2023年上海市普通中学三校联考高二物理第一学期期末联考模拟试题含解析

2023年上海市普通中学三校联考高二物理第一学期期末联考模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，两根绝缘轻绳将两个大小和材料均相同的带正电小球(可视为质点)系于同一点，A球靠在绝缘墙壁上，B球保持静止状态．两球所带电荷量分别为qA=2q和qB=4q．现将B球与A球接触后再次释放，稳定后两球均静止，下列说法中正确的是（）A.B球的电荷量不变B.轻绳对B球的拉力变大C.A、B两球间库仑力减小D.A、B两球间距离与原来两球间距离的比值为2、如图所示，将光滑斜面上的物体的重力mg分解为、两个力，下列结论正确的是A.力、二个力的作用效果跟重力mg的作用效果相同B.物体受mg、N、、四个力作用C.物体受N、、三个力作用D.是物体对斜面的正压力3、如图所示，真空中A、B两个点电荷的电荷量分别为+Q和+q，放在光滑绝缘水平面上，A、B之间用绝缘的轻弹簧连接．当系统平衡时，弹簧的伸长量为x0．若弹簧发生的均是弹性形变，则（）A.保持Q不变，将q变为2q，平衡时弹簧的伸长量等于2x0B.保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量大于2x0C.保持Q不变，将q变为-q，平衡时弹簧的缩短量大于x0D.保持q不变，将Q变为-Q，平衡时弹簧的缩短量小于x04、如图所示，某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a点运动到b点的轨迹（图中实线所示），图中未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是等差等势面，则下列说法正确的判断是（）A.如果图中虚线是电场线，电子在a点动能较小B.如果图中虚线是等势面，电子在b点动能较小C.不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的场强都大于b点的场强D.不论图中虚线是电场线还是等势面，a点的电势都高于b点的电势5、在物理学史上,一位丹麦科学家首先发现电流周围存在磁场.随后,物理学家提出“磁生电”的闪光思想.很多科学家为证实这种思想进行了十多年的艰苦研究,首先成功发现“磁生电”的物理学家是A.安培 B.奥斯特C.法拉第 D.爱迪生6、如图所示，人造卫星A、B绕地球做匀速圆周运动．则这两颗卫星相比A.卫星A的角速度较大 B.卫星A的加速度较大C.卫星A的周期较大 D.卫星A的线速度较大二、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、在如图所示的电路中，闭合开关S，电路达到稳定后，平行金属板中带电质点P恰好处于静止状态．不考虑电流表和电压表对电路的影响，二极管视为理想二极管，R1、R2、R3三个电阻的阻值相等且与电源的内阻r的阻值也相等．当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则A.带电质点P将向下运动B.电源的输出功率将变大C.电压表V2与电流表A的读数变化量的绝对值之比一定不变D.电压表V读数变化量的绝对值等于电压表V2的读数变化量的绝对值8、如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场．在该区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球．O点为圆环的圆心，a、b、c、d为圆环上的四个点，a点为最高点，c点为最低点，b、O、d三点在同一水平线上．已知小球所受电场力与重力大小相等．现将小球从环的顶端a点由静止释放，下列判断正确的是（）A.小球能越过d点并继续沿环向上运动B.当小球运动到d点时，不受洛伦兹力C.小球从a点运动到b点的过程中，重力势能减小，电势能减小D.小球从b点运动到c点的过程中，经过弧中点时速度最大9、理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，以下说法中正确的是()A.穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1B.穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C.原、副线圈的电流之比为10∶1D.正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶110、如图所示，一质量为m、电荷量为＋q的圆环可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能是图中的（）A.②③ B.①③C.②④ D.①④三、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）如图所示，在水平桌面上有一个台秤，台秤上沿东西方向放置金属棒ab，金属棒ab处在沿南北方向的匀强磁场中．现通过测量金属棒ab在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小并判定其方向（1）在图中画线代替导线完成实验电路图，要求接通电源后电流由a流向b（2）完成下列主要实验步骤中的填空：①按图接线；②保持开关S断开，读出台秤示数m0；③闭合开关S，调节R的阻值使电流大小适当，此时台秤仍有读数，然后读出并记录台秤示数m1和____________④用米尺测量_________________（3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得到B＝_________（4）判断磁感应强度方向的方法是：若m1＜m0，磁感应强度方向垂直金属棒向_________（填“南”或“北”）12．