上海市莘莊中學2023-2024學年物理高二上期末考試模擬試題含解析

上海市莘莊中學2023-2024學年物理高二上期末考試模擬試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、不斷發(fā)現和認識新現象，進而理解事物的本性，這是一切科學發(fā)展的必由之路。下列說法正確的是A.放射性元素衰變的快慢是由原子所處的化學狀態(tài)和外部條件決定的B.原子核越大，它的比結合能越大C.電子的發(fā)現使人們認識到原子不是組成物質的最小微粒，原子本身也具有結構D.如果大量氫原子處在n=3的能級，會輻射出6種不同頻率的光2、關于萬有引力和萬有引力定律的理解正確的是A.不能看作質點的兩物體間不存在相互作用的引力B.只有能看作質點的兩物體間的引力才能用計算C.與受到的引力總是大小相等、方向相反，是一對平衡力D.與受到的引力總是大小相等的，而與、是否相等無關3、關于磁感應強度和磁感線,下列說法中錯誤的是A.磁體的磁感線從磁體的N極出來到磁體的S極終止B.磁感線的疏密程度表示磁場的強弱C.勻強磁場的磁感線間隔相等、互相平行D.磁場中某點磁感應強度的方向跟該點小磁針受力方向相同4、如右圖所示的可變電容器，旋轉動片使之與定片逐漸重合．則電容器的電容將A.逐漸增大 B.逐漸減小C.保持不變 D.先增大后減小5、如下圖所示的均勻磁場中，已經標出了電流I和磁場B以及磁場對電流作用力F三者其方向，其中錯誤的是（）A.B.C.D6、設每個通電的圓環(huán)在圓心處產生的磁場的磁感應強度都為B0．如圖，兩個相互絕緣的都通有電流的圓環(huán)相互垂直放置，則這兩個圓環(huán)中心處的磁場磁感應強度為（）A.B0方向斜向右上方 B.B0方向斜向后上方C.B0方向斜向左上方 D.2B0方向斜向后下方二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，水平固定的光滑銅環(huán)，OO′為過圓心的豎直軸，長為2l、電阻為r的銅棒OA的一端在O處，另一端與銅環(huán)良好接觸，OA與OO′的夾角為30°，整個裝置處在磁感應強度大小為B、方向豎立向上的勻強磁場中．現使銅棒OA繞OO′以角速度逆時針（俯視）勻速轉動，A端始終在銅環(huán)上，定值電阻的阻值為3r，其他電阻不計，下列說法正確的是（）A.O點的電勢比A點的電勢低B.回路中通過的電流為C.該定值電阻兩端的電壓為D.該定值電阻上的熱功率為8、A、B兩個點電荷在真空中所產生電場的電場線(方向未標出)如圖所示．圖中C點為兩點電荷連線的中點，MN為兩點電荷連線的中垂線，D為中垂線上的一點，電場線的分布關于MN左右對稱．則下列說法中正確的是()A.這兩點電荷一定是同種電荷B.這兩點電荷一定是異種電荷C.DC兩點電場強度相等D.C點的電場強度比D點的電場強度大9、均勻導線制成的正方形閉合線框abcd，線框的匝數為n、邊長為L、總電阻為R、總質量為m，將其置于磁感應強度為B的水平勻強磁場上方某高度處，如圖所示，釋放線框，讓線框由靜止自由下落，線框平面保持與磁場垂直，cd邊始終與水平的磁場邊界平行，已知cd邊剛進入磁場時，線框加速度大小恰好為，重力加速度為g，則線框cd邊離磁場邊界的高度h可能為()A. B.C. D.10、以無窮遠處電勢為零，下列關于電勢與電勢能的說法正確的是（）A.電荷在電場中電勢高的地方電勢能大B.在電場中的某點，電量大的電荷具有的電勢能比電量小的電荷具有的電勢能大C.在正點電荷形成的電場中的某點，正電荷具有的電勢能比負電荷具有的電勢能大D.在負點電荷形成的電場中的某點，正電荷具有的電勢能比負電荷具有的電勢能小三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某發(fā)電站的輸出功率為104kW，輸出電壓為4kV，通過理想變壓器升壓后向125km遠處用戶供電．