江苏省无锡市前洲中学2023年物理高二第一学期期末考试模拟试题含解析

江苏省无锡市前洲中学2023年物理高二第一学期期末考试模拟试题注意事项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、如图所示为一螺距较大、有弹性的通电螺线管的磁场截面分布图，直线为螺线管的中轴线（与某一磁感线重合），ab为用绝缘细线悬挂的位于螺线管的正上方的通电直导线，其电流方向由a到b，电流很小，不影响螺线管在空间产生的磁场．下列说法正确的是（）A.图中关于轴线对称的P、Q两点的磁感应强度相同B.直导线ab通电后，a端垂直纸面向外转动C.断开螺线管的电源后，螺线管有沿水平方向向内收缩的趋势D.将不计重力的电子沿中轴线射入螺线管，电子将做匀速直线运动2、电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，利用这种装置可以把质量为m＝2.0g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到6km/s，若这种装置的轨道宽为d＝2m，长L＝100m，电流I＝10A，轨道摩擦不计且金属杆EF与轨道始终接触良好，则下列有关轨道间所加匀强磁场的磁感应强度和磁场力的最大功率结果正确的是()A.B＝18T，Pm＝1.08×108WB.B＝0.6T，Pm＝7.2×104WC.B＝0.6T，Pm＝3.6×106WD.B＝18T，Pm＝2.16×106W3、如图所示，质量为m的物体在水平外力F的作用下，沿水平面做匀速运动，速度大小为v，当物体运动到A点时撤去外力F．物体由A点继续向前滑行过程中经过B点，则物体由A点到B点的过程中，下列说法中正确的是（）A.速度v越大，摩擦力对物体的冲量越小；摩擦力做功与速度v的大小无关B.速度v越大，摩擦力对物体冲量越大；摩擦力做功与速度v的大小无关C.速度v越大，摩擦力对物体的冲量越小；摩擦力做功越少D.速度v越大，摩擦力对物体的冲量越小；摩擦力做功越多4、两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示．不计粒子的重力，下列说法正确的是（）A.a粒子带正电，b粒子带负电B.a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大C.b粒子动能较大D.b粒子在磁场中运动时间较长5、一交流电压的瞬时值表达式为u＝220sin50πt（V），下列判断正确的是（）A.该交流电压的频率为50HzB.t＝0.01s时，该交流电压的瞬时值为55VC.直接用电压表测该交流电压，其示数为220VD.若将该交流电压加在阻值为2kΩ的电阻两端，则电阻的发热功率为20W6、两个半径为R的带电金属球所带同种电荷量分别为q1和q2，当两球心相距3R时，相互作用的静电力大小为（）A. B.C. D.无法确定二、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、如图是通过变压器降压给用户供电示意图.负载变化时变压器输入电压保持不变.输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，开关S闭合后，相当于接入电路中工作的用电器增加．变压器可视为理想变压器，则开关S闭合后，以下说法正确的是A.变压器的输入功率减小B.电表V1示数与V2示数的比值不变C.输电线的电阻R0消耗的功率增大D.流过电阻R1的电流增大8、如右图所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势φ随x变化的情况如图乙所示，若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则()A.电子一直沿Ox负方向运动 B.电场力一直做正功C.电子运动的加速度不变 D.电子的电势能逐渐增大9、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列方法可行的是（）A.增大磁场磁感应强度 B.减小狭缝间的距离C.增大D形金属盒的半径 D.增大两D形金属盒间的加速电压10、一个电子以速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则（）A.磁场对电子的作用力始终不变B.磁场对电子的作用力始终不做功C.电子的速度始终不变D.电子的动能始终不变三、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）实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联．测量实际电流表G1内阻r1的电路如图1所示．供选择的仪器如下：①待测电流表G1（0～5mA，内阻约300Ω），②电流表G2（0～10mA，内阻约100Ω），③定值电阻R1（300Ω），④定值电阻R2（10Ω），⑤滑动变阻器R3（0～10Ω），⑥滑动变阻器R4（0～20Ω），⑦干电池（1.5V），⑧电键S及导线若干（1）定值电阻应选______，滑动变阻器应选______．（在空格内填写序号）（2）补全实验步骤：①按电路图连接电路，并将滑动触头移至最左端；②闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录G1、G2的读数I1、I2；③______；④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图所示（3）根据I2-I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式r1=______12．（12分）用以下器材尽可能准确地测量待测电阻Rx的阻值A.待测电阻Rx，阻值约为200Ω；B.电源E，电动势约为3.0V，内阻可忽略不计；C.电流表A1，量程为0~10mA，内电阻r1=20Ω；D.