江西省丰城四中2027届物理高二上期末经典模拟试题含解析

江西省丰城四中2027年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、关于分子动理论，下列说法正确是（）A.分子直径的数量级约为B.压缩气体时，要用力是由于气体分子间存在斥力的缘故C.已知某种气体的密度为，摩尔质量为M阿伏加德罗常数为，则单位体积的分子数为D.水结为冰时，部分水分子已经停止了热运动2、如图所示，竖直线MN∥PQ，MN与PQ间距离为a，其间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，O是MN上一点，O处有一粒子源，某时刻放出大量速率均为v(方向均垂直磁场方向)、比荷一定的带负电粒子(粒子重力及粒子间的相互作用力不计)，已知沿图中与MN成θ＝60°角射出的粒子恰好垂直PQ射出磁场，则粒子在磁场中运动的最长时间为()A. B.C. D.3、如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有水平向里的匀强磁场．现用水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动地一起水平向左加速运动，则在加速运动阶段（）A.乙物块与地之间的摩擦力不断减小B.甲、乙两物块间的摩擦力不断减小C.乙物块与地之间的摩擦力大小不变D.甲、乙两物块间的摩擦力不断增大4、如图所示，一个箱子在与水平方向成a角的恒力F作用下，由静止开始，沿水平面向右运动了一段距离x，所用时间为t，在此过程中，恒力F对箱子做功的平均功率为A. B.C. D.5、1930年劳伦斯提出回旋加速器理论并于1932年制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示。两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，一氘核（）从加速器的某处由静止开始加速。已知D型盒的半径为R，匀强磁场的最大磁感应强度为B，高频交变电源的电压为U、最大工作频率为f，氘核的质量为m、电荷量为q。不计粒子的重力，忽略粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应。下列说法正确的是A.氘核从D形金属盒的边缘飞入，在电场中获得能量，氘核的最大动能由高频交变电源的电压U决定，并且随电压U增大而增加B.高频交变电源的频率为f应该等于，该装置才能正常工作。若将氘核换成氦核（），必须相应的改变交流电源的频率，否则该装置无法正常工作C.氘核第1次加速和第2次加速后在磁场中运动的轨道半径之比为1:2D.当时，氘核的最大动能为6、一个已充电的电容器，若使它的电量减少3×10-4C，则其电压减少为原来的1/3，则A.电容器原来带电量为9×10-4CB.电容器原来的带电量为4.5×10-4CC.电容器原来的电压为1VD.电容器的电容变为原来的1/3二、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，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A=60°，AO=L，在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子．已知粒子的比荷为，发射速度大小都为，设粒子发射方向与OC边的夹角为θ，不计粒子重力及它们之间的相互作用．对于粒子进入磁场后的运动，下列判断正确的是A.粒子在磁场中运动的半径R=LB.当θ=0°时，粒子射出磁场速度方向与AC边垂直C.当θ=0°时，粒子在磁场中运动时间D.当θ=60°时，粒子在磁场中运动时间8、如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两个过程中（）A.导体框中产生的感应电流方向相同B.导体框中产生的焦耳热相同C.通过导体框截面的电荷量相同D.导体框ad边两端电势差相同9、如图所示，一圆柱形筒内存在匀强磁场，该筒横截面的半径为R，磁场方向垂直于横截面向里，图中直径MN的两端分别开有小孔，在该截面内，有质量为m、电荷量为q的带负电的粒子从M端的小孔射入筒内，射入时的速度方向与MN成角。当圆筒绕其中心轴以角速度顺时针转动角时，该粒子恰好飞出圆筒．不计粒子重力，粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则下列说法正确的是A.筒内磁场的磁感应强度大小为B.筒内磁场的磁感应强度大小为C.粒子飞入的速度大小为D.粒子飞入的速度大小为R10、如图所示，在倾角为的光滑轨道上，质量为的金属杆垂直轨道放置，轨道间距为．接通电源，金属杆中通过的电流为．