上海市莘莊中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二上期末考試模擬試題含解析

上海市莘莊中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二上期末考試模擬試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)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(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、不斷發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)新現(xiàn)象，進(jìn)而理解事物的本性，這是一切科學(xué)發(fā)展的必由之路。下列說(shuō)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(xué)狀態(tài)和外部條件決定的B.原子核越大，它的比結(jié)合能越大C.電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子不是組成物質(zhì)的最小微粒，原子本身也具有結(jié)構(gòu)D.如果大量氫原子處在n=3的能級(jí)，會(huì)輻射出6種不同頻率的光2、關(guān)于萬(wàn)有引力和萬(wàn)有引力定律的理解正確的是A.不能看作質(zhì)點(diǎn)的兩物體間不存在相互作用的引力B.只有能看作質(zhì)點(diǎn)的兩物體間的引力才能用計(jì)算C.與受到的引力總是大小相等、方向相反，是一對(duì)平衡力D.與受到的引力總是大小相等的，而與、是否相等無(wú)關(guān)3、關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁感線,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A.磁體的磁感線從磁體的N極出來(lái)到磁體的S極終止B.磁感線的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱C.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線間隔相等、互相平行D.磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向跟該點(diǎn)小磁針受力方向相同4、如右圖所示的可變電容器，旋轉(zhuǎn)動(dòng)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(chǎng)中，已經(jīng)標(biāo)出了電流I和磁場(chǎng)B以及磁場(chǎng)對(duì)電流作用力F三者其方向，其中錯(cuò)誤的是（）A.B.C.D6、設(shè)每個(gè)通電的圓環(huán)在圓心處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都為B0．如圖，兩個(gè)相互絕緣的都通有電流的圓環(huán)相互垂直放置，則這兩個(gè)圓環(huán)中心處的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)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(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，水平固定的光滑銅環(huán)，OO′為過(guò)圓心的豎直軸，長(zhǎng)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(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎立向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．現(xiàn)使銅棒OA繞OO′以角速度逆時(shí)針（俯視）勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，A端始終在銅環(huán)上，定值電阻的阻值為3r，其他電阻不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是（）A.O點(diǎn)的電勢(shì)比A點(diǎn)的電勢(shì)低B.回路中通過(guò)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(gè)點(diǎn)電荷在真空中所產(chǎn)生電場(chǎng)的電場(chǎng)線(方向未標(biāo)出)如圖所示．圖中C點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，MN為兩點(diǎn)電荷連線的中垂線，D為中垂線上的一點(diǎn)，電場(chǎng)線的分布關(guān)于MN左右對(duì)稱．則下列說(shuō)法中正確的是()A.這兩點(diǎn)電荷一定是同種電荷B.這兩點(diǎn)電荷一定是異種電荷C.DC兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相等D.C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大9、均勻?qū)Ь€制成的正方形閉合線框abcd，線框的匝數(shù)為n、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、總電阻為R、總質(zhì)量為m，將其置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(chǎng)垂直，cd邊始終與水平的磁場(chǎng)邊界平行，已知cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，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(chǎng)邊界的高度h可能為()A. B.C. D.10、以無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，下列關(guān)于電勢(shì)與電勢(shì)能的說(shuō)法正確的是（）A.電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大B.在電場(chǎng)中的某點(diǎn)，電量大的電荷具有的電勢(shì)能比電量小的電荷具有的電勢(shì)能大C.在正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的某點(diǎn)，正電荷具有的電勢(shì)能比負(fù)電荷具有的電勢(shì)能大D.在負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的某點(diǎn)，正電荷具有的電勢(shì)能比負(fù)電荷具有的電勢(shì)能小三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11．（6分）某發(fā)電站的輸出功率為104kW，輸出電壓為4kV，通過(guò)理想變壓器升壓后向125km遠(yuǎn)處用戶供電．已知輸電線的電阻率為ρ＝2.4×10－8Ω·m，導(dǎo)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(shù)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(shù)比是______.12．（12分）在電場(chǎng)中的某點(diǎn)P放一電荷量為q的電荷,所受靜電力為F,則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為_(kāi)___,若把此電荷q移走,則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為_(kāi)___四、計(jì)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)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(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)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(jì)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(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，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(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（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(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)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(xué)狀態(tài)和外部條件無(wú)關(guān)，由內(nèi)部自身因素決定，故A錯(cuò)誤；B．原子核的結(jié)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(jié)合能越高，但比結(jié)合能不一定越大，故B錯(cuò)誤；C．電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子不是組成物質(zhì)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(jí)，會(huì)輻射出即3種頻率光，故D錯(cuò)誤。故選C。2、D【解析】不能看作質(zhì)點(diǎn)的兩物體間萬(wàn)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(xiàng)A錯(cuò)誤；物體能否看做質(zhì)點(diǎn)，與要研究的問(wèn)題有關(guān)．例如：要研究?jī)蓚€(gè)靠的很近的鉛球之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)不能看做是質(zhì)點(diǎn)，而求它們之間的萬(wàn)有引力時(shí)可以使用公式．故B錯(cuò)誤．