2024届江西省赣州市石城县石城中学物理高二上期末经典模拟试题含解析

2024届江西省赣州市石城县石城中学物理高二上期末经典模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、如图所示，空间中存在沿x轴静电场，以无穷远处为电势的零点，其电势φ沿x轴的分布如图所示，x1、x2、x3、x4是x轴上的四个点，质量为m、电量为+q的带正电的粒子(不计重力)，以初速度v0从O点沿x轴正方向进入电场，在粒子沿x轴运动的过程中，下列说法正确的是A.粒子在x2点的速度为零B.从x1到x3点的过程中，粒子的电势能先减小后增大C.若粒子能到达x4处，则v0的大小至少应为D.若v0＝，则粒子在运动过程中的最大动能为3qφ02、下列各图中，已标出电流及电流的磁场方向(B图表示通电环形导线产生的磁场，“”表示导线中电流I的方向垂直于纸面向里，“”表示导线中电流I的方向垂直于纸面向外，其中正确的是()A. B.C. D.3、如图所示，无限大的水平匀强磁场B中，有一面积为S的矩形线圈，可绕竖直轴MN转动．.关于穿过此线圈的磁通量，下列说法正确的是A.当线圈平面与磁感线垂直时，磁通量为零B.当线圈平面与磁感线平行时，磁通量最大C.线圈绕轴MN转过90°的过程中，磁通量保持不变D.线圈绕轴MN转过90°的过程中，磁通量会发生变化4、如图,条形磁铁平放于水平桌面上,在它的正中央上方固定一根直导线,给导线中通以垂直于纸面向外的电流,则下列说法正确的是()A.磁铁对桌面的压力增大 B.磁铁对桌面的压力减小C.磁铁对桌面的压力不变 D.磁铁对桌面有摩擦力5、做匀加速直线运动的物体，在第1秒内的位移为3m，第2秒内的位移为5m，则（）A.第1秒末的速度为1m/sB.加速度一定为2m/s2C.加速度一定为3m/s2D.第2秒末的速度为4m/s6、图示的电路图中，C2=2C1，R2=2R1．下列说法正确的是（）①开关处于断开状态，电容C2电量大于C1的电量②开关处于断开状态，电容C1电量大于C2的电量③开关处于接通状态，电容C2的电量大于C1的电量④开关处于接通状态，电容C1的电量大于C2的电量A.① B.④C.①③ D.②④二、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、一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，、、、这四段过程在p-T图像中都是直线，其中的延长线通过坐标原点，下列说法正确的是()A.A→B的过程中，气体对外界放热，内能不变B.B→C的过程中，单位体积内的气体分子数减少C.C→D过程与A→B过程相比较，两过程中气体与外界交换热量相同D.D→A过程与B→C过程相比较，两过程中气体与外界交换的热量相同8、在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为、内电阻为，、为定值电阻，为滑动变阻器，，为电容器，Ⓐ、Ⓥ为理想电流表和理想电压表。在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是A.电压表示数变大B.电流表示数变小C.电源的输出功率增大D.电容器C所带电荷量增多9、如下所示四幅图片涉及物理学史上的四个重大发现。其中说法正确的是（）A.甲图行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，是开普勒得到的行星运动三大定律中的其中一条规律B.乙图卡文迪许实验示意图，卡文迪许通过扭秤实验，归纳出了万有引力定律C.丙图奥斯特实验示意图，奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场D.丁图法拉第电磁感应实验装置图，法拉第通过实验研究，总结出电磁感应现象中感应电流方向的规律10、如图（a）所示，两水平平行正对的金属板M、N间距为d，加有如图（b）所示的交变电压。一质量为m、电荷量为q的带正电的微粒被固定在两板正中间的P点，在t=0时刻释放该粒子，3t0时间内粒子未到达极板。则在0~3t0时间内，下列说法正确的是（）A.从t=0开始，粒子向M板运动B.