四川省广元市某中学2023-2024学年高二年级下册期末物理模拟试题（一）（解析版）

高二下物理期末模拟（一）

一、单选题

1.无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，且电容器上极

板带正电，则此时（）

A,电流流向沿。到6B.电容器所带的电荷量正在逐渐减少

C.极板间的电场强度正在逐渐增大D,磁场能正在逐渐增加

【答案】C

【解析】

【详解】AB.根据安培定则，可知电流流向沿6到0,电容器上极板带正电，电容器正在充电，电容器所

带的电荷量正在增加，AB错误；

CD.电容器正在充电，电路中电流正在减小，线圈中的磁场正在减弱，磁场能正在向电场能转化，电场增

强，极板间的电场强度正在逐渐增大，C正确，D错误；

故选C。

2.对固体、液体的以下描述正确的是（）

A.晶体都有确定的熔点以及各向异性的特点

B.毛细现象只在液体浸润固体时发生

C.叶面上的露珠呈球形是因为重力作用的结果

D,同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现

【答案】D

【解析】

【详解】A.晶体分为单晶体和多晶体，它们都有确定的熔点，单晶体具有各向异性的特点，但多晶体不具

有各向异性的特点，故A错误；

B.毛细现象在液体浸润固体时和液体不浸润固体时都会发生，只是对于液体浸润固体时毛细管中的液面要

高于管外液面，对于液体不浸润固体时毛细管中的液面要低于管外液面，故B错误；

C.叶面上的露珠呈球形是因为液体表面张力作用的结果，不是重力作用的结果，故C错误；

D.在一定条件下，同种物质可以由晶体转变为非晶体，也可以由非晶体转变为晶体，即在一定条件下同种

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物质能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，故D正确。

故选D。

3.地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。下列光路图中

能描述该现象的是()

太阳光线太阳光线

Z

/

A./B.

///地球表面彳'地球表面

"〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃，万〃〃九“〃〃〃〃〃〃

太阳光线太阳光线

/Z

C./D.

地^^表面/

地球表面

〃“〃〃〃〃〃〃〃〃，〃方〃〃乙，〃〃〃〃〃〃

【答案】A

【解析】

【详解】根据折射定律

n上sin。上=〃下sin。下

由于地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，则〃下〉〃上,,则绘逐渐减小，画出光路图如下

太阳光线

也，

X

/J\地球表面

"〃〃〃〃”〃〃〃〃〃

则从高到低外逐渐减小，则光线应逐渐趋于竖直方向。

故选Ao

4.如图所示，一定质量的理想气体在状态8时压强为1.0xl05pa,经历从状态/经状态3、状态。的变化,

再回到状态/的过程，整个过程中对外界放出的热量为32.8J。贝!j()

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A,从状态N到状态3的过程气体压强先增大后减小

B.从状态B到状态C的过程气体对外界放出热量

C.从状态N到状态B的过程中气体对外界所做的功为167.2J

D.从状态C到状态/的过程单位时间内撞到单位面积上的分子数减少

【答案】C

【解析】

【详解】A.根据

pv_

V=rc

可知从状态/到状态8的过程气体的热力学温度不变，随着体积的增大，压强减小。故A错误；

B.由图可知从状态3到状态C的过程气体体积不变，对外界不做功，热力学温度升高，其内能增加，根

据

\U=W+Q

可知。〉0,即从外界吸收热量。故B错误；

C.从/到3过程，热力学温度不变，由

PAVA=PBVB

解得

5

pA=2xlOPa

由图可知，/C连线为过原点的直线，可知从。到/为等压过程，外界对气体做功为

WCA=PA(VC-VA)=2^

全过程，有

=WCA-W+Q

又

0=-32.8J,At/=O

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解得

*畋N+0=167.2J

从状态N到状态3的过程中气体对外界所做的功为167.2Jo故C正确；

D.根据C选项分析可知，从状态C到状态/的过程为等压过程，气体体积减小，其分子数密度增大，热

力学温度降低，分子的平均动能减小，所以单位时间内撞到单位面积上的分子数增加。故D错误。

故选C。

5.检测球形滚珠直径是否合格的装置如图甲所示，将标准滚珠a与待测滚珠6、c放置在两块平板玻璃之间,

用单色平行光垂直照射平板玻璃，形成如图乙所示的干涉条纹。若待测滚珠与标准滚珠的直径相等为合格,

下列说法正确的是()

