上海市周浦中学2023-2024学年高二物理第一学期期末经典模拟试题含解析

上海市周浦中学2023-2024学年高二物理第一学期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、如图一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放置一个电荷量为+Q的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离为2r．由于静电感应而在金属球上出现了电荷，这些感应电荷在球心激发的电场强度的大小和方向为A.；方向向左B.；方向向右C.；方向向右D.02、关于电容器的电容，下列说法正确的是（）A.电容器不带电时，其电容为零B.电容器带电荷量越多，其电容越大C.电容器两极板间电压越低，其电容越小D.电容器的电容只由它本身的性质决定3、下列说法正确的是()A.运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用B.运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零C.洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的动量D洛伦兹力对带电粒子不做功4、如图所示，图中边长为O正三角形ABC的三个顶点A、B、C分别固定有三个点电荷－q、－q、＋q，则该三角形中心O点处的场强为（）A.，方向由C指向O B.，方向由O指向CC.，方向由C指向O D.，方向由O指向C5、如图所示，小芳在体重计上完成下蹲动作，下列反映体重计示数随时间变化的F-t图像可能正确的是A. B.C. D.6、如图所示，两等量同种点电荷固定在真空中。在它们连线的中垂线上有A、B两点，O为连线中点，C为连线上一点，下列结论正确的是（）A.B点场强一定大于A点场强B.B点电势一定高于A点电势C.若电荷仅受电场力从O点运动到C点，电势能一定减小D.若电荷仅受电场力从O点运动到C点，加速度一定增大二、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、两物体组成的系统总动量守恒，这个系统中()A.一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度B.一物体受合力的冲量与另一物体所受合力的冲量相同C.两个物体的动量变化总是大小相等、方向相反D.系统总动量的变化为零8、如图所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L上标有“6V，12W”字样，电动机线圈的电阻。若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是()A.电路的电流为2AB.电动机的输出功率为12WC.电动机的热功率为2.0WD.整个电路消耗的电功率为22W9、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，在矩形区域内有匀强电场和匀强磁场，电场方向平行于ad边且由a指向d，磁场方向垂直于平面，ab边长为，ad边长为2L，一带电粒子从ad边的中点O平行于ab方向以大小为v0的速度射入场内，恰好做匀速直线运动；若撤去电场，其他条件不变，粒子从c点射出场区(粒子重力不计)．下列说法正确的是A.磁场方向一定是垂直平面向里B.撤去电场后，该粒子在磁场中的运动时间为C.若撤去磁场，其他条件不变，粒子一定从bc边射出场区D.若撤去磁场，其他条件不变，粒子一定从ab边射出场区三、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）一细而均匀的导电材料，截面为圆柱体，如图所示，此材料长约5cm，电阻约为100Ω，欲测量这种材料的电阻率ρ．现提供以下实验器材A．游标卡尺；B.螺旋测微器；C.电流表A1（量程50mA，内阻r1=100Ω）；D.电流表A2（量程100mA，内阻r2约为40Ω）；E.电压表V（量程15V，内阻约为3000Ω）；F.滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流2A）；G.直流电源E（电动势为3V，内阻很小）；H.上述导电材料R2（长约为5cm，电阻约为100Ω）；I.开关一只，导线若干请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品电阻率ρ的实验方案，回答下列问题：（1）用游标卡尺测得该样品的长度如图所示，其示数L=_______cm，用螺旋测微器测得该样品的外直径如图所示，其示数D=______mm.（2）在如图的方框中画出设计的实验电路图，并标明所选择器材的物理量符号____（3）实验中应记录的物理量有___________、_______________（写出文字表述和字母符号），用已知的物理量和所测得的物理量的符号表示这种材料的电阻率为ρ=_____12．（12分）图甲、乙和丙所示均为教材中的演示实验实物图．在电路连接正确的情况下，回答下列问题（1）图甲中，将条形磁铁插入线圈和拔出线圈时，灵敏电流计指针偏转方向______（填“相同”或“相反”）（2）图乙中，导体棒AB以大小不同的速度沿相同方向切割磁感线时，灵敏电流计指针偏转大小______（填“相同”或“不同”）（3）图丙中，下列操作能使灵敏电流计指针偏转的是______．（填选项前的字母）A．闭合开关瞬间B．保持开关闭合，快速移动滑动变阻器的滑片C．保持开关断开，快速移动滑动变阻器的滑片四、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、B【解析】金属球在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布，金属球内部合电场为零，所以感应电荷在金属球球心处激发的电场场强与点电荷在球心处产生的电场强度大小相等，方向相反，即为，方向两球心连线向右，故B正确，ACD错误2、D【解析】电容器的电容与电容器是否带电、带电量多少以及两端有无电压均无关，只与两极板间距、正对面积以及电介质有关，也就是说电容器的电容只由它本身的性质决定，故选项ABC错误；D正确。