2023-2024学年四川省阆中市东风中学高二（下）期末物理模拟试卷

这是一份2023-2024学年四川省阆中市东风中学高二（下）期末物理模拟试卷，共16页。试卷主要包含了单选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．（4分）金属原子由带正电的原子核和核外带负电电子组成，金属导线中通有水平向右的电流I，在导线的下方某处水平向右射入电子A，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．电子A在金属原子核的作用下向上偏转
B．电子A在金属原子核外电子的作用下向下偏转
C．电子A在洛伦兹力的作用下向上偏转
D．电子A在洛伦兹力的作用下向下偏转
2．（4分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B。L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中，已知ab边长为2l，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行。下列说法正确的是（ ）
A．该导线受到的安培力大小为BIl，方向垂直于纸面向里
B．该导线受到的安培力大小为2BIl，方向垂直于纸面向里
C．该导线受到的安培力大小为3BIl，方向于垂直于ab边
D．该导线受到的安培力大小为，方向于垂直于ac连线
3．（4分）如图所示，一理想变压器ab端接电压恒定交流电源，原线圈匝数为90匝，已知R1＝2R，R2＝R3＝R，当开关S断开时R1的功率为P1，当S闭合时R1的功率为P′1，且P1：P′1＝4：9，则副线圈匝数为（ ）
A．30B．45C．60D．180
4．（4分）如图所示，甲分子固定在体系原点O，只在两分子间的作用力作用下，乙分子沿x轴方向运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离x的变化关系如图所示，下列说法正确的（ ）
A．乙分子在P点（x＝x2）时加速度最大
B．乙分子在P点（x＝x2）时动能最大
C．乙分子在Q点（x＝x1）时处于平衡状态
D．乙分子在Q点（x＝x1）时分子势能最小
5．（4分）图（a）为某研究小组的自制交流发电机结构简图。某次实验中线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动，利用示波器测出其产生的正弦交流电电压u随时间t变化关系如图（b）所示，线圈及导线电阻不计，若想用此发电机产生“220V、50Hz”的交流电，下列操作正确的是（ ）
A．仅调节线圈的匝数为原来2倍
B．仅调节线圈的面积为原来倍
C．仅调节匀强磁场的磁感应强度为原来倍
D．仅调节线圈匀速转动的转速为原来2倍
6．（4分）如图所示，在半径为R、圆心为O的半圆形区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，带电荷量为﹣q、质量为m的粒子（不计所受重力）从O点沿纸面各个方向射入匀强磁场后，均从OC段射出磁场，下列说法正确的是（ ）
A．粒子射入磁场时的最大速度为
B．粒子射入磁场时的最大速度为
C．粒子在磁场中运动的最长时间为
D．粒子在磁场中运动的最长时间为
7．（4分）风力发电为2022年卡塔尔世界杯供应绿色电能，其模型如图所示。风轮机叶片转速为n，并形成半径为r的圆面，通过转速比为1：k的升速齿轮箱带动面积为S、匝数为N的发电机线圈高速转动，产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压为U。已知空气密度为ρ，风速为v，匀强磁场的磁感应强度为B，为交流电压表，忽略线圈电阻，则（ ）
A．线圈位于图示位置时，交流电压表的示数为零
B．从图示位置开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式为2πNBSknsin（2πknt）
C．变压器原、副线圈的匝数比为2πNBSkn：U
D．单位时间内冲击风轮机叶片气流的动能为ρπr2v2
8．（4分）如图1所示，两根足够长的光滑平行金属导轨固定在水平桌面上，其左侧连接定值电阻R，整个导轨处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，导轨电阻不计。一质量m＝1kg且电阻不计的细直金属杆ab置于导轨上，与导轨垂直并接触良好。t＝0时刻，杆ab在水平向右的拉力F作用下，由静止开始做匀加速直线运动，力F随时间t变化的图像如图2所示：t＝2s时刻撤去力F。整个运动过程中，杆ab的位移大小为（ ）
