湖南省长沙市广益实验中学2027届高二上物理期末质量检测模拟试题含解析

湖南省长沙市广益实验中学2027年高二上物理期末质量检测模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、A、B两点各放有电量为+Q和+2Q的点电荷，A、B、C、D四点在同一直线上，且AC=CD=DB。将一正电荷从C点沿直线移到D点，则（）A.电场力一直做正功B.电场力先做正功再做负功C.电场力一直做负功D.电场力先做负功再做正功2、A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度﹣时间图象如图所示．则这一电场可能是下图中的（）A. B.C. D.3、通过一根金属导线的电流为16mA．则10s内通过这根导线横截面的自由电子数为（）A.1.0×1017B.1.0×1018C.10×1019D.1.0×10204、如图所示，运动电荷在磁场中没有受到洛伦兹力的是()A. B.C. D.5、如图所示，在半径为R的圆柱形区域内有匀强磁场．一个电子以速度v0从M点沿半径方向射入该磁场，从N点射出，速度方向偏转了60°.则电子从M到N运行的时间是()A.B.C.D.6、电荷量分别为q1和q2的两点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零；ND段中C点电势最高．则下列选项中错误的是A.C点的电场强度大小为零B.C.N、C两点之间连线上的电场强度方向沿x轴正方向D.将一个带负电的检验电荷从N点沿x轴正方向移动到D点的过程中，电场力先做正功后做负功二、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，虚线MN右侧存在匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外，电场方向竖直向上，电场方向竖直向上，矩形区域ABCD的AD边与MN重合，AB边长为，AD边长为．一质量为m、电荷量为q的正电微粒垂直于MN射入复合场区域后做匀速圆周运动，到达C点时，电场方向立刻旋转90°，同时电场强度大小也发生变化（不考虑电场变化时产生的影响），带电微粒沿着对角线CA方向从A点离开．重力加速度为g，下面说法正确的是（）A.电场方向旋转90°之后，电场方向水平向左B.电场改变之后的场强大小变为原来的2倍C.微粒进入MN右侧区域时的初速度为D.微粒在矩形ABCD区域内做匀速直线运动8、如图所示，水平放置的两组光滑轨道上分别放有可自由移动的金属棒PQ和MN，并且分别放置在磁感应强度为B1和B2的匀强磁场中，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是（）A.向左加速运动 B.向右加速运动C.向右减速运动 D.向右匀速运动9、如图所示，MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线．一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．下列结论正确的是()A.带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小B.负点电荷一定位于M点左侧C.带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能D.带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度10、如图所示，三个完全相同的半圆形光滑轨道竖直放置，分别处在真空、匀强磁场和匀强电场中，轨道两端在同一高度上，三个相同的带正电小球同时从轨道左端最高点由静止开始沿轨道运动，P、M、N分别为轨道的最低点，如图所示，则下列有关判断正确的是（三个小球都能到达最低点）()A.小球第一次到达轨道最低点的速度关系vp＝vM>vNB.小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力关系FP＝FM>FNC.小球从开始运动到第一次到达轨道最低点所用的时间关系tP<tM<tND.三个小球都能回到原来的出发点位置三、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）在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=200g的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点。已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.8m/s2。(1)计算B点瞬时速度时，甲同学用，乙同学用。其中所选择方法正确的是______（填“甲”或“乙”）同学。(2)同学丙想根据纸带上的测量数据进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力，为此他计算出纸带下落的加速度为__________m/s2（保留两位有效数字），从而计算出阻力f=_________N（保留到小数点后两位）。12．（12分）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲，由图可知其长度L=_____________mm；（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D=_____________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，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为_________。（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R直流电源E（电动势4V，内阻不计）开关S导线若干电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）电流表选择_________，电压表选择_________，滑动变阻器选择________。为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在框中画出测量的电路图____________，并连接实物图_____________。（5）若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，若已知伏安法测电阻电路中电压表和电流表示数分别用U和I表示，则用此法测出该圆柱体材料的电阻率ρ＝________．（不要求计算，用题中所给字母表示）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L14．