山东省济南市第一中学2027届物理高二上期末教学质量检测模拟试题含解析

山东省济南市第一中学2027届物理高二上期末教学质量检测模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点A铰链连接的长度为2a，电阻为的导体棒AB由水平位置紧贴环面下摆（如图所示）。当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为（）A.2Bav B.C. D.Bav2、将长为10cm且通有4A电流的直导线放在匀强磁场中，调整直导线的方向，其受到的磁场力总在0到0.4N之间变化，则磁场的磁感应强度大小为（）A.3T B.1TC.0.3T D.0.1T3、磁流体发电的原理如图所示．将一束速度为v的等离子体垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，在相距为d、宽为a、长为b的两平行金属板间便产生电压．如果把上、下板和电阻R连接，上、下板就是一个直流电源的两极．若稳定时等离子体在两板间均匀分布，电阻率为ρ．忽略边缘效应，下列判断正确的是（）A.上板为正极，电流B.上板为负极，电流C.下板为正极，电流D.下板为负极，电流4、关于家用电器工作时发生能量转化的描述，下列说法正确的是()A.电饭煲将内能转化为电能B.电熨斗将机械能转化为电能C.手摇发电机将机械能转化为电能D.电吹风将机械能转化为电能5、如图所示，电源电动势为E，电源内阻为r=1Ω，定值电阻R1=4Ω，滑动变阻器R2变化的范围为0~10Ω，以下说法正确的是A.当R2=3Ω时，电源的输出功率最大B.当R2=3Ω时，R1上获得的功率最大C.当R2=3Ω时，电源的效率最大D.当R2=5Ω时，R2上获得的功率最大6、有关电压与电动势的说法中正确的是（）A.电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B.电动势是电源两极间的电压C.电动势公式E＝中W与电压公式U＝中的W是一样的，都是电场力做的功D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量二、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，一单匝闭合矩形金属线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′匀速转动，转轴OO′过ad边和bc边的中点。从图示位置开始计时，穿过线圈的磁通量随时间t的变化关系式为（Wb），时间t的单位为s。已知矩形线圈的电阻为2.0，下列说法正确的是（）A.穿过线圈的磁通量的最大值为WbB.在任意1s时间内，线圈中通过的电流的方向改变20次C.线圈中通过的电流的有效值约为3.14AD.在任意1s时间内，线圈克服安培力所做的功约为9.86J8、如图所示电路,两根光滑金属导轨,平行放在倾角为的斜面上,导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计,斜面处在竖直向上的匀强磁场中,电阻可略去不计的金属棒质量为受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用,金属棒沿导轨匀速下滑，则它在下滑高度的过程中,以下说法正确的是A.作用在金属棒上各力的合力做功为零B.重力势能减少量等于系统产生的电能C.金属棒克服安培力做功等于电阻R上产生的焦耳热D.金属棒克服恒力F做功等于电阻R上产生的焦耳热9、如图所示，一边长为L的正方形abcd，P是bc的中点若正方形区域内只存在由d指向a的匀强电场，则在a点沿ab方向以速度v入射的质量为m、电荷量为q的带负电粒子不计重力恰好从P点射出若该区域内只存在垂直纸面向里的匀强磁场，则在a点沿ab方向以速度v入射的同种带电粒子恰好从c点射出由此可知A.匀强电场的电场强度为B.匀强磁场的磁感应强度为C.带电粒子在匀强电场中运动加速度大小等于在匀强磁场中运动的加速度大小D.带电粒子在匀强电场中运动和在匀强磁场中运动的时间之比为1：2π10、利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域．如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电压U．下列说法中正确的有A.电压U仅与材料有关B.电压U与电流I有关C.若元件的载流子是自由电子，则C侧面电势低于D侧面电势D.若元件的载流子是正粒子，则C侧面电势低于D侧面电势三、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）某正弦式交流电流的方向在1S内改变100次，则其频率f=___周期T=_________12．（12分）用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻，被测电源是两节干电池串联成的电池组．可供选择的实验器材如下：A．电流表，量程0.6A，内阻约为0.5ΩB．电流表，量程100mA，内阻约为5ΩC．电压表，量程3V，内阻约为3kΩD．电压表，量程15V，内阻约为5kΩE．滑动变阻器，0～1000Ω，0.1AF．滑动变阻器，0～10Ω，2A开关一个，导线若干(1)为了尽量得到较准确的实验结果，电流表应选________，电压表应选________，滑动变阻器应选________（填器材前面的选项字母）(2)有(甲)、(乙)两个可供选择的电路如图所示，为减小实验误差，应选___________电路进行实验（3）如图是根据实验记录数据画出的U－I图象，则由图可求出该电源电动势为___________V，该电源内阻为______Ω（结果保留2位有效数字）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】当摆到竖直位置时，导体棒产生的感应电动势为：此时电路总电阻为：电路电流为：AB两端的电压是路端电压，AB两端的电压大小为：U=IR外=故选B.2、B【解析】ABCD．