2027届林州一中分校物理高二上期末综合测试模拟试题含解析

2027年林州一中分校物理高二上期末综合测试模拟试题注意事项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、如图所示，ACD、EFG为两根相距L的足够长的金属直角导轨，它们被竖直固定在绝缘水平面上，CDGF面与水平面成θ角．两导轨所在空间存在垂直于CDGF平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B．两根质量均为m、长度均为L的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，两金属细杆的电阻均为R，导轨电阻不计．当ab以速度v1沿导轨向下匀速运动时，cd杆正好以速度v2向下匀速运动，重力加速度为g．以下说法正确的是A.回路中的电流强度为B.ab杆所受摩擦力为mgsinθC.cd杆所受摩擦力为D.μ与v1大小关系满足=tanθ+2、某同学将一直流电源的总功率P总、输出功率P出和电源内部的发热功率P内随电流I变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知()A.反映P内变化的图线是bB.电源内阻为2ΩC.电源电动势为8VD.当电流为0.5A时，外电路的电阻为4Ω3、质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具.如图所示为质谱仪的原理示意图,现利用质谱仪对氢元素进行测量.让氢元素三种同位素的离子流从容器A下方的小孔S无初速度飘入电势差为U的加速电场.加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中.氢的三种同位素最后打在照相底片D上,形成a、b、c三条“质谱线”.则下列判断正确的是A.进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕B.进入磁场时动能从大到小排列的顺序是氕、氘、氚C.在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氕、氘、氚D.a、b、c三条“质谱线”依次排列的顺序是氚、氘、氕4、如图所示，虚线a、b、c代表电场中一簇等势线，相邻等势线之间的电势差相等，实线为一带正电质点(重力不计)仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，质点先后通过这条轨迹上的P、Q两点，对同一带电质点，据此可知()A.三个等势线中，a的电势最高B.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大C.带电质点通过P点时的电场力比通过Q点时小D.带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大5、如图所示，紧绕有闭合线圈的绝缘圆筒放在电子秤的非磁性材料托盘（图中未画出）上，一条形磁铁（N极向下）从圆筒正上方由静止释放后插入圆筒。空气阻力不计。对磁铁插入圆筒且未碰到托盘的过程，下列说法正确的是（）A.磁铁的机械能守恒B.磁铁的加速度恒定C.通过电阻的电流方向如图中箭头所示D.电子秤的示数比磁铁尚未运动时电子秤的示数大6、如图所示，两个灯泡、的电阻相等，电感线圈L的电阻可忽略，开关S从断开状态突然闭合，稳定之后再断开，下列说法正确的是()A.闭合开关之后立刻变亮、逐渐变亮，然后、逐渐变暗B.闭合开关之后、同时变亮，然后逐渐变亮，逐渐变暗C.断开开关之后立即熄灭、逐渐变暗D.断开开关之后逐渐变暗，闪亮一下再熄灭二、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、等量异种点电荷电场中，是两点电荷连线的中垂线，一带电粒子仅在电场力作用下从a处沿虚线轨迹运动到b，则（）A.a处的电势小于b处的电势B.粒子在a处的电势能大于在b处的电势能C.粒子在b处的加速度大小大于在a处的加速度大小D.粒子在a处的速率小于在b处的速率8、寒冷的冬季，人们常用电热毯取暖.某电热毯的电路原理图如图所示，温控器为理想二极管（具有单向导电性），电源电压，当开关S闭合时，电热丝的电功率为P0。则()A.开关闭合，电路中电流的频率为100HzB.开关闭合，交流电压表的读数为220VC.开关断开，电热丝的电功率为0.5P0D.