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

上海市上海外国语大学附中2023-2024学年高二物理第一学期期末考试模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、某同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U-I坐标系中描点，得到了如图所示的a、b、c、d四个点，其中电阻值最大的是A.a点对应的电阻B.b点对应的电阻C.c点对应的电阻D.d点对应的电阻2、如图所示的电路中，电源内阻为r=1Ω，电源电动势为E=6V，R为定值电阻，电流表内阻不计．当闭合S1、S2时，电流表示数为1A；当闭合S1、断开S2时电流表示数为0.5A，下列说法正确的是（）A.、均闭合时，R的功率为B.电动机的线圈电阻小于C.闭合、断开时，电源的效率为D.闭合、断开时，电动机的功率大于3、如图所示，某同学斜向上抛出一小石块，忽略空气阻力，下列关于小石块在空中运动的过程中，加速度a随时间t变化的图像正确的是（）A. B.C. D.4、理想变压器的原、副线圈的匝数比为1︰10，当这台变压器的原线圈接入电压为220V的交流电时，副线圈的电压为（）A.0 B.22VC.220V D.2200V5、在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的等边三角形线框abc，磁场方向垂直于线框平面，ac两点间接一直流电源，电流方向如图所示，则（）A.导线ab受到的安培力大于导线ac所受的安培力B.导线abc受到的安培力大于导线ac受到的安培力C.线框受到的安培力的合力为零D.线框受到的安培力的合力方向垂直于ac向下6、如图所示，小球沿斜面向上运动，依次经过a、b、c、d后到达最高点e．已知ab=bd=6m，bc=1m，小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s，设小球经b、c时的速度分别为vb、vc，则()A.a=1m/s2B.vc=3m/sC.vb=2m/sD.从d到e所用时间为3s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、如图所示的xOy坐标系中，x轴上固定一个点电荷Q，y轴上固定一根光滑绝缘细杆（细杆的下端刚好在坐标原点O处），将一个套在杆上重力不计的带电圆环（视为质点）从杆上P处由静止释放，圆环从O处离开细杆后恰好绕点电荷Q做圆周运动．下列说法正确的是A.圆环沿细杆从P运动到O的过程中，加速度一直增大B.圆环沿细杆从P运动到O的过程中，速度一直增大C.增大圆环所带的电荷量，其他条件不变，圆环离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动D.将圆环从杆上P的上方由静止释放，其他条件不变，圆环离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动8、带电粒子从静止出发经过电场加速后，垂直进入偏转电场，当离开偏转电场时，决定带电粒子侧移距离大小的因素是（）A.带电粒子质量越大，侧移越大 B.带电粒子电量越大，侧移越大C.加速电压越低，侧移越大 D.偏转电压越高，侧移越大9、质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆ab与导轨间的摩擦因数为μ，有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图所示，图中的四个侧视图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是（）A.BC.D.10、质量为和质量为的两个物体在光滑的水平面上发生正碰，碰撞时间极短，其位移—时间图像如图所示，则（）A.的质量为1.5kg B.的质量为3kgC.此碰撞有机械能损失 D.此过程无机械能损失三、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）某同学在做“测电源电动势与内阻”的实验中，可使用的器材有：A．两只相同的毫安表（量程Ig＝3mA，内阻Rg＝1000Ω）；B．滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）；C．滑动变阻器R2（最大阻值2000Ω）；D．各种规格的定值电阻R0；E．电源E（电动势约为3.0V）；F．开关、导线若干由于给出的毫安表量程太小，该同学首先要把一只毫安表改装成量程为0.6A的电流表，他需要把阻值为__________Ω的定值电阻R0与毫安表并联（结果保留一位小数）.该同学将用如右上方的电路图进行实验，测定电源的电动势和内阻．在实验中发现变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，当滑片临近最右端时，电流表G2示数急剧变化．出现这种问题，应更换一个总阻值比原来______(选填“大”或“小”)的变阻器．在更换变阻器后,该同学连好电路，改变滑动变阻器滑片的位置，读出毫安表G1、G2的示数分别为I1、I2，并得到多组数据，建立直角坐标系，作出了I2和I1的关系图线，经拟合得到直线I2＝3.0mA－0.4I1,则得出电源电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．（保留一位小数）12．（12分）（1）在测定电池的电动势和内阻的实验中，待测电池、电键和导线，配合下列哪组仪器，不能达到实验目的（）A.一只电流表和一只电阻箱B.一只电流表，一只电压表和一个滑动变阻器C.一只电压表和一个电阻箱D.一只电流表和一个滑动变阻器(2)现有一个特殊的电池，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行测量，图中电流表的内阻RA已经测出，阻值为5Ω；甲为电阻箱．阻值范围为0~999.9，R0为定值电阻，其阻值为150，对电路起保护作用，该同学按图甲连好电路后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读出电流表的读数，作出了如图乙所示的图线．则根据该同学做出的图线可求得该电池的电动势E=_____V．内阻r=______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L14．