江苏省2022-2023学年高二第一学期期末教学情况测试人教版物理模拟试题三（解析版）

江苏省2022-2023学年高一第一学期期末教学情况测试

             人教版物理模拟试题三               2023.1

注意事项：

考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求：本试卷为小林老师原创，盗用必究

1.本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后请将本试卷和答题卡一并交回。

2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。

3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名准考证号与本人是否相符。

4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满涂黑；如需改动请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。

5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。

一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分每题只有一个选项最符合题意。

1. 关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是(　　)

A．红外线和X射线都有很高的穿透本领，常用于医学上检查人体的内部器官

B．过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康

C．电磁波中频率最大的是γ射线，最容易用它来观察衍射现象

D．紫外线和X射线都可以使感光底片感光

1【答案】　D

【解析】　X射线有很强的穿透本领，常用于医学上检查人体的内部器官，红外线没有，A错误；过强的紫外线照射对人的皮肤有害，B错误；电磁波中频率最大的是γ射线，其波长最短，最不容易发生衍射现象，C错误；紫外线和X射线都具有明显的化学效应，可以使感光底片感光，D正确．

2. 如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示．在0～时间内，直导线中电流方向向上，下列说法正确的是(　　)

A．0～时间内，线框内感应电流方向为顺时针，线框有扩张趋势

B．0～时间内，线框内感应电流方向为顺时针，线框有收缩趋势

C.～T时间内，线框内感应电流方向为逆时针，线框有扩张趋势

D.～T时间内，线框内感应电流方向为逆时针，线框有收缩趋势

2【答案】　D

【解析】　在0～时间内，直导线电流方向向上，根据安培定则，知导线左侧磁场的方向垂直纸面向外，电流逐渐减小，则磁场逐渐减弱，根据楞次定律，金属线框中产生逆时针方向的感应电流，且线框面积有扩张的趋势，A、B错误．同理可知，～T时间内，感应电流方向为逆时针，线框有收缩趋势，C错误，D正确．

3. 如图所示，粗糙木板MN竖直固定在方向垂直纸面向里的匀强磁场中．t＝0时，一个质量为m、电荷量为q的带正电物块沿MN以某一初速度竖直向下滑动，则物块运动的v－t图像不可能是(　　)

3【答案】　B

【解析】　设初速度为v0，则FN＝Bqv0，若满足mg＝Ff＝μFN，即mg＝μBqv0，物块向下做匀速运动，选项A正确；若mg>μBqv0，则物块开始有向下的加速度，由a＝可知，随速度增加，加速度减小，即物块先做加速度减小的加速运动，最后达到匀速状态，选项D正确；若mg<μBqv0，则物块开始有向上的加速度，做减速运动，由a＝可知，随速度减小，加速度减小，即物块先做加速度减小的减速运动，最后达到匀速状态，则选项C正确．故选B.

4. 如图所示，设质量为M的导弹运动到空中最高点时速度为v0，突然炸成两块，质量为m的一块以速度v沿v0的方向飞去，则另一块的运动(　　)

A．一定沿v0的方向飞去

B．一定沿v0的反方向飞去

C．可能做自由落体运动

D．以上说法都不对

4【答案】　C

【解析】　以整个导弹为研究对象，取v0的方向为正方向．根据爆炸的瞬间系统在水平向上动量守恒，有Mv0＝(M－m)v′＋mv，则得另一块的速度为v′＝，若v′>0，说明另一块沿v0的方向飞去；若v′<0，说明另一块沿v0的反方向飞去；若Mv0＝mv，即v′＝0，说明另一块做自由落体运动，故选C.

