江苏省南京市南京师大附中2023年物理高二第一学期期末考试模拟试题含解析

江苏省南京市南京师大附中2023年物理高二第一学期期末考试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、如图，为定值电阻的伏安曲线，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是A.两个电阻的阻值之比R1∶R2=3∶1B.把R2均匀拉长到原来的3倍，其电阻等于R1C.将R1与R2串联后接于电源上，其消耗的功率之比P1∶P2=1∶3D.将R2与内阻值等于R1的灵敏电流计并联改装成电流表，改装后的电流表量程为原灵敏电流计量程的3倍2、质量为m的金属导体棒置于倾角为θ的导轨上，棒与导轨间的动摩擦因数为μ，当导体棒中通以垂直纸面向里的电流时，恰能在导轨上静止，图中标出了四种可能的匀强磁场方向，其中导体棒与导轨间的摩擦力不可能为零的是（）A. B.C. D.3、在磁场中同一位置放置一根直导线，导线的方向与磁场方向垂直．先后在导线中通入不同的电流，导线所受的力也不一样．下图中的几幅图象表现的是导线受力的大小F与通过导线的电流I的关系．a、b各代表一组F、I的数据．在甲、乙、丙、丁四幅图中，正确的是（）A.甲、乙、丙、丁都正确 B.甲、乙、丙都正确C.乙、丙都正确 D.只有丙正确4、某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路．检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象．虽然多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因．你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是()A.电源的内阻较大B.小灯泡电阻偏大C.线圈电阻偏大D.线圈的自感系数较大5、如图所示,正方形线圈abcd的一半处于匀强磁场中,线圈平面与磁场方向垂直．在线圈以ab为轴旋转90°的过程中,穿过线圈的磁通量大小()A.一直减小 B.先减小后不变C.先不变后减小 D.先增大后减小6、一根粗细均匀的镍铬丝，电阻率为ρ，横截面的直径是d，电阻是R。把它拉成直径为的均匀细丝后，它的电阻率和电阻为（设温度不变）（）A.ρ、10－3R B.104ρ、104RC.ρ、 D.ρ、104R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、两块平行金属板间的电压是U，板间是一个匀强电场，场强是E，板间距离为d。一个带正电q的粒子质量为m，粒子从正极板处由静止开始向负极板运动，到达负极板时的动能是A.qU B.C.qEd D.8、如图所示，金属杆ab静放在水平固定的“U”形金属框上，整个装置处于竖直向上的磁场中．当磁感应强度均匀增大时，杆ab总保持静止，则A.杆中感应电流方向是从b到aB.杆中感应电流大小保持不变C.金属杆所受安培力逐渐增大D.金属杆受三个力作用而保持平衡9、如图空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，一带电液滴从静止开始自a沿曲线acb运动到b点时，速度为零，c是轨迹的最低点，以下说法中正确的是()A.液滴带负电B.滴在c点动能最大C.若液滴所受空气阻力不计，则机械能守恒D.液滴在c点机械能最大10、空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射。这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不计重力。下列说法正确的是（）A.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同B.入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同C.在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同D.在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大三、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）手机、电脑等电器已经普及到人们的日常生活中，这些电器都要用到蓄电池．