2023-2024学年四川省成都市蒲江中学高二（下）期末物理模拟练习试卷

这是一份2023-2024学年四川省成都市蒲江中学高二（下）期末物理模拟练习试卷，共15页。试卷主要包含了多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（4分）在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是（ ）
A．奥斯特发现了导线附近小磁针的偏转，从而得出电流的磁效应，首次揭示了电流能够产生磁场
B．只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波
C．库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e的数值
D．安培（A）不是国际单位制中的基本单位
2．（4分）一个单匝矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴做匀速转动。通过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图所示，则以下说法正确的是（ ）
A．零时刻线圈位于中性面
B．t2时刻电流方向发生改变
C．感应电动势的有效值为
D．t1时刻到t3时刻，感应电动势的平均值为零
3．（4分）一块半圆柱形玻璃砖放在空气中，如图所示，一束白光从空气中沿着图示方向射向玻璃砖，经玻璃砖折射后在光屏P上形成彩色光带．下列说法正确的是（ ）
A．红光穿越玻璃砖的时间比紫光穿越玻璃砖的时间长
B．光带从左到右排列顺序为红→紫
C．如果a逐渐减小时，则紫光最先消失
D．无论a多大，各色光都能从玻璃砖中射出
4．（4分）以下装置涉及电场、磁场的具体应用。下列说法正确的是（ ）
A．甲装置中通过磁场可以使带电粒子的动能增大
B．甲装置中带电粒子获得的最大动能与D型盒的半径有关
C．在乙装置磁场中运动的粒子带负电
D．在乙装置磁场中运动半径越大的粒子，其质量一定越大
5．（4分）电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子枪发射电子束，通过电场构成的电子透镜使其会聚或发散。电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势线。一电子仅在电场力作用下由a运动到d，运动轨迹如图实线所示，b、c是轨迹上的2个点，则下列说法正确的是（ ）
A．b处的电场强度与c处的电场强度相同
B．电子运动过程中，加速度大小保持不变
C．电子运动过程中，动能先增大后减少
D．电子运动过程中，电势能先增大后减小
6．（4分）一定量的理想气体从状态a经状态b变化到状态c，其p图像如图所示，则气体（ ）
A．由状态a变化到状态b的过程，气体对外界做正功
B．由状态b变化到状态c的过程，气体温度升高
C．由状态a经状态b变化到状态c的过程，气体向外界放热
D．由状态a经状态b变化到状态c的过程，气体的内能先不变后增大
7．（4分）交警查酒驾使用的酒精测试仪原理如图所示，R为传感器，其阻值随气体中酒精浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，电流表和电压表均为理想电表。当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时（ ）
A．电压表的示数变大，电流表的示数变小
B．酒精气体浓度越大，电源的输出功率越大
C．电压表示数与电流表示数之比保持不变
D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。）
（多选）8．（6分）一列简谐横波，某时刻的波形如图甲所示，P、Q、M为该横波上的三个质点，各自的横坐标分别为x＝6m、x＝10m、x＝15m，从该时刻开始计时，波上质点M的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．该波波速是25m/s，传播方向沿x轴负方向
B．若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的波的频率为2.5Hz
C．若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比20m大很多
D．从该时刻起，质点Q将比质点P先回到平衡位置
（多选）9．（6分）如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0，方向也垂直于纸面向外。则（ ）
A．流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
B．流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
C．流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
D．流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