5. 如图所示是法拉第制作的世界上第一台发电机的模型原理图．把一个半径为r的铜盘放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，使磁感线水平向右垂直穿过铜盘，铜盘安装在水平的铜轴上．两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触．G为灵敏电流表．现使铜盘按照图示方向以角速度ω匀速转动，则下列说法正确的是(　　)

A．C点电势一定高于D点电势

B．铜盘中产生的感应电动势大小为Bωr2

C．电流表中的电流方向为由a到b

D．铜盘不转动，所加磁场磁感应强度减小，则铜盘中产生顺时针方向电流(从左向右看)

5【答案】　D

【解析】　将铜盘看成无数条由中心指向边缘的铜棒组合而成，铜盘转动时，每根金属棒都在切割磁感线，相当于电源，由右手定则可知，盘边缘为电源正极，中心为负极，C点电势低于D点电势，故A错误；回路中产生的感应电动势E＝Br＝Br2ω，故B错误；此电源对外电路供电，电流方向由b经电流表再从a流向铜盘，故C错误；若铜盘不转动，使所加磁场磁感应强度减小，在铜盘中产生感生电场，使铜盘中的自由电荷在电场力作用下定向移动，形成涡流，电流方向为顺时针(从左向右看)，故D正确．

6. 一个质点做简谐运动，其位移随时间变化的x－t图像如图8所示，以位移的正方向为正，该质点的速度随时间变化的v－t图像为(　　)

6【答案】　A

【解析】　由题图知，在t＝0时刻，质点在正向最大位移处，质点的速度为零．t＝时，质点通过平衡位置，速度为负向最大．t＝时，质点在负向最大位移处，质点的速度为零．t＝T时，质点通过平衡位置，速度为正向最大．t＝T时，质点在正向最大位移处，质点的速度为零，所以该质点的速度随时间变化的v－t图像为A图，故选A.

7. 将一端固定在墙上的轻质绳在中点位置分叉成相同的两股细绳，它们处于同一水平面上。在离分叉点相同长度处用左、右手在身体两侧分别握住直细绳的一端，同时用相同频率和振幅上下持续振动，产生的横波以相同的速率沿细绳传播。因开始振动时的情况不同，分别得到了如图甲和乙所示的波形。下列说法正确的是（　　）

A. 甲图中两手开始振动时的方向并不相同

B. 甲图中绳子的分叉点是振动减弱的位置

C. 乙图中绳子分叉点右侧始终见不到明显的波形

D. 乙图只表示细绳上两列波刚传到分叉点时的波形

7【答案】C

【解析】

AB．甲图中两手开始振动时的方向相同，则甲图中分叉点是振动加强的位置，所以AB错误；

CD．乙图中两手开始振动时的方向恰好相反，则乙图中分叉点是振动减弱的位置，则在分叉点的右侧终见不到明显的波形，所以C正确；D错误；

故选C。

8. 如图所示，上端开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置．小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块(不计空气阻力)(　　)

A．在P和Q中都做自由落体运动

B．在两个下落过程中的机械能都守恒

C．在P中的下落时间比在Q中的长

D．落至底部时在P中的速度比在Q中的大

8【答案】　C

【解析】　小磁块下落过程中，在铜管P中产生感应电流，小磁块受到向上的磁场力，不做自由落体运动，而在塑料管Q中只受到重力，在Q中做自由落体运动，故选项A错误；根据功能关系知，在P中下落时，小磁块机械能减少，在Q中下落时，小磁块机械能守恒，故选项B错误；在P中加速度较小，下落时间较长，选项C正确；由于在P中下落时要克服磁场力做功，机械能有损失，故落至底部时在P中的速度比在Q中的小，选项D错误．

9. 如图，小明做自感现象实验时，连接电路如图所示，其中L是自感系数较大、直流电阻不计的线圈，L1、L2是规格相同的灯泡，D是理想二极管．则(　　)

A．闭合开关S，L2逐渐变亮，然后亮度不变

B．闭合开关S，L1、L2都逐渐变亮，最后亮度相同

C．断开开关S，L1逐渐变暗至熄灭，L2变亮后再与L1同时熄灭

D．断开开关S，L1逐渐变暗至熄灭，L2一直不亮

9【答案】　C

【解析】　闭合开关S，由于二极管有单向导电性，L2中无电流，始终不亮，线圈L产生自感现象，L1逐渐变亮，A、B错误；断开开关S的瞬间，线圈L产生自感现象，与灯泡L1和L2串联，二极管正向导通，所以L1逐渐变暗至熄灭，L2变亮后再与L1同时熄灭，C正确，D错误．

