2024学年江苏省淮阴中学、姜堰中学物理高二上期末统考模拟试题含解析

2024学年江苏省淮阴中学、姜堰中学物理高二上期末统考模拟试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2．答题时请按要求用笔。

3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。

4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。

5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、如图所示，在场强为E的匀强电场中有A、B两点，AB连线长L，与电场线夹角为α．则AB两点的电势差为
A.零
B.EL
C.ELcosα
D.ELsinα
2、A、B两个点电荷在真空中产生电场，电场线（方向未标出）分布如图所示．图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称．则下列说法正确的是
A.这两个点电荷是等量异种电荷
B.这两个点电荷是等量同种电荷
C.C,D两点的电场强度大小相同
D.C点电势比D点电势大
3、下列说法正确的是
A.物体所带的电荷量可以为任意实数
B.摩擦起电过程是靠摩擦产生了电荷
C.物体不带电是因为所带的正电荷数目和负电荷数目相等
D.两个不带电的物体摩擦起电时，带上电荷的种类不同且数量不相等
4、下列各图反映的是带电粒子在匀强磁场中沿垂直于磁场方向做匀速圆周运动，其中正确的是（ ） A. B. C. D.
5、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两级相连接的两个D 形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。

设D 形盒半径为R ，匀强磁场的磁感应强度为B ，高频交流电频率为f 。

若用回旋加速器加速质子时，则下列说法正确的是
A.高频电源的周期是质子做圆周运动的周期的两倍
B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小有关
C.质子被加速后的最大速度不可能超过2fR π
D.不改变B 和f ，该回旋加速器也能用于加速氘核
6、起重机将4210N ⨯的重物匀速提升5m,在此过程中,起重机对重物做的功是
A.J 3104⨯
B.J 4101⨯
C.5110J ⨯
D.5410J ⨯
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、关于能源和能量，下列说法正确的有（）
A.自然界的能量是守恒的，所以地球上的能源永不枯竭
B.能源的利用过程中有能量耗散，所以自然界的能是不守恒的
C.电磁波的传播过程也是能量传播的过程
D.电动机是将电能转化为机械能的装置
8、如图所示，倒置的U形金属导轨所在平面与水平面夹角为30
θ=，其中MN与PQ平行且间距为L=1m，导轨处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与轨道平面垂直，磁场随时间变化情况如图乙所示，取图甲所示磁场方向为磁感应强度的正方向．现将金属棒ab垂直放置在导轨上，金属棒与NQ相距0.2m，在0~4s内金属棒始终处于静止状态．已知金属棒ab的质量m=0.1kg，电阻为R=2Ω，不计导轨电阻，g=10m/s2，则( )
A.t=2s时刻金属棒ab所受安培力的方向改变
B.0~4s内金属棒所受的最大静摩擦力为0.9N
C.0~4s内穿过金属棒的电荷量为0.4C
D.0~4s内金属棒中产生的焦耳热为0.32J
9、两个半径相同的金属小球（视为点电荷），带电荷量之比为1：7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的（）
A.4
7
B.
3
7
C.9
7
倍 D.
16
7
倍
10、下列描述的运动，能找到实例的有（）
A.物体作曲线运动，但具有恒定的加速度
B.物体运动的加速度等于零，而速度不等于零
C.物体运动的加速度不等于零，而速度保持不变
D.物体运动的加速度不断变化，而物体的动能却保持不变
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）前面又是红灯，幸好，倒计时3s，这次不用等。

正想着，小明的身体就向后倒去，然后又突然向前栽去，整个车身腾腾腾的剧烈颤抖，原来是司机抢灯加速，前面也正好有一个行人抢灯过人行道，还好司机反应快，踩了急刹车。

小明想起曾经看到的汽车撞人的视频，人被撞飞了，人飞出的速度比车速还要快。

小明想起在学校实验室做的
m的A球从“验证动量守恒定律”实验，就是用质量大的小球撞质量小的小球，装置如下图所示。

实验时先使质量为1
斜槽上某一固定点G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落m的B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞点痕迹，然后把质量为2
后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，得到了如图所示的三个落地处。

