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2023-2024学年四川省凉山州宁南中学高二（下）期末复习物理模拟试卷（二）（含答案）
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这是一份2023-2024学年四川省凉山州宁南中学高二（下）期末复习物理模拟试卷（二）（含答案），共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.关于分子动理论，下列说法正确的是( )
A. 布朗运动说明固体小颗粒中的分子在永不停息地做无规则的运动
B. 分子间同时存在引力和斥力，当分子间距r>r0时，分子力表现为引力
C. 当分子间距r=r0时，分子力F为零，分子势能也为零
D. 0℃的冰变为0℃的水，其内能不变
2.关于电场和磁场，下列说法正确的是( )
A. 电场和磁场都是理想化物理模型，现实中并不存在
B. 放入电场或磁场中的带电粒子一定会受到力的作用
C. 法拉第引入了磁感线，可以形象地描述磁场的大小和方向
D. 由公式E=Fq可知，E的方向与F的方向相同
3.如图所示，两条间距l=1m的光滑金属导轨制成倾角37°的斜面和水平面，一质量为m=1kg的金属杆水平地放在斜面导轨上，空间存在着垂直于金属杆的匀强磁场，当回路电流I=4A时，金属杆恰能静止，g=10m/s2磁感应强度的最小值为( )
A. 1.5TB. 2.0TC. 2.5TD. 3.0T
4.家用小烤箱的简化模型如图所示。若烤箱内密封有一定质量的可视为理想气体的空气，气体初始压强p0=1.0×105Pa，温度T0=300K。现通电加热使气体温度升高到540K的过程中气体吸收的热量为9300J。下列关于烤箱内气体的说法正确的是( )
A. 气体内能的增加量为9300JB. 所有气体分子的速率均变大
C. 气体的压强变为p=59×104PaD. 该过程气体对外做功
5.如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动可以产生交变电流。线圈的匝数N=10匝，线圈的面积S=0.01m2，线圈的转速n=50r/s，磁感应强度B= 2πT，线圈电阻r=1Ω，电阻R=9Ω。则从图示位置开始计时有( )
A. 线圈转动产生的感应电动势的峰值为10V
B. 线圈转动产生的感应电动势表达式为e=10 2sin50t(V)
C. 电流表的示数为1A
D. 电阻R的热功率为18W
6.如图甲为一玻璃半球的截面图，其半径为R，O为球心，AB为直径，现有均匀分布的红光垂直入射到半球的底面。已知球冠(不含圆底面)的表面积为S=2πRℎ(如图乙，其中R为球的半径,ℎ为球冠的高)，光在真空中传播的速度为c，玻璃对红光的折射率为n=1.25，若只考虑首次射到球面的光，则下面说法正确的是( )
A. 从半球面射出的光中，在玻璃内的传播时间最短为3R4c
B. 整个半球面透光的面积为15πR2
C. 所有射入到半球底面的光，有1625的会发生全反射
D. 若将入射光由红光换成紫光，则半球面透光的面积增大
7.如图甲所示，两平行金属板A、B的板长和板间距均为d，两板之间的电压随时间周期性变化规律如图乙所示。一不计重力的带电粒子束先后以速度v0从O点沿板间中线射入极板之间，若t=0时刻进入电场的带电粒子在t=T时刻刚好沿A板右边缘射出电场，则( )
A. t=0时刻进入电场的粒子离开电场时速度大小为 2v0
B. t=T2时刻进入电场的粒子离开电场时速度大小为v0
C. t=T4时刻进入电场的粒子在两板间运动过程中的最大速度为32v0
D. t=T4时刻进入电场的粒子在两板间运动过程中离A板的最小距离为0
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.下列关于甲、乙、丙、丁四幅图的说法，正确的是( )
A. 图甲中，当两导体棒以相同初速度沿导轨向右运动时，回路中没有感应电流
B. 图乙中，水平放置的闭合导体圆环一条直径正上方的水平直导线中通有交变电流，圆环中有感应电流
C. 图丙中，绕轴OO′旋转导体框，导体框中有感应电流
D. 图丁中，将条形磁铁靠近不闭合的线圈，线圈中没有感应电流
9.安宁河流域某水电站采用高压输电给远方的用户供电，变压器均视为理想变压器，输电线的总电阻为5Ω。某时刻测得发电机的输出功率为3×106kW，输电电压为500kV的超高压，则下列说法正确的是
A. 输电线上输送的电流大小为1×105A
B. 输电线上由电阻造成的损失电压为30kV
C. 输电线上损失的功率为1.8×105kW
D. 保持输送电功率不变的条件下，改用1000kV特高压输电，输电线上损失的功率为9×10⁴kW