当加上垂直于金属杆的某一方向的匀强磁场后，杆处于静止状态，则所加磁场的磁感应强度的大小可能是A. B.C. D.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）某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响．实验器材如图所示①测量E和r实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式___________，利用测量数据作出U-I图像，得出E和r②将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果影响，请在图中用笔画线代替导线连接电路_________③实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U-I图像如图中（a）、（b）、（c）、（d）所示，由此可知：在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势___________（填“增大”“减小”或“不变”），电源内阻________（填“增大”“减小”或“不变”）曲线（c）对应的电源电动势E=_____________V，内阻r=____________Ω，当外电路总电阻为2500Ω时，该电源的输出功率P=_____________mW.（均保留三位有效数字）12．（12分）在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按图（）接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系。当闭合S时，观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央。然后按图（）所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路，将原线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联一成另一个闭合电路。(1)S闭合后，将螺线管A（原线圈）插入螺线管B（副线圈）的过程中，电流表的指针将_____偏转；(2)线圈A放在B中不动时，指针将______偏转；(3)线圈A放在B中不动，将滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表指针将______偏转（选填“向左”、“向右”或“不”）。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）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L15．（12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

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．分子直径数量级为10-10m，故A错误；B．气体压缩可以忽略分子间作用力，压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体压强的原因，与分子力无关，故B错误；C．气体体积则单位体积的分子数为故C正确；D．分子在永不停息的做无规则运动，故D错误。故选C。2、C【解析】当速度方向与MN夹角θ=60°时，粒子恰好垂直PQ方向射出磁场，所以，粒子运动半径由粒子在磁场中运动，洛伦兹力作向心力可得，解得①；当θ=0°时，如图所示，可知粒子打在PQ上的位置为O点水平线上方处；当θ增大时，粒子打在PQ上的位置下移，知道粒子的运动轨迹与PQ相切时，如图所示，可知粒子打在PQ上的位置为O点水平线下方处；当θ继续增大直到180°，粒子的运动轨迹与PQ不相交，直接从MN上射出，且在MN上的出射点不断上移直到O点，所以，若只改变粒子速度方向，使θ角能在0°至180°间不断变化，则PQ边界上有粒子射出的区间长度为；若只改变粒子速度方向，使θ角能在0°至180°间不断变化，则粒子运动半径不变，那么粒子运动周期不变，所以，粒子在磁场中运动的轨迹所对应的弦长越长，则粒子在磁场中运动的越长，由D的分析可知，当粒子的出射点在PQ上时，粒子的弦长可取[a，2a]的任意值；当粒子的出射点在MN上时，粒子的弦长可取的任意值；所以，粒子运动轨迹的弦长最大可取，此时对应的中心角φ=120°，所以联立①式子可知，粒子在磁场中运动的最长时间，故C正确3、B【解析】AC．以甲乙整体为研究对象，分析受力如图，则有N=F洛+（m甲+m乙）g，当甲乙一起加速运动时，洛伦兹力F洛增大，乙物块与地之间的滑动摩擦力f增大．故AC错误BD．