上海师大附中2027届物理高二上期末综合测试试题含解析

上海师大附中2027届物理高二上期末综合测试试题注意事项：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、如图所示电路中，L为电感线圈．实验时，断开S瞬间，灯A突然闪亮，随后逐渐变暗．下列说法正确的是（）A.接通开关S后，灯A逐渐变亮B.接通开关S后，通过灯A的电流恒定C.灯A的电阻值大于线圈L的直流电阻值D.断开开关S前后，通过灯A的电流方向相同2、下列哪项科技的应用与电磁感应原理相关（）A.回旋加速器 B.手机无线充电C.示波管 D.电磁弹射器3、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极相连接的两个D形金属盒，在两盒之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形金属盒处于垂直盒底的匀强磁场中，如图所示．下列说法正确的是（）A.粒子能量是从电场和磁场中共同获得B.只增大狭缝的距离可增大粒子从加速器中获得的动能C.只增大加速电场的电压可增大粒子从加速器中获得的动能D.只增大D形金属盒的半径可增大粒子从加速器中获得的动能4、如图为一皮带运输机，当传送带和物块一起匀速向上传送时，物块受到摩擦力的方向：（）A.沿传送带向下B.沿传送带向上C.因物体匀速运动，故摩擦力为零D.无法判断5、如图所示，两固定在绝缘水平面上的同心金属圆环P、Q水平放置，圆环P中通有如图所示的电流，以图示方向为电流正方向，下列说法正确的是（）A.时刻，两圆环间无作用力B.时刻，圆环Q中感应电流为零C.~时间内，圆环Q中感应电流始终沿逆时针方向D.~T时间内，圆环Q有扩张的趋势6、电量相同质量不同的同位素离子以相同的速率从a孔射入正方形空腔中，空腔内匀强磁场的磁感应强度方向如图所示．如果从b、c射出的离子质量分别为m1、m2，运动时间分别为t1、t2，打到d点的离子质量为m3，运动时间为t3.则下列判断正确的是（）A.m1＞m2＞m3 B.t3＞t2＞t1C.m1：m2＝1：2 D.m2：m3＝2：1二、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、如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2。则A.用户端的电压 B.输电线上的电压降为UC.输电线路上损失的电功率为 D.输电线路上损失的电功率为I1U8、中国科学家首次观察到反常霍尔效应．以下来分析一个常规霍尔效应：如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中．当电流通过导体板时，在导体板的上表面A和下表面A′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系式为，式中的比例系数K称为霍尔系数，设导体板单位体积中自由电子的个数为n，电子量为e．则下列说法正确的是（）A.A的电势高于A′的电势B.A的电势低于A′的电势C.霍尔系数D.霍尔系数9、图所示，电源的电动势为E，内阻为r，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，C为电容器，L为小灯泡，电表均为理想电表，闭合开关S后，若滑动变阻器的触头P向下滑动时，则()A.小灯泡的功率增大B.电压表的示数增大C.电容器上的电荷量增加D.两表示数变化量的比值不变10、如图所示，一带电粒子（重力不计）在匀强磁场中沿图中轨道运动，中央是一薄绝缘板，粒子在穿过绝缘板时有动能损失，由图可知（）A.粒子的动动方向是abcdeB.粒子带正电C.粒子的运动方向是edcbaD.粒子在下半周期比上半周期所用时间长三、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）有一根细而均匀的导电材料样品(如图a所示)，截面为同心圆环(如图b所示)，此样品长约为6cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为ρ，因该样品的内径太小，无法直接测量现提供以下实验器材：A．20分度的游标卡尺B．螺旋测微器C．电压表V(量程3V，内阻约3kΩ)D．电流表A1(量程50mA，内阻约20Ω)E．电流表A2(量程0．3A，内阻约1Ω)F．滑动变阻器R(0～20Ω，额定电流2A)G．直流电源E(约4V，内阻不计)H．导电材料样品RxI．