上海市五爱中学2023年高二上物理期末统考模拟试题含解析.doc

上海市五爱中学2023年高二上物理期末统考模拟试题
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、在边长为a、厚度为h的导体中，通以图示方向的电流，导体的电阻为R1，现将其四等分，取其中之一通以图示方向的电流，其电阻为R2，则R1：R2为（　　）

A.4：1
B.1：1
C.1：2
D.2：1
2、如图所示电路中，开关S闭合，当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，以下判断正确的是(　　)

A.电压表示数变小，通过灯L1的电流变小，灯L2变亮
B.电压表示数变小，通过灯L1的电流变大，灯L2变暗
C.电压表示数变大，通过灯L2的电流变小，灯L1变暗
D.电压表示数变大，通过灯L2的电流变大，灯L1变亮
3、如图所示,质量为m，带电量为q的微粒以初速度v0，从A点竖直向上射入空气中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率vB=2v0，方向与电场的方向一致，则A、B两点的电势差为(    )

A. B.
C. D.
4、由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，当所带电荷量分别q1和q2，其间距为r 时，它们之间静电力的大小为，式中k为静电力常量。在国际单位制中，k的单位是（）
A.N·m2/C2 B.C2/ (N·m2)
C.N·m2/C D.N·C2/m2
5、如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知

A.带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大
B.带电粒子在P点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小
C.带电粒子在P点时的速度大小大于在Q点时的速度大小
D.带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小，比在P点时的大
6、如图是某电源的伏安特性曲线和接在此电源上的电阻的U-I图像，则下列结论错误的是( )

A.电源的电动势为6.0V． B.电源的内阻为12Ω
C.电路的输出功率为1.4W D.电路的效率为93.3﹪
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、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示．这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是

A.回旋加速器交流电的周期等于带电粒子圆周运动周期的一半
B.利用回旋加速器加速带电粒子，要提高加速粒子的最终能量，应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R
C.回旋加速器的加速电压越大，带电粒子获得的最大动能越大
D粒子每次经过D型盒狭缝时，电场力对粒子做功一样多
8、如图所示为用理想变压器连接的电路，原线圈接在u=311sin100πt（V）的交流电源上，R为定值电阻，电流表为理想电表。起初开关S处于断开状态，下列说法中正确的是

A.当开关S闭合后，电流表示数变大
B.流过R的电流的频率为100Hz
C.若S闭合后灯发光，在保持输送电压不变而减小电源频率时灯更亮
D.若S闭合后灯发光，则增大线圈的电感L可使灯更亮
9、如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A＝60°，AO＝L，在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子(不计重力作用)，粒子的比荷为q/m，发射速度大小都为v0，且满足．粒子发射方向与OC边的夹角为θ，对于粒子进入磁场后的运动，下列说法正确的是(　　)

A.粒子有可能打到A点
B.以θ＝60°飞入的粒子在磁场中运动时间最短
C.以θ<30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等
D.在AC边界上只有一半区域有粒子射出
10、在如图所示的电路中，定值电阻的阻值为，电动机的线圈电阻为，两端加的恒定电压，电动机恰好正常工作，理想电压表的示数，下列说法正确的是

A.通过电动机的电流为
B.电动机的输入功率为
C.电动机线圈在1分钟内产生的焦耳热为
D.电动机的输出的功率为
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）如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。

（1）将图中所缺导线补接完整。
（ ）
（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下。那么合上电键后，将原线圈迅速插入副线圈时，电流计指针向_____偏转；原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针向_____偏转。
12．（12分）现在要测量一段电阻丝的电阻率ρ，电阻丝的阻值Rx≈0.5 Ω，允许通过的最大电流为0.5 A。现提供如下器材：

(1)下面四位同学分别设计的“测量部分”的电路，你认为合理的是________。

(2)实验中滑动变阻器应该选择________(选填“R1”或“R2”)，并采用________接法。
(3)根据你在(1)、(2)中的选择，在图中完成实验电路的连接________。

(4)实验中，如果两电表的读数分别为U和I，测得拉直后电阻丝的长度为L，直径为D，则待测电阻丝的电阻率ρ的计算式为ρ＝________。
(5)用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图所示，则该电阻丝的直径D＝________ mm。

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】由电阻定律可知，长度变为原来的一半，面积变原来的一半，所以电阻不变，则电阻之比为1：1
故选B。
2、A
【解析】当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律分析得知，干路电流增大，通过灯L2的电流变大，则灯L2变亮；
电源的内电压和L2的电压增大，路端电压减小，则并联部分电压减小，电压表读数变小，通过灯L1的电流变小，灯L1变暗；
AB．综上分析电压表读数变小，通过灯L1的电流变小，L1变暗；通过灯L2的电流变大，L2变亮，A正确B错误；
CD．综上分析电压表读数变小，通过灯L1的电流变小，L1变暗；通过灯L2的电流变大，L2变亮，CD错误；
故选A
3、C
【解析】粒子从到，根据动能定理得：

若只考虑粒子在竖直方向，由速度位移公式，则有：

联立可得：

A.与分析不符，故A错误；
B.与分析不符，故B错误；
C.与分析相符，故C正确；
D.与分析不符，故D错误
4、A
【解析】本题考查国际单位制的转化。
【详解】ABCD.由库仑力公式可知：

