2023年江苏省苏州市吴江汾湖中学物理高二上期末联考模拟试题含解析.doc

2023年江苏省苏州市吴江汾湖中学物理高二上期末联考模拟试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，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、如图所示，真空中A、B两个点电荷的电荷量分别为+Q和+q，放在光滑绝缘水平面上，A、B之间用绝缘的轻弹簧连接．当系统平衡时，弹簧的伸长量为x0．若弹簧发生的均是弹性形变，则（　　）

A.保持Q不变，将q变为2q，平衡时弹簧的伸长量等于2x0
B.保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量大于2x0
C.保持Q不变，将q变为-q，平衡时弹簧的缩短量大于x0
D.保持q不变，将Q变为-Q，平衡时弹簧的缩短量小于x0
2、2017年10月24日，在地球观测组织（GEO）全会期间举办的“中国日”活动上，我国正式向国际社会免费开放共享我国新一代地球同步静止轨道气象卫星“风云四号”（如图所示）和全球第一颗二氧化碳监测科学实验卫星（简称“碳卫星”）的数据．“碳卫星”是绕地球极地运行的卫星，在离地球表面700公里的圆轨道对地球进行扫描，汇集约140天的数据可制作一张无缝隙全球覆盖的二氧化碳监测图，有关这两颗卫星的说法正确的是（　　）

A.“风云四号”卫星的向心加速度大于“碳卫星”的向心加速度
B.“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”的线速度
C.“碳卫星”的运行轨道理论上可以和地球某一条经线重合
D.“风云四号”卫星的线速度大于第一宇宙速度
3、A、B两个点电荷在真空中产生电场，电场线（方向未标出）分布如图所示．图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点电场线的分布关于MN左右对称．则下列说法正确的是

A.这两个点电荷是等量异种电荷
B.这两个点电荷是等量同种电荷
C.C,D两点的电场强度大小相同
D.C点电势比D点电势大
4、如图所示，在“验证牛顿运动定律”的实验中，为平衡摩擦力，需要反复移动垫在长木板一端木块的位置，直到连接小车的纸带上打出的相邻两点间的距离相等、则下列说法正确的是

A.平衡摩擦力时，小车需要用细线挂上未装砂的小桶
B.平衡摩擦力时，小车需要用细线挂上装砂的小桶
C.换另一辆小车重做实验时，不需要重新平衡摩擦力
D.换另一辆小车重做实验时，需要重新平衡摩擦力
5、带电粒子以初速度v0从a点垂直y轴进入匀强磁场，如图所示，运动中粒子经过b点，Oa＝Ob。若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，仍以v0从a点垂直y轴进入电场，粒子仍能过b点，粒子重力不计，那么电场强度E与磁感应强度B之比为（　　）

A.v0 B.
C.2v0 D.
6、如图所示，平行金属板间存在匀强电场，一个电子以初速度v1沿平行于板面方向射入电场，经过时间t1射出电场，射出时沿垂直于板面方向偏移的距离为d1．另一个电子以初速度v2（v2>v1）仍沿平行于板面方向射入电场，经过时间t2射出电场，射出时沿垂直于板面方向偏移的距离为d2．不计电子的重力，则下列关系式中正确的是

At1C.d1>d2 D.d1实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”。已知月球的质量为M、半径为R，探测器的质量为m，引力常量为G，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时，探测器的（　　）

A.线速度为 B.角速度为
C.周期为 D.向心加速度为
9、如图所示，电路电压U保持不变，滑动变阻器R的总阻值与R2的阻值均为20 Ω，电阻R1的阻值为5 Ω.当滑动变阻器R的滑动端P由a向b滑动过程中( )

A.干路中电流不断增大
B.R1上消耗电功率不断增大
C.R1上消耗电功率不断减小
D.R2上消耗电功率不断减小
10、静电场和磁场中下列说法中正确的是（　　
A.电场强度为零的点，电势不一定为零
B.电场强度处处相等的区域内，电势也一定处处相等
C.电流在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感应强度不一定为零
D.由可知，B与F成正比，与IL成反比
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）下图中20分度游标卡尺和螺旋测微器的读数分_______cm和_______mm

12．（12分）某同学用多用电表测量一个量程为15mA的毫安表内阻．已知多用电表表内电池的电动势为，欧姆档表盘中央刻度值为“15”，对毫安表进行测量时多用电表的指针如图所示．则

