上海市莘庄中学等四校2023年高二物理第一学期期末检测模拟试题含解析

上海市莘庄中学等四校2023年高二物理第一学期期末检测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2m，正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示，当磁场以10T/s的变化率增强时，线框中a、b两点电势差是()A.Uab＝0.1V B.Uab＝－0.1VC.Uab＝0.2V D.Uab＝－0.2V2、人站在高处的平台上，水平抛出一个质量为的物体，物体落地时的速度为，以地面为重力势能的零点，不计空气阻力，则有（）A.人对小球做的功是B.人对小球做的功是C.小球落地时的机械能是D.小球落地时的机械能是3、实验得到金属钙的光电子的最大初动能与入射光频率的关系如图所示．下表中列出了几种金属的截止频率和逸出功,参照下表可以确定的是()金属钨钙钠截止频率10.957.735.53逸出功4.543.202.29A.如用金属钨做实验得到的图线也是一条直线,其斜率比图中直线的斜率大B.如用金属钠做实验得到的图线也是一条直线,其斜率比图中直线的斜率大C.如用金属钠做实验得到的图线也是一条直线,设其延长线与纵轴交点的坐标为,则D.如用金属钨做实验,当入射光的频率时,可能会有光电子逸出4、如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地，一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态，现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（）A.带电油滴将沿竖直方向向上运动B.极板带电量将增加C.P点的电势将降低D.极板间的场强不变5、如图所示，绝缘细线悬挂着的两小球带同种电荷，将它们相互靠近，观察到两小球向两侧偏离的角度增大，由此可以推断（）A.同种电荷相互吸引，距离越近电荷间的作用力越大B.同种电荷相互吸引，距离越近电荷间的作用力越小C.同种电荷相互排斥，距离越近电荷间作用力越大D.同种电荷相互排斥，距离越近电荷间的作用力越小6、A、B两个点电荷在真空中产生电场，电场线（方向未标出）分布如图所示．图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称．则下列说法正确的是A.这两个点电荷是等量异种电荷B.这两个点电荷是等量同种电荷C.C,D两点的电场强度大小相同D.C点电势比D点电势大二、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、如图所示，光滑绝缘水平面上相距7L的A、B两点分别固定正点电荷Q1与Q2，C点为AB连线上电势最低处，且BC=2L。若可视为质点的滑块从BC中点D处，以初速度向右运动，并保持在A、B之间往复运动。已知滑块的质量为m、带电量为+q，则A.Q1︰Q2=25︰4B.A、B连线上场强为零的地方应该有两处C.当滑块从D向A运动过程，电场力先做正功后做负功D.当滑块从C向B运动过程，电势能先减小后增大8、如图,电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡均能发光．在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是()A.小灯泡L1、L2均变暗B.小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗C.电流表A的读数变大，电压表V的读数变小D.电流表A的读数变小，电压表V的读数变大9、质谱仪是测量带电粒子比荷以及分析同位素的重要工具。下图为质谱仪的原理示意图，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场（磁感应强度为B）和匀强电场（场强为E）组成的速度选择器，然后粒子通过平板S上的狭缝P进入另一匀强磁场（磁感应强度为B'），最终打在感光板A1A2上，下列说法正确的是()A.粒子带负电B.速度选择器中匀强磁场的方向垂直纸面向外C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于EBD.粒子打在感光板A1A2上的位置越靠近P，粒子的比荷越大10、如图所示，水平放置的平行金属导轨MN和PQ之间接有定值电阻R，导体棒ab长为L且与导轨接触良好，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，现使导体棒ab匀速向右运动，下列说法正确的是A.