10.利用电场和磁场控制带电粒子的运动是现代电子设备的常见现象。如图所示，两水平正对放置的平行金属板MN和PQ之间存在竖直向下的匀强电场E(未知)，两金属板的板长和间距均为d=3m0v0Bq。平行金属板间有垂直纸面向里的磁场，N、Q连线右侧空间有垂直纸面向外的磁场，两磁感应强度均为B。质量为2m0、速度为v0、带电量为+q的粒子甲和质量为m0、速度为2v0、带电量也为+q的粒子乙先后从M、P的连线中点O处沿两平行金属板中轴线进入后，甲粒子恰好沿轴线射出金属板，乙粒子恰好从MN板右侧N点射出，此时速度方向与水平方向夹角θ=60∘。不计粒子大小及重力，关于两粒子的运动情况，下列说法正确的是( )
A. 金属板间电场强度为E=Bv0
B. 甲、乙两粒子在平行金属板间的运动时间之比为2：1
C. 甲、乙两粒子在射出平行金属板的速度之比为1：2 2
D. 甲、乙两粒子在N、Q连线右侧的运动时间之比为6：5
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.如图甲所示，张同学用“插针法”测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接O和P3。图中MN为分界面，虚线为法线，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点。
(1)张同学在图甲中用刻度尺测得AB=4.00cm,CD=2.50cm，则玻璃砖的折射率：n=____________(结果保留两位小数)；若实验中该同学由于视角的原因，在插大头针P3时插的位置稍微偏左，则测得玻璃砖的折射率将____________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)如图乙所示，同班的李同学将圆心为O、半径为R的另一块半圆形透明介质置于水平桌面上，光线从P点垂直分界面入射后，恰好在透明介质的圆形弧面发生全反射。经测量发现OP=12R，则透明介质的折射率为____________。
12.某同学从家里旧电器上拆得一环形变压器(如图)，但变压器的铭牌已经污损无法看清参数。该同学利用高中所学知识来探究该变压器原、副线圈两端的电压与匝数之间的关系，操作步骤如下：
(1)确定绕组：结合铭牌残存数据可知图中1、2为输入端，3、4和5、6为两次级绕组输出端，用多用电表__________(填“电压”“电流”或“欧姆”)挡测量发现都导通。
(2)测量变压器的初级(原)与两次级(副)线圈匝数分别为n1、n2和n3：先在该变压器闭合铁芯上紧密缠绕n=100匝漆包细铜线，并将理想交流电压表接在细铜线两端；然后在初级线圈(1、2端)上输入有效值为220V的交流电，若理想交流电压表的示数为55.0V，则初级线圈的匝数n1=__________匝；把理想交流电压表接在3、4接线柱上，n2=240匝，则交流电压表的示数U2=__________V。
(3)该同学通过裸露部分观察，发现该变压器使用了两种规格的铜线绕制，结合前面数据可以推想其中较粗的铜线属于__________(填“原线圈”或“副线圈”)。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图甲为我国海上风力发电简化工作原理模型图，风轮带动矩形线圈在匀强磁场中转动输出如图乙所示的交流电，并通过两理想变压器远距离输电给用户供电。升压变压器原副线圈匝数比为1：10，输电线的总电阻R1为20Ω，电压表为理想电表，风力发电机的输出功率为75kW。求：
(1)输电线上损失的热功率；
(2)若电压表的示数为220V，求降压变压器原副线圈的匝数比。
14.如图所示为一款车载气垫床。未充气时，气垫床内有压强为p0的气体体积为V，用气筒给气垫床充气，充好气后，气垫床内气体体积为3V，压强为3p0，充气过程气体温度保持不变，且等于环境温度T0。
(1)若气筒每次充入压强为p0的气体0.1V，则充好气垫床充气多少次？
(2)若夜间温度降低为0.9T0，降温后气垫床内气体压强多大(体积仍为3V)？要使气垫床内气体压强仍为3p0，则还需要充气几次(每次充入压强为p0的气体0.1V，充气过程气体温度保持0.9T0不变)？
15.如图所示，在xOy平面内虚线OM与x轴负方向的夹角为45°，虚线OM右侧区域Ⅰ内存在垂直xOy平面向里的匀强磁场，虚线OM左侧区域Ⅱ内存在沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从原点O沿x轴正方向以速度v0射入磁场，此后当粒子第一次穿过边界线OM后恰好能到达x轴上的P点。原点O与P点间的距离为d，不计粒子受到的重力，求：
(1)匀强磁场的磁感应强度大小B；
(2)匀强电场的电场强度大小E；
(3)粒子从O点射出至第三次穿过边界线OM所用的时间t总。
参考答案
1.B
2.C
3.A
4.A
5.C
6.A
7.B
8.AD
9.BC
10.AD
11.(1) 1.6 偏大
(2)2
12.