A．8mB．10mC．12mD．14m
（多选）9．（5分）一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N，其p﹣V图像如图所示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化。对于这两个过程，下列说法正确的是（ ）
A．气体经历过程1，外界对气体做功
B．气体经历过程1，内能可能增大
C．气体经历过程2，先放热后吸热
D．气体经历过程1的内能改变量与经历过程2的一定相同
（多选）10．（5分）如图，∠ACB＝30°，AC、BC为一足够大的匀强磁场区域的边界（边界无磁场），内部磁感应强度方向垂直纸面向外。带等量异种电荷的粒子a、b先后以相同的速度，从BC边上的某点D垂直BC边射入磁场，两粒子恰好均从AC边射出。忽略粒子重力及粒子间相互作用力，下列说法正确的是（ ）
A．a粒子带负电
B．a、b两粒子运动轨迹半径之比为3：1
C．a、b两粒子质量之比为1：3
D．a、b两粒子在磁场中运动的时间之比为1：2
（多选）11．（5分）如图，导体框ABCD由竖直导轨AB、CD与5根长度均为L＝1m的水平导体棒固定连接而成，导体棒间距均为h＝0.3m；导体框下方H＝0.8m处存在着宽度也为h＝0.3m的匀强磁场，磁感应强度大小为2T，方向垂直于导体框所在的竖直平面向外；每根导体棒的电阻均为4Ω，轨道AB、CD的电阻不计。静止释放导体框后，BC恰能匀速进入匀强磁场区域，运动过程中BC始终与磁场边界平行，重力加速度g＝10m/s2．下列说法正确的是（ ）
A．导体框穿过磁场的过程中，BC中电流始终沿C到B方向
B．导体框质量为0.32kg
C．导体框穿过磁场的过程中，通过AD棒的电荷量为0.48C
D．导体框穿过磁场的过程中，AD棒产生的焦耳热为0.96J
三、实验题（12题每空1分，13题每空2分）
12．（5分）在“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某组同学先后两次使用如图（a）所示实验装置获得多组注射器内封闭气体的体积V和压强p的测量值，并通过计算机拟合得到如图（b）所示两组p﹣V图线。
（1）实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了控制气体的 不发生变化，为检验气体的压强p与体积V是否成反比例关系，可作 图线（选填：“p﹣V”、“”）。对图像进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条 ，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。
（2）两组图线经检验均符合反比例关系，由图判断导致①、②两组数据差异的原因可能是 。
A．某组实验中活塞移动太快
B．两组封闭气体的质量不同
C．某组器材的气密性不佳
（3）某小组进行实验时缓慢推活塞压缩气体得到了数据图像，验证了玻意耳定律。在这个过程中，理想气体 （选填“吸热”、“放热”或“无热交换”）。
13．（10分）某学习小组测量电源的电动势和内阻，并测量某样品管中污水（含有大量正、负离子）的电导率σ（电导率σ为电阻率的ρ倒数）。该样品管由绝缘材料制成，粗细均匀且左右两端封闭，在左右两个内侧面上固定有正对的导线连接，左右两侧面厚度不计，如图1所示。
（1）测得该样品管的长度为L，用20分度的游标尺标卡尺测量该样品管的内径D，示数如图2所示，则D＝ cm。
（2）用图3所示电路（电流表为理想电表），测量电源的电动势和内阻，并测量该样品管中污水的电阻Rx。
①闭合开关S2和S1，调节电阻箱的阻值，记下电阻箱接入电路的阻值R与相应的电流表示数I，并绘制图像，得到图线Ⅰ，如图4所示。
②断开开关S2，闭合开关S1，调节电阻箱的阻值，记下电阻箱接入电路的阻值R与相应的电流表示数I，并绘制图像，得到图线Ⅱ，如图4所示。
③由图像可得，该电源的电动势E＝ ，内阻r＝ ；该样品管中污水的电阻Rx＝ 。（用a，b，c、d表示）
（3）该样品管中污水的电导率σ＝ （用L，D，a，b，c，d表示）。
四、解答题（14题10分，15题12分，16题16分）
14．（10分）一横截面积为S的圆柱形汽缸水平固定，开口向右，底部导热，其他部分绝热。汽缸内的两绝热隔板a、b将汽缸分成Ⅰ、Ⅱ两室，隔板可在汽缸内无摩擦地移动。b的右侧与水平弹簧相连，初始时弹簧处于原长，两室内均封闭有体积为V0、温度为T0的理想气体。现用电热丝对Ⅱ室缓慢加热一段时间达到稳定状态时，a、b隔板移动的距离均为。已知大气压强为p0，环境的热力学温度恒为T0，求：