（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）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、A【解析】根据R=U/I可知，某点与原点连线的斜率越大，则电阻越大，由图像可知a点与原点连线的斜率最大，电阻最大；A．a点对应的电阻，与结论相符，选项A正确；B．b点对应的电阻，与结论不相符，选项B错误；C．c点对应的电阻，与结论不相符，选项C错误；D．d点对应的电阻，与结论不相符，选项D错误；故选A.2、B【解析】S1、S2均闭合时，根据闭合电路欧姆定律求出R的电压，由P=UI求出R的功率，根据电动机两端的电压U＞IR分析电动机的线圈电阻，电源的效率等于电源的输出功率与总功率的百分比；【详解】A、S1、S2均闭合时，电流表示数，则R两端电压为：R的功率为：，故A错误；B、R的阻值为：当闭合S1、断开S2时电流表示数为：则电动机两端的电压为：设电动机的线圈电阻为，根据，得，故B正确C、闭合S1、断开S2时，路端电压为：电源的效率为：，故C错误；D、闭合S1、断开S2时，电动机的功率为：，故D错误【点睛】对于电动机，要知道其两端的电压与电流的关系是，求电功率只能用公式，求电热只能用3、B【解析】因为忽略空气阻力，石块抛出后只受重力，由牛顿第二定律得知，其加速度为g，保持不变，故B正确，ACD错误；故选B4、D【解析】根据“理想变压器”，本题理想变压器原副线圈匝数与电压的关系，根据变压器原副线圈匝数比等于电压比即可求解【详解】根据理想变压器原副线圈匝数比等于电压比得：；原副线圈的匝数比n1：n2＝1：10，原线圈接入880V交流电压，则副线圈的电压为：，D正确；5、D【解析】AB．导线粗细均匀，材料相同，则电阻与导线长度成正比，导线abc与导线ac并联，导线abc的电阻为导线ac的电阻的2倍，流过导线abc的电流I1与流过导线ac的电流I2的关系为导线ab受到的安培力大小为导线ac所受的安培力大小为导线abc的有效长度为L，受到的安培力大小为故AB错误；CD．根据左手定则，导线abc受安培力垂直于ac向下，导线ac受到的安培力也垂直于ac向下，故线框受到的安培力的合力方向垂直于ac向下，故C错误，D正确。故选D。6、B【解析】AB.由题，小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s，根据推论得知，c点的速度等于ad间的平均速度，则有：，ac间中点时刻的瞬时速度为，cd间中点时刻的瞬时速度为，故物体的加速度大小为：，A错误，B正确C.由得，vb=m/s．故C错误D.设c到e的时间为T，则vc=aT，得T=6s．则从d到e所用时间为4s，选项D错误二、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】A.圆环从P运动到O的过程中，受库仑引力，杆子的弹力，库仑引力沿杆子方向上的分力等于圆环的合力，滑到O点时，所受的合力为零，加速度为零．故A错误B.圆环从P运动到O的过程中，只有库仑引力做正功，根据动能定理知，动能一直增大，则速度一直增大．故B正确CD.根据动能定理得：根据牛顿第二定律得：联立解得：增大圆环所带的电荷量，其他条件不变，圆环仍然可以做圆周运动；若增大高度，知电势差U增大，库仑引力与所需向心力不等，不能做圆周运动．故C正确，D错误8、CD【解析】粒子先直线加速后做类似平抛运动，对直线加速过程根据动能定理列式，对类似平抛运动过程根据分位移公式列式，最后联立求解即可【详解】直线加速过程，根据动能定理，有：，在偏转电场中做类平抛运动，则有：L=vt，，加速度：，联立解得：，故侧移距离的大小与带电粒子的质量、电量无关，与加速度电压、偏转电压有关，当加速度电压越低时，侧越大；当偏转电压越高，侧移越大，故AB错误，CD正确，故选CD【点睛】本题关键是推导出侧移量的表达式进行分析，可以记住“经过同一个加速电场加速、同样偏转电场偏转的粒子的运动轨迹一定相同”的结论9、AB【解析】A．杆子受重力、水平向右的安培力和斜面的支持力，若三个力平衡，则不受摩擦力。故A正确。B．杆子受重力，竖直向上的安培力，若重力与安培力相等，则二力平衡，不受摩擦力。故B正确。C．杆子受重力、竖直向下的安培力、支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力。故C错误。D．杆子受重力、水平向左的安培力，支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力。故D错误。故选AB.10、AD【解析】AB．根据位移时间图像的斜率等于速度，可知碰撞前是静止的，的速度为碰后的速度为的速度为以两个物体组成的系统为研究对象，取碰撞前的速度方向为正方向，根据动量守恒定律有代入数据得B错误A正确；CD．碰撞前总动能碰撞后的总动能所以碰撞前后动能相等，碰撞过程中没有机械能损失，C错误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、①.5.0②.小③.3.0V④.2.0【解析】[1]已知量程Ig＝3mA，内阻Rg＝1000Ω,A，设电流表的量程扩大的倍数为，并联的电阻为,根据并联电路的特点则有解得=5.0[2]当变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，变阻器的阻值逐渐减小，外电路电阻减小，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，说明变阻器的电阻接近零时，路端电压才接近电源电动势，出现这种问题，应更换一个总阻值比原来小的变阻器，[3][4]G1示数是时,电路中的总电流是，由闭合电路的欧姆定律得整理得I2＝3.0mA－0.4I1由I2和I1的关系图线得图线的截距b=3.0mA，斜率A解得V，解得12、①.D②.10③.45【解析】（1）测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律E=U+Ir，用电压表测量路端电压U、用电流表测量电流I，利用滑动变阻器调节外电阻，改变路端电压和电流，实现多次测量，即由一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器组合可测量电源的电动势和内阻．也可以在没有电压表的情况下，用一个电流表和一个电阻箱组合测量，电阻箱可以读出阻值，由U=IR可求出路端电压．也可以用电压表和电阻箱组合，由电压表读数U与电阻箱读数R之比求出电流．但不能用一个电流表和一个不能读数的滑动变阻器组合测量电动势和内电阻；此题选择不能达到实验目的的，故选D.（2）由闭合电路欧姆定律