(1)欧姆
(2) 400 132
(3)副线圈
13.(1)由图可知升压变压器原线圈输入电压有效值为
U1=250 2 2V=250V
根据
U1U2=n1n2=110
可得升压变压器副线圈的输出电压为
U2=2500V
则通过输电线的电流为
I2=PU2=30A
输电线上损失的热功率为
P损=I22R1=18000W
(2)降压变压器原线圈输入电压为
U3=U2−I2R1=1900V
若电压表的示数为220V，则降压变压器原副线圈的匝数比为
n3n4=U3U4=1900220=9511
14.(1)气体发生等温变化，根据题意有
p0V+n×0.1p0V=3p0×3V
解得
n=80
(2)降温过程，气体发生等容变化，则
3p0T0=p0.9T0
解得
p=2.7p0
根据题意，气体发生等温变化
2.7p0×3V+n′p0×0.1V=3p0×3V
解得
n′=9
15.由题意，可画出粒子在磁场和电场中的运动轨迹如图所示
(1)研究粒子在磁场中的匀速圆周运动，由向心力公式，得
qv0B=mv02r
r=d
解得B=mv0qd=v0kd
(2)粒子在电场中的匀减速运动，由动能定理，得−qEd=0−12mv02
则E=mv022qd=v022kd
(3)粒子在磁场中运动的周期为T=2mπBq=2dπv0
粒子第一次在磁场中运动的时间为t1=34T=3dπ2v0
在电场中的加速度为a=qEm=v022d
粒子第一次在电场中来回的时间为t2=2× 2da=4dv0
粒子第二次在磁场中运动的时间为t3=14T=dπ2v0
粒子从 O 点射出至第三次穿过边界线 OM 的时间t=t1+t2+t3=2dv0π+2
1.关于分子动理论，下列说法正确的是( )
A. 布朗运动说明固体小颗粒中的分子在永不停息地做无规则的运动
B. 分子间同时存在引力和斥力，当分子间距r>r0时，分子力表现为引力
C. 当分子间距r=r0时，分子力F为零，分子势能也为零
D. 0℃的冰变为0℃的水，其内能不变
2.关于电场和磁场，下列说法正确的是( )
A. 电场和磁场都是理想化物理模型，现实中并不存在
B. 放入电场或磁场中的带电粒子一定会受到力的作用
C. 法拉第引入了磁感线，可以形象地描述磁场的大小和方向
D. 由公式E=Fq可知，E的方向与F的方向相同
3.如图所示，两条间距l=1m的光滑金属导轨制成倾角37°的斜面和水平面，一质量为m=1kg的金属杆水平地放在斜面导轨上，空间存在着垂直于金属杆的匀强磁场，当回路电流I=4A时，金属杆恰能静止，g=10m/s2磁感应强度的最小值为( )
A. 1.5TB. 2.0TC. 2.5TD. 3.0T
4.家用小烤箱的简化模型如图所示。若烤箱内密封有一定质量的可视为理想气体的空气，气体初始压强p0=1.0×105Pa，温度T0=300K。现通电加热使气体温度升高到540K的过程中气体吸收的热量为9300J。下列关于烤箱内气体的说法正确的是( )
A. 气体内能的增加量为9300JB. 所有气体分子的速率均变大
C. 气体的压强变为p=59×104PaD. 该过程气体对外做功
5.如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动可以产生交变电流。线圈的匝数N=10匝，线圈的面积S=0.01m2，线圈的转速n=50r/s，磁感应强度B= 2πT，线圈电阻r=1Ω，电阻R=9Ω。则从图示位置开始计时有( )
A. 线圈转动产生的感应电动势的峰值为10V
B. 线圈转动产生的感应电动势表达式为e=10 2sin50t(V)
C. 电流表的示数为1A
D. 电阻R的热功率为18W
6.如图甲为一玻璃半球的截面图，其半径为R，O为球心，AB为直径，现有均匀分布的红光垂直入射到半球的底面。已知球冠(不含圆底面)的表面积为S=2πRℎ(如图乙，其中R为球的半径,ℎ为球冠的高)，光在真空中传播的速度为c，玻璃对红光的折射率为n=1.25，若只考虑首次射到球面的光，则下面说法正确的是( )
A. 从半球面射出的光中，在玻璃内的传播时间最短为3R4c
B. 整个半球面透光的面积为15πR2
C. 所有射入到半球底面的光，有1625的会发生全反射
D. 若将入射光由红光换成紫光，则半球面透光的面积增大