①请在图中读出OP __________cm。

②由图可以判断出R是__________球的落地点，Q是__________球的落地点。

③为了验证碰撞前后动量守恒，只需验证表达式______________________________。

12．（12分）有以下可供选用的器材及导线若干条，要求使用个数最少的仪器尽可能精确地测量一个电流表的满偏电流
A．被测电流表A1：满偏电流约700～800μA，内阻约100 Ω，刻度均匀、总格数为N；
B．电流表A2：量程0.6 A，内阻0.1 Ω；
C．电压表V：量程3 V，内阻3 kΩ；
D．滑动变阻器R1：最大阻值200 Ω；
E．滑动变阻器R2：最大阻值1 kΩ；
F．电源E：电动势3 V、内阻1.5 Ω；
G．开关一个.
（1）选用器材应为_____________．（填A→G字母代号）
（2）在虚线框内画出实验电路图，并在每个选用仪器旁标上题目所给的字母序号
（）
（3）测量过程中测出多组数据，其中一组数据中待测电流表A1的指针偏转了n格，可算出满偏电流I g=________，式中除N、n外，其他字母符号代表的物理量是_____________
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L
14．（16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
15．（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1
4
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=+4
10 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
【解题分析】根据电场强度的大小以及A 、B 两点沿电场线方向上的距离，结合U =Ed 求出电势差
【题目详解】两点的电势差U AB =Ed =EL cos α，故C 正确，A 、B 、D 错误
2、A
【解题分析】AB ．根据电场线的特点：电场线从正电荷出发到负电荷终止，可知A 、B 是一定两个等量异种电荷，故A 错误，B 正确；
C ．在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大，也可以从电场线的疏密判断，所以C 点的电场强度比
D 点的电场强度大，故C 错误；
D ．根据平行四边形定则，对中垂线上的场强进行合成，知中垂线上每点的电场方向都水平向右，中垂线和电场线垂直，所以中垂线为等势线，所以C 点的电势等于D 点的电势，故D 错误
故选A
3、C
【解题分析】物体所带电量均是元电荷的整数倍，所以不可能为任意实数，故A 错误；摩擦起电是自由电荷转移后，导致物体有多余电荷，从而使物体带上电，故B 错误；平常物体不带电并非没有电荷，而是原子内部的原子核中的质子所带的正电荷数与核外电子带的负电的数相等，而带正电的质子与带负电的电子所带电量相等，故对外不显电性，即所说的不带电，故C 正确；摩擦起电的实质是电荷的转移，在转移的过程中总电荷量保持不变，所以两个物体摩擦起电时，一定同时带上种类不同的，数量相同的电荷，故D 错误；故选C.
4、D
【解题分析】带电粒子在匀强磁场中沿垂直于磁场方向做匀速圆周运动，其向心力为洛伦兹力，由左手定则可判断D 正确
5、C
【解题分析】考查带电粒子在复合场中的运动，回旋加速器。

【题目详解】A ．为了使粒子每次经过电场时都被加速，要求回旋加速器高频交流电的周期与等于粒子做圆周运动的周期，A 错误；
B ．最大速度时，轨道半径为D 形盒半径R ，根据洛伦兹力提供向心力：
2m m mv qv B R
可得质子被加速后的最大速度为：
m qBR v m
= 可知，与加速电场的电压大小无关，B 错误；
C ．根据：
m
2T v R π= 可得：
m 22R fR T
v ππ== 即最大速度为：2fR π不可能超过2fR π，C 正确；
D ．由周期公式：
2m T qB
π= 由于氘核电荷量与质子相同，但质量是质子的两倍，则圆周运动周期为质子的两倍，频率为质子的一半，若不改变B 和f ，则回旋过程中，加速一次减速一次，相互抵消，所以不能用来加速氘核，D 错误。

故选C 。

6、C
【解题分析】根据“起重机将4210N ⨯的重物匀速提升5m ”，考查了功的计算；根据功的计算公式，明确起重机的拉力，再由功的公式可求得起重机对物体做的功
【题目详解】物体做匀速直线运动，故拉力为：F ＝G ＝2×104N ；则起重机对物体的做的功为：W ＝Fh ＝2×104N ×5m ＝1×105J
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、CD
【解题分析】根据“能源和能量”，本题考查了能量守恒定律和能源的知识，根据能量守恒定律进行判断即可
【题目详解】A 、自然界的能量是守恒的，但提供能量的物质即能源是有限的，是会枯竭的．故A 错误
B 、能源的利用过程中有能量耗散，是指有部分能量不能回收利用，但能量仍是守恒的．故B 错误
C 、电磁波传播过程，是电场能和磁场能不断传播过程，因此C 正确；
D.电动机是通过电流在磁场中受到力的作用，通过安培力做功将电能转化为机械能的装置，故D 正确
8、ABD
【解题分析】A 、根据楞次定律1~2s 内金属棒ab 受到的安培力方向始终沿斜面向上，2~3s 内向下，选项A 正确；
B 、当安培力方向沿导轨向下最大时静摩擦力最大，静摩擦力的最大值sin30f mg BIL =︒+，其中t
I R
∆Φ
∆=，解得0.2A I =，0.9N f =，选项B 正确；
C 、根据法拉第电磁感应定律和电流定义得0q R
∆Φ==，选项C 错误； D 、0~4s 内金属棒产生的焦耳热为220.224J 0.32J Q I Rt ==⨯⨯=，选项D 正确
点睛：本题考查法拉第电磁感应定律的相关内容，注意电流的方向性的问题，同时注意02s -和24s -两段时间内电流相等，只是方向不同
9、CD
【解题分析】根据库仑定律得
2
7q q F k r ⋅= 如果两金属球带同种电荷，根据库仑定律得 1244q q F k
r ⋅= 解得
1167
F F = D 正确；
如果两金属球带异种电荷，根据库仑定律
22
33q q F k
r ⋅= 解得 297
F F = C 正确。