10. 如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻的阻值为，滑动变阻器的最大阻值为，滑片初始位置在最右端。理想电压表V的示数为，理想电流表A的示数为。下列说法正确的是（　　）

A. 保持位置不变，向左缓慢滑动的过程中，减小，不变

B. 保持位置不变，向左缓慢滑动的过程中，消耗的功率增大

C. 保持位置不变，向下缓慢滑动的过程中，减小，增大

D. 保持位置不变，向下缓慢滑动的过程中，消耗的功率减小

10【答案】B

【解析】AB．由题意可知，原副线圈的匝数比为，则副线圈的电流为，根据欧姆定律可得副线圈的电压有效值为则变压器原线圈的电压有效值为设输入交流电的电压有效值为，则可得保持位置不变，向左缓慢滑动的过程中，不断变大，根据欧姆定律可知变压器原线圈的电压有效值变大，输入电压有效值不变，则两端的电压不断变小，则电压表示数

变小，原线圈的电压电流都变大，则功率变大，根据原副线圈的功率相等，可知消耗的功率增大，故B正确，A错误；

CD．设原副线圈的匝数比为，同理可得则整理可得保持位置不变，向下缓慢滑动的过程中，不断变大，则变小，对由欧姆定律可知

可知不断变小，根据原副线圈的功率相等可知消耗的功率

整理可得可知时，消耗的功率有最大值，可知消耗的功率先增大，后减小，故CD错误。故选B。

二、非选择题：共5题，共60分其中第12题～第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。

11. 如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球碰撞前后的动量关系。图1中的O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时，先使A球多次从斜轨上位置P静止释放，找到其平均落地点的位置E。然后，把半径相同的B球静置于水平轨道的末端，再将A球从斜轨上位置P静止释放，与B球相碰后两球均落在水平地面上，多次重复上述A球与B球相碰的过程，分别找到碰后A球和B球落点的平均位置D和F。用刻度尺测量出水平射程。测得A球的质量为，B球的质量为。

(1)实验中，通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度。

①实验必须满足的条件有__________。

A.两球的质量必须相等            B.轨道末端必须水平

C.A球每次必须从轨道的同一位置由静止释放

②“通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度”可行的依据是___________。

A.运动过程中，小球的机械能保持不变

B.平抛运动的下落高度一定，运动时间相同，水平射程与速度大小成正比

(2)当满足表达式______时，即说明两球碰撞中动量守恒；如果再满足表达式_______时，则说明两球的碰撞为弹性碰撞。(用所测物理量表示)

(3)某同学在实验时采用另一方案：使用半径不变、质量分别为的B球。将A球三次从斜轨上位置P静止释放，分别与三个质量不同的B球相碰，用刻度尺分别测量出每次实验中落点痕迹距离O点的距离，记为。将三组数据标在图中。从理论上分析，图2中能反映两球相碰为弹性碰撞的是____________。