图甲图乙

A,滚珠6、c均合格

B.滚珠6、c均不合格

C.滚珠6合格，滚珠c不合格

D.滚珠6不合格，滚珠c合格

【答案】C

【解析】

【详解】单色平行光垂直照射平板玻璃，上、下玻璃上表面的反射光在上玻璃上表面发生干涉，形成干涉

条纹，光程差为两块玻璃距离的两倍，根据光的干涉知识可知，同一条干涉条纹位置处光的波程差相等，

即滚珠。的直径与滚珠6的直径相等，即滚珠6合格，不同的干涉条纹位置处光的波程差不同，则滚珠。

的直径与滚珠c的直径不相等，即滚珠。不合格。

故选C。

6.热学是研究有关物质的热运动以及与热相联系的各种规律的科学，有关热学规律的下列叙述正确的是

()

A.一个热力学系统，从外界吸热，内能可能减少

B.布朗运动虽不是分子运动，但是它间接证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动

C.气体分子速率呈现“中间多、两头少”的分布规律，当温度升高时，速率大的气体分子数目增多，每个

气体分子的动能都增大

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D.第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类

永动机可以制造出来

【答案】A

【解析】

【详解】A.一个热力学系统，从外界吸热，由热力学第一定律

AU=W+Q

可知当系统向外界做功，且大于从外界吸收的热量时，内能减少。故A正确；

B.布朗运动虽不是分子运动，但是它间接证明了液体分子在做无规则运动。故B错误；

C.气体分子速率呈现“中间多、两头少”的分布规律，当温度升高时，速率大的气体分子数目增多，气体

分子的平均动能增大。故C错误；

D.第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，但是违背热力学第二定律，所以

随着科技的进步和发展，第二类永动机不可以制造出来。故D错误。

故选Ao

7.如图，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为瓦导轨间距最窄处为一狭缝,

取狭缝所在处。点为坐标原点，狭缝右侧两导轨与x轴夹角均为，，一电容为C的电容器与导轨左端相连,

导轨上的金属棒与x轴垂直，在外力厂作用下从。点开始以速度v向右匀速运动，忽略所有电阻，下列说

法正确的是（）

xx

A,通过金属棒的电流为tan。

B.金属棒到达七时，电容器极板上的电荷量为BCvXotan。

C.金属棒运动过程中，电容器的上极板带负电

D.金属棒运动过程中，外力厂做功的功率恒定

【答案】A

【解析】

【分析】

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【详解】C.根据楞次定律可知电容器的上极板应带正电，C错误；

A.由题知导体棒匀速切割磁感线，根据几何关系切割长度为

L=2xtan。，x=vt

则产生的感应电动势为

E=2Z?v2ftan0

由题图可知电容器直接与电源相连，则电容器的电荷量为

Q=CE=2.BCv2ttan0

则流过导体棒的电流

/=—=2BCv2tan（9

A正确；

B.当金属棒到达xo处时，导体棒产生的感应电动势为

E'=25vxotan。

则电容器的电荷量为

Q=CEr=25Cvxotan。

B错误；

D.由于导体棒做匀速运动则

F=F安=BIL

由选项A可知流过导体棒的电流/恒定，但工与/成正比，则尸为变力，再根据力做功的功率公式

P=Fv

可看出尸为变力，v不变则功率尸随力/变化而变化；

D错误；

故选Ao

【点睛】

二、多选题

8.科学家研究发现，磁敏电阻（GMR）的阻值随所处空间磁场的增强而增大，随所处空间磁场的减弱而减

小，如图所示电路中，GMR为一磁敏电阻，R、尺为滑动变阻器，Ri、尺3为定值电阻，磁敏电阻所在电路

的电源电动势为£、内阻为r（r＜合）。当开关Si和S2闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。则

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()

A.只调节电阻尺,当尸1向右端移动时，电阻凡消耗的电功率变小

B.只调节电阻R,当马向右端移动时，磁敏电阻所在电路电源的输出功率变大

C.只调节电阻R,当P向左端移动时，电容器中的带电微粒向下运动

D.只调节电阻出，当尸2向下端移动时，磁敏电阻消耗的电功率变小

【答案】BC

【解析】

【详解】A.只调节电阻凡当Pi向右端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电源电动势不变，所

以电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱，导致了磁敏电阻GMR的阻值减小，由

E

R磁敏+a+4+F

可知通过4的电流增大，根据

P&=I飞

可知4电功率增大。故A错误;