开关一只，导线若干请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题：(1)用游标卡尺测得该样品的长度为L；用螺旋测微器测得该样品的外径如图c所示，其示数D＝_________mm(2)请选择合适的仪器，设计一个合理的电路图来测量导电材料样品的电阻Rx．在方框内画出实验电路原理图，并标明所选器材的符号______．这个实验电阻Rx的测量值将________(填“大于”“等于”或“小于”)实际值(3)若某次实验中，电压表和电流表的读数分别为U和I，则用已知物理量和测得的物理量的符号来表示样品的内径d＝_______________12．（12分）在测量电源电动势和内电阻的实验中，已知一节干电池的电动势约为1.5V，内阻约为0.30Ω；电压表V(量程为3V，内阻约3kΩ；电流表A（量程为0.6A，内阻等于0.70Ω）；滑动变阻器R（10Ω，2A）．为了更准确地测出电源电动势和内阻(1)请在图1方框中画出实验电路图__________(2)在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U-I图线，由图可得该电源电动势E=___________V，内阻r=___________Ω．（结果均保留两位小数）(3)某小组在实验时，发现电流表坏了，于是不再使用电流表，仅用电阻箱替换掉了滑动变阻器，他们在实验中读出几组电阻箱的阻值和电压表的示数U，描绘出的关系图像，得到的函数图像是一条直线．若该图像的斜率为k，与纵轴的截距为b，则其电动势为___________，内阻为______________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、C【解析】AB．根据图可知接通开关S后，灯A立即变亮，由于线圈L的作用，灯A的电流逐渐变小，最后恒定，灯A会变暗，最后稳定；AB错误；C．A灯突然闪亮，可以判断出在电路稳定时，通过A灯的电流小于通过L的电流，由于灯与线圈并联，电压相同，所以A灯的电阻大于L线圈的电阻，C正确；D．接通开关后，由图可知流过A灯的电流从左往右；断开S后，由于线圈的自感作用，线圈L与灯A构成回路，则电流从右往左流过A灯；D错误。故选C。2、B【解析】电磁感应现象是穿过闭合回路的磁通量发生变化，产生感应电流的现象。ACD．回旋加速器、电视显像管都是带电粒子在磁场中的受力，不是电磁感应现象，电磁弹射器是通电导线在磁场中受力，不是电磁感应现象，故ACD错误；B．手机无线充电，由送电线圈和受电线圈组成，充电板接入交流电源，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线圈产生感应电流，故B正确。故选：B。3、D【解析】回旋加速器利用电场加速和磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力求出粒子射出时的速度，从而得出动能的表达式，看动能与什么因素有关【详解】洛伦兹力对粒子是不做功的，则粒子的能量是从电场中获得，选项A错误；由，解得．则动能，知动能与加速的电压无关，狭缝间的距离无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关，增大D形金属盒的半径，可以增加粒子的动能．故D正确，ACD错误．故选D【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，知道粒子的最大动能与加速的电压无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关4、B【解析】皮带运输机把物体匀速送经高处时，物体受力平衡，分析物体受力情况，由平衡条件分析物体受到的摩擦力的方向【详解】皮带运输机把物体匀速送经高处时，物体处于平衡状态，分析物体的受力情况：重力、皮带的支持力和静摩擦力，根据平衡条件得知，摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡，即摩擦力的大小为mgsinθ，方向沿斜面向上，则选项B正确，ACD错误．故选B【点睛】本题也可以根据静摩擦力方向特点：静摩擦力方向与物体相对运动趋势方向相反，进行判断5、A【解析】A．时刻圆环P中的电流最大，但变化率为零，则穿过Q的磁场的磁通量最大，但变化率为零，由法拉第电磁感应定律可知Q中无感应电流，则P与Q间无相互作用力，故A正确；B．时刻虽然P中的电流为零，但是电流的变化率最大(图像的斜率)，故在Q中产生了最大的感应电流，故B错误；C．