（1）加热后Ⅱ室气体的压强p、热力学温度T；
（2）弹簧的劲度系数k。
15．（12分）如图甲所示，水平地面上有一辆固定有竖直光滑绝缘管的小车，管的底部有一质量m＝0.2g、电荷量q＝8×10﹣5C的小球，小球的直径比管的内径略小。在管口所在水平面MN的下方存在着垂直纸面向里、磁感应强度B1＝15T的匀强磁场，MN面的上方还存在着竖直向上、场强E＝25V/m的匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度B2＝5T的匀强磁场。现让小车始终保持v＝2m/s的速度匀速向右运动，以带电小球刚经过场的边界PQ为计时的起点，测得小球对管侧壁的弹力FN随高度h变化的关系如图乙所示。g取10m/s2，不计空气阻力，求：
（1）小球刚进入磁场B1时的加速度大小a；
（2）绝缘管的长度L；
（3）小球离开管后再次经过水平面MN时距管口的距离Δx。
16．（16分）如图所示，间距为L的平行金属轨道MN、PQ均固定在竖直平面内，两轨道均由水平光滑直轨道和半径为r的四分之一光滑圆弧轨道组成，圆弧轨道的最低点切线水平，水平轨道有一部分处在竖直向上的匀强磁场中，磁场的边界垂直于轨道，磁场边界间距也为L，轨道N、Q端接有阻值为R的定值电阻，磁场右侧轨道上固定有弹性立柱，两立柱连线与轨道垂直，一个质量为m的金属棒从轨道的M、P端由静止释放，金属棒穿过磁场后，与金属立柱碰撞无能量损失，此后，金属棒刚好能再次穿过磁场，金属棒和轨道电阻均不计，重力加速度为g，求
（1）金属棒到达圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小；
（2）金属棒第一次穿过磁场的过程中，通过电阻R的电量的大小；
（3）金属棒第一次穿过磁场的过程中，电阻R产生的焦耳热。
2023-2024学年四川省阆中市东风中学高二（下）期末物理模拟试卷
参考答案与试题解析
一、单选题（1-8为单选，每题4分；9-11为多选，每题5分，选对但不选全得3分）
1．（4分）金属原子由带正电的原子核和核外带负电电子组成，金属导线中通有水平向右的电流I，在导线的下方某处水平向右射入电子A，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．电子A在金属原子核的作用下向上偏转
B．电子A在金属原子核外电子的作用下向下偏转
C．电子A在洛伦兹力的作用下向上偏转
D．电子A在洛伦兹力的作用下向下偏转
【答案】D
2．（4分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B。L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中，已知ab边长为2l，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行。下列说法正确的是（ ）
A．该导线受到的安培力大小为BIl，方向垂直于纸面向里
B．该导线受到的安培力大小为2BIl，方向垂直于纸面向里
C．该导线受到的安培力大小为3BIl，方向于垂直于ab边
D．该导线受到的安培力大小为，方向于垂直于ac连线
【答案】B
3．（4分）如图所示，一理想变压器ab端接电压恒定交流电源，原线圈匝数为90匝，已知R1＝2R，R2＝R3＝R，当开关S断开时R1的功率为P1，当S闭合时R1的功率为P′1，且P1：P′1＝4：9，则副线圈匝数为（ ）
A．30B．45C．60D．180
【答案】B
4．（4分）如图所示，甲分子固定在体系原点O，只在两分子间的作用力作用下，乙分子沿x轴方向运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离x的变化关系如图所示，下列说法正确的（ ）
A．乙分子在P点（x＝x2）时加速度最大
B．乙分子在P点（x＝x2）时动能最大
C．乙分子在Q点（x＝x1）时处于平衡状态
D．乙分子在Q点（x＝x1）时分子势能最小
【答案】B
5．（4分）图（a）为某研究小组的自制交流发电机结构简图。某次实验中线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动，利用示波器测出其产生的正弦交流电电压u随时间t变化关系如图（b）所示，线圈及导线电阻不计，若想用此发电机产生“220V、50Hz”的交流电，下列操作正确的是（ ）
A．仅调节线圈的匝数为原来2倍
B．仅调节线圈的面积为原来倍
C．仅调节匀强磁场的磁感应强度为原来倍
D．仅调节线圈匀速转动的转速为原来2倍