已知輸電線的電阻率為ρ＝2.4×10－8Ω·m，導線橫截面積為1.5×10－4m2，輸電線路損失的功率為輸出功率的4%，求：所用的理想升壓變壓器原、副線圈的匝數比是______，如果用戶用電器的額定電壓為220V，所用理想降壓變壓器原、副線圈匝數比是______.12．（12分）在電場中的某點P放一電荷量為q的電荷,所受靜電力為F,則P點的電場強度的大小為____,若把此電荷q移走,則P點的電場強度的大小為____四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點，而且AB=R=0.2m，把一質量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度B的大小；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】A．原子核的半衰期與所處的化學狀態(tài)和外部條件無關，由內部自身因素決定，故A錯誤；B．原子核的結合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，則原子核越大，它的結合能越高，但比結合能不一定越大，故B錯誤；C．電子的發(fā)現使人們認識到原子不是組成物質的最小微粒，原子還能再分，故C正確；D．大量氫原子處在n=3的能級，會輻射出即3種頻率光，故D錯誤。故選C。2、D【解析】不能看作質點的兩物體間萬有引力定律不適用，但是兩物體之間仍然存在相互作用的引力，選項A錯誤；物體能否看做質點，與要研究的問題有關．例如：要研究兩個靠的很近的鉛球之間的相對運動時不能看做是質點，而求它們之間的萬有引力時可以使用公式．故B錯誤．與受到的引力總是大小相等、方向相反，是一對相互作用力，選項C錯誤；與受到的引力總是大小相等的，而與、是否相等無關，選項D正確；故選D.3、A【解析】磁感線是描述磁場分布而假想；磁感線的疏密表示磁場強弱，磁感線某點的切線方向表示該點的磁場方向；磁感線是閉合曲線，磁體外部磁感線是從N極到S極，而內部是從S極到N極；【詳解】A．磁感線是閉合曲線，磁體外部磁感線是從N極到S極，而內部是從S極到N極，故A錯誤；B．磁感線是描述磁場分布而假想引入的，磁感線的疏密表示磁場強弱，故B正確；C．勻強磁場的特點：磁感線間隔相等、互相平行，故C正確；D．某處磁感應強度的方向就是該處小磁針北極所指的方向，即小磁針N極靜止時的方向，故D正確【點睛】通過不存在的磁感線來形象表達客觀存在的磁場，磁感線的疏密表示磁場的強弱，某點的切線方向就是該點的磁場方向，也是磁感應強度方向4、A【解析】旋轉動片使之與定片逐漸重合時，相當于增加了電容器的正對面積，則由電容器的決定式C=可知，電容將逐漸增大，故BCD錯誤，A正確．故選A【點睛】本題考查平行板電容器決定式的應用，要注意明確平行板電容器是通過改變旋轉動片來改變正對面積，從而起到改變電容的作用5、C【解析】ABD．根據左手定則，ABD正確；C．C項導體棒與磁場平行，不受力，C錯誤。本題選錯誤的，故選C。6、B【解析】該題是關于磁場的疊加問題．首先用安培定則每個圓環(huán)在圓心O處產生的磁感應強度B0的方向，利用平行四邊形定則進行矢量疊加，求出O處的磁感應強度大小【詳解】根據安培定則可知，豎直放置的通電圓環(huán)在圓心O處產生的磁感應強度方向垂直紙面向里，大小為B0，水平放置的通電圓環(huán)在圓心O處產生的磁感應強度方向豎直向上，大小為B0，兩者相互垂直，根據平行四邊形定則進行合成得知，O處的磁感應強度大小為B=B0，方向斜向后上方；故選B二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【解析】A．