（多选）10．（6分）如图所示，正方形金属线框abcd从某高度自由下落进入B＝1T的匀强磁场，从ab边刚进入磁场到cd边刚出磁场过程中，线框中的电流随时间的变化图像如图所示。已知线框边长l＝0.1m，总电阻R＝0.1Ω，重力加速度g＝10m/s2。线框通过磁场过程中ab边始终与磁场边界平行。下列说法正确的是（ ）
A．线框质量m＝0.02kg
B．磁场宽度h＝0.6m
C．cd边刚出磁场时的速度为7.6m/s
D．线框穿过整个磁场过程中产生的焦耳热为0.0556J
三、实验题（共15分）
11．（7分）实验室现有下列器材：
电流表G（满偏电流为300μA，内阻为100Ω）；
电压表V1（量程为2V，内阻约为2000Ω）；
电阻箱R1（阻值范围0～9999Ω）；
电阻箱R2（阻值范围0～999.9Ω）；
滑动变阻器R3（最大阻值为100Ω）；
滑动变阻器R4（最大阻值为100kΩ）；
电源E（电动势6V，内阻约0.5Ω）；
单刀单掷开关S，导线若干．
（1）现需要将电流表G改装成3V的电压表，需要将电阻箱 （填R1或R2）的阻值调节为 Ω，与电流表G （填“串”或“并”）联．
（2）为了测量电压表V1的内阻，设计如图所示的实验电路（改装后的电压表用V表示）．图中滑动变阻器R应选 （填R3或R4），若电压表V的示数为U，V1的示数为U1，变阻箱的示数为R2，则电压表V1的内阻RV的计算式为RV＝ ．
12．（8分）某同学做“用单摆测定重力加速度”的实验。
（1）如图甲，用游标卡尺测量出摆球的直径，其直径为 mm。
（2）下列做法正确的是 （填标号）。
A．摆球应选择质量大并且体积小的球
B．摆线应选择弹性大并且尽可能短的线
C．要使摆球自始至终在同一竖直平面内摆动
D．将摆球从平衡位置拉开一个较大的角度后释放
（3）用刻度尺测量出摆线的长度，计算出单摆的摆长为l，从摆球通过平衡位置开始按下停表计时，测得摆球完成n次全振动所用的总时间为t，可得重力加速度大小g的计算式为g＝ （用所给物理量的字母表示）．若摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，则计算出的重力加速度g值 （填“偏大”或“偏小”）。
（4）另一位同学在做实验时，没有游标卡尺，无法准确测量出摆球的直径，在老师的指导下，他多次改变摆线的长度L，测量出对应的单摆周期T，用多组实验数据绘制出T2﹣L图像如图乙所示，由图乙计算出重力加速度大小为g＝ m/s2（保留3位有效数字，取π2＝9.86）。
四、计算题（本题包括3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13．（8分）如图所示，一定质量的理想气体被活塞封闭在圆柱形汽缸内，质量m＝20kg、横截面积S＝100cm2的活塞，可沿汽缸壁无摩擦滑动并保持良好的气密性，整个装置与外界绝热。初始时气体的温度t＝27℃，活塞距离汽缸底部的高度h1＝0.8m，大气压强p0＝1.0×105Pa。现用电热丝对气体缓慢加热，使活塞上升高度h2＝0.2m，此过程中气体吸收的热量为500J，取重力加速度g＝10m/s2，求：
（1）活塞上升h2＝0.2m时，气体的温度为多少摄氏度；
（2）此过程中气体内能的增加量。
14．（12分）如图甲所示，MN、PQ是固定于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，间距L＝2.0m；R是连在导轨一端的电阻，质量m＝1.0kg的导体棒ab垂直跨在导轨上，电压传感器与这部分装置相连。导轨所在空间有磁感应强度B＝0.5T、方向竖直向下的匀强磁场。从t＝0开始对导体棒ab施加一个水平向左的外力F，使其由静止开始沿导轨向左运动，电压传感器测出R两端的电压随时间变化的图线如图乙所示，其中OA段是直线，AB段是曲线、BC段平行于时间轴。假设在从1.2s开始以后，外力F的功率P＝4.5W保持不变。导轨和导体棒ab的电阻均可忽略不计，导体棒ab在运动过程中始终与导轨垂直，且接触良好。不计电压传感器对电路的影响（g＝10m/s2）。求：
（1）导体棒ab做匀变速运动的加速度及运动过程中最大速度的大小；
（2）导体棒ab与导轨间的动摩擦因数μ和电阻R的值。
15．（19分）如图所示，在xOy平面内，直线OM与x轴正方向夹角为45°，直线OM左侧存在平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴负方向。直线OM右侧存在垂直xOy平面向里的磁感应强度为B的匀强磁场。一带电量为q，质量为m带正电的粒子（忽略重力）从原点O沿x轴正方向以速度v0射入磁场。当粒子第三次经过直线OM时，电场方向突然调整为垂直于直线OM斜向右下方，电场强度的大小不变，粒子恰好从电场中回到原点O。粒子通过边界时，其运动不受边界的影响。求：
（1）粒子第一次在磁场中做圆周运动的半径和周期；
（2）匀强电场电场强度的大小；
（3）从O点射出至第一次回到O点所用的时间。
2023-2024学年四川省成都市蒲江中学高二（下）期末物理模拟练习试卷
参考答案与试题解析
一、本题包括7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．（4分）在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是（ ）
A．奥斯特发现了导线附近小磁针的偏转，从而得出电流的磁效应，首次揭示了电流能够产生磁场