11【答案】①. BC##CB  ②. B   ③.   ④.   ⑤. A

【解析】

(1)[1]A．为防止碰后小球A反弹，应使A的质量大于B的质量，故A错误；

B．为保证小球做平抛运动，轨道末端必须水平，故B正确；

C．为保证小球A到轨道末端时的速度相等，A球每次必须从轨道的同一位置由静止释放，故C正确。

故选BC。

[2] 小球做平抛运动的过程，有；整理得 ，发现，平抛运动的下落高度一定，运动时间相同，水平射程与速度大小成正比。故选B

(2)[3]因为可用小球做平抛运动的水平射程来代替小球抛出时的速度，根据动量守恒有

[4]若碰撞过程为弹性碰撞，则机械能守恒，有即

(3)[5]因为碰撞前，球A的速度不变，则球A单独落地时的一直不变。 根据

整理得

因为三组数据中球B的质量不同，故图像中，三个数据点与原点连线的斜率不同，且代入数据得斜率分别为

， ，

故选A。

12. 均匀介质中质点A、B的平衡位置位于x轴上，坐标分别为0和xB=16cm。某简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v=20cm/s，波长大于20cm，振幅为y=1cm，且传播时无衰减。t=0时刻A、B偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同，运动方向相反，此后每隔△t=0.6s两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在t1时刻（t1>0），质点A位于波峰。求

（i）从t1时刻开始，质点B最少要经过多长时间位于波峰；

（ii）t1时刻质点B偏离平衡位置的位移。

12【答案】（i）0.8s；（ii）-0.5cm

【解析】（i）因为波长大于20cm，所以波的周期

由题可知，波的周期是

（这一步是关键）

波的波长

在t1时刻（t1>0），质点A位于波峰。因为AB距离小于一个波长，B到波峰最快也是A的波峰传过去，所以 从t1时刻开始，质点B运动到波峰所需要的最少时间

（ii）在t1时刻（t1>0），由题意可知，此时图象的函数是

t1时刻质点B偏离平衡位置的位移

。

13. 一质量为M=5kg的木板放在倾角=37°的光滑斜面上，并在外力作用下保持着静止状态。木板左端距斜面底端的距离为s=10.25m，斜面底端固定着一弹性薄挡板，与之相碰的物体会以原速率弹回。t=0时刻，撤去作用在木板上的外力，同时将一质量m=10kg的小物块从距离木板左端l=54m处，以沿木板向上的初速度v0=4m/s滑上木板，并对小物块施加沿斜面向上的外力F0=80N(该力在1s时变为)。当木板第一次与弹性薄挡板相碰时，撤去施加在小物块上的外力。已知木板与物块间的动摩擦因数μ=0.5，小物块可以看作质点，且整个过程中小物块不会从木板右端滑出，取g=10m/s2，求：

