2027届郑州市重点中学物理高二上期末教学质量检测模拟试题含解析

2027届郑州市重点中学物理高二上期末教学质量检测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、某区域的电场线分布如图所示，电场中有A、B两点。设A、B两点的电场强度大小分别为EA、EB，电势分别为A、B，则下列判断正确的是（）A.EA=EB B.A>BC.A<B D.EA>EB2、在磁场中有甲、乙两个运动电荷，甲运动方向与磁场方向垂直，乙运动方向与磁场方向平行，则（）A.甲、乙都受洛伦兹力作用B.甲、乙都不受洛伦兹力作用C.只有甲受洛伦兹力作用D.只有乙受洛伦兹力作用3、如图所示,50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中,线框面积S=0.5,线框电阻不计,线框平面与磁感线垂直,以此时刻为计时起点,线框绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω=200rad/s匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈接入一只“220V60W”灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为10A,下列说法正确的是()A.图示位置穿过线框的磁通量变化率不为零B.线框中交流电压的表达式为e=500sin200tVC.变压器原、副线圈匝数之比为50∶11D.允许变压器输出的最大功率为5000W4、当在电场中某点放入电量为q的正试探电荷时，测得该点的场强为E，若在同一点放入电量的负试探电荷时，测得该点的场强（）A.大小为2E，方向与E相同 B.大小为2E，方向与E相反C.大小为E，方向与E相同 D.大小为E，方向与E相反5、如图所示，沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝S射入磁感应强度为B2的匀强磁场中，偏转后出现的轨迹半径之比为R1∶R2＝1∶2，则下列说法正确的是()A.离子的速度之比为1∶2B.离子的比荷之比为2∶1C.离子的质量之比为1∶2D.离子的电荷量之比为1∶26、如图所示，光滑水平地面上竖直放置两根圆柱形铝管，其粗细，长短均相同，其中管甲无缝，管乙有一条平行于轴线的细缝，两枚略小于管内径的相同小磁铁a、b，同时从两管上端由静止释放，穿过铝管后落到地面（忽略空气阻力）。下列说法正确的是（）A.a、b一定同时落地B.a、b下落过程中都是机械能守恒C.落地时，a比b的速度小D.落地时，a、b的速度相等二、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、图为质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片平板S下方有强度为的匀强磁场下列表述正确的是A.粒子带正电B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里C.能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小8、如图甲所示，足够长的水平光滑平行金属导轨MN、PQ，两导轨间距为1m，范围足够大的匀强磁场方向竖直向上，导轨M、P之间连接一个阻值为3Ω的电阻R，金属棒ab垂直于导轨放置并用细线通过光滑的定滑轮与重物相连，细线对导轨的拉力平行于导轨，金属棒ab的质量为0.2kg、有效电阻为0.5Ω，重物的质量为0.4kg。将重物和金属棒由静止释放，金属棒的位移与时间的关系如图乙所示，其中0.4s~0.6s内的图线为直线，导轨的电阻不计，g=10m/s2。下列说法正确的是（）A.t=0时刻金属棒的加速度大小为10m/s2B.磁场的磁感应强度大小为2TC.在0～0.6s内通过电阻R的电荷量为0.8CD.在0～0.6s内电阻R产生的热量为1.925J9、如图甲所示，是两个固定的点电荷，一带正电的试探电荷仅在电场力作用下以初速度沿两点电荷连线的中垂线从点向上做直线运动，其图像如图乙所示，下列说法正确的是A.两点电荷一定都带负电，但电量不一定相等B.时刻电场强度一定最大，时刻与时刻试探电荷在同一位置C.试探电荷做往复运动，0到时刻与到时刻加速度方向相反D.时刻试探电荷的电势能最大，但加速度不为零10、如图所示，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域（电场强度E和磁感应强度B已知），小球在此区域的竖直平面内做匀速圆周运动，则（）A.小球可能带正电B.小球做匀速圆周运动的半径为r=C.小球做匀速圆周运动的周期为T=D.若电压U增大，则小球做匀速圆周运动的周期增大三、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）读数，甲为游标卡尺，乙为螺旋测微器（1）图甲游标卡尺的读数为____________________（2）图乙螺旋测微器的读数为__________________12．（12分）某同学设计用伏安法测量一节干电池的电动势和内电阻．除待测干电池外，实验室可供选择的主要器材有：电压表V（量程，内阻未知）；电流表A（量程，内电阻）；电阻箱（）；滑动变阻器（）；开关；导线若干(1)用图甲的电路测定电压表V的内阻．将调到，滑动变阻器的滑动触头移到_________（选填“左端”“右端”或“任意”）位置．然后闭合开关；(2)反复调节滑动变阻器的滑动触头，让电压表满偏；(3)保持滑动触头位置不变，反复调节．当电压表的示数为时，的值为，则电压表的内阻为_______；(4)为满足用伏安法测量电源电动势和内电阻对器材的要求，并保证实验的精确度，应将电压表的量程扩大为原量程的倍，则电阻箱的阻值应调为_______；(5)设计测量电源电动势和内电阻的电路并将它画在指定的方框内_________（图中标明器材符号）；(6)多次改变滑动变阻器接入电路的值，记录多组电压表V的示数与电流表A的示数，经描点、连接得到图像如图乙所示．