2024届广东省汕头市物理高二上期末考试模拟试题含解析

2024届广东省汕头市物理高二上期末考试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线不受安培力作用的是（）A. B.C. D.2、如图所示某型号电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成，已知电吹风的额定电压为220V，吹冷风时的功率为120W，吹热风时的功率为1000W，关于该电吹风，下列说法正确的是A.电热丝的内阻为55ΩB.电动机的内阻约为403ΩC.若S1、S2均闭合，则电吹风吹冷风D.电动机工作时输出的机械功率为880W3、1957年，科学家首先提出了两类超导体的概念，一类称为I型超导体，主要是金属超导体，另一类称为II型超导体（载流子为电子），主要是合金和陶瓷超导体．I型超导体对磁场有屏蔽作用，即磁场无法进入超导体内部，而Ⅱ型超导体则不同，它允许磁场通过．现将一块长方体Ⅱ型超导体通入稳恒电流I后放入匀强磁场中，如图所示．下列说法正确的是（）A.因为安培力是洛伦兹力的宏观体现，所以在任何情况下安培力对超导体都不做功B.超导体的内部产生了热能C.超导体表面上a、b两点的电势关系为φa<φbD.超导体中电流I越大，a、b两点的电势差越小4、下列说法不正确的是A.是聚变B.是裂变C.是α衰变D.是裂变5、如图所示，直线A为电源的U-I图线，直线B为小灯泡的U-I图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路，且小灯泡正常发光，下列说法正确的是（）A.此电源的内阻为ΩB.电源的总功率为10WC.电源的输出功率为6WD.由于小灯泡的U-I图线是一条曲线，所以欧姆定律不适用6、关于电场线和磁感线，下列说法正确的是A.电场线和磁感线都是在空间实际存在的线B.电场线和磁感线都是闭合的曲线C.磁感线从磁体的N极发出，终止于S极D.电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷二、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、如图所示，正三角形abc区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，一重力不计的带电粒子从顶点a沿与ac边成θ角的方向射入匀强磁场后从ac边上的某点射出磁场。下列说法正确的是（）A.粒子带负电B.若仅减小入射角度θ，粒子在磁场中运动时间不变C.若仅减小粒子的入射速率，粒子在磁场中运动时间不变D.若仅减小磁场的磁感应强度，粒子在磁场中运动时间不变8、速度相同的一束带电粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（）A.该束带电粒子带正电B.速度选择器的P1极板带负电C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于EB1D.粒子打在胶片上位置越靠近狭缝S0，粒子的比荷越大9、如图，是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布，线圈中a、b两条导线长均为l，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B。则（）A.该磁场是匀强磁场 B.线圈将逆时针方向转动C.线圈将顺时针方向转动 D.a、b导线受到的安培力大小总为IlB10、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，核心部分为两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，将其置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连，下列说法正确的是A.粒子被加速后的最大动能随加速电场电压的增大而增大B.离子由加速器的边缘进入加速器C.电场变化周期由粒子的质量、电荷量和磁感应强度决定D.为使被加速的粒子获得的动能增加为原来的4倍，可只调节D形盒的半径增大为原来的2倍三、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）.某电解质溶液，如果在1s内共有6.0×个二价正离子和2.0×个一价负离子通过某横截面，那么通过电解质溶液的电流强度是__________12．（12分）学习了“探究碰撞中的不变量”的实验后，某实验小组选用图甲所示的水平气垫导轨、光电门等测量装置研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。主要实验步骤如下：①调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作；②在滑块1上装上挡光片，在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥，用游标卡尺测量挡光片宽度L，用天平测出滑块1和滑块2的质量m1=0.32kg、m2=0.18kg；③将滑块1和滑块2放在气垫导轨上，滑块2处于静止状态，让滑块1以一定的初速度与滑块2碰撞，撞后两者粘在一起，记下碰前挡光片的遮光时间t1=0.015s和碰后挡光片的遮光时间t2=0.024s；(1)游标卡尺测量的挡光片宽度L如图乙所示，则L=___mm(2)滑块1碰前的动量p1=___：两滑块碰撞后的总动量p2=___（计算结果保留两位有效数字）；(3)p1与p2的大小有差异，其原因是_____。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】A.由左手定则知，通电导线受的安培力水平向左，不合题意，故A错误；B.由左手定则知，通电导线受的安培力水平向左，不合题意，故B错误；C.电流方向与磁场方向平行，安培力为零，导线不受安培力作用，故C正确；D.由左手定则知，通电导线受的安培力垂直纸面向里，不合题意，故D错误。