上海市嘉定二中2027届物理高二上期末联考试题含解析

上海市嘉定二中2027届物理高二上期末联考试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、物理学史上，首先发现电流磁效应的科学家是()A.安培 B.奥斯特C.牛顿 D.法拉第2、有一灵敏电流表，内阻，满偏电流，现将其改装为电压表，下列说法正确的是（）A.需与它并联一个的电阻B.需与它串联一个的电阻C.需与它串联一个的电阻D.需与它串联一个的电阻3、图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为L，磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的直角梯形线圈，ab与dc间的距离也为L。t=0时刻，ab边与磁场区域边界重合（如图）。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿a→d→c→b→a的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是（）A. B.C. D.4、如图所示，方盒A静止在光滑的水平面，盒内有一小滑块B，盒的质量是滑块的2倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ．若滑块以速度v开始向左运动，与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对于盒静止，则()A.最终盒的速度大小是B.最终盒的速度大小是C.滑块相对于盒运动的路程为D.滑块相对于盒运动的路程为5、质谱仪是测带电粒子质量和分析同位素的一种仪器，它的工作原理是带电粒子（不计重力）经同一电场加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，然后利用相关规律计算出带电粒子的质量。其工作原理如图所示，虚线为某粒子的运动轨迹，由图可知()A.此粒子带负电B.下极板比上极板电势高C.若只增大加速电压，则半径变大D.若只增大入射粒子的质量，则半径变小6、如图所示，重力为10N的物体置于水平桌面上，在3N的水平拉力F作用下处于静止状态，则物体所受力的合力大小为（）A.10N B.7NC.3N D.0二、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，直角三角形ABC中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿AB方向自A点射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，则：A.从P射出的粒子速度大B.从Q射出粒子速度大C.从P射出的粒子，在磁场中运动的时间长D.两粒子在磁场中运动的时间一样长8、在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内(不计重力)，电子可能沿水平方向向右做直线运动的是()A B.C. D.9、如图是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，磁感应强度为B，电场强度为粒子沿直线穿过速度选择器后通过平板S上的狭缝P，之后到达记录粒子位置的胶片板S下方有磁感应强度为的匀强磁场下列说法正确的是A.粒子在速度选择器中一定做匀速运动B.速度选择器中磁场方向垂直纸面向里C.能通过狭缝P带电粒子的速率等于D.比荷越大的粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P10、如图所示，在真空中A、B两块平行金属板竖直放置并接入电路．调节滑动变阻器，使A、B两板间的电压为U时，一质量为m，电荷量为－q的带电粒子，以初速度v0从A板上的中心小孔沿垂直两板的方向射入电场中，恰从A、B两板的中点处沿原路返回（不计重力），则下列说法正确的是（）A.使初速度变为2v0时，带电粒子恰能到达B板B.使初速度变为2v0时，带电粒子将从B板中心小孔射出C.使初速度v0和电压U都增加为原来的2倍时，带电粒子恰能到达B板D.使初速度v0和电压U都增加为原来的2倍时，带电粒子将从B板中心小孔射出三、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）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系“实验中(1)实验时需要的仪器为图中的___________(填选项字母)(2)某同学在完成上述实验后，采用如图所示的电路测量变压器原线圈的电阻(阻值较小)，为保证电路中各元件安全，实验结束时，首先应断开__________(填选项前的字母)A.导线AB.导线BC.开关CD.导线D12．（12分）根据所学知识完成实验：（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1所示，由图可知其长度为_________cm；（2）用螺旋测微器测量其直径如图2所示，由图可知其直径为____________mm；（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，发现指针偏转角度过大．要较准确地测量该圆柱体电阻，接下来正确的操作步骤应是：_______________然后_______________，最后表盘的示数如图3所示，则该电阻的阻值约为_______________Ω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）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15．（12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