~时间内的原电流为顺时针减小，由安培定则可知Q中的磁场方向向下，由楞次定律可知Q中的感应电流为顺时针，~时间内的原电流为逆时针增大，由安培定则可知Q中的磁场方向向上，由楞次定律可知Q中的感应电流为顺时针，故C错误；D．~T时间内原电流为逆时针减小，由安培定则可知Q中的磁场方向向上，由楞次定律可知Q中的感应电流为逆时针，两线圈的电流同为逆时针，两者有相互吸引的安培力，则Q有收缩的趋势，故D错误。故选A。6、C【解析】同位素离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其半径R＝，m1的半径为m2的一半，故m2=2m1，m1：m2＝1：2，而m3的半径更大，故m3最大，选项C正确A、D错误．由于同位素离子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期，故，所以，选项B错误考点：带电粒子在匀强磁场中的运动二、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】详解】A．根据变压器输入功率等于输出功率相等可得解得用户端的电压选项A正确；B．输电线上的电压降为U-U1，选项B错误；C．根据焦耳定律可知，输电线路上损失的电功率为，选项C正确；D．输电线路上损失的电功率为I1U-I1U1，选项D错误；故选AC.8、BD【解析】根据左手定则判断电子的偏转方向，从而确定电势的高低．抓住电子所受的洛伦兹力和电场力平衡，结合电流的微观表达式求出霍尔系数的大小【详解】根据左手定则知，电子向A板偏转，则A的电势低于A′的电势，因为I=nevS=nevhd，解得，根据evB＝e，解得U=vhB＝，因为U=，则霍尔系数K=．故BD正确，AC错误．故选BD【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，注意偏转的是电子，掌握电流的微观表达式，结合洛伦兹力和电场力平衡进行求解9、ABD【解析】分析电路结构，当滑动变阻器的触头P向下滑动时，电阻R2减小，分析电路中总电阻的变化，再由闭合电路欧姆定律可分析电路中电流及电压的变化，从而判断电容器电量的变化．根据欧姆定律分析两表示数变化量的比值【详解】由图可知,L和R2串联后和C并联，再与R1串联，电容器在电路稳定时相当于断路；A.当滑动变阻器的触头P向下滑动时，电阻R2减小，电路的总电阻减小，总电流I增大，流过小灯泡的电流增大，则小灯泡的功率增大，故A正确；B.由欧姆定律知，电压表的示数增大，故B正确；C.电容器板间电压UC=E−I(R1+r)，I增大，则UC减小，电容器上的电荷量减少，故C错误；D.|△U/△I|=R1，保持不变，故D正确故选ABD10、BC【解析】带电粒子在磁场中由洛伦兹力充当向心力而做匀速圆周运动，则由可得：，可见粒子的轨迹半径与速率成正比；因粒子在穿过板后速度减小，则粒子的半径减小，故说明粒子是由下向上穿过绝缘板，故运动方向为edcba；故A错误，C正确；粒子受力指向圆心，则由左手定则可知粒子应带正电，故B正确．因粒子转动的周期，在转动中磁感应强度及质量没有变化，故周期不变，而由图可知，粒子在上下都经过半个周期，时间相等；故D错误三、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、①.6.125±0.002②.③.小于④.【解析】(1)由图c所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为6mm，可动刻度示数为12.2×0.01mm=0.122mm，螺旋测微器示数(2)由所给实验器材可知，应采用伏安法测电阻阻值，由于待测电阻阻值约为100Ω，滑动变阻器最大阻值为20Ω，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法；电路最大电流约为，电流表应选A1，电流表内阻约为20Ω，电压表内阻约为3000Ω，相对来说电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示；电流表采用外接法，由于电压表分流，电流测量值大于真实值，电阻测量值小于真实值(3)由欧姆定律可知，样品电阻：，由电阻定律可知：，解得：；12、①.②.③.1.48~1.50④.0.26~0.30⑤.1/b⑥.k/b【解析】(1)电路直接采用串联即可，电压表并联在电源两端，由于电流表内阻已知，则应采用电流表相对电源的内接法；电路图如图所示:(2)根据U=E-Ir以及图象可知，电源的电动势为：E=1.48V内阻为：故r=1.0-0.70=0.30Ω；(3)由闭合电路欧姆定律：U=IR；联立变形得：；变形可