B.同理，只调节电阻R,当尸1向右端移动时，磁敏电阻所在电路电源的输出功率

E磁敏+/1+氏2）_________q_________

埠I出=/2（氏磁敏+与+氏2）=

(R磁敏+氏］+/2一/)1r

（R磁敏+Ri+区2+厂）71

R磁敏+为+&

依题意

r<Ri

可知

R磁敏+氏1+及？>r

当R磁敏减小时，电源的输出功率变大。故B正确；

C.根据上面分析可知，只调节电阻凡当P向左端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电源电动势

不变，所以电路中的电流增大，电磁铁的磁性增强，导致了磁敏电阻GMR的阻值增大，磁敏电阻所在电路

的电流减小，根据

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=典

可知此端电压减小，电容器极板间电压也随之减小，带电微粒所受电场力减小，将向下运动。故C正确；

D.只调节电阻尺2,当尸2向下端移动时，不改变磁敏电阻所在电路的电流。则磁敏电阻消耗的电功率不变。

故D错误。

故选BCo

9.如图甲所示，导体框架仍cd放置于水平面内，仍平行于cd,导体棒MN与两导轨垂直并与导轨接触良

好，整个装置放置于垂直于框架平面的磁场中，磁感应强度2随时间f变化规律如图乙所示，始终保持

静止。规定竖直向上为磁场正方向，沿导体棒由M到N为感应电流/正方向，水平向右为导体棒所受安培

力厂的正方向，下列图像中正确的是（）

【解析】

【详解】AB.由题图乙可知，在0〜2s时间内，磁感应强度先均匀减小，后反向均匀增大，可知一大小不

变，由电磁感应定律可知，回路中产生的感应电动势大小不变，感应电流大小不变，由楞次定律可知，回

路中的感应电流方向是逆时针方向，即由M到N,为正方向，在2〜4s时间内，磁感应强度由负方向最大先

均匀减小零，后正方向均匀增大，可知"大小不变，回路中感应电流大小不变，由楞次定律可知，回路

中的感应电流方向是顺时针方向，即由N到初，是负方向，A错误，B正确；

CD.由左手定则可知，在0〜1s时间内，电流/是正方向，2是正方向，导体棒受安培力厂方向水平向

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右，由F=B/L,可知，3均匀减小，安培力均匀减小，在1〜2s时间内，电流/是正方向，3是负方向，

导体棒儿W受安培力9方向水平向左，8均匀增大，安培力均匀增大；在2〜3s时间内，电流/是负方向，

磁感应强度是负方向，且逐渐减小，因此安培力方向为正方向，逐渐减小；在3〜4s时间内，电流是负方向，

磁感应强度是正方向，且逐渐增大，因此安培力/方向是负方向，逐渐增大，C错误，D正确。

故选BDo

10.在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔，其原理如题图甲所示。浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，

浮桶内置圆形线圈随波浪相对磁体沿竖直方向做简谐运动，其速度随时间满足v=0.8万sin27rz（单位:m/s）,

且始终处于辐射磁场中，该线圈与一额定功率尸=112W的灯泡串联，灯泡恰能正常发光；浮桶下部由内、

外两密封圆筒构成，其俯视图为图乙中的阴影部分，内部为产生磁场的磁体；线圈匝数/200匝，线圈所

在处磁场的磁感应强度大小3=0.17,圆形线圈的直径。=0.4m,电阻片20计算时近似取»2=10.则（）

A.线圈中形成的是周期为1s的正弦式交流电

B.线圈中感应电动势的峰值为64V

C.灯泡的电阻为14Q

D.灯泡瞬时电流最大时，线圈处于振动的最大位移处

【答案】ABC

【解析】

【详解】A.根据题意可知，产生感应电动势的瞬时值表达式为

E=nBnDv=64sin2兀t（V）

线圈中形成的是周期为

e2兀.