某同学利用下列器材测定一节蓄电池的电动势和内阻．蓄电池的电动势约为3V.A．量程是0.6A，内阻约为0.5Ω的电流表；B．量程是3V，内阻是6kΩ的电压表；C．量程是15V，内阻是30kΩ的电压表；D．阻值为0～1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器；E．阻值为0～10Ω，额定电流为2A的滑动变阻器；F．定值电阻4Ω，额定功率4W；G．开关S一个，导线若干（1）为了减小实验误差，电压表应选择______(填器材代号)，图甲中的导线应连接到_______(选填“①”或“②”)处，改变滑动变阻器阻值的时候，为了使电压表和电流表的读数变化比较明显，滑动变阻器应选择_______(填器材代号)（2）用（1）问中的实验电路进行测量，读出电压表和电流表的读数，画出对应的U­I图线如图乙所示，由图线可得该蓄电池的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω.(结果保留两位有效数字)12．（12分）要测定一卷阻值约为20Ω的金属漆包线的长度（两端绝缘漆层已去除），实验室提供有下列器材：A．电流表A：量程①0〜0.6A，内阻约为1Ω；量程②0〜3A，内阻约为0.2ΩB．电压表V：量程③0〜3V，内阻约为2kΩ；量程④0〜15V，内阻约为10kΩC．学生电源E：电动势30V，内阻r可以忽略D．滑动变阻器R1：阻值范围0~20Ω，额定电流2AE.滑动变阻器R2：阻值范围0~500Ω，额定电流0.5AF.开关S及导线若干(1)使用螺旋测微器测量漆包线直径时示数如图甲所示，则漆包线的直径为d=____mm。(2)为了调节方便，并能较准确地测出该漆包线的电阻，电流表应选择量程__________（选填量程序号），电压表应选择量程__________（选填量程序号），滑动变阻器应选择______（选填“R1”或“R2”）。请设计合理的实验电路，将电路图完整地补画在方框中______。(3)根据正确的电路图进行测量，某次实验中如图乙所示，则电压表示数___________与电流表示数___________(4)已知这种漆包线金属丝的直径为d，材料的电阻率为ρ，忽略漆包线的绝缘漆层的厚度，则这卷漆包线的长度L=__________（用U、I、d、ρ表示）。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、A【解析】A．根据U--I图像知，图线的斜率表示电阻，所以故A正确；B．根据U--I图像知，图线的斜率表示电阻，所以，由电阻定律可知，把R2均匀拉长到原来的3倍，电阻变为来的9倍，即，故B错误；C．将R1与R2串联后接于电源上，电流相等，由公式可知，功率之比等于电阻之比即为3：1，故C错误；D．由于灵敏电流计的阻值为R2的3倍，所以R2分担的电流为灵敏电流计的3倍，所以改装后的电流表量程为原灵敏电流计量程的4倍，故D错误。故选A。2、B【解析】A．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，A不符合题意；B．杆子受重力，垂直向下的安培力，垂直向上的支持力，若无摩擦力，不能平衡，B符合题意；C．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，C不符合题意；D．杆子受重力、沿斜面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，D不符合题意。故选B。3、C【解析】由于a、b导线的方向均与磁场垂直，根据安培力公式F=BIL写出表达式即可正确求解【详解】在匀强磁场中，当电流方向与磁场垂直时所受安培力为：F=BIL，由于磁场强度B和导线长度L不变，因此F与I的关系图象为过原点的直线，故甲丁错误，乙丙正确．故C正确，ABD错误．