粒子从t0开始一直向N板运动C.0~2t0时间内，电场力对粒子做的功为mg2t02D.3t0时，重力对粒子做功的瞬时功率为mg2t0三、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）如图两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇。图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示某时刻的波谷，图中所标A、B、C、D、E，为介质中的质点，其中E点位于AD连线的中点，则其中处于减弱区的质点有________，从此刻起经四分之一周期时刻，E质点处于_______（选填“波峰”、“波谷”、“平衡位置”）12．（12分）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为：：1原线圈接200V交流电源，副线圈接额定功率为20W的灯泡L，灯泡正常发光，当电源电压降为180V时，求灯泡实际消耗功率与其额定功率之比______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）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14．（16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【解题分析】根据粒子在电场中只受电场力作用，则电势能和动能之和守恒，从而分析选项AD；正电荷在高电势点电势能较大，分析粒子电势能的变化；若粒子能运动到x1处，初速度v0最小，根据动能定理求解最小初速度；若v0为，当带电粒子运动到x3处时，电场力做正功最大，粒子的速度最大，根据动能定理求解最大速度【题目详解】带负电的粒子从原点到x2电势能的变化为零，电场力的功为零，可知粒子在x2点的速度仍为v0，选项A错误；从x1到x3点的过程中，电势一直降低，可知带正电的粒子的电势能一直减小，选项B错误；x1处的电势最大，正粒子的电势能最大，动能最小，若粒子能运动恰好运动到x1处，就能运动到x4处．若粒子能运动恰好运动到x1处，初速度v0最小，根据动能定理得-qφ0=0-mv02，得．所以若小球能运动到x4处，则初速度v0至少为．故C正确．当带电粒子运动到x3处时，电场力做正功最大，粒子的速度最大，根据动能定理得qφ0=Ek-mv02，得最大动能为2qφ0．故D错误．故选C【题目点拨】本题一要抓住Φ-x图象的斜率等于电场强度，分析电场力变化情况，由电势与电势能的变化，判断电势能的变化．根据电场力做功情况，分析粒子运动到什么位置速度最大，由动能定理求解最大速度2、B【解题分析】根据安培定则判断电流周围磁场方向，直导线大拇指指向为电流方向，而环导线四指指向即为电流方向，从而进行判断【题目详解】A.根据安培定则，螺线管内部的磁场方向向右．故A错误；B.从上往下看，线框的电流方向为逆时针方向，根据安培定则知，磁场的方向向上．故B正确；C.直线电流的方向竖直向上，根据安培定则知，直线电流右边的磁场方向垂直纸面向里．故C错误；D.由于电流的方向竖直向上，根据安培定则知，磁场方向应该逆时针．故D错误故选B.3、D【解题分析】当线圈平面与磁感线垂直时，穿过线圈的磁通量最大，故A错误；当线圈平面与磁感线平行时，没有磁感线穿过线圈，穿过线圈的磁通量为零，故B错误；线圈在转动过程中，与磁感线垂直的有效面积在不断变化，所以磁通量在不断变化，故C错误，D正确4、B【解题分析】ABC．在磁铁外部，磁感线从N极指向S极，长直导线在磁铁的中央上方，导线所在处磁场水平向左；导线电流垂直于纸面向外，由左手定则可知，导线受到的安培力竖直向下；由牛顿第三定律可知，导线对磁铁的作用力竖直向上，因此磁铁对桌面的压力减小，小于磁铁的重力，故B正确，AC错误。D．由于导线处于磁铁正中央，磁铁受到的导线的磁场力竖直向上，因此磁铁对桌面没有运动趋势，故没有摩擦力，故D错误。故选B5、B【解题分析】A．第1秒末的速度等于2s内的平均速度选项A错误；BC．物体的加速度选项B正确，C错误；D．