【答案】A
6．（4分）如图所示，在半径为R、圆心为O的半圆形区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，带电荷量为﹣q、质量为m的粒子（不计所受重力）从O点沿纸面各个方向射入匀强磁场后，均从OC段射出磁场，下列说法正确的是（ ）
A．粒子射入磁场时的最大速度为
B．粒子射入磁场时的最大速度为
C．粒子在磁场中运动的最长时间为
D．粒子在磁场中运动的最长时间为
【答案】B
7．（4分）风力发电为2022年卡塔尔世界杯供应绿色电能，其模型如图所示。风轮机叶片转速为n，并形成半径为r的圆面，通过转速比为1：k的升速齿轮箱带动面积为S、匝数为N的发电机线圈高速转动，产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压为U。已知空气密度为ρ，风速为v，匀强磁场的磁感应强度为B，为交流电压表，忽略线圈电阻，则（ ）
A．线圈位于图示位置时，交流电压表的示数为零
B．从图示位置开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式为2πNBSknsin（2πknt）
C．变压器原、副线圈的匝数比为2πNBSkn：U
D．单位时间内冲击风轮机叶片气流的动能为ρπr2v2
【答案】B
8．（4分）如图1所示，两根足够长的光滑平行金属导轨固定在水平桌面上，其左侧连接定值电阻R，整个导轨处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，导轨电阻不计。一质量m＝1kg且电阻不计的细直金属杆ab置于导轨上，与导轨垂直并接触良好。t＝0时刻，杆ab在水平向右的拉力F作用下，由静止开始做匀加速直线运动，力F随时间t变化的图像如图2所示：t＝2s时刻撤去力F。整个运动过程中，杆ab的位移大小为（ ）
A．8mB．10mC．12mD．14m
【答案】C
（多选）9．（5分）一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N，其p﹣V图像如图所示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化。对于这两个过程，下列说法正确的是（ ）
A．气体经历过程1，外界对气体做功
B．气体经历过程1，内能可能增大
C．气体经历过程2，先放热后吸热
D．气体经历过程1的内能改变量与经历过程2的一定相同
【答案】CD
（多选）10．（5分）如图，∠ACB＝30°，AC、BC为一足够大的匀强磁场区域的边界（边界无磁场），内部磁感应强度方向垂直纸面向外。带等量异种电荷的粒子a、b先后以相同的速度，从BC边上的某点D垂直BC边射入磁场，两粒子恰好均从AC边射出。忽略粒子重力及粒子间相互作用力，下列说法正确的是（ ）
A．a粒子带负电
B．a、b两粒子运动轨迹半径之比为3：1
C．a、b两粒子质量之比为1：3
D．a、b两粒子在磁场中运动的时间之比为1：2
【答案】AB
（多选）11．（5分）如图，导体框ABCD由竖直导轨AB、CD与5根长度均为L＝1m的水平导体棒固定连接而成，导体棒间距均为h＝0.3m；导体框下方H＝0.8m处存在着宽度也为h＝0.3m的匀强磁场，磁感应强度大小为2T，方向垂直于导体框所在的竖直平面向外；每根导体棒的电阻均为4Ω，轨道AB、CD的电阻不计。静止释放导体框后，BC恰能匀速进入匀强磁场区域，运动过程中BC始终与磁场边界平行，重力加速度g＝10m/s2．下列说法正确的是（ ）
A．导体框穿过磁场的过程中，BC中电流始终沿C到B方向
B．导体框质量为0.32kg
C．导体框穿过磁场的过程中，通过AD棒的电荷量为0.48C
D．导体框穿过磁场的过程中，AD棒产生的焦耳热为0.96J
【答案】BD
三、实验题（12题每空1分，13题每空2分）
12．（5分）在“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某组同学先后两次使用如图（a）所示实验装置获得多组注射器内封闭气体的体积V和压强p的测量值，并通过计算机拟合得到如图（b）所示两组p﹣V图线。
（1）实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了控制气体的 温度 不发生变化，为检验气体的压强p与体积V是否成反比例关系，可作 图线（选填：“p﹣V”、“”）。对图像进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条 过原点的倾斜直线 ，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。