（12分）用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、，请根据下列步骤完成电阻测量。(1)将K旋转到电阻档“”的位置；(2)将插入“”、“”插孔的表笔短接，转动部件___选填“S”、“T”或“K”；使指针对准电阻的____；填“0刻度线”或“刻线”(3)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中选出合理的步骤____；A.将K旋转到电阻挡“”的位置B.将K旋转到电阻挡“”位置C.将两表笔短接，旋动合适部件，进行欧姆调零D.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接(4)测量完毕后，把选择开关旋到______。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）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14．（16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L15．（12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

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】A、两个完全相同的小球接触后带电量平分，则两个小球后来的带电量：qA′＝qB′＝＝3q，B的带电量减小．故A错误；若二者之间的距离不变，根据库仑定律可知库仑力增大，所以二者之间的距离必定增大．对B球受力分析，受重力、拉力T和库仑力F，如图所示：由图可知，△ABO∽△BMN，根据平衡条件并结合相似三角形法，有：；由于AO与BO不变，小球的质量m不变，所以AB之间的距离增大时，绳子的拉力T不变；由上式可得：F=•AB；设开始时AB之间的即可为L，接触后AB之间的距离为L′，则开始时：；后来平衡时：；又：F1＝•L，F2＝•L′；联立可得：L′＝L，故BC错误．D正确；故选D2、A【解析】根据“重力mg分解为、两个力”可知，本题考查重力的作用效果分解问题，根据重力产生的两个作用效果(一个使物体下滑，一个压紧斜面),运用合力与分力的关系、平行四边形定则分析.【详解】A．是重力沿着斜面的分力，是重力垂直斜面的分力，力、二个力的作用效果跟重力mg的作用效果相同；故A正确.BC．是重力沿着斜面的分力，是重力垂直斜面的分力，力mg与和是合力与分力关系，因此物体只受重力和支持力两个力；故B错误，C错误.D．是重力垂直斜面的分力，不是物体对斜面的压力；故D错误.【点睛】光滑斜面上物体的重力mg按作用效果分解为沿斜面向下和垂直于斜面两个方向的分力，注意两个分力不是物体所受到的力，两分力共同作用效果与重力作用效果相同3、C【解析】根据库仑定律及胡克定律列式分析，电荷量变化，库仑力变化，两球的距离变化，弹力变化，根据平衡条件列方程计算即可【详解】设弹簧的劲度系数为K,原长为x.当系统平衡时,弹簧的伸长量为x0，则有：…①A.保持Q不变，将q变为2q时，平衡时有：Kx1=…②由①②解得：x1<2x0，故A错误；B.同理可以得到保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量小于2x0，故B错误；C.保持Q不变,将q变为−q，如果缩短量等于x0，则静电力大于弹力，故会进一步压缩弹簧，故平衡时弹簧的缩短量大于x0，故C正确；D.保持q不变，将Q变为−Q，如果缩短量等于x0，则静电力大于弹力，故会进一步压缩弹簧，故平衡时弹簧的缩短量大于x0，故D错误故选C4、C【解析】A．若虚线是电场线，从轨迹弯曲方向可知电场力沿着电场线向左，ab曲线上每一点的瞬时速度与电场力方向均成钝角，故电子做减速运动，动能减小，电子在a点动能较大，A错误；B．若虚线为等势面，根据等势面与电场线处处垂直可大致画出电场线，显然可看出曲线上每个位置电子受到的电场力与速度成锐角，电子加速运动，故动能增大，电子在b点动能较大，B错误；C．不论图中虚线是电场线还是等势面，由电场线的密集程度可看出a点的场强较大，故C正确；D．若虚线是等势面，从电子曲线轨迹向下弯曲可知电场线方向垂直虚线向上，沿着电场线方向电势越来越低，故a点电势较小；若虚线是电场线，从轨迹弯曲方向可知电场力沿着电场线向左，故电场线方向向右，沿着电场线方向电势越来越低，故a点电势较大，故D错误。故选C。【点睛】无论虚线代表的是电场线还是等势面，粒子受到的电场力的方向都是指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可以判断粒子的受力的方向和运动方向之间的关系，从而可以确定电场力对粒子做的是正功还是负功。