第2秒末速度为选项D错误；故选B.6、A【解题分析】①②当开关S断开后，电路稳定后，电路中无电流，两电容器的电压都等于电源的电动势，根据，且，得：，故①正确，②错误；③④当开关S闭合时，电容器的电压等于的电压，电容器的电压等于电阻的电压．而两电阻串联，电压之比等于电阻之比，根据，且，，得：电容器的电量等于的带电量，故③④错误，故选项A正确，BCD错误二、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、ABD【解题分析】A.A→B的过程中，温度不变，内能不变，压强增大，体积减小，外界对气体做功，即W＞0，根据热力学第一定律△U=Q+W，知Q＜0，即气体向外界放热，故A正确；B.B→C过程中，压强不变，根据盖-吕萨克定律知，温度升高，体积增大，单位体积内气体分子数减少，故B正确；C.C→D过程与A→B相比较，内能都不变，热传递热量等于做功，由于做功不同，故两过程中气体与外界交换的热量不同，故D错误；D.D→A过程与B→C过程相比较，内能变化相同，根据W=P△V知D→A过程对内做功：W1=PAD（VA-VD）又等压变化有：；两式联立得W1=PAD•VA，同理得B→C过程气体对外做功W2=PBC•VC，已知温度变化相同，VA=VC，，故W1=W2，根据热力学第一定律△U=Q+W，W相同，则Q相同，故D正确8、AC【解题分析】A.在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，变阻器在路电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流I增大，电阻R1两端电压增大，则电压表示数变大。故A正确；B.电阻R2两端的电压：U2=E−I(R1+r)，I增大，则U2变小，流过R2的电流减小，则电流表示数变大，故B错误；C.据题：r<R1，当外电路总电阻减小时，内外电阻更加接近，电源的输出功率增大。故C正确；D.由于U2变小，电容器板间电压变小，其带电量减小。故D错误。故选：AC9、AC【解题分析】A．甲图行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积即为开普勒第二定律，故A正确；B．该实验是卡文迪许做的扭秤实验；卡文迪许通过扭秤实验，测出万有引力常量，并非归纳出了万有引力定律，故B错误；C．该实验是奥斯特研究电流磁效应的实验；奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场，故C正确；D．楞次总结出判断电磁感应现象中感应电流方向的规律，故D错误。故选AC。10、AD【解题分析】AB．电场力为F=qE=2mgt=0时刻，电场力向上，时间向上匀加速，加速度为g；时间向上匀减速，加速度为3g；时间向下匀减速，加速度为g；从t=0开始，粒子向M极运动；从开始一直向N极运动；故A正确，B错误；C．时间向上匀加速，根据位移时间关系公式，位移为，时间向上匀减速，根据位移时间关系公式，位移、速度分别为，在时间内，粒子的位移为零，故重力对粒子做的功为零，则由动能定理可得故C错误；D．根据速度时间关系公式，时粒子的速度为方向向下，故时，重力对粒子做功的瞬时功率为故D正确。故选AD。【题目点拨】带电粒子做直线运动，先根据F=qE求解电场力，再根据牛顿第二定律求解加速度，根据运动学公式求解各个时间段的位移，然后根据恒力做功表达式求解电场力的功，根据P=Fv求解瞬时功率。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.B、C②.波谷【解题分析】[1]．因为B、C两点是峰谷相遇点，是处于减弱区的质点；[2]．E点处于峰峰相遇的A点与谷谷相遇的D点连线的中点，可知此时刻位于平衡位置，则从此刻起经四分之一周期时刻，E质点处于波谷.12、【解题分析】根据灯泡正常工作，功率为额定功率，进而求出灯泡电阻，再根据变压器原副线圈电压、电流与线圈匝数的关系即可求解【题目详解】理想变压器原、副线圈的匝数比为：：1，原线圈接200V交流电源，根据电压与匝数成正比得副线圈电压为：，副线圈接额定功率为20W的灯泡L，灯泡正常发光．所以灯泡电阻为：，当电源电压降为180V时，根据电压与匝数成正比得副线圈电压为：，灯泡