7.如图甲所示，两平行金属板A、B的板长和板间距均为d，两板之间的电压随时间周期性变化规律如图乙所示。一不计重力的带电粒子束先后以速度v0从O点沿板间中线射入极板之间，若t=0时刻进入电场的带电粒子在t=T时刻刚好沿A板右边缘射出电场，则( )
A. t=0时刻进入电场的粒子离开电场时速度大小为 2v0
B. t=T2时刻进入电场的粒子离开电场时速度大小为v0
C. t=T4时刻进入电场的粒子在两板间运动过程中的最大速度为32v0
D. t=T4时刻进入电场的粒子在两板间运动过程中离A板的最小距离为0
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.下列关于甲、乙、丙、丁四幅图的说法，正确的是( )
A. 图甲中，当两导体棒以相同初速度沿导轨向右运动时，回路中没有感应电流
B. 图乙中，水平放置的闭合导体圆环一条直径正上方的水平直导线中通有交变电流，圆环中有感应电流
C. 图丙中，绕轴OO′旋转导体框，导体框中有感应电流
D. 图丁中，将条形磁铁靠近不闭合的线圈，线圈中没有感应电流
9.安宁河流域某水电站采用高压输电给远方的用户供电，变压器均视为理想变压器，输电线的总电阻为5Ω。某时刻测得发电机的输出功率为3×106kW，输电电压为500kV的超高压，则下列说法正确的是
A. 输电线上输送的电流大小为1×105A
B. 输电线上由电阻造成的损失电压为30kV
C. 输电线上损失的功率为1.8×105kW
D. 保持输送电功率不变的条件下，改用1000kV特高压输电，输电线上损失的功率为9×10⁴kW
10.利用电场和磁场控制带电粒子的运动是现代电子设备的常见现象。如图所示，两水平正对放置的平行金属板MN和PQ之间存在竖直向下的匀强电场E(未知)，两金属板的板长和间距均为d=3m0v0Bq。平行金属板间有垂直纸面向里的磁场，N、Q连线右侧空间有垂直纸面向外的磁场，两磁感应强度均为B。质量为2m0、速度为v0、带电量为+q的粒子甲和质量为m0、速度为2v0、带电量也为+q的粒子乙先后从M、P的连线中点O处沿两平行金属板中轴线进入后，甲粒子恰好沿轴线射出金属板，乙粒子恰好从MN板右侧N点射出，此时速度方向与水平方向夹角θ=60∘。不计粒子大小及重力，关于两粒子的运动情况，下列说法正确的是( )
A. 金属板间电场强度为E=Bv0
B. 甲、乙两粒子在平行金属板间的运动时间之比为2：1
C. 甲、乙两粒子在射出平行金属板的速度之比为1：2 2
D. 甲、乙两粒子在N、Q连线右侧的运动时间之比为6：5
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.如图甲所示，张同学用“插针法”测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖(图中实线部分)另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接O和P3。图中MN为分界面，虚线为法线，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点。
(1)张同学在图甲中用刻度尺测得AB=4.00cm,CD=2.50cm，则玻璃砖的折射率：n=____________(结果保留两位小数)；若实验中该同学由于视角的原因，在插大头针P3时插的位置稍微偏左，则测得玻璃砖的折射率将____________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)如图乙所示，同班的李同学将圆心为O、半径为R的另一块半圆形透明介质置于水平桌面上，光线从P点垂直分界面入射后，恰好在透明介质的圆形弧面发生全反射。经测量发现OP=12R，则透明介质的折射率为____________。
12.某同学从家里旧电器上拆得一环形变压器(如图)，但变压器的铭牌已经污损无法看清参数。该同学利用高中所学知识来探究该变压器原、副线圈两端的电压与匝数之间的关系，操作步骤如下：
(1)确定绕组：结合铭牌残存数据可知图中1、2为输入端，3、4和5、6为两次级绕组输出端，用多用电表__________(填“电压”“电流”或“欧姆”)挡测量发现都导通。