电流表A2，量程为0~20mA，内电阻约为r2≈8Ω；E.定值电阻R0，阻值R0=80Ω；F.滑动变阻器R1，最大阻值为10Ω；G.滑动变阻器R2，最大阻值为200Ω；H.单刀单掷开关S，导线若干；(1)为了尽可能准确地测量电阻Rx的阻值，请你设计并在虚线框内完成实验电路图______(2)滑动变阻器应该选_______(填器材前面字母代号)；在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于______端；(填“d或“b”)(3)若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，则Rx的表达式为：Rx=____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、D【解析】根据磁感应强度是矢量，考虑大小与方向；依据左手定则，即可判定转动方向；根据右手螺旋定则，即可确定收缩还是伸长；判定沿中轴线射入螺线管中磁场种类，即可求解【详解】由题图，可知，P、Q两点的磁感应强度大小相等，方向不同，故A错误；直导线ab通电后，根据左手定则，可知，a端安培力向里，b端的安培力向外，因此a端垂直纸面向内转动，故B错误；通电时，螺线管中线圈间的电流方向相同，出现相互吸引，当断开螺线管的电源后，没有吸引力，螺线管有沿水平方向向内伸长的趋势，故C错误；将不计重力的电子沿中轴线射入螺线管，电子处于匀强磁场中，不受任何力，电子将做匀速直线运动，故D正确；故选D【点睛】查磁感应强度的矢量性，掌握左手定则与右手螺旋定则的内容，理解同向电流相吸，异向电流相斥，注意洛伦兹力产生条件2、D【解析】通电金属杆在磁场中受安培力的作用而对弹体加速，由功能关系得BIdL＝，代入数值解得B＝18T；当速度最大时磁场力的功率也最大，即Pm＝BIdvm，代入数值得Pm＝2.16×106W，故ABC错误，D正确．故选D3、A【解析】由物体的受力情况可知摩擦力的大小，由功的公式可求得摩擦力所做的功；由冲量的定义可求得冲量的大小【详解】由题意可知，物体匀速运动到A点，说明物体受到的摩擦力等于拉力，故拉力大小不变；由A到B运动的位移相等，故摩擦力做功与速度大小无关；若速度越大，从A到B的时间越短，则由I=Ft可知冲量越小，故A正确；故选A4、C【解析】A．粒子向右运动，根据左手定则，b向上偏转，应当带正电；a向下偏转，应当带负电，故A错误BC．洛伦兹力提供向心力，即：，得：，故半径较大的b粒子速度大，动能也大．由公式f=qvB，故速度大的b受洛伦兹力较大．故B错误，C正确D．磁场中偏转角大的运动的时间也长；a粒子的偏转角大，因此运动的时间就长．故D错误5、C【解析】本题考查了交流电的描述，根据交流电的表达式，可知其最大值，以及线圈转动的角速度等物理量，然后进一步求出其它物理量，如有效值、周期、频率等，电表示数和功率、能量需要用到有效值；【详解】A、频率为：，故A错误；B、时，，故B错误；C、电压表测量的电压有效值，则，故C正确；D、若将该交流电压加在阻值为的电阻两端，则电阻的发热功率为，故D错误【点睛】对于交流电的产生和描述要正确理解，要会推导交流电的表达式，明确交流电表达式中各个物理量的含义6、C【解析】当两球心相距时，两球不能看成点电荷，电荷的中心不在几何中心；因为是同种电荷，排斥，电荷中心距离大于，故故选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】A项：因为负载增加，则副线圈总电阻减小，副线圈电压不变，则副线圈电流增大，由P=UI知功率增加，故A错误；B项：电表V1示数与V2示数的比值等于原、副线圈的匝数比，所以电表V1示数与V2示数的比值不变，故B正确；C项：因为负载增加，则副线圈总电阻减小，副线圈电压不变，则副线圈电流增大，所以输电线的电阻R0消耗的功率增大，故C正确；D项：因为负载增加，则副线圈总电阻减小，副线圈电压不变，则副线圈电流增大，上损失的电压增大，所以两端的电压减小，所以流过的电流减小，故D错误8、BC【解析】由电势—位移图象可知，电势随位移均匀增加，相同位移间的电势差相同，电场强度恒定，电子运动的加速度恒定，C正确．沿Ox轴方向电势增大，电场线方向与Ox轴负方向重合，电子沿Ox轴正方向运动，A不正确．电场力方向也沿Ox轴正方向，电场力做正功，B正确．由功能关系，电场力做正功，电势能减少，D不正确9、AC【解析】由洛伦兹力提供向心力，可知计算得出则动能可知，动能与加速的电压无关，与狭缝间的距离无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关，增大磁感应强度和D形盒的半径，可以增加粒子的动能，故选AC。10、BD【解析】A.电子以速度v垂直进入磁场后，受到洛伦兹力的作用，做匀速圆周运动，向心力由洛伦兹力提供，方向时刻变化，选项A错误；B.磁场对电子的作用力即洛伦兹力始终与速度方向垂直，始终不做功，选项B正确；C.电子做匀速圆周运动，它的速度方向时刻在变化，选项C错误；D.洛伦兹力始终与速度方向垂直，始终不做功，所以电子的动能始终不变，选项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、①.③②.⑥③.多次移动滑动触头，记录相应的，读数④.【解析】(1)器材选择：定值电阻要和待测电流表内阻接近，因为电流表G2的量程是待测电流表G1的2倍；滑动变阻器的电阻不要太大．故定值电阻选③，滑动变阻器选⑥(2)补充实验步骤:③多次移动滑动触头，记录相应的，读数(3)根据并联分流公式，又，解得，式中r1即rG1【点睛】本题考查测量实际电流表G1内阻r1的实验器材选择，实验原理（并联分流）等．对于变阻器分压式接法，操作时要注意：开关闭合前，变阻器输出电压要最小12、(1).(2).F(3).b(4).【解析】（1）实验中没有电压表，可用已知内阻的电流表A1与定值电阻R0串联构成电压表；电路如图；（2）因滑动变阻器要接成分压电路，则滑动变阻器应该选阻值较小的F；在闭合开关前，滑