5、C【解析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可；【详解】1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，即电生磁的现象，英国科学法拉第坚信电与磁是紧密联系的，经过十多年的艰苦研究，于1831年发现了电磁感应现象，即磁生电的现象，故C正确，ABD错误【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一6、C【解析】卫星绕地球做圆周运动时，万有引力提供向心力，可以根据牛顿第二定律求解本题【详解】根据万有引力提供向心力由公式可以随着高度的增大除了周期在增大以外，线速度、角速度、加速度都在减小，故C对；ABD错；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、BC【解析】当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，R4阻值减小，则电路总电流变大，R1上电压变大，则R3及其并联支路的电压减小，电容器两端电压减小，电容器本该放电，但是由于二极管的单向导电性，使得电容器两端的电量不变，场强不变，则带电质点P将仍静止，选项A错误；因当电源外电路电阻等于内阻时电源输出功率最大，因R1、R2、R3三个电阻的阻值相等且与电源的内阻r的阻值也相等，可知外电路电阻大于内阻，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，外电路电阻减小，向内电阻接近，故电源的输出功率变大，选项B正确；若只将ab部分等效为电源的外电路，而将ab左侧的部分等效为内电路，其等效内阻为，则根据闭合电路的欧姆定律可知，电压表V2与电流表A的读数变化量的绝对值之比为，可知为定值不变，选项C正确；由电路图可知；分析可知当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，U减小，U2减小，U1增大，UR2增大，则电压表V读数变化量的绝对值小于电压表V2的读数变化量的绝对值，选项D错误；故选BC.8、BCD【解析】AB、电场力与重力大小相等,则二者的合力指向左下方45∘,由于合力是恒力,故类似于新的重力,所以ad弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最高点”．关于圆心对称的位置(即bc弧的中点)就是“最低点”，速度最大；由于a、d两点关于新的最高点对称，若从a点静止释放，最高运动到d点，即当小球运动到d点时，速度为零，故不受洛伦兹力；故A错误，B正确；C.由于d、b等高，故小球从d点运动到b点的过程中，重力势能不变，电场力做正功，电势能减小，故C正确；D.由于等效重力指向左下方45∘，故弧bc中点是等效最低点，故小球从b点运动到c点的过程中，经过弧bc中点时速度最大，故D正确；故选BCD9、BD【解析】A．理想变压器无漏磁，故穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是1：1，故A错误；B．理想变压器无漏磁，故穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是1：1，故穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等，在每匝的线圈中，原、副线圈产生的电动势瞬时值是相等的，故B正确；C．若一个原线圈对应一个副线圈时，原、副线圈的电流之比等于匝数的反比即为1：10，故C错误；D．正常工作时变压器的输入、输出功率之比为1：1，故D正确。故选BD。10、BD【解析】若在运动时，洛伦兹力恰好等于重力即Bvq=mg，此刻没有支持力，即也没有摩擦力，所以物体匀速直线运动，1图像有可能，所以排除AC．若速度较大，导致支持力向上，则摩擦力阻碍物体运动，导致速度变小，最终物体应该做匀速直线运动，所以4有可能．若洛伦兹力小于重力，则摩擦力使得速度越来越小，直到停止，3也有可能，答案为BD考点：受力分析点评：本题考查了结合洛伦兹力的受力分析（动态分析），根据不同情况，判断摩擦力，最终是否能够匀速直线运动三、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、①.；②.电流表的示数I；③.金属棒的长度l；④.南【解析】(1)用滑动变阻器的限流式接法即可；(2)③金属框平衡时测量才有意义，读出电阻箱电阻并用天平称量细沙质量；④安培力与电流长度有关，安培力合力等于金属框架下边受的安培力；(3)根据平衡条件分列式即可求解；(4)根据左手定则判断即可【详解】(1)如图所示(2)③重新处于平衡状态；读出电流表的示数I；台秤示数m1；④金属棒的长度l(3)根据平衡条件，有：|m0-m1|g=Bil解得：；(4)判定磁感应强度方向的方法是：若m0＞m1，磁感应强度方向向南【点睛】理解实验原理是解决实验类题目的关键，此题关键是对线框受力分析，根据平衡条件求磁感应强度，注意电表的正负极12、①.T②.0刻度线③.ACD④.OFF挡或交流电压最高挡【解析】根据多用电表测量电阻的步骤：电表使用前要使指针指在0刻线位置，通过调节调零旋钮实现；欧姆表测量前要进行欧姆调零；欧姆表中值电阻附近刻度线最均匀，读数误差最小，故测量电阻时，要通过选择恰当的倍率使指针指在中值电阻附近；每次换挡要重新调零；欧姆表读数刻度盘读数倍率；欧姆表使用完毕，要将旋钮选择“OFF”挡或者交流电压最大挡，若长期不用，需要将电池取出即可解题。【详解】(2)将插入“”、“”插孔的表笔短接，转动部件欧姆调零旋钮T，使指针对准电阻的0刻度线。(3)欧姆表选择电阻档“”，将两表笔分别与待测电阻相接，发现指