(2)测量变压器的初级(原)与两次级(副)线圈匝数分别为n1、n2和n3：先在该变压器闭合铁芯上紧密缠绕n=100匝漆包细铜线，并将理想交流电压表接在细铜线两端；然后在初级线圈(1、2端)上输入有效值为220V的交流电，若理想交流电压表的示数为55.0V，则初级线圈的匝数n1=__________匝；把理想交流电压表接在3、4接线柱上，n2=240匝，则交流电压表的示数U2=__________V。
(3)该同学通过裸露部分观察，发现该变压器使用了两种规格的铜线绕制，结合前面数据可以推想其中较粗的铜线属于__________(填“原线圈”或“副线圈”)。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图甲为我国海上风力发电简化工作原理模型图，风轮带动矩形线圈在匀强磁场中转动输出如图乙所示的交流电，并通过两理想变压器远距离输电给用户供电。升压变压器原副线圈匝数比为1：10，输电线的总电阻R1为20Ω，电压表为理想电表，风力发电机的输出功率为75kW。求：
(1)输电线上损失的热功率；
(2)若电压表的示数为220V，求降压变压器原副线圈的匝数比。
14.如图所示为一款车载气垫床。未充气时，气垫床内有压强为p0的气体体积为V，用气筒给气垫床充气，充好气后，气垫床内气体体积为3V，压强为3p0，充气过程气体温度保持不变，且等于环境温度T0。
(1)若气筒每次充入压强为p0的气体0.1V，则充好气垫床充气多少次？
(2)若夜间温度降低为0.9T0，降温后气垫床内气体压强多大(体积仍为3V)？要使气垫床内气体压强仍为3p0，则还需要充气几次(每次充入压强为p0的气体0.1V，充气过程气体温度保持0.9T0不变)？
15.如图所示，在xOy平面内虚线OM与x轴负方向的夹角为45°，虚线OM右侧区域Ⅰ内存在垂直xOy平面向里的匀强磁场，虚线OM左侧区域Ⅱ内存在沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从原点O沿x轴正方向以速度v0射入磁场，此后当粒子第一次穿过边界线OM后恰好能到达x轴上的P点。原点O与P点间的距离为d，不计粒子受到的重力，求：
(1)匀强磁场的磁感应强度大小B；
(2)匀强电场的电场强度大小E；
(3)粒子从O点射出至第三次穿过边界线OM所用的时间t总。
参考答案
1.B
2.C
3.A
4.A
5.C
6.A
7.B
8.AD
9.BC
10.AD
11.(1) 1.6 偏大
(2)2
12.
(1)欧姆
(2) 400 132
(3)副线圈
13.(1)由图可知升压变压器原线圈输入电压有效值为
U1=250 2 2V=250V
根据
U1U2=n1n2=110
可得升压变压器副线圈的输出电压为
U2=2500V
则通过输电线的电流为
I2=PU2=30A
输电线上损失的热功率为
P损=I22R1=18000W
(2)降压变压器原线圈输入电压为
U3=U2−I2R1=1900V
若电压表的示数为220V，则降压变压器原副线圈的匝数比为
n3n4=U3U4=1900220=9511
14.(1)气体发生等温变化，根据题意有
p0V+n×0.1p0V=3p0×3V
解得
n=80
(2)降温过程，气体发生等容变化，则
3p0T0=p0.9T0
解得
p=2.7p0
根据题意，气体发生等温变化
2.7p0×3V+n′p0×0.1V=3p0×3V
解得
n′=9
15.由题意，可画出粒子在磁场和电场中的运动轨迹如图所示
(1)研究粒子在磁场中的匀速圆周运动，由向心力公式，得
qv0B=mv02r
r=d
解得B=mv0qd=v0kd
(2)粒子在电场中的匀减速运动，由动能定理，得−qEd=0−12mv02
则E=mv022qd=v022kd
(3)粒子在磁场中运动的周期为T=2mπBq=2dπv0
粒子第一次在磁场中运动的时间为t1=34T=3dπ2v0
在电场中的加速度为a=qEm=v022d
粒子第一次在电场中来回的时间为t2=2× 2da=4dv0
粒子第二次在磁场中运动的时间为t3=14T=dπ2v0
粒子从 O 点射出至第三次穿过边界线 OM 的时间t=t1+t2+t3=2dv0π+2
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