故选C。2、A【解析】若S1、S2闭合，电热丝接入，则此时电阻丝发热，电吹风吹出的是热风；故C错误；电机和电阻并联，当吹热风时，电阻消耗的功率为P=P热-P冷=1000W-120W=880W，由P=，可知R==Ω=55Ω，故A正确；电机为非纯电阻电路故不能用P=求，所以电阻值不等于，故B错误；电动机工作时输出的功率为吹冷风时的功率，故只有120W，故D错误；故选A【点睛】本题考查了电吹风的电路结构及电功率的计算问题；对于这类结合生活中的电器考查电路连接情况的题目，要结合串并联电路的电流流向特点进行分析3、C【解析】超导体的电阻为零，故不会产生热能；超导体所受安培力是洛伦兹力的宏观表现，安培力等于其内部所有电荷定向移动所受洛伦兹力的合力；根据左手定则判断出电子的偏转方向，从而确定电势的高低；根据电流的微观表达式，抓住稳定时洛伦兹力和电场力平衡得出电势差的表达式，从而分析判断【详解】安培力是洛伦兹力的宏观表现，安培力可以做功，故A错误；超导体电阻为零，超导体没有在内部产生热能，故B错误；载流子为电子，根据左手定则知，负电荷向上偏，超导体表面上a带负电，φa＜φb，故C正确；根据电流的微观表达式I=neSv，可得电子定向移动速度v=，稳定时，洛伦兹力和电场力平衡，即evB=e，整理得，所以电流越大，电势差越大，故D错误．故选C【点睛】本题考查电流的微观本质、安培力和洛伦兹力，明确超导体无电阻，故不会产生内能即可4、D【解析】A．是两个轻核聚变为中核的核反应，属于轻核聚变，故A正确，A不合题意；B．是重核在中子的轰击下变成两个中核，同时再生成中子继续反应，属于重核裂变，B项正确，B项不合题意；C．是Ra不稳定自发的衰变，生成物有氦核，属于α衰变，故C项正确，C项不合题意；D．是Na不稳定自发的衰变，生成物有电子，属于衰变，故D项错误，D项符合题意。故选D。5、C【解析】电源的外特性曲线与灯泡伏安特性曲线的交点就是灯泡与电源连接时的工作状态，由图可读出工作电压和电流及电源的电动势从而可算出电路的总功率和电源的输出功率【详解】由图A读出：电源的电动势E=4V，内阻；两图线的交点表示灯泡与电源连接时的工作状态，此时灯泡的电压U=3V，电流I=2A；电源的总功率：P=IE=8W；电源的输出功率等于灯泡的电功率，故PL=P出=UI=3×2=6W．虽然小灯泡的U-I图线是一条曲线，但是由于小灯泡是纯电阻，所以欧姆定律同样适用；故ABD错误，C正确．故选C【点睛】解决这类问题关键在于从数学角度理解图象的物理意义，抓住图象的斜率、面积、截距、交点等方面进行分析，更加全面地读出图象的物理内涵6、D【解析】电场线与磁感线是人为假想的曲线，实际不存在，A错误；电场线是不闭合的，磁感线是闭合曲线，B错误；磁感线在磁体的外部从N极出发，终止于S极，在磁体的内部从S极出发，终止于N极，C错误；电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，D正确考点：本题考查电场线与磁感线的特点二、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、AC【解析】A．粒子向右偏转，根据左手定则可知粒子带负电，A正确；BCD．粒子轨迹如图所示，根据几何知识可知轨迹所对圆心角为，所以粒子在磁场中运动时间为：，根据式子可知粒子在磁场中运动时间和速度无关，即若仅减小粒子的入射速率，粒子在磁场中运动时间不变，若仅减小入射角度，或者仅减小磁场的磁感应强度，粒子在磁场中运动时间都将变化，C正确BD错误。故选AC。8、AD【解析】带电粒子进入匀强磁场B2时向下偏转，所以粒子所受的洛伦兹力方向向下，根据安培左手定则可知该束粒子带正电，故A正确；在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力两个作用而做匀速直线运动，由左手定则可知，洛伦兹力方向竖直向上，则电场力方向向下，粒子带正电，电场强度方向向下，所以速度选择器的P1极板带正电，故B错误；粒子能通过狭缝，电场力与洛伦兹力平衡可得：，解得：，故C错误；粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有：，解得：，因为v、B不变，半径r越小，则越大，故D正确．所以AD正确，BC错误9、CD【解析】A．该磁场明显不是匀强磁场，匀强磁场应该是一系列平行的磁感线，方向相同，选项A错误；BC．由左手定则可知，a受到的安培力向上，b受到的安培力向下，故线圈顺时针旋转，选项B错误，C正确；D．a、b导线始终与磁感线垂直，故受到的安培力大小总为IlB，选项D正确。故选CD。10、CD【解析】A：据得，当粒子在D形盒内运动半径最大时，速度最大，；粒子被加速后的最大动能，可得：，则粒子被加速后的最大动能与加速电场电压无关．故A错误B：离子由加速器的中间部分进入加速器，故B错误C：电场变化周期应等于粒子在磁场中运动周期，则电场变化周期由粒子的质量、电荷量和磁感应强度决定．故C正确D：被加速的粒子获得的动能，只调节D形盒的半径增大为原来的2倍，粒子获得的动能增加为原来的4倍．故D正确【点睛】粒子经回族加速器加速获得的最大动能与加速电压无关，加速电压影响的是加速的次数三、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、12A【解析】本题计算出1s内通过截面正离子与负离子电量绝对值之和，根据电流的定义式求解电流【详解】1s内通过截面正离子的电量为q1=2n1e，负离子的电量绝对值为q2=n2e，则电流为，将n1=6.0×1018个，n2=2.0×1019个，e=1.6×10-19C，代入解得：I=5.12A【点睛】本题是电流定义式的应用，关键确定通过导体截面的电量，当电流由正负离子向相反方向定向移动形成时，电量等于正离子与负离子电量绝对值之和12、①.4.50mm②.③.④.存在空气阻力【解析】(1)[1]由图乙所示游标卡尺可知，其示数为：4mm+10×0.05mm=4.50mm；(2)[2]碰前滑块1的速度为所以滑块1碰前的动量[3]碰后滑块1、2的速度为两滑块碰撞后的总动量