與受到的引力總是大小相等、方向相反，是一對(duì)相互作用力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；與受到的引力總是大小相等的，而與、是否相等無(wú)關(guān)，選項(xiàng)D正確；故選D.3、A【解析】磁感線是描述磁場(chǎng)分布而假想；磁感線的疏密表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱，磁感線某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)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(nèi)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(nèi)部是從S極到N極，故A錯(cuò)誤；B．磁感線是描述磁場(chǎng)分布而假想引入的，磁感線的疏密表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱，故B正確；C．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的特點(diǎn)：磁感線間隔相等、互相平行，故C正確；D．某處磁感應(yīng)強(qiáng)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(shí)的方向，故D正確【點(diǎn)睛】通過(guò)不存在的磁感線來(lái)形象表達(dá)客觀存在的磁場(chǎng)，磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，某點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，也是磁感應(yīng)強(qiáng)度方向4、A【解析】旋轉(zhuǎn)動(dòng)片使之與定片逐漸重合時(shí)，相當(dāng)于增加了電容器的正對(duì)面積，則由電容器的決定式C=可知，電容將逐漸增大，故BCD錯(cuò)誤，A正確．故選A【點(diǎn)睛】本題考查平行板電容器決定式的應(yīng)用，要注意明確平行板電容器是通過(guò)改變旋轉(zhuǎn)動(dòng)片來(lái)改變正對(duì)面積，從而起到改變電容的作用5、C【解析】ABD．根據(jù)左手定則，ABD正確；C．C項(xiàng)導(dǎo)體棒與磁場(chǎng)平行，不受力，C錯(cuò)誤。本題選錯(cuò)誤的，故選C。6、B【解析】該題是關(guān)于磁場(chǎng)的疊加問(wèn)題．首先用安培定則每個(gè)圓環(huán)在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的方向，利用平行四邊形定則進(jìn)行矢量疊加，求出O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小【詳解】根據(jù)安培定則可知，豎直放置的通電圓環(huán)在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)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(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上，大小為B0，兩者相互垂直，根據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行合成得知，O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=B0，方向斜向后上方；故選B二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解析】A．根據(jù)右手定則可知，O點(diǎn)的電勢(shì)比A點(diǎn)的電勢(shì)低．故A正確B．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，銅棒OA切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=，所以回路中通過(guò)的電流：I=故B錯(cuò)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(cuò)誤8、BD【解析】AB．根據(jù)電場(chǎng)線的特點(diǎn)，從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止可以判斷，這兩點(diǎn)電荷是兩個(gè)等量異種電荷．故A錯(cuò)誤，B正確；BD．在兩等量異號(hào)電荷連線的中垂線上，中間點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最大，也可以從電場(chǎng)線的疏密判斷，所以C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大，故D正確，C錯(cuò)誤9、AD【解析】在磁場(chǎng)上方運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只有重力做功，所以機(jī)械能守恒，故有，cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力為，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得，根據(jù)歐姆定律可得，聯(lián)立可得；若cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度大小方向向下，根據(jù)牛頓第二定律可得：，聯(lián)立解得：；若cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度向上時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有：，聯(lián)立解得；故AD正確，BC錯(cuò)誤。10、CD【解析】A．正電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)高的地方電勢(shì)能小，故A錯(cuò)誤；B．在電場(chǎng)中的某點(diǎn)，電量大的正電荷具有的電勢(shì)能比電量小的電荷具有的電勢(shì)能大，而電量大的負(fù)電荷具有的電勢(shì)能比電量小的電荷具有的電勢(shì)能小，故B錯(cuò)誤；C．在正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的某點(diǎn)，電勢(shì)為正值，正電荷具有的電勢(shì)能比負(fù)電荷具有的電勢(shì)能大，故C正確；D．在負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的某點(diǎn)，電勢(shì)為負(fù)值，正電荷具有的電勢(shì)能比負(fù)電荷具有的電勢(shì)能小，故D正確。故選CD。三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11、①.1∶25②.4800:11【解析】（1）根據(jù)電阻定律得出輸電線電阻，根據(jù)輸電線上損失的功率求出輸電線上的電流，從而根據(jù)P=UI求出升壓變壓器的輸出電壓；根據(jù)輸電線上的電流和電阻求出輸電線上的電壓損失；根據(jù)變壓比公式求解升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比；（2）根據(jù)輸出電壓和電壓損失得出降壓變壓器的輸入電壓，結(jié)合電壓之比等于原副線圈的匝數(shù)之比求出降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)之比【詳解】（1）遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，如圖所示：導(dǎo)線電阻：R線=ρ代入數(shù)據(jù)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(jù)P=U2I2得：U2=100

kV根據(jù)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(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道：1、原副線圈的電壓比、電流比與匝數(shù)比之間的關(guān)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(guān)系12、①.②.【解析】電量為q的電荷是試探電荷，在P點(diǎn)所受的電靜電力為F，根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式也可以確定P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，電場(chǎng)強(qiáng)度由電場(chǎng)本身決定，與試探電荷無(wú)關(guān)．若將點(diǎn)電荷q從P點(diǎn)取走，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變；【詳解】將電量為q的點(diǎn)電荷放在P點(diǎn)，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為，電場(chǎng)強(qiáng)度由電場(chǎng)本身決定，與試探電荷無(wú)關(guān)．若將點(diǎn)電荷q從P點(diǎn)取走，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變，仍為；答案為：；四、計(jì)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13、(1)(2)3N【解析】(1)設(shè)小球在C點(diǎn)的速度大小是vC，則對(duì)于小球由A→C的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：解得：(2)小球在C點(diǎn)時(shí)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?qū)壍缐毫Γ篘C′=NC=3N14、8cm【解析】粒子a板左端運(yùn)動(dòng)到P處，由動(dòng)能定理得代入有關(guān)數(shù)據(jù)，解得，代入數(shù)據(jù)得θ=30°粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為O，半徑為r，如圖由幾何關(guān)系得聯(lián)立求得代入數(shù)據(jù)解得15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當(dāng)R0=1Ω時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求