故选CD 。

10、ABD
【解题分析】根据“运动”可知，本题考查了对运动的理解和应用，根据速度描述的是物体运动状态，加速度反应物体速度变化快慢的物理量，速度与加速度的关系进行判断即可
【题目详解】A 、平抛物体的运动是曲线运动，平抛运动的加速度恒为重力加速度，故A 可能实现
B 、物体匀速直线运动时，速度不为零，加速度为零，故B 可能存在；
C 、物体运动加速度不为零，故物体的速度肯定发生变化，故速度不能保持不变，故C 不可能存在；
D 、匀速圆周运动的加速度不断变化，而物体的动能却保持不变，故D 有可能实现
【题目点拨】掌握加速度的概念及其物理意义，知道加速度与速度的关系是正确解题的关键
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、 ①.17.50（17.20-17.60都正确） ②.B ③.A ④.m A OQ =m A OP +m B OR
【解题分析】①[1]．用最小的圆将P 处的各点圈起，其圆心处即为P 点的准确位置，从图中直接读出读数为17.50cm ，
②[2][3]．A 与B 相撞后，B 的速度增大，A 的速度减小，碰前碰后都做平抛运动，高度相同，落地时间相同，所以Q 点是没有碰时A 球的落地点，R 是碰后B 的落地点，P 是碰后A 的落地点；
③[4]．根据两小球从同一高度开始下落，故下落的时间相同，根据动量守恒定律可得：
m A v 0=m A v 1+m B v 2
故有
m A v 0t =m A v 1t +m B v 2t
即
m A OQ =m A OP +m B OR
12、 ①.ACDFG ②. ③.V
NU nR ④.U 为电压表读数，R V 为电压表内阻 【解题分析】（1）[1]．其中AFG 为必选器材，为了滑动方便，应选择最大阻值较小的滑动变阻器，以及电压表V ，题目中的电流表量程0.6安，指针偏角过小误差较大，舍去；故选择的器材有：ACDFG ；
（2）[2]．电压表量程3V ，内阻3kΩ，满偏电流为3V 0.001A 1000μA 3000m I ===Ω
，与待测电流表类似，可以当作电流表使用；与待测电流表串联即可；因为要求精确，故采用滑动变阻器分压式接法，电压可以连续调节，电路图如图所示：
（3）[3][4]．待测电流表总格数为N ，电流等于电压表电流，为：
V
U I R =； 电流表与电压表串联，电流相等，故：
n ：N =I ：I g
故
g V N NU I I n nR == 其中U 为电压表读数，R V 为电压表内阻；
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、8cm
【解题分析】粒子a 板左端运动到P 处，由动能定理得2201122qEd mv mv =- 代入有关数据，解得62310m/s v = 0cos v v
θ=，代入数据得θ=30° 粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O ，半径为r ，如图 由几何关系得
o sin 302PQ r = 2
mv qvB r
= 联立求得mv PQ qB = 代入数据解得 5.8cm PQ =
14、（1）2T ；（2）1.5m/s 2，方向沿斜面向上
【解题分析】（1）当R 0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；
（2）若保持B 的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小
【题目详解】（1）当R 0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得03 1.511E I A A R r =
==++ 根据左手定则可知安培力方向水平向右；
由平衡条件有：BILcos θ＝mgsin θ
解得B ＝2T ；
（2）若保持B 的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；
根据牛顿第二定律可得：BIL ﹣mgsin θ＝ma
解得：a ＝1.5m/s 2，方向沿斜面向上
【题目点拨】本题主要是考查安培力作用下的导体棒的平衡问题，解答此类问题要明确导体棒的受力情况，结合平衡条件列方程解答
15、 (1)2m/s C v = (2)3N
【解题分析】(1)设小球在C 点的速度大小是v C ，则对于小球由A →C 的过程中，由动能定理得：
2122
C qE R mgR mv ⋅-=
解得： 2m/s C v =
(2)小球在C 点时受力分析如图
由牛顿第二定律得：
2C C v N qE m R
-= 解得：
3N C N =
由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：
N C ′=N C =3N。