B．只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波
C．库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e的数值
D．安培（A）不是国际单位制中的基本单位
【答案】A
2．（4分）一个单匝矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴做匀速转动。通过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图所示，则以下说法正确的是（ ）
A．零时刻线圈位于中性面
B．t2时刻电流方向发生改变
C．感应电动势的有效值为
D．t1时刻到t3时刻，感应电动势的平均值为零
【答案】C
3．（4分）一块半圆柱形玻璃砖放在空气中，如图所示，一束白光从空气中沿着图示方向射向玻璃砖，经玻璃砖折射后在光屏P上形成彩色光带．下列说法正确的是（ ）
A．红光穿越玻璃砖的时间比紫光穿越玻璃砖的时间长
B．光带从左到右排列顺序为红→紫
C．如果a逐渐减小时，则紫光最先消失
D．无论a多大，各色光都能从玻璃砖中射出
【答案】C
4．（4分）以下装置涉及电场、磁场的具体应用。下列说法正确的是（ ）
A．甲装置中通过磁场可以使带电粒子的动能增大
B．甲装置中带电粒子获得的最大动能与D型盒的半径有关
C．在乙装置磁场中运动的粒子带负电
D．在乙装置磁场中运动半径越大的粒子，其质量一定越大
【答案】B
5．（4分）电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子枪发射电子束，通过电场构成的电子透镜使其会聚或发散。电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势线。一电子仅在电场力作用下由a运动到d，运动轨迹如图实线所示，b、c是轨迹上的2个点，则下列说法正确的是（ ）
A．b处的电场强度与c处的电场强度相同
B．电子运动过程中，加速度大小保持不变
C．电子运动过程中，动能先增大后减少
D．电子运动过程中，电势能先增大后减小
【答案】C
6．（4分）一定量的理想气体从状态a经状态b变化到状态c，其p图像如图所示，则气体（ ）
A．由状态a变化到状态b的过程，气体对外界做正功
B．由状态b变化到状态c的过程，气体温度升高
C．由状态a经状态b变化到状态c的过程，气体向外界放热
D．由状态a经状态b变化到状态c的过程，气体的内能先不变后增大
【答案】C
7．（4分）交警查酒驾使用的酒精测试仪原理如图所示，R为传感器，其阻值随气体中酒精浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，电流表和电压表均为理想电表。当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时（ ）
A．电压表的示数变大，电流表的示数变小
B．酒精气体浓度越大，电源的输出功率越大
C．电压表示数与电流表示数之比保持不变
D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变
【答案】D
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。）
（多选）8．（6分）一列简谐横波，某时刻的波形如图甲所示，P、Q、M为该横波上的三个质点，各自的横坐标分别为x＝6m、x＝10m、x＝15m，从该时刻开始计时，波上质点M的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．该波波速是25m/s，传播方向沿x轴负方向
B．若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的波的频率为2.5Hz
C．若该波能发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物尺寸一定比20m大很多
D．从该时刻起，质点Q将比质点P先回到平衡位置
【答案】AD
（多选）9．（6分）如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0，方向也垂直于纸面向外。则（ ）
A．流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
B．流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
C．流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
D．流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
【答案】AC
（多选）10．（6分）如图所示，正方形金属线框abcd从某高度自由下落进入B＝1T的匀强磁场，从ab边刚进入磁场到cd边刚出磁场过程中，线框中的电流随时间的变化图像如图所示。已知线框边长l＝0.1m，总电阻R＝0.1Ω，重力加速度g＝10m/s2。线框通过磁场过程中ab边始终与磁场边界平行。下列说法正确的是（ ）
A．线框质量m＝0.02kg
B．磁场宽度h＝0.6m