当磁场方向与通电导线垂直时，此时受到的安培力最大，根据得ACD错误B正确。故选B。3、C【解析】等离子体进入板间受到洛伦兹力而发生偏转，根据左手定则判断离子的偏转方向，即可确定极板的极性，离子在运动过程中同时受电场力和洛伦兹力，二力平衡时两板间的电压稳定，由平衡条件求电源的电动势，结合电路知识分析板间的电流【详解】根据左手定则，正电荷受到的洛伦兹力方向向下，负电荷受到的洛伦兹力向上，因此下极板为电源的正极，根据平衡有，解得稳定时电源的电动势，则流过R的电流为，而，，则得电流大小为，C正确【点睛】本题的关键是理解磁流体发电机的工作原理，知道稳定时，离子所受的电场力和洛伦兹力平衡，结合闭合电路欧姆定律进行分析4、C【解析】A、电饭煲、电熨斗都是将电能转化为内能，故选项AB错误；C、手摇发电机是将机械能转化为电能，故选项C正确；D、电吹风是将电能转化为风能，故选项D错误5、D【解析】A.由于R1>r，R1+R2由越接近内阻r，电源输出功率越大，所以当R2=0时，电源输出功率最大，故A错误；B.R1上消耗的功率，电流越大，R1消耗的功率越大，根据闭合电路的欧姆定律，当R2=0时，电流最大，R1上消耗的功率最大，故B错误；C.电源的效率,R2越大，电源的效率越高，所以当R2=10Ω时，电源的效率最高，故C错误；D.将R1看做内阻，当r+R1=R2，即R2=5Ω时，R2消耗的功率最大，故D正确；故选D6、D【解析】电压与电动势是两个不同的概念，电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，电动势定义式公式中E＝W是非静电力做功电压定义的公式U＝W是静电力做功，电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。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】A．由表达式可知，穿过线圈的磁通量的最大值为BS=0.1Wb，故A错误；B．周期，一个周期内电流方向改变两次，故在任意1s时间内，线圈中电流的方向改变20次，故B正确；C．转动的角速度为ω=20πrad/s，产生的感应电动势最大值为Em=NBSω=2πV电动势的有效值为E=πV线圈中电流的有效值为故C错误；D．在任意ls时间内，线圈克服安培力所做的功故D正确；故选BD。8、AC【解析】金属棒沿导轨匀速下滑过程中，切割磁感线产生感应电流，导体棒受到安培力，金属棒克服安培力做的功等于系统产生的电能，即等于电阻R上产生的焦耳热．再根据动能定理和电磁感应知识研究功能关系【详解】金属棒沿导轨匀速下滑，合力为零，则合力做功为零．故A正确．根据功能关系可知，重力做功等于系统产生的电能与克服恒力F做功之和．故B错误．由能量转化和守恒定律得知，金属棒克服安培力做功等于电阻R上产生的焦耳热．故C正确，D错误．故选AC【点睛】本题考查分析电磁感应现象中功能关系的能力，关键掌握常见的功与能的关系，知道金属棒克服安培力做的功等于系统产生的电能，运用动能定理是处理这类问题常用的方法9、BC【解析】A．带电粒子在电场中做类平抛运动，有联立解得故A错误；B．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有由几何关系有联立解得故B正确；C．粒子在匀强磁场中运动的加速度故C正确；D．带电粒子在匀强电场中运动的时间在匀强磁场中运动的时间带电粒子在匀强电场中运动和在匀强磁场中运动的时间之比为故D错误。故选BC。10、BC【解析】AB.根据CD间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，则有：又：则有：n由材料决定，故UCD与材料有关；UCD还与厚度c成反比，与宽b无关，同时还与磁场B与电流I有关，故A错误，B正确C.若霍尔元件的载流子是自由电子，根据左手定则，电子向C侧面偏转，C表面带负电，D表面带正电，所以C表面的电势于低D侧面电势，故C正确D.若霍尔元件的载流子是正粒子，根据左手定则，正粒子向C侧面偏转，C表面带正电，D表面带负电，所以C表面的电势高于D侧面电势，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、①.50Hz②.0.02s【解析】交变电流在一个周期内电流的方向改变两次，周期与频率互为倒数【详解】交变电流在一个周期内方向改变两次，1s内电流的方向改变100次，知经历了50个周期，则，频率12、①.A；②.C；③.F；④.乙；⑤.3.0；⑥.1.0；【解析】（1）根据二节干电池的电压约为3V，则根据电压值及实验中的基本要求可以选取电流表及电压表；（2）甲图误差来源于电流表的分压作用，乙图误差来源与电压表的分流作用，相比较，电流表分压作用引起的误差更大；（3）U-I图中图象与纵坐标的交点为是电源的电动势，根据斜率表示内电阻求解电源内阻【详解】（1）因二节干电池的电动势约为3V，故电压表的测量量程不能太大，由题意可知，电压表只能选3V量程的C；通过电源的电流不能太大，故量程0～3A的电流表太大，无法准确测量，故电流表应选量程为0.6A的A；滑动变阻器选择F即可；（2）甲图误差来源于电流表的分压作用，可以将电流表的内阻归结到电源中，故电动势测量值不变，内电阻测量值变大；乙图中误差来源与电压表的分流作用，由于电压表内电阻达到几千欧姆，误差较小，故选择乙方案；（3）U-I图中图象与纵坐标的交点为是电源的电动势，故电动势为3.0V；根据斜率表示内电阻求解电源内阻，故内电阻为【点睛】中学实验中选择仪表是常见的一种题型，要求学生能按照安全性和准确性的要求进行分析，先确定出必须用到的器材，再去根据题目中给出