开关断开，电热丝的电功率为0.25Po9、如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r，电压表和电流表均为理想表．现闭合开关，将滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是（）A.电容器两极板间电场强度变大，电容器的带电量增加B电流表示数减小，电压表示数变大C.电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大D.电源的输出功率可能增大10、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.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“测电源电动势和内电阻”的实验中，有以下器材：待测干电池（电动势约为1.5V，内阻约为1）；电压表（量程0～3V，内阻3k）；电流表（量程0～0.6A，内阻1.0）；滑动变阻器R1（最大阻值10，额定电流2A）滑动变阻器R2（最大阻值100，额定电流0.1A）①实验中滑动变阻器应用___________；（选填“R1”或“R2”）②为了减小误差，应选择电路__________；（选填“甲”或“乙”）③在实验中测得多组电压和电流值，得到如下图所示的电压与电流关系图线，根据图线求出的电源电动势E=_______V；内阻r=_______12．（12分）如图，游标（20分度）卡尺读数为_____________mm；螺旋测微器的读数为________mm。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、D【解析】ab下滑时切割磁感线产生感应电动势，cd不切割磁感线，根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律求解电流强度；根据平衡条件和安培力公式求解ab杆和cd杆所受的摩擦力，两个平衡方程结合分析D项【详解】ab杆产生的感应电动势E=BLv1；回路中感应电流为：，故A错误；ab杆匀速下滑，受力平衡条件，则ab杆所受的安培力大小为：F安=BIL=，方向沿轨道向上，则由平衡条件得ab所受的摩擦力大小为：f=mgsinθ-F安=mgsinθ-，故B错误．cd杆所受的安培力大小也等于F安，方向垂直于导轨向下，则cd杆所受摩擦力为：f=μN=μ（mgcosθ+F安）=μ（mgsinθ+），故C错误．根据cd杆受力平衡得：mgsin（90°-θ）=f=μ（mgsinθ+），则得μ与v1大小的关系为：μ（mgsinθ+）=mgcosθ，即=tanθ+，故D正确．故选D【点睛】对于双杆问题，可采用隔离法分析，其分析方法与单杆相同，关键分析和计算安培力，再由平衡条件列方程解答2、B【解析】A．电源内部的发热功率Pr=I2rPr-I图象是抛物线，而且是增函数，则反映Pr变化的图线是c．故A错误；B．图中I=2A时，电源内部的发热功率Pr与电源的总功率相等，则有Pr=I2r得到r=2Ω故B正确；C．直流电源的总功率PE=EIP-I图象的斜率等于电动势E，则有故C错误；D．当电流为0.5A时，根据闭合电路欧姆定律得E=I(R+r)代入解得R=6Ω故D错误。故选B。3、D【解析】根据求出粒子进入偏转磁场的速度，知道三种粒子进入磁场的速度大小关系，再根据求出R与什么因素有关，从而得出a、b、c三条“质谱线”的排列顺序【详解】A项：根据得：比荷最大的是氕，最小的是氚，所以进入磁场速度从大到小的顺序是氕、氘、氚，故A错误；B项：根据动能定理可知Ek=qU，故动能相同，故B错误；C项：时间为，故在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氚氘氕，故C错误；D项：进入偏转磁场有，解得：氕比荷最大的，轨道半径最小，c对应的是氕，氚比荷最小，则轨道半径最大，a对应的是氚，故D正确故选D【点睛】解决本题的关键知道根据可求出速度，知道速度与比荷有关，以及知道根据可求出轨道半径与比荷有关4、B【解析】由于带电质点只受电场力作用，根据运动轨迹弯曲方向可分析出电场力的方向，确定出电场方向，从而分析电势的高低．根据电场力做功判断电势能的高低，结合动能定理比较动能的大小．根据电场力的大小比较加速度的大小【详解】根据轨迹的弯曲方向可知，质点所受的电场力方向大致向上，粒子带正电，则电场线与等势面垂直，大致向上，沿着电场线方向电势逐渐降低，可知a点的电势最低，故A错误．