C．cd边刚出磁场时的速度为7.6m/s
D．线框穿过整个磁场过程中产生的焦耳热为0.0556J
【答案】AD
三、实验题（共15分）
11．（7分）实验室现有下列器材：
电流表G（满偏电流为300μA，内阻为100Ω）；
电压表V1（量程为2V，内阻约为2000Ω）；
电阻箱R1（阻值范围0～9999Ω）；
电阻箱R2（阻值范围0～999.9Ω）；
滑动变阻器R3（最大阻值为100Ω）；
滑动变阻器R4（最大阻值为100kΩ）；
电源E（电动势6V，内阻约0.5Ω）；
单刀单掷开关S，导线若干．
（1）现需要将电流表G改装成3V的电压表，需要将电阻箱 R1 （填R1或R2）的阻值调节为 9900 Ω，与电流表G 串 （填“串”或“并”）联．
（2）为了测量电压表V1的内阻，设计如图所示的实验电路（改装后的电压表用V表示）．图中滑动变阻器R应选 R3 （填R3或R4），若电压表V的示数为U，V1的示数为U1，变阻箱的示数为R2，则电压表V1的内阻RV的计算式为RV＝ ．
【答案】见试题解答内容
12．（8分）某同学做“用单摆测定重力加速度”的实验。
（1）如图甲，用游标卡尺测量出摆球的直径，其直径为 20.50 mm。
（2）下列做法正确的是 AC （填标号）。
A．摆球应选择质量大并且体积小的球
B．摆线应选择弹性大并且尽可能短的线
C．要使摆球自始至终在同一竖直平面内摆动
D．将摆球从平衡位置拉开一个较大的角度后释放
（3）用刻度尺测量出摆线的长度，计算出单摆的摆长为l，从摆球通过平衡位置开始按下停表计时，测得摆球完成n次全振动所用的总时间为t，可得重力加速度大小g的计算式为g＝ （用所给物理量的字母表示）．若摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，则计算出的重力加速度g值 偏小 （填“偏大”或“偏小”）。
（4）另一位同学在做实验时，没有游标卡尺，无法准确测量出摆球的直径，在老师的指导下，他多次改变摆线的长度L，测量出对应的单摆周期T，用多组实验数据绘制出T2﹣L图像如图乙所示，由图乙计算出重力加速度大小为g＝ 9.86 m/s2（保留3位有效数字，取π2＝9.86）。
【答案】（1）20.50；（2）AC；（3），偏小；（4）9.86
四、计算题（本题包括3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13．（8分）如图所示，一定质量的理想气体被活塞封闭在圆柱形汽缸内，质量m＝20kg、横截面积S＝100cm2的活塞，可沿汽缸壁无摩擦滑动并保持良好的气密性，整个装置与外界绝热。初始时气体的温度t＝27℃，活塞距离汽缸底部的高度h1＝0.8m，大气压强p0＝1.0×105Pa。现用电热丝对气体缓慢加热，使活塞上升高度h2＝0.2m，此过程中气体吸收的热量为500J，取重力加速度g＝10m/s2，求：
（1）活塞上升h2＝0.2m时，气体的温度为多少摄氏度；
（2）此过程中气体内能的增加量。
【答案】（1）活塞上升h2＝0.2m时，气体的温度为102摄氏度；
（2）此过程中气体内能的增加量为260J。
14．（12分）如图甲所示，MN、PQ是固定于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，间距L＝2.0m；R是连在导轨一端的电阻，质量m＝1.0kg的导体棒ab垂直跨在导轨上，电压传感器与这部分装置相连。导轨所在空间有磁感应强度B＝0.5T、方向竖直向下的匀强磁场。从t＝0开始对导体棒ab施加一个水平向左的外力F，使其由静止开始沿导轨向左运动，电压传感器测出R两端的电压随时间变化的图线如图乙所示，其中OA段是直线，AB段是曲线、BC段平行于时间轴。假设在从1.2s开始以后，外力F的功率P＝4.5W保持不变。导轨和导体棒ab的电阻均可忽略不计，导体棒ab在运动过程中始终与导轨垂直，且接触良好。不计电压传感器对电路的影响（g＝10m/s2）。求：
（1）导体棒ab做匀变速运动的加速度及运动过程中最大速度的大小；
（2）导体棒ab与导轨间的动摩擦因数μ和电阻R的值。
【答案】（1）导体棒ab做匀变速运动的加速度0.75m/s2，运动过程中最大速度的大小1.0m/s；
（2）导体棒ab与导轨间的动摩擦因数0.2，电阻R的值0.4Ω。
15．（19分）如图所示，在xOy平面内，直线OM与x轴正方向夹角为45°，直线OM左侧存在平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴负方向。直线OM右侧存在垂直xOy平面向里的磁感应强度为B的匀强磁场。一带电量为q，质量为m带正电的粒子（忽略重力）从原点O沿x轴正方向以速度v0射入磁场。当粒子第三次经过直线OM时，电场方向突然调整为垂直于直线OM斜向右下方，电场强度的大小不变，粒子恰好从电场中回到原点O。粒子通过边界时，其运动不受边界的影响。求：
（1）粒子第一次在磁场中做圆周运动的半径和周期；
（2）匀强电场电场强度的大小；
（3）从O点射出至第一次回到O点所用的时间。
【答案】（1）粒子第一次在磁场中做圆周运动的半径为，周期为；
（2）匀强电场电场强度的大小为；
（3）从O点射出至第一次回到O点所用的时间为。
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