(1)毫安表的内阻约为______；
(2)测量时，毫安表的指针发生了偏转图中未画出，根据以上数据可推测，毫安表的示数为______mA；结果保留两位有效数字
(3)多用电表的红表笔应与毫安表的______填“正”，“负”接线柱相连
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、C
【解析】根据库仑定律及胡克定律列式分析，电荷量变化，库仑力变化，两球的距离变化，弹力变化，根据平衡条件列方程计算即可
【详解】设弹簧的劲度系数为K,原长为x.当系统平衡时,弹簧的伸长量为x0，则有：
…①
A.保持Q不变，将q变为2q时，平衡时有：
Kx1=…②
由①②解得：x1<2x0，故A错误；
B.同理可以得到保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量小于2x0，故B错误；
C.保持Q不变,将q变为−q，如果缩短量等于x0，则静电力大于弹力，故会进一步压缩弹簧，故平衡时弹簧的缩短量大于x0，故C正确；
D.保持q不变，将Q变为−Q，如果缩短量等于x0，则静电力大于弹力，故会进一步压缩弹簧，故平衡时弹簧的缩短量大于x0，故D错误
故选C
2、B
【解析】“风云四号”卫星是地球的同步卫星，其运行的轨道半径大于“碳卫星”的轨道半径，根据，则其向心加速度小于“碳卫星”的向心加速度，选项A错误；根据可知，“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”的线速度，选项B正确；“碳卫星”的运行轨道是过地心及地球两极的固定平面，而地球的经线是随地球不断转动的，则“碳卫星”的运行轨道不可能和地球某一条经线重合，选项C错误；“风云四号”卫星的运行半径大于地球的半径，则其线速度小于第一宇宙速度，选项D错误；故选B.
3、A
【解析】AB．根据电场线的特点：电场线从正电荷出发到负电荷终止，可知A、B是一定两个等量异种电荷，故A错误，B正确；
C．在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大，也可以从电场线的疏密判断，所以C点的电场强度比D点的电场强度大，故C错误；
D．根据平行四边形定则，对中垂线上的场强进行合成，知中垂线上每点的电场方向都水平向右，中垂线和电场线垂直，所以中垂线为等势线，所以C点的电势等于D点的电势，故D错误
故选A
4、C
【解析】平衡摩擦力时，小车不能用细线挂上小桶．故AB错误．每次改变小车的质量，不需要重新平衡摩擦力，因为mgsinθ=μmgcosθ，与质量m无关，故C正确，D错误
5、C
【解析】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，O为圆心，故有
Oa＝Ob＝
带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，故有
Ob＝v0t，Oa＝t2
联立以上各式，解得＝2v0。
故选C。
6、C
【解析】电子垂直入射电场，在穿越电场的过程中，做类平抛运动，沿垂直电场的方向的分运动为匀速直线运动，沿平行于电场的方向的分运动为初速度为零的匀加速直线运动
【详解】电子在垂直于电场线的方向上做匀速直线运动：，沿平行与电场的方向上的分运动为匀加速直线运动，偏转量．由于两电子穿越同一电场，所以加速度a相同，但由于初速度，故，
故本题选C
【点睛】本题考查化曲为直，处理类平抛运动问题的分析方法，会比较不用粒子在电场中运动的时间和偏转量，掌握分析方法至关重要

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】MN两金属板构成了电容器，并且始终与电源相连，电容器的电压不变，根据和C=Q/U可以判断可以判断电容器的电容和电荷量的变化．根据E=U/d可以判断电场强度的变化，从而判断出加速度的变化，在根据匀变速直线运动的规律可以判断电子的运动的时间．由动能定理分析速度的变化
【详解】由于电源电压恒定，当M板水平向右移动一段距离后，极板之间的距离减小，根据电容的决定式可知，电容变大，由C=Q/U可知，此时金属板M、N的带电量将变大，故A错误；电源的电压不变，两板之间的距离减小，根据E=U/d可知，电场强度要变大，所以电子所受的电场力变大，加速度也变大，故B正确；电子在极板之间做的是匀加速直线运动，根据d=at2可知，由于极板之间的距离d减小，加速度a变大，所以电子的运动的时间要减小，故C正确；在整个的运动的过程中，电压不变，只有电场力做功，根据动能定理得：qU=mv2，可知电子运动到M板时速率不变，故D错误．故选BC
【点睛】题根据电子的运动的规律，列出方程来分析电子的加速度、运动的时间和速度分别与哪些物理量有关，根据关系式判断即可
8、BC
【解析】A．根据万有引力提供向心力有得探测器环绕月球的线速度

故A错误；
B．根据万有引力提供向心力有得探测器环绕月球的角速度

故B正确；
C．根据万有引力提供向心力有得，探测器环绕月球的周期

故C正确；
D．根据万有引力提供向心力有得探测器环绕月球的向心加速度

故D错误。
故选BC。
9、ABD
【解析】电路的动态分析。
【详解】A．当滑动变阻器R的滑动端P由a向b滑动过程中，滑动变阻器阻值减小，总电阻减小，由：

可得，干路中电流增大，A正确；
BC．R1上消耗电功率：

由于干路中电流增大，可得，R1上消耗电功率不断增大，B正确，C错误；
D．R2上消耗电功率为：

其中，R2上的电压：

干路中电流增大，所以电压减小，可得R2上消耗电功率不断减小，D正确。
故选ABD。
10、AC
【解析】A．电场强度与电势没有关系，电场强度为零的地方电势不一定为零，电势为零的地方电场强度也不一定为零，故A正确；
B．电场强度处处相等的区域内，电势不处处相等，比如匀强电场，沿着电场线方向，电势是降低的。故B错误；
C．处在电场中的电荷一定受到电场力，但在磁场中运动的电荷不一定有磁场力存在，当运动方向与磁场方向平行时，没有磁场力作用，因此某点不受磁场力作用，则该点的磁感应强度不一定为零。故C正确；
D．磁感应强度的大小，是比值定义法，因此B与F，与IL均没有关系，故D错误。
故选：AC。

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、 ①.10.405cm ②.9.202~9.204mm
【解析】游标卡尺的读数：10.4cm+0.05mm×1=10.405cm；
螺旋测微器的读数：9mm+0.01mm×20.3=9.203mm
12、 ①.50 ②.7.5 ③.负
【解析】(1)欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数.(2)应用闭合电路欧姆定律可以求出毫安表的示数.(3)欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，负极与红表笔相连，电流应从电流的正接线柱流入.
【详解】(1)由图示可知，多用电表选择欧姆挡位，欧姆表示数为：；
(2)欧姆表调零后内阻等于中值电阻，由题意可知，欧姆表内阻为：，毫安表示数为：；
(3)欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，负极与红表笔相连，电流应从电流的正接线柱流入，因此，多用电表的红表笔应与毫安表的负接线柱相连；
【点睛】对多用电表读数首先要根据选择开关位置确定其所测量的量与量程，然后再根据指针位置读数；应用闭合电路欧姆定律可以求出毫安表示数；要掌握多用电表的使用及读数方法.

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