T=——=1s

CD

故A正确；

B.线圈中感应电动势的峰值为

Em=64V

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故B正确；

C.根据表达式可知，电流为正弦交变电流，则有效值为

根据

解得

故c正确;

D.灯泡电流最大时，即线圈速度最大时，则线圈处于振动的平衡位置，故D错误。

故选ABC=

三、实验题

11.如图甲所示为苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹

果和小苹果。该装置的托盘秤压在以。1为转动轴的杠杆上，杠杆左端压在压力传感器R上，R的阻值随压

力变化的曲线如图乙所示。调节托盘秤压在杠杆上的位置，使质量等于分拣标准（0.20kg）的苹果经过托盘

秤时，杠杆对R的压力为1.0N。调节可调电阻可改变尺、心两端的电压比，使质量等于分拣标准的苹

果通过托盘秤时，心两端电压恰好能使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁，此电压叫做放大电路的

激励电压。放大电路中有保持电路，能够确保苹果在衔铁上运动时，电磁铁始终保持吸动状态。

（1）当较小的苹果通过托盘秤时，R所受的压力较小，则电阻（选填“较大”或“较小”）=

（2）自动分拣装置正常工作时，质量为0.15kg的苹果通过（选填“通道A”或“通道B”）o

（3）若电源电动势为6V,内阻不计，放大电路的激励电压为2V：

①为使该装置达到上述分拣目的，&的阻值等于kQ（结果保留两位有效数字）。

②已知托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下，压力传感器受到的压力与苹果的质量成正比。若要将分拣

标准提高到0.32kg,仅将&的阻值调为kQ即可实现（结果保留两位有效数字）。

【答案】（1）较大（2）通道A

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(3)①.15②.13

【解析】

【小问1详解】

[1]由图乙可知小苹果通过托盘秤时，R所受的压力较小，电阻较大。

【小问2详解】

[1]质量为0.15kg的苹果通过托盘秤时，&两端的电压未达到放大电路的激励电压，不能使放大电路中的电

磁铁吸动分拣开关的衔铁，质量为0.15kg的苹果进入通道Ao

【小问3详解】

①[1]杠杆对尺的压力为1N

为使该装置达到上述分拣目的，&的阻值需满足

R6-2

瓦;丁

得

②⑵根据

叫雪

加2区

可知分拣标准到0.32kg时，压力为1.6N,此时R的阻值为26kl2,根据①分析&的阻值应该调至13KCL

12.利用图甲所示的实验装置可以探究等温条件下气体压强与体积的关系。带有刻度的注射器内封闭一定质

量的空气，一端通过塑料软管与压强传感器相连。推动活塞压缩气体，通过活塞所在的刻度读取多组气体

体积匕同时记录对应的传感器数据。

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V/mL

(1)在该实验中，下列说法中正确的是;

A.实验前在活塞与注射器壁间涂抹润滑油主要是为了减小摩擦

B.压缩气体时，为保持稳定，需要用手握紧整个注射器

C.不需要测量封闭气体的质量

D,为节约时间，实验时应快速推动注射器活塞

(2)甲同学实验操作完全正确，根据测得的数据作出「一人图像如图乙所示，根据图像可知，连接注射器

P

与压强传感器之间软管内的气体体积为mL(结果保留1位有效数字)。

(3)乙同学和丙同学各自独立做了实验，环境温度一样且实验操作完全正确，根据他们测得的实验数据作

出的「一▲图像如图丙所示，图线。与6在横轴上的截距之比为2：1,则。与6密闭气体质量之比为

P

(3)1：2

【解析】

【小问1详解】

A.实验前在活塞与注射器壁间涂抹润滑油，除了可以减小两者之间的摩擦之外，最主要的作用是提高活塞

密封性，防止漏气。故A错误；

B.气体做等温变化，压缩气体时，为保持稳定，不能用手握紧注射器。故B错误；

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C.本实验研究质量一定的气体压强与体积的关系，不需要测量气体的质量。故C正确；

