上海市上外附大境中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二第一學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

上海市上外附大境中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二第一學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫(huà)出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線M、N位于紙面內(nèi)平行放置，分別通以電流Il、I2，則下列說(shuō)法正確的是A.電流I2在導(dǎo)線M處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里B.電流Il在導(dǎo)線N處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外C.導(dǎo)線N受到的安培力向左D.導(dǎo)線N受到的安培力向右2、如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l，與電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻不計(jì)電源相連，質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置構(gòu)成閉合回路，回路平面與水平面的夾角為θ，回路其余電阻不計(jì)。為使ab棒靜止，需在空間施加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值及方向分別為（）A.，水平向右 B.，垂直于回路平面向上C.，豎直向下 D.，垂直于回路平面向下3、保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，抵制盜版是我們每個(gè)公民的責(zé)任與義務(wù)．盜版書(shū)籍影響我們的學(xué)習(xí)效率，甚至?xí)o我們的學(xué)習(xí)帶來(lái)隱患。小華同學(xué)有一次不小心購(gòu)買(mǎi)了盜版的物理參考書(shū)做練習(xí)時(shí)，他發(fā)現(xiàn)有一個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)的電荷量數(shù)字看不清，他只能看清是6.____×10－18C，拿去問(wèn)老師，如果你是老師，你認(rèn)為該帶電質(zhì)點(diǎn)的電荷量可能是下列哪一個(gè)（）A.6.2×10－18C B.6.4×10－18CC.6.6×10－18C D.6.8×10－18C4、首先發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周?chē)嬖诖艌?chǎng)的物理學(xué)家是（）A.安培 B.法拉第C.奧斯特 D.特斯拉5、下面四幅圖表示了磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電荷速度v和洛倫茲力F三者方向之間的關(guān)系，其中正確的是（）A. B.C. D.6、如圖所示，某空間存在正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向右，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，一個(gè)帶電小球從a點(diǎn)進(jìn)入場(chǎng)區(qū)并剛好能沿ab直線斜向上做勻速運(yùn)動(dòng)，下面說(shuō)法正確的是（）A.小球一定帶正電B.a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)C.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球電勢(shì)能增加D.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球機(jī)械能增加二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示電路中，已知電源的內(nèi)阻r＜R2，電阻R1的阻值小于滑動(dòng)變阻器R0的最大阻值。閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑臂P由變阻器的中點(diǎn)向左滑動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的有：（）A.R2上消耗的功率先變小后變大B.V1的示數(shù)先變大后變小，V2的示數(shù)先變小后變大C.電源內(nèi)部的熱功率一直不變D.電源的輸出功率先變小后變大8、今有某小型發(fā)電機(jī)和一理想變壓器連接后給一個(gè)燈泡供電，電路如圖（電壓表和電流表均為理想電表）.已知該發(fā)電機(jī)線圈匝數(shù)為N，電阻為r，當(dāng)線圈以轉(zhuǎn)速n勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)為U，燈泡（額定電壓為U0，電阻恒為R）恰能正常發(fā)光，則（）A.變壓器匝數(shù)比為U:U0B.電流表的示數(shù)為C.在圖示位置時(shí)，發(fā)電機(jī)線圈的磁通量為D.從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，變壓器輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為9、如圖所示，直線Oac為某一直流電源的總功率P隨電流I變化的圖線，虛線Obc為這個(gè)電源內(nèi)部熱功率隨電流I變化的Pr圖線，由圖可知()A.電源電動(dòng)勢(shì)為3VB.電源內(nèi)阻為2ΩC.當(dāng)I=2A時(shí),電源輸出功率為6WD.當(dāng)I=2A時(shí),電源內(nèi)部熱功率為4W10、如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，從圖示A狀態(tài)開(kāi)始，經(jīng)歷了B、C，最后到D狀態(tài)，下列判斷中正確的是A.A→B溫度升高，壓強(qiáng)不變B.B→C體積不變，壓強(qiáng)變大C.B→C體積不變，壓強(qiáng)不變D.C→D體積變小，壓強(qiáng)變大三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）為了測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了下列器材供選用：A.待測(cè)干電池一節(jié)B.直流電流表（量程0~0.6~3A，0.6A擋內(nèi)阻為0.1Ω，3A擋內(nèi)阻為0.02Ω）C.