乙与地面之间的摩擦力f增大，F一定，根据牛顿第二定律得，加速度a减小，对甲研究得到，乙对甲的摩擦力f甲=m甲a，则得到f甲减小，甲、乙两物块间的静摩擦力不断减小．故B正确，D错误4、A【解析】在此过程中，恒力F对箱子做的功W=Fxcosα，根据平均功率定义，故A正确，BCD错误故选：A5、D【解析】A．粒子在磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有得当时，粒子的速度最大，即为最大动能为所以粒子的最大动能与电压无关，故A错误；B．当粒子做圆周运动的频率与交流电的频率相等时，装置正常工作，即故B错误；C．由动能定理可得粒子加速第1次的速度为粒子加速第2次的速度为由公式可知，半径之比等于速度之比即为，故C错误；D．当时，由公式可知，粒子做圆周运动的频率小于最大工作频率，即装置能正常工作，所以粒子的最大动能为故D正确。故选D。6、B【解析】由得到，，故A错，B对；因电容器的电容不知，所以无法求出电容器原来的电压，C错；电容器的电容由电容器本身决定，跟电压和电荷量的变化无关，所以电容器的电容不变，D错二、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【解析】带电粒子以相同的速率，不同的速度方向，进入磁场，运动轨迹的曲率半径相同，从而根据夹角为θ不同情况，即可求解；【详解】A、粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：，解得粒子的运动半径；故A正确；BC、当θ=0°时，粒子恰好从AC中点飞出，粒子射出磁场速度方向与AC边垂直，圆心角60°，粒子在磁场中运动时间为，故B正确，C错误；D、当θ=60°入射时，粒子恰好从A点飞出，圆心角为60°，粒子在磁场中运动时间为，故D正确；故选ABD【点睛】关键是粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据，解得粒子的运动半径，由图找出圆心角，由求粒子在磁场中运动时间8、AC【解析】由题意可知考查电磁感应中电流方向、能量转化、电路问题，根据电磁感应规律分析计算可得【详解】A．由楞次定律分析可知导体框中产生感应电流方向都为逆时针方向，故A正确；B．导体框拉出过程中产生焦耳热等于克服安培力做的功，设导体框边长为L，总电阻为R联立可得因两次拉出时的速度不同，产生的焦耳热不同，故B错误；C．两次拉出时磁通量变化量相同，线圈电阻相同，通过导体框截面电荷量相同故C正确；D．向右拉出时向上拉出时导体框ad边两端电势差不相同，故D错误【点睛】导体棒切割磁感线部分是电源，电源两端电压指的是外电压．向右切割时ad是电源，ad两端电压指的是ab、bc、bd三段电阻电压之和，向上拉出时，bc是电源，ad两端电压是ad段电阻电压．产生焦耳热等于克服安培力做功，由可比较产生热量关系Ⅱ卷（非选择题9、BC【解析】AB．根据题意，粒子运动的时间为带负电的粒子的轨迹图像如图所示根据几何关系可知粒子运动的圆心角为粒子在磁场运动的时间，根据牛顿第二定律圆周运动公式解得联立解得故B正确，A错误；CD．根据几何关系可知粒子的半径为R，根据牛顿第二定律解得半径为结合B的大小得到故C正确，D错误。故选BC。10、AB【解析】分析受力可知，安培力与轨道弹力的合力与平衡，则安培力的最小值为．当磁场与斜面垂直时安培力最小，，所以，任何不小于的值都是可能的，故AB正确，CD错误；故选AB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.U=E-Ir②.③.不变④.增大⑤.0.975⑥.478⑦.0.268【解析】①测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式U="E-Ir"，利用测量数据作出U-I图像，U-I图像与纵轴截距等于电源电动势E，图线斜率的绝对值等于电源内阻r②由于将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，所以把电流表与滑动变阻器串联后与电源开关构成闭合回路，电压表并联在电源和开关两端，实物图如图所示③图线与纵轴的交点的纵坐标即为电动势，由图象可知，图象与纵轴的交点纵坐标不变，所以电动势不变；图线斜率的绝对值即为内阻，由图象可知，（a）（b）（c）（d）图象斜率的绝对值变大，电源内阻变大．由此可知：随电极间距的减小电源内阻增大．由图示图象可知，图象与纵轴交点坐标值为0.975，电源电动势E=0.975V；（c）对应图线斜率绝对值约为478（从线上选取两点即可求斜率），电源的输出功率12、①.右偏②.不偏③.右偏【解析】(1)[1]线圈A中磁场方向向上，插入B线圈，故线圈B中磁通量变大，阻碍变大，故感应电流的磁场方向向下，故电流从右向左流过电流表，故电流表指针向右偏转；(2)[2]线圈不动，磁通量不变