(1)0至1s时间内，小物块和木板的加速度的大小和方向；

(2)木板第一次与挡板碰撞时的速度的大小；

(3)小物块从木板左端滑出之前木板与挡板碰撞的次数，及滑出瞬间小物块与挡板间的距离。

13【答案】(1)，小物块的加速度的方向沿斜面向下，，木板的加速度的方向沿斜面向上；(2)；(3)5次，

【解析】 (1)0至1s时间内，小物块的加速度的大小为解得 小物块的加速度的方向沿斜面向下

0至1s时间内，木板的加速度的大小为解得 木板的加速度的方向沿斜面向上

(2)0至1s时间内，小物块沿斜面向上做匀减速运动有 

0至1s时间内，木板沿斜面向上做匀加速运动有 

则1s时，小物块与木板达到共同速度，且外力变为，此时小物块和木板一起做匀减速度运动，则有

解得  加速度的方向沿斜面向下

小物块和木板一起做匀减速度运动到速度为0时，通过的位移为

小物块和木板一起做匀减速度运动到速度为0后，再相同的加速度沿斜面向下做匀加速度直线运动，则有

解得木板第一次与挡板碰撞时的速度的大小为

(3)1s时，小物块到木板左端的距离为

当木板第一次与弹性薄挡板相碰时，撤去施加在小物块上的外力，则木板的加速度的大小为 解得

小物块的加速度的大小为 解得

木板做减速度运动，减速到0时，所用时间为

此过程小物块的位移大小为

此过程木板的位移大小为

则这段时间内，小物块与木板的相对位移为

木板速度减为0时，小物块的速度大小为

设再经过 ，木板与挡板第二次碰撞，且碰撞时的速度为，则有 

此过程小物块的位移大小为

此过程木板的位移大小为

则这段时间内，小物块与木板的相对位移为

木板与挡板第二次碰撞时，小物块的速度大小为

木板与挡板第一次碰撞和第二次碰撞之间小物块与木板的总相对位移为

14. 如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ＝30°的斜面上，导轨电阻不计，间距L＝0.4 m，导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ，两区域的边界与斜面的交线为MN.Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下，Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为B＝0.5 T．在区域Ⅰ中，将质量m1＝0.1 kg、电阻R1＝0.1 Ω的金属条ab放在导轨上，ab刚好不下滑．然后，在区域Ⅱ中将质量m2＝0.4 kg、电阻R2＝0.1 Ω的光滑导体棒cd置于导轨上，cd由静止开始下滑．cd在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中，ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取g＝10 m/s2，问：

(1)cd下滑的过程中，ab中的电流方向；

(2)ab刚要向上滑动时，cd的速度v多大；

(3)从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中，cd滑动的距离x＝3.8 m，此过程中ab上产生的热量Q是多少．

14【答案】　(1)由a流向b　(2)5 m/s　(3)1.3 J

【解析】　(1)由右手定则可判断出cd中的电流方向为由d到c，则ab中电流方向为由a流向b.

(2)开始放置时ab刚好不下滑，ab所受摩擦力为最大静摩擦力，设其大小为Ffmax，有Ffmax＝m1gsin θ①

设ab刚要上滑时，cd棒的感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律有E＝BLv②

设电路中的感应电流为I，由闭合电路欧姆定律有

I＝③

设ab所受安培力为F安，有F安＝BIL④

由左手定则知，F安方向沿导轨向上，此时ab受到的最大静摩擦力方向沿导轨向下，由平衡条件有F安＝m1gsin θ＋Ffmax⑤

联立①②③④⑤式，代入数据解得v＝5 m/s.⑥

(3)设cd棒运动过程中电路中产生的总热量为Q总，由能量守恒定律有m2gxsin θ＝Q总＋

m2v2⑦

又Q＝Q总⑧

联立⑥⑦⑧式解得Q＝1.3 J.

15. 如图所示，xOy为平面直角坐标系，在第二象限内有匀强电场、方向沿y轴的负方向。正方形OABC在第四象限内，边长为a，内有垂直平面向外的匀强磁场。一粒子源发射器不断发射质量为m、电量为q的带正电的粒子，发射速率为，将粒子源放在点，使其沿x轴正方向发射粒子，粒子都能从O点进入磁场，并从BC边垂直于边界射出。不计粒子重力，求：

（1）第二象限内电场强度的大小E和OABC区域内的磁感应强度大小B；

（2）只改变粒子源放置的位置，但使其仍以沿x轴正方向发射粒子，要使粒子仍能从O点进入磁场，粒子源所在的位置纵坐标y与横坐标x应满足的关系。

（3）在粒子源位置坐标满足（2）条件下，且横坐标在-2L到0之间改变时，求磁场中有粒子经过的区域的面积。

15【答案】（1），；（2）；（3）

【解析】

（1）粒子在第二象限做类平抛运动，有

联立解得

设粒子进入第四象限磁场时速度方向与x轴正方向夹角为，则

解得

则粒子进入磁场时的速度

粒子从BC边垂直于边界射出时，速度方向偏转了45°，设圆周轨迹半径为r，由几何关系可得

洛伦兹力提供向心力

解得

（2）粒子在第二象限做类平抛运动，有

联立可得

要使粒子仍能从O点进入磁场，粒子源所在的位置纵坐标y与横坐标x应满足的关系是

（3）粒子进入磁场后做匀速圆周运动，横坐标在-2L到0之间，纵坐标在在L和0之间发出的粒子，偏转最大的

是从（-2L，L）处发出的粒子，偏转最小的是从（0，0）处发出的粒子，两种临界轨迹分别在下图中红色和蓝色弧线所示，则不同位置发出的粒子在磁场中运动轨迹在下图中阴影部分区域

则所求面积

解得