2023年南京师范大学附属中学物理高二上期末达标检测模拟试题含解析

2023年南京师范大学附属中学物理高二上期末达标检测模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、下列粒子从静止状态经过电压为U的电场加速后，速度最大的是A.质子 B.氘核C.α粒子 D.钠离子（Na+）2、某匀强电场的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点，A、B两点的电场强度的大小分别为EA、EB，则EA、EB的大小关系是（）A.EA>EB B.EA<EBC.EA=EB D.无法确定3、发电厂的输出电压为U1，发电厂至用户间输电导线的总电阻为R，通过导线的电流为I，用户得到的电压为U2，则下列输电导线上损耗功率的表达式中错误的是A. B.C. D.4、一台直流电动机，其线圈的电阻值为0.5Ω。当电动机两端所加电压为8V时，电动机正常工作，通过线圈的电流是2A。由此可知（）A.电动机消耗的电功率为72WB.电动机输出的机械功率为12WC.电动机线圈的发热功率为2WD.电动机的工作效率为50%5、关于电场和磁场，下列说法正确的是A.二者都是客观存在的物质，都对放入其中的静电荷有力的作用B.电场强度与磁感应强度均采用比值定义法，二者均为矢量C.电场的方向与正电荷所受电场力方向相同，磁场的方向与通电导线所受安培力方向相同D.电场线与磁感线是为了形象描述电场与磁场而引入的假想曲线，并且都是闭合曲线6、关于洛伦兹力，以下说法正确的是（）A.带电粒子运动时不受洛伦兹力作用，则该处的磁感强度为零B.磁感强度、洛伦兹力、粒子的速度三者之间一定两两垂直C.洛伦兹力不会改变运动电荷的速度D.洛伦兹力对运动电荷一定不做功二、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、图示是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差UCD，下列说法正确的是（该元件正常工作时，磁场必须垂直工作面）（）A.I越大，电势差UCD越小B.若霍尔元件的自由电荷是自由电子，则C侧的电势低于D侧的电势C.在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平D.其他条件不变，仅增大匀强磁场的磁感应强度时，电势差UCD变大8、一根长为0.2m、电流为2A的通电导线，放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，受到磁场力的大小可能是()A.0.4N B.0.2NC.0.1N D.0N9、有两个相同灵敏电流计,允许通过的电流最大值为Ig=1mA，表头内阻为Rg=50Ω,若改装成一个量程为0-3V的电压表和一个量程为0-0.6A的电流表,应给它们分别()A.串联一个550Ω的电阻改装成电压表B.串联一个2950Ω的电阻改装成电压表C.并联一个0.083Ω的电阻改装成电流表D.并联一个0.017Ω的电阻改装成电流表10、如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置。闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一个条件，下列说法正确的是A.增大R1的阻值，油滴向上运动 B.增大R2的阻值，油滴向上运动C.增大两板间的距离，油滴静止 D.断开开关S，油滴向下运动三、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）用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中，被测电源是两节干电池串联的电池组．可供选择的实验器材如下：A．电流表，量程0～0.6A～3AB．电流表，量程0～100μA～100mAC．电压表，量程0～3V～15VD．滑动变阻器，0～1000Ω，0.1AE．滑动变阻器，0～20Ω，2AF．电键一个，导线若干(1)为了尽量得到较好效果，电流表应选____________________，量程应选____________________，电压表量程应选____________________，滑动变阻器应选________________(2)如图有甲、乙两个可供选择的电路，应选____________电路进行实验．实验中误差是由于__________表的读数比实验值偏____________(选填“大”或“小”)12．（12分）某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：A．被测干电池一节B．电流表：量程0~0.6A，内阻为0.1ΩC．电流表：量程0~3A，内阻约为0.02ΩD．电压表：量程0~3V，内阻约为15kΩE．滑动变阻器：0~30Ω，最大允许通过电流为2AF．滑动变阻器：0~2kΩ，最大允许通过电流为1AG．导线若干，开关（1）为了尽量得到较准确的实验结果和方便操作，我们选择了图甲所示的电路进行实验，电流表应选________。（填器材前面的字母序号，如A、B、C等）。（2）某同学根据记录的数据画出U-I图线如图乙所示。根据图乙中所画的图线可得出干电池的电动势E=____V，内阻r=____Ω。