D.气体做等温变化，推拉活塞时，动作要慢。故D错误。

故选C。

【小问2详解】

设软管中的气体体积为Vo,根据等温变化

Mv+%=c

整理得

c

展——匕

P

根据图像可知，软管中气体的体积为

V0=lmL

【小问3详解】

气体温度相等，根据

pv

——Cr

T

可知，气体质量越大，气体的物质的量越大，常数C越大，由

V=CT-

P

可知，图像的斜率正比与气体质量，则设6与横轴上的截距为x,则。与横轴上的截距为2x,则有

丝=£=五.土=

也院2xVo2

四、解答题

13.如图甲所示，竖直放置、上端开口的导热气缸底部固定一电热丝（图中未画出）。质量〃?=20kg、面积

S=10cm2的活塞与缸壁光滑密接。汽缸内封闭着一定质量的理想气体，温度为"=27℃,气柱长

L=4.0cm。现将气缸缓慢转动至水平，如图乙，转动过程中气体温度保持不变，再将气体缓慢加热至127℃,

两个变化过程中均无漏气，已知大气压强°。=1.0x1（）5pa,重力加速度g=10m/s2。

（1）求气缸缓慢转至水平时气柱的长度£'；

（2）在图丙的）一修图中描出了气体在第一个变化过程中的五个状态点，请在。一修图中画出气体经历

这两个变化过程的图线，并标出变化的方向和各初末状态的坐标值；

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(3)气体经历两个变化过程后内能增加了200J,求两个过程中气体吸收的热量。。(结果保留至个位数)

3

777/////////////

甲

【答案】(1)r=0.12m=12cm；(2)；(3)0=217J

【解析】

【详解】(1)由题知，设气缸竖直放置时气缸压强为0,体积为匕，由平衡条件知

P]S=p0S+mg

代入得

1.0xl05xlxl03+200

Pa=3xlO5Pa

Pi=1x103

转动过程中气体温度保持不变，气缸水平放置时气缸压强为夕。，设体积为匕，则

PK=PoV2

则

PiSL=p0SL'

代入得

L'=0.12m=12cm

(2)由题知，第二个过程为等压变化，设变化后体积为匕，温度为与，则

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代入得

12x10x(273+127)

cm3=160cm3

273+27

其在夕一忆图中经历这两个变化过程的图线如图所示

(3)活塞在第一个变化过程中，气体为等温过程，内能不变，体积增大，对外做功，做功大小等于图线和

横坐标围成的面积，则

5-6

=5ffl=66X0,2X10X10X10J=13.2J

第二个变化过程中，气体对外界做功为

%=0。(匕心)=4J

根据热力学第一定律定律知

AU=W+Q

代入得

0=217J

14.某科研小组模拟的风力发电机发电输电简易模型如图所示。风轮机叶片通过升速齿轮箱带动发电机线圈

在磁感应强度大小3的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴以角速度口匀速转动，其中矩形线圈匝数为N,

面积为S,线圈总电阻为r,小灯泡电阻为凡电流表为理想电表。不计一切摩擦，求：

(1)交流电流表的示数；

(2)线圈从图示位置转过60。过程中，通过电流表的电荷量；

(3)外力驱动线圈转动一周所做的功。

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CNBS①NBSmoN2B2s2

【答案】（1）

2（7?+r）；2（7?+）R+r

【解析】

【详解】（1）交变电压的峰值

Em=NBSa>

交变电压的有效值

E4

根据闭合电路欧姆定律

E

R+r

联立，可得

WNBSCO

~2（7?+r）

6NBSG）

电流表示数为

2（J?+r）°

（2）从图示位置开始，线圈转过60。过程中，磁通量的变化量

A①=BS—5Scos60°

根据法拉第电磁感应定律

-△①

E=N——

根据闭合电路欧姆定律

1=-^—

R+r

根据电流强度定义

q

At

联立，解得

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NBS

q~2（R+r）

(3)外力驱动线圈转动一周所做的功

W=Q=I2（R+r）T

又

,In

1——

CD

联立，解得

m7ra)N2B2S2

w=-------------

R+r

15.如图所示，一组平行光滑圆弧导轨与一组平行光滑水平导轨CDP。平滑连接，水平导轨足够长，导轨

间距1=lm,尸C与CD垂直。水平导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度3=1T。质量〃?=0.2kg、电阻

尺=0.5。、长度也为£的硬质导体棒。静止在水平轨道上，与。完全相同的导体棒6从距水平面高度〃=0.45m

的圆弧轨道上由静止释放，最后恰好不与a棒相撞，运动过程中a、6棒始终与导轨垂直且接触良好。不计

其它电阻和空气阻力，重力加速度g=10m/s2。

(1)求b棒刚进入磁场时，电路中的电流和。棒所受的安培力大小；

(2)求整个过程中通过a棒的电荷量q及a棒距离PC的初始距离x°；

(3)a、6棒稳定后，在释放6棒的初始位置由静止释放相同的棒岳，所有棒运动稳定后，在同一位置再由

静止释放相同的棒历，所有棒运动再次稳定后，依此类推，逐一由静止释放治、为、…、瓦。当释放的瓦

棒最终与所有棒