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】物理学史上，首先发现电流磁效应的科学家是奥斯特，故选B.2、C【解析】改装成电压表要串联电阻的，则有：，即：，解得：，故选项C正确，选项ABD错误.点睛：电流表改装成电压表要串联电阻分压，改装成电流表要并联电阻分流3、A【解析】线圈移动0~L，即在时间0~内，垂直纸面向里通过线圈的磁通量增大，线圈中产生逆时针方向感应电流阻碍磁通量的增大，线圈切割磁感线的有效长度l均匀增大，感应电流均匀增大；线圈移动L~2L，即在时间内，线圈出磁场，垂直纸面向里磁通量减少，线圈中产生顺时针方向感应电流阻碍磁通量的减少，线圈切割磁感线的有效长度l均匀增大，感应电流大小均匀增大，因此A正确，BCD错误。故选A。4、C【解析】AB.设滑块的质量为m，则盒的质量为2m，对整个过程，由动量守恒定律可得mv＝3mv共解得：v共=故AB错误；CD.对整个过程，由能量守恒定律可知：μmgx＝解得故C正确，D错误。5、C【解析】A．由左手定则可知，粒子带正电，故A错误；B．粒子经过电场要加速，因正电粒子，所以下极板S2比上极板S1电势低，故B错误；C．根据动能定理得由得若只增大加速电压，则半径变大，若只增大入射粒子的质量，则半径变大，故C正确，D错误。故选C。6、D【解析】物体处于静止状态，则所受的合力为零。故选D。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、BD【解析】粒子在磁场中做圆周运动，根据题设条件作出粒子在磁场中运动的轨迹，根据轨迹分析粒子运动半径和周期的关系，从而分析得出结论【详解】如图，粒子磁场中做圆周运动，分别从P点和Q点射出；由图知，粒子运动的半径RP＜RQ，又粒子在磁场中做圆周运动的半径知粒子运动速度vP＜vQ，故A错误，B正确；粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系（图示弦切角相等），粒子在磁场中偏转的圆心角相等，根据粒子在磁场中运动的时间：t=T，又因为粒子在磁场中圆周运动的周期，可知粒子在磁场中运动的时间相等，故C错误，D正确；故选BD【点睛】粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由此根据运动特征作出粒子在磁场中运动的轨迹，掌握粒子圆周运动的周期、半径的关系是解决本题的关键8、BC【解析】如电子水平向右运动，在A图中电场力水平向左，洛伦兹力竖直向下，故不可能；在B图中，电场力水平向左，洛伦兹力为零，故电子可能水平向右做匀减速直线运动；在C图中电场力竖直向上，洛伦兹力竖直向下，电子向右可能做匀速直线运动；在D图中电场力竖直向上，洛伦兹力竖直向上，故电子不可能做水平向右的直线运动，因此BC正确9、AD【解析】A.在速度选择其中粒子做直速运动，受到的电场力和洛伦兹力大小相等，合力为零，故A正确；B.粒子作直线运动，故受到洛伦兹力向左，故磁场垂直于纸面向外，故B错误；C.根据知，知速度大小为的粒子能通过速度选择器，故C错误；D.根据知，，则越靠近狭缝P，比荷越大，则半径越小，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，故D正确；10、BC【解析】AB．A、B两块平行金属间距为，粒子在极板间运动，应用能量守恒定律：解得：根据题意，粒子的初速度为时：使粒子初速度变为时：可知带电粒子将从B板中心小孔射出，A错误，B正确；CD．使初速度v0和电压U都增加为原来2倍时：可知带电粒子恰能到达B板，C正确，D错误。故选BC分卷II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).ADF(2).A【解析】（1）[1]．“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，需要器材是学生电源，提供低压交流电，同时还需要交流电压表来测量电压及可拆变压器和导线，结合题目给定的器材，图A是变压器，B是直流电源，C是条形磁铁，D学生电源，提供低压交流电，E是电压表，F是多用电表，用来测交流电流和电压，结合器材需求和题干。故选ADF；（2）[2]．实验结束时，应先把电表从电路中断开，否则在断开开关瞬间会产生大电压烧毁电表，故应先断开导线A，故A正确，BCD错误；故选A。12、①.0.675cm②.4.700mm③.换挡×1④.欧姆调零⑤.22Ω【解析】（1，2）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读；螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读（3）多用电表的偏转较大时，该电阻较小，电阻的大小等于表盘的读数乘以倍率【详解】（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度，由图可知其长度为：0.6cm+0.05mm×15=0.675cm；（2）用螺旋测微器测量其直径，由图可知其直径为：4.5mm+0.01mm×20=4.700mm；（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，发现指针偏转角度过大，说明倍率档选择的过大．要较准确地测量该圆柱体电阻，接下来正确的操作步骤应是：）换挡“×1”，然后欧姆调零；该电阻的阻值约为22Ω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、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=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【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得根据左手定则可知安培力方向水平向右；由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ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﹣mgsinθ