直流電壓表（量程0~3~15V，3V擋內(nèi)阻為5kΩ，15V擋內(nèi)阻為25kΩ）D.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為0~15Ω，允許最大電流為1A）E.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為0~1000Ω，允許最大電流為0.2A）F.開(kāi)關(guān)G.導(dǎo)線若干（1）將如圖所示中的器材，進(jìn)行實(shí)物連線_______；（2）為盡可能減少實(shí)驗(yàn)的誤差，其中滑動(dòng)變阻器選______（填代號(hào)）；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，畫(huà)出的U—I圖線如圖所示，從中可求出待測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)為E=_____V，內(nèi)電阻為r=______Ω12．（12分）測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．實(shí)驗(yàn)室除提供開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線外，還有以下器材可供選擇：A．電壓表V（量程3V，內(nèi)阻RV=10kΩ）B．電流表A1（量程3mA，內(nèi)阻Rg1=99.5Ω）C．電流表A2（量程1500mA，內(nèi)阻Rg2=0.5Ω）D．滑動(dòng)變阻器R1（阻值范圍0～10Ω，額定電流2A）E．滑動(dòng)變阻器R2（阻值范圍0～1000Ω，額定電流1A）F．定值電阻R3=0.5Ω(1)根據(jù)可選用的器材，設(shè)計(jì)了如圖1所示的測(cè)量電路圖(2)該同學(xué)應(yīng)該將電流表_____（選填A(yù)1或A2）與定值電阻R3并聯(lián)，改裝成一個(gè)量程是_____A的新電流表(3)滑動(dòng)變阻器選用______（選填“R1”或“R2”）(4)利用上述測(cè)量電路測(cè)得數(shù)據(jù)，以電流表A的直接讀數(shù)I為橫坐標(biāo)，以電壓表V的讀數(shù)為U縱坐標(biāo)繪出了如圖2所示的圖線，根據(jù)圖線可求出電源的電動(dòng)勢(shì)E=_____V（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），電源的內(nèi)阻r=_____Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度14．（16分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小15．（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫(huà)出）．求P、Q之間的距離L

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】根據(jù)安培定則可知，電流I2在導(dǎo)線M處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，I1在導(dǎo)線N處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；導(dǎo)線N處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，電流的方向向上，由左手定則可知，導(dǎo)線N受到的安培力向左．故C正確，D錯(cuò)誤2、D【解析】以導(dǎo)體棒為研究對(duì)象，受力分析如圖所示由金屬棒ab受力分析可知，為使ab棒靜止，ab受到沿斜面向上的安培力作用時(shí)，安培力最小，此時(shí)對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度也就最小，由左手定則可知此時(shí)磁場(chǎng)方向垂直于回路平面向下，再由平衡關(guān)系可知IlB＝mgsinθ其中可得磁感應(yīng)強(qiáng)度故選D。3、B【解析】任何帶電體的電荷量是元電荷的整數(shù)倍，即是的整數(shù)倍，由計(jì)算可知，只有是的整數(shù)倍。故選B。4、C【解析】首先發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周?chē)嬖诖艌?chǎng)的物理學(xué)家是丹麥的物理學(xué)家?jiàn)W斯特；安培提出了分子電流假說(shuō)，研究了通電導(dǎo)線的磁場(chǎng)；法拉第研究了電磁感應(yīng)現(xiàn)象；特斯拉是電力工程師。故選C。5、B【解析】伸開(kāi)左手，讓大拇指與四指方向垂直，并且在同一個(gè)平面內(nèi)，磁感線通過(guò)掌心，四指方向與正電荷運(yùn)動(dòng)方向相同，大拇指所指的方向?yàn)槁鍌惼澚Ψ较颉驹斀狻緼圖中，根據(jù)左手定則，洛倫茲力方向豎直向下．故A錯(cuò)誤．B圖中，根據(jù)左手定則，洛倫茲力方向豎直向上．故B正確．C圖中，根據(jù)左手定則，洛倫茲力方向垂直紙面向外．故C錯(cuò)誤．D圖中，電荷的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行，電荷不受洛倫茲力．故D錯(cuò)誤．故選B【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則，注意四指方向與正電荷運(yùn)動(dòng)方向相同，與負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向相反6、D【解析】對(duì)帶電粒子進(jìn)行受力分析，受到豎直向下的重力，水平向左的電場(chǎng)力和垂直于虛線向右上的洛倫茲力，由于帶電粒子做直線運(yùn)動(dòng)，可判斷粒子合外力為零，再根據(jù)各力的做功情況，即可解題【詳解】根據(jù)做直線運(yùn)動(dòng)的條件可知受到豎直向下的重力，水平向左的電場(chǎng)力和垂直于虛線向右上的洛倫茲力，如圖所示：由于帶電粒子做直線運(yùn)動(dòng)，可判斷粒子合外力為零，所以小球一定帶負(fù)電，且做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；沿場(chǎng)強(qiáng)方向電勢(shì)逐漸降低，所以b點(diǎn)的電勢(shì)高于a點(diǎn)的電勢(shì)，故B錯(cuò)誤；由于電場(chǎng)力向左，對(duì)小球做正功，電勢(shì)能減小，故C錯(cuò)誤；由能量守恒可知，電勢(shì)能減小，機(jī)械能一定增加，故D正確．所以D正確，ABC錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】帶電粒子在重力場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中，只要是做直線運(yùn)動(dòng)，一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)（v與B不平行）．