根據右手定則可知，O點的電勢比A點的電勢低．故A正確B．根據法拉第電磁感應定律可知，銅棒OA切割磁感線產生的感應電動勢E=，所以回路中通過的電流：I=故B錯誤C．該定值電阻兩端的電壓為：U=．故C正確D．該定值電阻上的熱功率P=．故D錯誤8、BD【解析】AB．根據電場線的特點，從正電荷出發(fā)到負電荷終止可以判斷，這兩點電荷是兩個等量異種電荷．故A錯誤，B正確；BD．在兩等量異號電荷連線的中垂線上，中間點電場強度最大，也可以從電場線的疏密判斷，所以C點的電場強度比D點的電場強度大，故D正確，C錯誤9、AD【解析】在磁場上方運動過程中，只有重力做功，所以機械能守恒，故有，cd邊剛進入磁場時受到的安培力為，根據法拉第電磁感應定律可得，根據歐姆定律可得，聯立可得；若cd邊剛進入磁場時的加速度大小方向向下，根據牛頓第二定律可得：，聯立解得：；若cd邊剛進入磁場時的加速度向上時，根據牛頓第二定律有：，聯立解得；故AD正確，BC錯誤。10、CD【解析】A．正電荷在電場中電勢高的地方電勢能大，負電荷在電場中電勢高的地方電勢能小，故A錯誤；B．在電場中的某點，電量大的正電荷具有的電勢能比電量小的電荷具有的電勢能大，而電量大的負電荷具有的電勢能比電量小的電荷具有的電勢能小，故B錯誤；C．在正點電荷形成的電場中的某點，電勢為正值，正電荷具有的電勢能比負電荷具有的電勢能大，故C正確；D．在負點電荷形成的電場中的某點，電勢為負值，正電荷具有的電勢能比負電荷具有的電勢能小，故D正確。故選CD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.1∶25②.4800:11【解析】（1）根據電阻定律得出輸電線電阻，根據輸電線上損失的功率求出輸電線上的電流，從而根據P=UI求出升壓變壓器的輸出電壓；根據輸電線上的電流和電阻求出輸電線上的電壓損失；根據變壓比公式求解升壓變壓器原、副線圈的匝數比；（2）根據輸出電壓和電壓損失得出降壓變壓器的輸入電壓，結合電壓之比等于原副線圈的匝數之比求出降壓變壓器的原副線圈匝數之比【詳解】（1）遠距離輸電的示意圖，如圖所示：導線電阻：R線=ρ代入數據得：R=40Ω升壓變壓器副線圈電流：I2=I線又I2R線=4%P解得：I2=100A根據P=U2I2得：U2=100

kV根據變壓比公式，有：（2）降壓變壓器的輸入電壓為：U3=U2-I2R線=96kV由，得：【點睛】解決本題的關鍵知道：1、原副線圈的電壓比、電流比與匝數比之間的關系；2、升壓變壓器的輸出電壓、降壓變壓器的輸入電壓、電壓損失之間的關系12、①.②.【解析】電量為q的電荷是試探電荷，在P點所受的電靜電力為F，根據電場強度的定義式也可以確定P點電場強度的大小，電場強度由電場本身決定，與試探電荷無關．若將點電荷q從P點取走，P點的電場強度大小不變；【詳解】將電量為q的點電荷放在P點，P點的電場強度的大小為，電場強度由電場本身決定，與試探電荷無關．若將點電荷q從P點取走，P點的電場強度大小不變，仍為；答案為：；四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)(2)3N【解析】(1)設小球在C點的速度大小是vC，則對于小球由A→C的過程中，由動能定理得：解得：(2)小球在C點時受力分析如圖由牛頓第二定律得：解得：由牛頓第三定律可知，小球對軌道壓力：NC′=NC=3N14、8cm【解析】粒子a板左端運動到P處，由動能定理得代入有關數據，解得，代入數據得θ=30°粒子在磁場中做勻速圓周運動，圓心為O，半徑為r，如圖由幾何關系得聯立求得代入數據解得15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當R0=1Ω時，根據閉合電路的歐姆定律求