故选C4、C【解析】A、开关断开开关时，灯泡能否发生闪亮，取决于灯泡的电流有没有增大，与电源的内阻无关，A错误；B、若小灯泡电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流小于线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡将发生闪亮现象，B错误；C、线圈电阻偏大，稳定时流过灯泡的电流大于线圈的电流，断开开关时，根据楞次定律，流过灯泡的电流从线圈原来的电流逐渐减小，灯泡不发生闪亮现象，C正确；D、线圈的自感系数较大，产生的自感电动势较大，但不能改变稳定时灯泡和线圈中电流的大小，D错误；故选C5、C【解析】根据磁通量的公式Φ=BScosθ分析磁通量的变化，注意有效面积的判断【详解】在线圈以ab为轴旋转90°的过程中，由于线圈在垂直于磁场平面上的投影面积不变，即有效面积不变，故开始时磁通量不变；而当cd过进入磁场后，有效面积减小；故磁通量减小；故只有C正确；故选C6、D【解析】导线的拉伸不会影响电阻率，所以电阻率不变。横截面直径为d镍铬丝拉制成直径为的均匀细丝后，根据得知，横截面积变为原来的，镍铬丝的体积不变，则长度变为原来的100倍，由电阻定律分析可知电阻变为原来的10000倍，即为104R，故ABC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、AC【解析】粒子从正极板处由静止开始向负极板运动，电场力作正功，转化为粒子的动能，电场力所做的功为到达负极板时的动能是qU或qEdA.qU与分析相符，故A正确。B.与分析不符，故B错误。C.qEd与分析相符，故C正确。D.与分析不符，故D错误。8、BC【解析】AB．当磁感应强度均匀增大时，磁通量增大，杆中感应电流方向是从a到b，磁通量均匀增大，故杆中感应电流大小保持不变，选项A错误，B正确；C．而磁场对杆有安培力的作用，，B增大则F增大，选项C正确；D．金属杆受四个力作用：重力、支持力、安培力、静摩擦力，选项D错误；故选BC9、ABD【解析】带电液滴由静止开始，在电场力和重力的作用下会向下运动，在运动过程中，带电粒子会受到洛伦兹力，所以粒子会沿逆时针方向偏转，到达c点时，洛伦兹力方向向上，此时粒子具有最大速度，在之后的运动中，粒子的电势能会增加速度越来越小，到达b点时速度为零，除重力以外的力做的功等于机械能的变化量；【详解】A、从图中可以看出，带电粒子由静止开始向下运动，说明重力和电场力的合力向下，洛伦兹力指向弧内，根据左手定则可知，液滴带负电，故A正确；B、从a到c的过程中，重力和电场力都做正功，洛伦兹力不做功，动能增大，从c到b的过程中，重力和电场力都做负功，洛伦兹力不做功，动能减小，所以滴在c点动能最大，故B正确；C、液滴除重力做功外，还有电场力做功，机械能不守恒，故C错误；D、除重力以外的力做的功等于机械能的变化量，从a到c的过程中，电场力都做正功，洛伦兹力不做功，机械能增大，从c到b的过程中，电场力都做负功，洛伦兹力不做功，机械能减小，所以液滴在c点机械能最大，故D正确；故选ABD10、BD【解析】A．入射速度不同的粒子，若它们入射速度方向相同，则它们的运动也一定相同，虽然轨迹不一样，但圆心角却相同。故A错误；B．在磁场中半径，运动圆弧对应的半径与速率成正比，故B正确；C．根据（θ为转过圆心角）可知圆心角相同，但半径可能不同，所以运动轨迹也不同，如粒子都从左边界离开磁场，圆心角均为180°，但是出射点不同，轨迹就不同。故C错误；D．由于它们的周期相同的，在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角也一定越大。故D正确。故选BD。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.B②.①③.E④.3.2⑤.1.3【解析】（1）[1]由于电源电动势大约3V，故电压表应该选择B；[2]蓄电池的内阻较小，故导线应该接在①处；[3]电流表量程为0.6A，故滑动变阻器应该选择E。（2）[4][5]由闭合电路欧姆定律可得故该图像与纵轴的交点为电动势，该直线的斜率为，由图中可得12、①.0.830②.①③.④④.R1⑤.⑥.U=11.5V⑦.I=0.54A⑧.【解析】(1)[1]螺旋测微器的固定刻度为0.5mm，可动刻度为33.0×0.01mm=0.330mm。所以漆包线的直径为d=0.5mm+0.330mm=0.830mm(2)[2][3][4]题目中给出的电源电动势为30V，为了安全起见，所以电压表应选择量程④0～15V，通过金属漆包线的最大电流不超过所以电流表应选择量程①，为了最大电流不超过额定电流，采用滑动变阻器限流式接法，故滑动变阻器选总电阻较小的R1；由于说明电阻较小，故电流表选择外接法，实验电路如图所示(3)[6]电压表量程为15V，故