（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】设AC=CD=DB=L，+Q在C点产生的电场强度大小，方向向右，+2Q在C点产生的电场强度大小，方向向左，所以C点实际场强方向向右，+Q在D点产生的电场强度大小，方向向右，+2Q在D点产生的电场强度大小，方向向左，所以D点实际场强方向向左，所以从C点沿直线移到D点，场强方向先向右后向左，所以正电荷受电场力的方向也是先向右后向左，所以电场力先做正功再做负功，故B正确。故选B。2、A【解析】由图像可知，速度在逐渐减小，图像的斜率在逐渐增大，故此带负电的微粒做加速度越来越大的减速直线运动，所受电场力越来越大，电场线的疏密表示场强的大小，带负电的微粒受力方向与运动方向相反。故选A。3、B【解析】由电流的定义：单位时间内通过横截面的电量可得1.0×1018个A．1.0×1017，与结论不相符，选项A错误；B．1.0×1018，与结论相符，选项B正确；C．1.0×1019，与结论不相符，选项C错误；D．1.0×1020，与结论不相符，选项D错误；故选B.4、D【解析】电荷在磁场中运动的方向与磁场平行时，不受洛伦兹力的作用，不平行时受洛伦兹力。故选D。5、D【解析】由图可知，粒子转过的圆心角为60°，r=R；转过的弧长为：；则运动所用时间为：；故选D点睛：本题注意求时间的两种方法，可以用来求时间，用线速度的定义来求时间也是一个不错的选择6、C【解析】A.图象的切线斜率等于场强E，由图可知C点的切线斜率为零，所以电场强度为零，故A正确；B.由图知无穷远处的电势为0，A点的电势为零，由于沿着电场线电势降低，所以O点的电荷带正电，M点电荷带负电，由于A点距离O比较远而距离M比较近，所以电荷量大于的电荷量，故B正确；C.由N到C过程电势升高，则说明场强沿x轴负方向，故C错误；D.N→D段中，电势先高升后降低，所以场强方向先沿x轴负方向，后沿x轴正方向，将一负点电荷从N点移到D点，电场力先沿x轴正方向，后沿x轴负方向，则电场力先做正功后做负功．故D正确二、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【解析】电场方向旋转90°之后，带电微粒必定做匀速直线运动，否则若是变速直线运动，速度变化，洛伦兹力变化，不可能做直线运动．通过分析受力情况，对照直线运动的条件，确定电场方向，并由平衡条件求场强的大小．由洛伦兹力大小，来求初速度.【详解】带电微粒垂直于MN射入复合场区域后做匀速圆周运动，电场力与重力平衡，由洛伦兹力提供向心力．微粒在矩形ABCD区域内必定做匀速直线运动，否则若是变速直线运动，速度变化，洛伦兹力变化，不可能做直线运动．在ABCD区域内，微粒受到竖直向下的重力、垂直于AC方向斜向上的洛伦兹力，由平衡条件知电场力方向水平向右，所以电场方向旋转90°之后，电场方向水平向右，故A错误，D正确；电场改变之前，有mg＝qE1．电场改变之后，如图所示：由几何关系可知，可得α＝53°，由平衡条件得qE2＝mgtanα＝mg，可得E2＝E1，故B错误；微粒在进入矩形ABCD区域内之前做匀速圆周运动的轨迹如图，设轨迹半径为r，则AC＝rtanα＝l，得r＝l，根据洛伦兹力提供向心力得，微粒在进入矩形ABCD区域内，由平衡条件得，联立解得，即微粒进入MN右侧区域时的初速度为，故C正确．所以CD正确，AB错误【点睛】本题考查了带电粒子在磁场和电场中的运动，关键要正确分析微粒的受力情况．对于圆周运动，要会确定半径和圆心以及圆心角．本题涉及的过程较多，要正确地画出轨迹图，结合几何关系即可解题8、AC【解析】根据安培定则可知，MN处于垂直纸面向里的磁场中，MN在磁场力作用下向右运动，说明MN受到的磁场力向右，由左手定则可知电流由M指向N，L2中感应电流的磁场向上，由楞次定律可知，L1线圈中电流的磁场应该是向上减弱，或向下增强。若L1中磁场方向向上减弱，根据安培定则可知PQ中电流方向为Q→P且减小，根据右手定则可知PQ向右减速运动；若L1中磁场方向向下增强，根据安培定则可知PQ中电流方向为P→Q且增大，根据右手定则可知PQ向左加速运动。故选AC。9、CD【解析】由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，电场力指向轨迹内侧，电场力方向大致向右，对带电粒子做正功，其动能增加，故A错误．带正电的粒子所受电场力向右，电场线由M指向N，说明负电荷在直线N点右侧，故B错误．电场力对带电粒子做正功，电势能减小，则带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能，故C正确．a点离点电荷较远，a点的电场强度小于b点的电场强度，带电粒子在a点的电场力小于在b点的电场力，根据牛顿第二定律得知，带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度，故D正确考点：电场线，电场力做功与电势能变化的关系，牛顿第二定律10、AD【解析】分析物体受力情况及各力做功情况，由动能定理可求得小球到达最低点时的速度；由球的运动可知球滑到最低点时的速度变化；由洛仑兹力公式可知大小关系；由向心加速度公式可知向心加速度的大小关系【详解】在第二图中，因为洛仑兹力总是垂直于速度方向，故洛仑兹力不做功；球下落时只有重力做功，故第一、二图两次机械能均守恒，故两次球到最低点的速度相等，mgR=mv2，第三图中，小球下滑的过程中电场力做负功，重力做正功，所以小球在最低点的速度小于前两个图中的速度，故A正确；小球在最低点时，第一图中重力和支持力提供向心力，而第二图中是重力、支持力和洛伦兹力提供向心力，所以小球受到的支持力大小不相等，对轨道的压力也不相等．故B错误；第一图和第二图比较可得，小球下滑的速度相等，故tP=tM．故C错误；第一、二两图中，洛伦兹力不做功，只有重力做功，动能和重力势能之间转换，故小球在右端都能到达高度相同；轨道是光滑的，重力做功存在重力势能与动能之间的转化，电场力做功存在动能与电势能之间的转化，除此之外没有其他能量的损失，故三球均能回到原来的出发点，D正确；故选AD【点睛】利用功能关系是解决物理问题的常用方法，在解题时应明确洛仑兹力永不做功．丙图中在电场中的小球，电场力对小球做功，影响小球的速度的大小，从而影响小球对轨道的压力的大小，影响小球在右端到达的高度三、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.乙②.9.5③.0.06【解析】(1)[1]实验的目的是验证机械能守恒定律求速度时若用相当于已知机械能守恒验证机械能守恒，无意义；只能根据匀变速直线运动中，中间时刻速度等于平均速度求解，即所以乙正确。(2)[2]根据求解加速度代入数据解得。[3]根据牛顿第二定律解得阻力。12、①.50.15②.4.700③.220④.A2⑤.V1⑥.R1⑦.⑧.⑨.【解析】(1)[1]主尺读数为5cm=50mm，游标上第3条刻度线与主尺对齐，读数为3×0.05mm=0.15mm，则长度为50.15mm；(2)[2]螺旋测微器固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.200mm，则直径为4.700mm；(3)[3]电阻的阻值：R=22×10Ω=220Ω；(4)[4]电阻中最大电流约为则电流表选A2；[5]电源电动为4V，电