导体棒ab两端的感应电动势越来越小B.导体棒ab中的感应电流方向是a→bC.导体棒ab所受安培力方向水平向左D.导体棒ab所受合力做功为零三、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，一电子束在阴极射线管中从右向左运动，手拿条形磁铁上端，让条形磁铁的下端靠近阴极射线管，电子束发生向下偏转，则图中条形磁铁的下端是________极(填“N”或“S”)。若将条形磁铁拿开，加一竖直方向的匀强电场，仍使电子束向下偏转，则匀强电场的方向竖直向_________(填“上”或“下”)。12．（12分）某兴趣小组研究一金属丝的物理性质，（1）首先用螺旋测微器测量其直径，其值为_____________mm为了进一步测量此金属丝电阻Rx的阻值，准备先用多用电表粗测出它的阻值，然后再用伏安法精确地测量，实验室里准备了以下器材：A．多用电表B．电压表Vl，量程6V，内阻约10kΩC．电压表V2，量程15V，内阻约20kΩD．电流表Al，量程0.6A，内阻约0.2ΩE．电流表A2，量程3A，内阻约0.02ΩF．电源：电动势E=7.5VG．滑动变阻器Rl，最大阻值10Ω，最大电流为2AH．滑动变阻器R2，最大阻值50Ω，最大电流为0.2AI．导线、电键若干（2）在用多用电表粗测电阻时，该小组首先选用“×10”欧姆挡，其阻值如图甲中指针所示，为了减小多用电表的读数误差，多用电表的选择开关应换用__________欧姆挡(选填“×100”或“×1”)，并要重新进行_________________；按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时，其阻值如图乙中指针所示，则Rx的阻值大约是_________Ω；（3）在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节，则在上述器材中应选出的器材是___________________________(填器材前面的字母代号)；（4）在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图__________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）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、B【解析】由于磁场是均匀增强的，而原磁场的方向垂直纸面向里，所以由楞次定律可知，线圈中产生的磁场方向是垂直纸面向上的，再由右手定则可知，线圈中的电流方向沿逆时针方向，故电流由b向右再回到a点，可见，ab间的电势差是负值，所以AC错误；线圈产生的电动势E=10T/s×(0.2m)2/2=0.2V，又因为ab两点正好在线圈的中点上，所分的线圈的两侧电阻相等，故Uab=－E/2=－0.2V/2=﹣0.1V，选项B正确2、A【解析】AB.根据动能定理得解得人对小球做的功为选项A正确，B错误；CD.以地面为重力势能的零点，小球落地时的机械能为此时小球的动能，即为，选项CD错误；故选A。第II卷非选择题3、C【解析】光电效应的特点：①金属的逸出功是由金属自身决定的，与入射光频率无关；②光电子的最大初动能Ekm与入射光的强度无关；③光电子的最大初动能满足光电效应方程【详解】由光电效应方程：EKm=hγ-W0=hγ-hγ0可知，EKm-γ图线的斜率表示普朗克常量，横轴截距表示最大初动能为零时的入射光频率，此时的频率等于金属的极限频率，也可以知道极限波长，根据W0=hγ0可求出逸出功．普朗克常量与金属的性质、与光电子的最大初动能、入射光的频率无关，如用金属钨做实验或者用金属钠做实验得到的Ekm-ν图线都是一条直线，其斜率与图中直线的斜率相等，故AB错误；如用金属钠做实验得到的Ekm-ν图线也是一条直线，设其延长线与纵轴交点的坐标为（0，-Ek2），由于钠的逸出功小于钨的逸出功，则Ek2＜Ek1，故C正确；如用金属钨做实验，当入射光的频率ν＜ν1时，不可能会有光电子逸出，故D错误；故选C【点睛】只要记住并理解了光电效应的特点，只要掌握了光电效应方程就能顺利解决此题，所以可以通过多看课本加强对基础知识的理解．解决本题的关键掌握光电效应方程EKm=hγ-W0=hγ-hγ0，知道逸出功与极限频率的关系4、C【解析】AD．将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动，故A错误；B．由可知电容器的电容减小，由于电势差不变，根据可知电容器极板带电量减小，故B错误；C．场强减小，而点与下极板间的距离不变，则由公式可知点与下极板间电势差将减小，而点的电势高于下极板的电势，则知点的电势将降低，故C正确。