若速度是變的，洛倫茲力會(huì)變，合力就是變的，合力與速度不在一條直線上，帶電體就會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng)二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ABD【解析】A.由題，電阻R1的阻值小于滑動(dòng)變阻器R0的最大阻值，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由變阻器的中點(diǎn)向左滑動(dòng)的過(guò)程中，變阻器左側(cè)電阻與R1串聯(lián)后與變阻器右側(cè)并聯(lián)的總電阻先變大后變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，電路中電流先變小后變大，R2上消耗的功率先變小后變大，故A正確；B.由于電路中電流先變小后變大，電源的內(nèi)電壓也先變小后變大，則路端電壓先變大后變小，所以V1的示數(shù)先變大后變小，V2測(cè)量R2兩端的電壓，R2不變，則V2的示數(shù)先變小后變大。故B正確；C.電源內(nèi)部的熱功率P=I2r，因?yàn)殡娏鱅先變小后變大，所以電源內(nèi)部的熱功率，先變小后變大，故C錯(cuò)誤；D.因?yàn)閞<R2，所以外電阻總是大于內(nèi)電阻，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由變阻器的中點(diǎn)向左滑動(dòng)的過(guò)程中，變阻器左側(cè)電阻與R1串聯(lián)后與變阻器右側(cè)并聯(lián)的總電阻先變大后變小，所以電源的輸出功率先變小后變大，故D正確。故選：ABD8、AB【解析】A．電壓與匝數(shù)成正比，所以變壓器的原副線圈的匝數(shù)比是U1：U2=U：U0，故A正確；燈泡電流是，理想變壓器的輸入功率和輸出功率相等，燈泡正常發(fā)光時(shí)電功率為P，所B．以輸入功率為P，即電流表讀數(shù)I=故B正確；C．手搖發(fā)電機(jī)的線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值是所以解得最大磁通量故C錯(cuò)誤；D．線圈以較大的轉(zhuǎn)速n勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所以，所以變壓器輸入電壓的瞬時(shí)值故D錯(cuò)誤。9、AD【解析】根據(jù)電源的總功率P總隨電流I變化的圖象與電源內(nèi)部熱功率Pr隨電流I變化的圖象的區(qū)別及交點(diǎn)的含義，根據(jù)功率公式可求得電源內(nèi)阻消耗的功率以及電源輸出的功率【詳解】從圖象可知：有兩個(gè)交點(diǎn)．O點(diǎn)處是沒(méi)有通電，而c處它們的電功率相等，說(shuō)明外電阻沒(méi)有消耗功率．因此電流為3A時(shí)，外電阻阻值為零．由P=I2r可算出r=Ω=1Ω，所以內(nèi)阻的阻值為1Ω．在c點(diǎn)時(shí)，外電阻為0，所以電動(dòng)勢(shì)E=Ir=3×1V=3V，所以A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)電流等于2A時(shí)，電源的輸出功率P出=EI-I2r=3×2-4×1=2W；故C錯(cuò)誤；當(dāng)電流等于2A時(shí)，電源內(nèi)部熱功率P=I2r=22×1=4W，故D正確．故選AD【點(diǎn)睛】本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，要注意理解電源的總功率P總隨電流I變化的圖象與電源內(nèi)部熱功率Pr隨電流I變化的圖象的涵義10、AD【解析】從V-T圖像中可知等容變化和等溫變化，過(guò)原點(diǎn)的直線表示等壓變化【詳解】A．從A→B過(guò)程中，根據(jù)：可知為等壓變化，故A正確；BC．從B→C過(guò)程中，根據(jù)：可知，氣體體積不變，溫度降低，壓強(qiáng)減小，故BC均錯(cuò)誤；D．從C→D過(guò)程中，氣體溫度不變，體積減小，壓強(qiáng)增大，故D正確【點(diǎn)睛】掌握理想氣體狀態(tài)方程推出的各類(lèi)圖像，明確斜率的物理意義．一定質(zhì)量的理想氣體的V-T圖中，斜率的物理意義為壓強(qiáng)的倒數(shù)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.②.D③.1.5④.0.9【解析】（1）[1]因?yàn)殡娏鞅韮?nèi)阻已知，故測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的電路圖如圖所示，對(duì)照電路圖連線如下（2）[2]滑動(dòng)變阻器E電阻值較大，操作不方便，同時(shí)額定電流太小，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選D；（3）[3][4]把電源與電流表看成一個(gè)等效電源，則圖像的縱軸截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)，故有圖像的斜率絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻的和，故有解得內(nèi)電阻為12、①.（2）A1②.0.6③.（3）R1④.（4）1.48(1.47～1.49)⑤.0.84(0.82～0.86)【解析】（2）根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)求解改裝后的電流表對(duì)應(yīng)的量程；（3）根據(jù)方便的原則選擇滑動(dòng)變阻器；（4）根據(jù)電流表G讀數(shù)與改裝后電流表讀數(shù)的關(guān)系，由閉合電路歐姆定律求出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；【詳解】（2）電流表A1量程過(guò)小，而A2量程過(guò)大，則可用電流表A1，與定值電阻R3并聯(lián)，改裝成一個(gè)量程是的新電流表；（3）一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)約E=1.5V，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R1，它的阻值范圍是0-10Ω；（4）由上可知，改裝后電流表的量程是電流表G量程的200倍，圖象的縱截距b等于電源的電動(dòng)勢(shì)，由圖讀出電源的電動(dòng)勢(shì)為：E=1.48V圖線的斜率大小k=r，由數(shù)學(xué)知識(shí)知：，則電源的內(nèi)阻為：r=k=