则k的单位为N·m2/C2，故A正确BCD错误。
故选A。
5、C
【解析】A．以b电场线为例，结合曲线运动轨迹、速度、合外力三者位置关系，可知该粒子在b电场线处受到的电场力向右，又由于粒子带负电，所以该处电场强度向左，所以P点电势大于Q点电势，所以粒子在P点电势能小于Q点．A错误
B．P点电场线比Q点密集，所以P点加速度大于Q点．B错误
C．从P到Q电场力做负功，所以P点动能大于Q点，因此P点速度大于Q点，C正确
D．因为全程只受电场力，所以动能和电势能之和是定值，D错误
6、B
【解析】电源的伏安特性图象与纵坐标的交点为电源的电动势，图象的斜率表示内阻；两图象的交点为电阻的工作状态点；则由图可得出电源的输出电压及输出电流；从而由P=UI可求得电源的输出功率及效率
【详解】由图可知，电源的电动势为6.0V，故A正确；电源的内阻，故B错误；由图可知，电源与电阻相连时，电阻两端的电压为5.6V，电流为0.25A，故电源的输出功率，故C正确；电路的效率，故D正确；答案选B

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、BD
【解析】回旋加速器靠电场加速和磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力，判断粒子的最大速度与什么因素有关．加速粒子时，交变电场的周期与粒子在磁场中运动的周期相等
【详解】加速粒子时，交变电场的周期必须与粒子在磁场中运动的周期相等，这样才能使得每次经过D型盒的狭缝中时都能被电场加速，选项A错误；当粒子运转半径等于D型盒的半径时粒子速度最大，即，则，则要提高加速粒子的最终能量，应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R，带电粒子获得的最大动能与加速电压无关，选项B正确，C错误；粒子每次经过D型盒狭缝时，电场力对粒子做功均为qU，选项D正确；故选BD.
【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，以及知道最大速度与什么因素有关
8、AC
【解析】A．当开关S闭合后，灯泡与线圈串联后再与电阻R并联，所以总电阻变小，副线圈中电流变大，所原线圈电流与变大，即电流表示数变大，故A正确；
B．由公式可得

故B错误；
C．由公式可知，减小电源频率时，感抗减小，灯泡更亮，故C正确；
D．由公式可知，增大线圈的电感L，感抗增大，灯泡变暗，故D错误。
故选AC。
9、AD
【解析】A．根据，又v0＝qBL/m，可得，又OA=L，所以当θ=60o时，粒子经过A点，所以A正确；
B．根据粒子运动的时间，圆心角越大，时间越长，粒子以θ＝60°飞入磁场中时，粒子从A点飞出，轨迹圆心角等于60o，圆心角最大，运动的时间最长，所以B错误；
CD．当粒子沿θ=0°飞入磁场中，粒子恰好从AC中点飞出，在磁场中运动时间也恰好是，θ从0°到60°在磁场中运动时间先减小后增大，在AC边上有一半区域有粒子飞出，所以C错误；D正确
10、CD
【解析】根据题图可知，考查了非纯电阻电路的电功，电功率的计算；根据电阻和电动机串联，电流相等，对电阻R应用欧姆定律求出电流；根据P＝UI求出电动机的输入功率，即电动机消耗的功率，根据Q＝I2rt求出电动机产生的热量，电动机的输出功率等于输入功率减去电动机内部消耗的功率
【详解】A、通过电动机的电流为：，故A错误；
BCD、对电动机，电动机的输入功率，发热功率，输出功率，电动机1分钟内产生的热量，故CD正确
【点睛】解决本题的关键会灵活运用欧姆定律，以及知道电动机的输出功率等于输入功率减去电动机内部消耗的功率

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. ②.右 ③.左
【解析】(1)[1]探究电磁感应现象实验电路分两部分，要使原线圈产生磁场必须对其通电，故电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路，如图所示：

(2)[2]闭合开关，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流表的指针向右偏；将原线圈迅速插入副线圈时，磁场方向不变，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流计指针将向右偏转；
[3]原线圈插入副线圈后，由电路图可知，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，原线圈电流变小，穿过副线圈的磁场方向不变，但磁通量变小，灵敏电流计指针将左偏转。
12、 ①.C ②.R1 ③.分压 ④.见解析图 ⑤. ⑥.1.205(±0.002)
【解析】(1)电阻丝Rx两端的最大电压
U＝IRx＝0.25 V
比电压表量程小得多，需要串联一分压电阻，即串联一标准电阻R0，此时
R0＋Rx<
电流表采用外接法，选项C正确。
(2)滑动变阻器若选用R2或采用限流接法，调控范围小，应选择R1，并采用分压接法。
(3)根据测量电路图和滑动变阻器的分压式接法，实物连线如图所示。

(4)待测电阻

由电阻定律得

联立解得

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、 (1) (2)3N
【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：

解得：

(2)小球在C点时受力分析如图

由牛顿第二定律得：

解得：

由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：
NC′=NC=3N
14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上
【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小
【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得
根据左手定则可知安培力方向水平向右；
由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ
解得B＝2T；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；
根据牛顿第二定律可得：BIL﹣mgsinθ＝ma
解得：a＝1.5m/s2，方向沿斜面向上
【点睛】本题主要是考查安培力作用下的导体棒的平衡问题，解答此类问题要明确导体棒的受力情况，结合平衡条件列方程解答
15、8cm
【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得

代入有关数据，解得
，代入数据得θ=30°
粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图
由几何关系得

联立求得
代入数据解得