从Q到P，电场力做正功，根据动能定理知，动能增大，即P点的动能大于Q点的动能，故B正确．P点的电场线比Q点的电场线密，则质点在P点所受的电场力大，故C错误．从Q到P，电场力做正功，则电势能减小，可知带电粒子在Q点的电势能大于P点的电势能，故D错误．故选B【点睛】对于电场中粒子的轨迹问题，研究的基本思路是：根据运动轨迹判断出所受的电场力方向，然后进一步判断电势、电场、电势能、动能等物理量的变化5、D【解析】A．磁铁下落过程中，线圈中会产生感应电流，机械能转化为电能，则磁铁的机械能减小，选项A错误；B．磁铁下落过程中，穿过线圈的磁通量的变化率逐渐变大，则产生的感应电流逐渐变大，磁铁受到的向上的安培力变大，则加速度会减小，选项B错误；C．根据楞次定律可知，通过电阻的电流方向如图中箭头反方向，选项C错误；D．磁铁下落过程中穿过线圈的磁通量变大，线圈中产生的感应电流的磁场方向向上，即落线管上端为N及，则磁铁对螺线管有向下的作用力，则电子秤的示数比磁铁尚未运动时电子秤的示数大，选项D正确；故选D。6、B【解析】AB．S闭合瞬间，由于自感线圈相当于断路，所以两灯是串联，电流相等，两灯同时亮；待电路达到稳定时，线圈相当于导线，把灯L2短路；所以然后L2逐渐变暗，而灯L1逐渐变亮，选项A错误，B正确；CD．S闭合稳定后再断开开关，L1立即熄灭；由于线圈的自感作用，L相当于电源，与L2组成回路，L2突然闪亮一下再逐渐熄灭，故CD错误。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.从正电荷到负电荷是一条电场线，沿着电场线方向，电势逐渐降低，中垂线是一条等势线，则a处的电势大于b处的电势，故A错误；B.根据运动轨迹可知，轨迹往右偏，则受到的电场力大致向右，则电场力做正功，电势能要减小，则粒子在a处的电势能大于在b处的电势能，故B正确；C.观察图中可以发现，a处电场强度大于b处电场强度，则a处受到的电场力更大，再由牛顿第二定律知，所以粒子在a处的加速度大小大于在b处的加速度大小，故C错误；D.电场力做正功，则动能增加，可知粒子在b处的速率大于在a处的速率，故D正确。故选：BD8、BC【解析】A．由公式故A错误；B．电压表读数为有效值，开关接通时，电压表测量原线圈电压，所以电压表的示数为故B正确；CD．温控器是二极管，具有正向通电性，所以开关断开后，只有一半周期的电流通过电路，根据电流的热效应得解得则故C正确，D错误。故选BC。9、AD【解析】将变阻器的滑片向右移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电阻减小，路端电压随之减小，分析总电流和R2电压的变化，即可知道电容器板间电压的变化，判断出板间场强的变化以及电容器带电量的变化．根据欧姆定律分析电压表的示数U和电流表的示数I的比值的变化．根据内外电阻的关系分析电源输出功率的变化【详解】当变阻器的滑片向右移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流变大，R2电压增大，则电容器板间电压增大，板间的电场强度变大，电容器所带电量增大，故A正确．总电流变大，电流表示数变大，则R2电压和内电压均增大，由闭合电路欧姆定律知，R1电压减小，所以电压表示数变小，故B错误．电压表的示数U和电流表的示数I的比值U/I=R1，变小，故C错误．由于电源的内外电阻的大小关系未知，所以不能确定电源输出功率如何变化，则电源的输出功率可能增大，故D正确．故选AD【点睛】本题是电路的动态分析问题，按“局部→整体→局部”的思路进行分析．分析电源的输出功率变化时，要根据推论：内外电阻相等时，电源的输出功率最大来分析10、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.R1；②.甲；③.1.50；④.3.1【解析】(1)由题意可知，电源的内阻约为1Ω，故为了易于调节，准确测量，滑动变阻器应选小电阻R1；(2)由等效电路可知，甲图电源内阻的测量值为电源内阻与电压表的并联值，乙图电源的测量值为电源内阻与电流表内阻的串联值，由串联、并联特点可知，甲图的测量误差较小，所以为了减小误关，应选择甲图；(3)由闭合电路欧姆定律可知：U=E-Ir；即电动势与电流成一次函数关系，由数学知识可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势；图象的斜率表示内源内电阻；故由图可知：电动势：E=1.5V，电源内阻为：12、①.50.15②.0.615##0.614##0.616