根据图像可求得该干电池的电势______；内电阻___________．（结果均保留位小数）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、B【解析】AD．电场线疏密程度表示电场强度的大小，所以A点的电场强度小，故AD错误；BC．沿电场线方向电势降低，故A点的电势高，故B正确，C错误。故选B。2、C【解析】粒子甲的速度方向与磁场方向垂直，故洛伦兹力为：；粒子乙的速度方向与磁场方向平行，故洛伦兹力为零，故C正确，A、B、D错误；故选C3、D【解析】根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论【详解】由图可知，此时线圈和磁场垂直，此时线框的磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电动势为0，故A错误．矩形闭合导线框ABCD在磁场中转动，产生的交流电的最大值为：Em=nBSω=50××0.5×200V=500V，线框中交流电压的表达式为e=500sin200tV，选项B错误；由于最大值为有效值的倍，所以交流电的有效值为500V；由于电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈匝数之比为，故C错误．由于熔断器允许通过的最大电流为10A，所以允许变压器输出的最大功率为P=UI=500×10A=5000W，故D正确．故选D【点睛】该题结合变压器的原理考查交流电的产生，掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，本题即可得到解决4、C【解析】电场强度由电场本身决定，与放入的试探电荷无关，故选C。5、B【解析】粒子沿直线通过速度选择器，可知电场力和洛伦兹力平衡，有：，解得：．可知粒子的速度之比为1：1，故A错误．粒子进入偏转磁场，根据，得荷质比，因为速度相等，磁感应强度相等，半径之比为1：2，则荷质比为2：1．故B正确；由题目条件，无法得出电荷量之比、质量之比，故CD错误．故选B.【点睛】离子通过速度选择器，所受的电场力和洛伦兹力平衡，根据平衡求出离子的速度之比．根据离子在磁场中运动的半径之比求出离子的荷质比6、C【解析】AB．管甲无缝，管乙有一条平行于轴线的细缝，所以下落过程中a受到安培阻力，而b不受安培阻力，所以小磁铁b在管乙中下落的速度要大于a在甲管中的下落速度，故a、b一定不会同时落地，由于a球克服安培力做功，所以机械能不守恒，故AB错误；CD．由于小磁铁b只受重力，小磁铁a受重力还受安培阻力，由小磁铁b的加速度较大，所以落地时，a比b的速度小，故C正确，D错误。故选C。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、AC【解析】根据带电粒子经加速后进入速度选择器，速度为粒子可通过选择器，然后进入，打在S板的不同位置，根据粒子在匀强磁场中的圆周运动的轨迹，运用左手定则可以判断粒子带正电还是负电，以及速度选择器中的磁场的方向详解】粒子垂直磁场向下进入磁场，根据左手定则可知，粒子带正电，故A正确；粒子带正电，则受电场力向右，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，故B错误；由，得，此时离子受力平衡，可沿直线穿过选择器，故C正确；由，知R越小，荷质比越大，故D错误8、BC【解析】A．据系统牛顿第二定律得解得故A错误；B．导体棒匀速运动时，其速度为据平衡条件得解得故B正确；C．根据电磁感应过程的电荷量推论公式故C正确；D．根据系统能量守恒可得解得回路中的焦耳热电阻与导体棒电阻串联，则有故D错误。故选BC。9、BD【解析】A．由图乙可知，粒子向上先做减速运动，再反向做加速运动，且向上过程加速度先增大后减小，粒子仅受电场力，则电场力应向下，故两个固定的点电荷均带负电，由于电场线只能沿竖直方向，说明两粒子带等量电荷，故A错误；B．由乙图知，时刻加速度最大，则场强最大，根据运动的对称性知粒子时刻回到时刻的位置，B正确；C．与时刻，加速度方向相同，故C错误；D．时间内，电场力做负功，电势能增大，故D正确。故选BD。10、BC【解析】A．小球在该区域的竖直平面内做匀速圆周运动，则小球受到的电场力和重力大小相等、方向相反，则小球带负电，A错误；B．因为小球做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，由牛顿第二定律和动能定理可得，且有联立可得小球做匀速圆周运动的半径故B正确；CD．由运动学公式可得联立可得说明周期与电压U无关，故C正确，D错误。故选BC。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、①.298②.5.680【解析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标尺读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读【详解】游标卡尺主尺读数为2.9cm，游标尺上第8个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为8×0.1mm=0.8mm，所以最终读数为：2.9cm+0.8mm=2.98cm．螺旋测微器的固定刻度为5.5mm，可动刻度为18.0×0.01mm=0.180mm，最终读数为5.5mm+0.180mm=5.680mm12、①.左端②.996.3③.996.3④.⑤.1.66⑥.0.92【解析】(1)滑动变阻器的滑动触头移到左端，防止闭合开关时电压表超量程(3)电压表满偏即指向，保持不变，由于接入电路的值远小于电压表内阻，所以调节时支路的电压可认为保持不变，与串联分压，，故(4)量程扩大为倍，串联电阻应与电压表内阻相等，电阻箱R0的阻值应调为后与电压表串联测