故选：D.3、D【解析】A．当速度和磁场平行时，洛伦兹力为0，A错误B．不受洛伦兹力，有两种情况：磁场为0或者速度与磁场平行，B错误CD．洛伦兹力和速度始终垂直，所以洛伦兹力永远不做功，但是可以改变速度方向，因此可以改变粒子动量，C错误D正确4、C【解析】O点是三角形的中心，到三个电荷的距离为三个电荷在O处产生的场强大小均为根据对称性和几何知识得知，两个-q在0处产生的合场强为再与+q在O处产生的场强合成，得到O点的合场强为方向由C指向O，故ABD错误，C正确。故选C。5、C【解析】人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态.【详解】对人运动过程分析可知，人下蹲的过程可以分成两段：人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，此时人对传感器的压力小于人的重力的大小；在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态，此时人对传感器的压力大于人的重力的大小，ABD错误；C正确.故选C.【点睛】本题主要考查了对超重失重现象的理解，人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对支持物的压力变了.6、D【解析】A．因为在等量同种电荷连线的垂直平分线上，从O点向两侧场强先增加后减小，可知B点场强不一定大于A点场强，选项A错误；B．若是等量的同种正电荷，则B点电势一定高于A点电势；若是等量的同种负电荷，则B点电势一定低于A点电势，选项B错误；C．若电荷仅受电场力从O点运动到C点，则受电场力方向不能确定，则电场力做功情况不能确定，则电势能的变化不能确定，选项C错误；D．无论是等量正电荷还是负电荷，则C点的场强一定大于O点的场强，则若电荷仅受电场力从O点运动到C点，加速度一定增大，选项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、CD【解析】B．两物体组成的系统总动量守恒，根据公式可得一物体受到的冲量与另一物体所受冲量大小相等，方向相反，B错误；AC．两物体的动量变化总是大小相等，方向相反，A错误C正确；D．系统总动量的变化为零，D正确；故选CD。8、AC【解析】A．因灯泡正常发光，则电路的电流为故A正确；BC．电动机的热功率则电动机的输出功率故B错误，C正确；D．整个电路消耗的功率故D错误。故选AC。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、AC【解析】由左手定则判断出磁场的方向；根据洛伦兹力提供向心力得出粒子的周期，然后结合偏转角求时间；若撤去磁场，粒子在电场中做类平抛运动，将运动分解.【详解】A、设粒子带正电荷，则受到的电场力的方向向下，洛伦兹力的方向向上，由左手定则可得，磁场的方向垂直于纸面向里.同理若粒子带负电，则受到的电场力的方向上，洛伦兹力的方向向下，由左手定则可得，磁场的方向垂直于纸面向里；故A正确.B、撤去电场后，该粒子在磁场中做圆周运动，其运动的轨迹如图：则：，则；由洛伦兹力提供向心力得：，则，粒子运动周期T，则，粒子的偏转角θ，，所以；该粒子在磁场中的运动时间为：；故B错误.C、D、电场和磁场均存时，粒子做匀速直线运动qE=qv0B，联立，可得，撤去磁场中，带电粒子在电场中做类平抛运动，假设带电粒子从ab边射出场区，由运动学规律有：，，根据牛顿第二定律可得Eq=ma，联立解得，带电粒子沿ab方向运动距离x=v0t=2L，x大于ab边长，故假设不成立，带电粒子从bc边射出场区.故C正确，D错误.故选AC.【点睛】本题主要考查了带电粒子在组合场中运动的问题，要求同学们能正确分析粒子的受力情况，再通过受力情况分析粒子的运动情况，熟练掌握圆周运动及平抛运动的基本公式三、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、①.5.015；②.4.700；③.；④.电流表A1的示数；⑤.电流表A2的示数；⑥.【解析】(1)游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数(2)根据实验目的与实验所给器材选择实验器材，然后设计实验电路(3)根据欧姆定律与电阻定律求出电阻率的表达式【详解】(1)由图示游标卡尺可知，其示数为：50mm+3×0.05mm=50.15mm=5.015cm；由图示螺旋测微器可知，其示数为：4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm(2)电源电动势为3V，电压表量程为15V，电压表量程太大，不能用电压表测电压，可以用已知内阻的电流表A1与待测电阻并联测电压，用电流表A2测电流，由于滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示：(3)通过待测电阻的电流：I=I2-I1，待测电阻两端电压：U=I1r1，待测电阻阻值：由电阻定律可知解得：电阻率：所以实验中要记录的物理量为：电流表A1的示数，和电流表A2的示数【点睛】本题考查了游标卡尺与螺旋测微器读数、设计电路图、求电阻率表达式，要掌握常用器材的使用及读数方法；游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数，游标卡尺不需要估读；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数，螺旋测微器需要估读12、①.相反②.不同③.AB【解析】（1）将条形磁铁插入线圈和拔出线圈时，线圈中原磁场方向相同，拔出和插入时磁通量变化正好相反，根据楞次定律可知，产生感应电流方向相反；（2）根据E=BLv可知，导体棒速度不同则产生感应电动势不同，产生感应电流则不同，则灵敏电流计指针偏转大小不同（3）闭合开关的瞬间，电流从无到有，产生磁场从无到有，则B中磁通量发生变化，故有电流产生，故A正确；保持开关闭合，快速移动滑动变阻器的滑片，电流发生变化，