5、C【解析】同种电荷间一定为斥力，故选项A、B错误；由库仑定律知距离越近斥力越大，两小球向两侧偏离的角度增大，故选项C正确6、A【解析】AB．根据电场线的特点：电场线从正电荷出发到负电荷终止，可知A、B是一定两个等量异种电荷，故A错误，B正确；C．在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大，也可以从电场线的疏密判断，所以C点的电场强度比D点的电场强度大，故C错误；D．根据平行四边形定则，对中垂线上的场强进行合成，知中垂线上每点的电场方向都水平向右，中垂线和电场线垂直，所以中垂线为等势线，所以C点的电势等于D点的电势，故D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、AC【解析】AB.A、B两点分别固定正点电荷Q1与Q2，C点为连线上电势最低处。类比于等量同种点电荷的电场的特点可知，C点电场强度为0，AB之间电场强度为0的点只有一处。对C点，由点电荷的电场强度公式：得：故A正确，B错误；C.类比于等量同种点电荷的电场的特点可知，AC之间的电场强度的方向指向C，BC之间的电场强度指向C；滑块从D向A的运动过程中，电荷受到的电场力的方向指向C，所以电场力先做正功后做负功。故C正确；D.由C选项分析可知，当滑块从C向B运动过程，电荷受到的电场力的方向指向C，所以电场力做负功，电势能增大。故D错误。故选：AC8、BD【解析】将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，与灯L1并联的电阻增大，外电路总电阻增大，干路电流减小，电流表读数变小，L2变暗，电源的内电压减小，根据闭合电路欧姆定律得知路端电压增大，电压表V的读数变大．路端电压增大，而L2灯电压减小，所以L1灯的电压增大，L1灯变亮故选BD【点睛】本题是一道闭合电路的动态分析题，分析清楚电路结构，明确各电路元件的连接方式、灵活应用欧姆定律公式是正确解题的关键．也可以运用结论进行分析：变阻器电阻增大，与之并联的电灯会亮，与之串联的电灯会变暗，即“串反并同”9、BD【解析】粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，根据带电粒子在磁场中的偏转方向判断电荷的电性；根据平衡求出粒子经过速度选择器的速度；通过带电粒子在磁场中的偏转，根据半径的大小判断粒子比荷的大小。【详解】A.带电粒子在磁场中向左偏转，根据左手定则可知该粒子带正电，故A错误；B.粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，而粒子的电场力水平向右，那么洛伦兹力水平向左，又粒子带正电，则磁场垂直纸面向外，故B正确；C.能通过狭缝P的带电粒子在速度选择器中所受的电场力和洛伦兹力平衡，即解得故C错误；D.所有通过狭缝P的带电粒子具有相同的速度，然后在磁场B′中做匀速圆周运动，最终打在A1A2上，由可知因此粒子打在感光板A1A2上的位置越靠近P，表明其半径R越小，则粒子的比荷越大，故D正确。故选BD。10、CD【解析】A.ab棒切割产生的感应电动势：由于棒匀速运动，v不变，又B、L不变，所以棒ab产生的感应电动势不变，故A错误；B.根据右手定则可知，ab棒中的电流方向从b→a，故B错误；C.根据左手定则判断知：棒ab所受安培力方向向左，故C正确；D.棒ab做匀速运动，动能不变，根据动能定理可知合力做功为零，故D正确。故选CD。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.上【解析】[1]电子带负电，由图可知电子运动的方向向左，电子向下偏转，根据左手定则可知，磁场的方向向外，则图中条形磁铁的下端是极；[2]若加一竖直方向的匀强电场，仍使电子束向下偏转，则匀强电场的方向与带负电的电子受力的方向相反，为竖直向上。12、①.;②.;③.欧姆档欧姆调零;④.;⑤.BDFGI;⑥.【解析】（1）由图示螺旋测微器可知，其读数为：0.5mm+38.5×0.01mm=0.885mm；（2）由图所示可知，欧姆表针偏角过大，故说明所选量程过大，使读数偏小，故应换用小档位，使指针偏角在中间位置，故应选用×1档；由图所示可知，欧姆表指针示数为9.0，则其读数为：9.0×1=9.0Ω；（3）电源、滑动变阻器、导线和电键是构成闭合电路必须选择的；要减小误差，在不超出量程的情况下，电压表和电流表量程尽量选择较小的量程；由于实验要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节，实验要选取电阻值较小的滑动变阻器，故选BDFGI；（4）为获得较大的电压条件范围，滑动变阻器选择分压式接法