(结果均保留两位有效数字)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】设粒子的电量为q，质量为m，粒子从静止状态经过电压为U的电场加速过程，电场力做功为W=qU，则由动能定理得qU=，得到v=，在题中四个粒子中质子的比荷最大，速度也最大，故选A2、C【解析】由图中电场线的分布可知，该电场为匀强电场，各点场强都相等；A．EA>EB，与结论不相符，选项A错误；B．EA<EB，与结论不相符，选项B错误；C．EA=EB，与结论相符，选项C正确；D．无法确定，与结论不相符，选项D错误；故选C.3、C【解析】升压变压器的输出电压为U1，降压变压器的输入电压为U2，则输电线上的电压损失△U=U1-U2，输电线上损失的功率为P损=△UI=I（U1-U2）或P损=△UI=．故AD正确，因为输电线上的电流为I，则输电线上损失的功P损=I2R．故B正确，C错误．故选C【点睛】解决本题的关键知道损失的功率的各种表达形式：P损=I2R=△UI=I（U1-U2）或P损=△UI=△U2/R=(U1−U2)2/R4、C【解析】A．电动机消耗的电功率故A错误；C．电动机线圈的发热功率故C正确；B．电动机输出的机械功率故B错误；D．电动机的工作效率故D错误。故选C。5、B【解析】A．二者都是客观存在的物质，磁场对运动电荷可产生力的作用，对静电荷没有力的作用，选项A错误；B．电场强度E与磁感应强度B均采用比值定义法，二者均为矢量，选项B正确；C．磁场的方向与安培力方向垂直，与小磁针N极的受力方向相同，选项C错误；D．电场线不闭合，选项D错误。故选B。6、D【解析】AB．洛伦兹力表达式：为磁感应强度为与速度的夹角，所以磁感强度、洛伦兹力、粒子的速度三者之间不一定两两垂直，当时，，但是磁感应强度可以不为零，AB错误；CD．根据左手定则可知洛伦兹力始终与速度垂直不做功，不会改变速度的大小，会一直改变速度的方向，C错误，D正确。故选D。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】在霍尔元件中，移动的是自由电子，根据左手定则判断出电子所受洛伦兹力方向，从而知道两侧面所带电荷的电性，即可知道C、D两侧面会形成电势差的正负，CD间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，根据平衡推导出电势差与什么因素有关；【详解】A、根据CD间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，有，，则，n由材料决定，故与材料有关，还与厚度c成反比，与宽b无关，同时还与磁场B与电流I成正比，故A错误，D正确；B、根据左手定则，电子向C侧面偏转，C表面带负电，D表面带正电，所以D表面的电势高，则，故B正确C、在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，应将元件的工作面保持竖直，让磁场垂直通过，故C错误【点睛】解决本题的关键知道霍尔元件中移动的是自由电子，以及自由电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡8、BCD【解析】当通电导线与磁场垂直时，导线所受的磁场力最大，为Fmax=BIL=0.5×2×0.2N=0.2N当导线与磁场平行时，导线所受磁场力最小为零。则导线所受磁场力的范围为0-0.2NA.0.4N与分析不符，故A错误。B.0.2N与分析相符，故B正确。C.0.1N与分析相符，故C正确。D.0N与分析相符，故D正确。9、BC【解析】AB．把灵敏电流表改装成3V的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值：，A错误B正确；CD．把灵敏电流计改装成0.6A的电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值：，C正确D错误；故选BC。10、AD【解析】A．电路稳定时，电容器的电压等于可变电阻的电压，当增大的阻值，导致总电流减小，则外电压增大，因此电容器的电压增大，板间场强增强，油滴将向上运动，故A正确；B．电路稳定时，当增大的阻值，不改变电路中的电流，因此电容器的电压不变，板间场强不变，油滴将不运动，故B错误；C．增大两板间的距离，因电容器的电压不变，则电场强度减小，导致油滴向下运动，故C错误；D．断开开关S，电容器放电，板间场强逐渐减小，油滴将向下运动，故D正确；故选AD。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.A②.0～06A③.0～3V④.E⑤.乙⑥.电流⑦.小【解析】(1)一般干电池允许通过的最大电流为0.5A，故电流表应该选A，其量程应该选；两节干电池串联后的电动势为3.0V，故电压表量程应该选；滑动变阻器的最大阻值只需要比电池组的内阻大几倍即可，故选择E；(2)应该选乙电路，电流表的内阻和滑动变阻器的阻值相差不大，其分压作用不可忽略，而电压表的内阻相对滑动变阻器的阻值来讲大很多，其分流作用可以忽略，故选择乙电路；实验中电压表的示数是路端电压，电流表的示数比干路中的电流略小，所以实验中的误差是由于电流表的读数比实际值偏小所造成的12、①.B②.1.5③.0.90【解析】(1)[1]电源内阻较小，为了准确测量内阻，选择已知内阻的电流表B；(2)[2][3]U-I图线与纵坐标交点表示电动势，由图可知，电动势为内阻为解得四、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＝