关系式，只适用于匀强电场，故D正确．所以D正确，ABC错误6、A【解析】AD．如图所示，画出粒子在磁场中运动的轨迹由几何关系得：轨迹对应的圆心角，粒子在磁场中运动的时间则得知：若v一定，越大，时间t越短；若一定，运动时间一定A正确，D错误；B．根据洛伦兹力提供向心力得圆周运动半径，对应的弦长为则若是锐角，越大，AO越大。若是钝角，越大，AO越小。B错误。C．做匀速圆周运动的角速度可知其大小与速度v无关，C错误。故选A。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、BC【解析】AB．刚闭合S的瞬间，电源的电压同时加到两灯上，由于L的自感作用，L瞬间相当于断路，所以电流通过两灯，两灯同时亮．随着电流的逐渐稳定，L将A灯短路，所以A灯很快熄灭，B灯变得更亮，故A错误，B正确；CD．闭合S待电路达到稳定后，再将S断开，B灯立即熄灭，而L与A灯组成闭合回路，线圈产生自感电动势，相当于电源，A灯闪亮一下而后熄灭，故C正确，D错误。故选BC。8、AC【解析】A．从垂直于中性面时开始时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBL2ωcosωt故A正确；B．变压器的输入与输出功率之比为1：1，故B错误；C．交流电在一个周期内有半个周期通过二极管，次级交流电压的最大值等于U2m=2NBωL2根据电流的热效应可得解得U=NBωL2故C正确；D．当P位置向下移动，R增大，根据理想变压器的变压原理知输出电压即电压表V的示数不变，电阻消耗的功率变小，故电流表示数变小，故D错误。故选AC9、CD【解析】根据右手螺旋定则可确定电流周围的磁场方向，再根据左手定则可确定电流方向，即可求解.【详解】由题，②的电流方向为c→d且受到安培力的合力方向水平向右，则②所在处的磁场的方向向里．由于①③中电流的大小是相等的，所以如二者电流的方向相同，则它们在②处的磁场的和必定等于0，所以①③中电流的方向必须相反，且它们在②处的磁场的方向都向里．由安培定则可知，①中电流的方向向上，即从b向a；③中电流的方向向下，为e到f．故A错误，C正确；②和③中电流的方向都向下，在①处产生的磁场的方向都向里，根据左手定则可知，①受到安培力的合力方向水平向左．故B错误；根据安培定则，①在③处产生的磁场的方向向里，②在③处产生的磁场的方向向外；由于②到③的距离比①到③的距离小，而且②的电流比较大，所以③的磁场的方向向外．由左手定则可知，③受到安培力的合力方向水平向左．故D正确．故选CD【点睛】考查右手螺旋定则、左手定则等规律，形成同向电流相互吸引，异向电流相互排斥的结论，便于以后解题应用.10、CD【解析】根据楞次定律判断感应电流的方向，结合左手定则判断CD段导线所受的安培力，当半圆形线框进入一半时，有效的切割长度最大，感应电动势最大，根据切割产生的感应电动势公式求出感应电动势的最大值，根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势的平均值；【详解】A、在进入磁场的过程中，通过闭合电路的磁通量一直增大，根据楞次定律和右手安培定则可知感应电流的方向为逆时针方向，感应电流的方向不变，故A错误；B、在进入磁场的过程中，根据楞次定律知，CD上的电流方向为D指向C，根据左手定则知，CD直导线受到向下的安培力，故B错误；C、当半圆形线框进入一半时，有效的切割长度最大，感应电动势最大，则感应电动势的最大值，故C正确；D、线框进入磁场的时间，根据法拉第电磁感应定律知,感应电动势平均值，故D正确；故选CD【点睛】关键知道感应电动势公式只能来计算平均值；利用感应电动势公式计算时，应是等效长度，即垂直切割磁感线的长度三、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、①.29.8②.1.125（1.123~1.127均可）【解析】（1）[1]游标卡尺的精度为，读数为。（2）[2]螺旋测微器的精度为，读数为。12、顺时针方向【解析】电流的方向向上，由安培定则可知线框所在处的磁场的方向垂直于纸面向里，当线框向右运动时磁场减小，则穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可知，线框内产生的感应电流沿顺时针方向四、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，根