（2）两组图线经检验均符合反比例关系，由图判断导致①、②两组数据差异的原因可能是 B 。
A．某组实验中活塞移动太快
B．两组封闭气体的质量不同
C．某组器材的气密性不佳
（3）某小组进行实验时缓慢推活塞压缩气体得到了数据图像，验证了玻意耳定律。在这个过程中，理想气体 放热 （选填“吸热”、“放热”或“无热交换”）。
【答案】（1）温度； ；过原点的倾斜直线；（2）B；（3）放热
13．（10分）某学习小组测量电源的电动势和内阻，并测量某样品管中污水（含有大量正、负离子）的电导率σ（电导率σ为电阻率的ρ倒数）。该样品管由绝缘材料制成，粗细均匀且左右两端封闭，在左右两个内侧面上固定有正对的导线连接，左右两侧面厚度不计，如图1所示。
（1）测得该样品管的长度为L，用20分度的游标尺标卡尺测量该样品管的内径D，示数如图2所示，则D＝ 3.035 cm。
（2）用图3所示电路（电流表为理想电表），测量电源的电动势和内阻，并测量该样品管中污水的电阻Rx。
①闭合开关S2和S1，调节电阻箱的阻值，记下电阻箱接入电路的阻值R与相应的电流表示数I，并绘制图像，得到图线Ⅰ，如图4所示。
②断开开关S2，闭合开关S1，调节电阻箱的阻值，记下电阻箱接入电路的阻值R与相应的电流表示数I，并绘制图像，得到图线Ⅱ，如图4所示。
③由图像可得，该电源的电动势E＝ ，内阻r＝ ；该样品管中污水的电阻Rx＝ 。（用a，b，c、d表示）
（3）该样品管中污水的电导率σ＝ （用L，D，a，b，c，d表示）。
【答案】（1）3.035；（2）③； ； ；（3）
四、解答题（14题10分，15题12分，16题16分）
14．（10分）一横截面积为S的圆柱形汽缸水平固定，开口向右，底部导热，其他部分绝热。汽缸内的两绝热隔板a、b将汽缸分成Ⅰ、Ⅱ两室，隔板可在汽缸内无摩擦地移动。b的右侧与水平弹簧相连，初始时弹簧处于原长，两室内均封闭有体积为V0、温度为T0的理想气体。现用电热丝对Ⅱ室缓慢加热一段时间达到稳定状态时，a、b隔板移动的距离均为。已知大气压强为p0，环境的热力学温度恒为T0，求：
（1）加热后Ⅱ室气体的压强p、热力学温度T；
（2）弹簧的劲度系数k。
【答案】（1）加热后Ⅱ室气体的压强p为2p0、热力学温度T为4T0；
（2）弹簧的劲度系数k为。
15．（12分）如图甲所示，水平地面上有一辆固定有竖直光滑绝缘管的小车，管的底部有一质量m＝0.2g、电荷量q＝8×10﹣5C的小球，小球的直径比管的内径略小。在管口所在水平面MN的下方存在着垂直纸面向里、磁感应强度B1＝15T的匀强磁场，MN面的上方还存在着竖直向上、场强E＝25V/m的匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度B2＝5T的匀强磁场。现让小车始终保持v＝2m/s的速度匀速向右运动，以带电小球刚经过场的边界PQ为计时的起点，测得小球对管侧壁的弹力FN随高度h变化的关系如图乙所示。g取10m/s2，不计空气阻力，求：
（1）小球刚进入磁场B1时的加速度大小a；
（2）绝缘管的长度L；
（3）小球离开管后再次经过水平面MN时距管口的距离Δx。
【答案】见试题解答内容
16．（16分）如图所示，间距为L的平行金属轨道MN、PQ均固定在竖直平面内，两轨道均由水平光滑直轨道和半径为r的四分之一光滑圆弧轨道组成，圆弧轨道的最低点切线水平，水平轨道有一部分处在竖直向上的匀强磁场中，磁场的边界垂直于轨道，磁场边界间距也为L，轨道N、Q端接有阻值为R的定值电阻，磁场右侧轨道上固定有弹性立柱，两立柱连线与轨道垂直，一个质量为m的金属棒从轨道的M、P端由静止释放，金属棒穿过磁场后，与金属立柱碰撞无能量损失，此后，金属棒刚好能再次穿过磁场，金属棒和轨道电阻均不计，重力加速度为g，求
（1）金属棒到达圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小；
（2）金属棒第一次穿过磁场的过程中，通过电阻R的电量的大小；
（3）金属棒第一次穿过磁场的过程中，电阻R产生的焦耳热。
【答案】见试题解答内容
声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/1/8 9:50:25；用户：秦子政；邮箱：13669037329；学号：41037197题号
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答案
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