2027届河南省郑州市四校物理高二上期末检测试题含解析

2027届河南省郑州市四校物理高二上期末检测试题注意事项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、如图所示，将质量为m的小球用橡皮筋悬挂在竖直墙的O点，小球静止在Q点，P为O点正下方一点，OP间的距离等于橡皮筋原长，在P点固定一光滑圆环，橡皮筋穿过圆环．现对小球施加一个外力F，使小球沿以PQ为直径的圆弧缓慢向上运动，不计一切阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A.小球在Q向P运动的过程中外力F的方向始终跟橡皮筋垂直B.小球在Q向P运动的过程中外力F的方向始终水平向右C.小球在Q向P运动的过程中外力F逐渐减小D.小球在Q向P运动的过程中外力F先变大后变小2、密立根油滴实验原理如图所示。水平放置的两块金属板所加电压为U，板间存在竖直向下、大小为E的匀强电场。现喷入大小、质量和电荷量各不相同的油滴，若通过显微镜观察到质量为m的油滴悬浮不动，则下列说法正确的是（）A.悬浮油滴带正电B.悬浮油滴的电荷量为C.增大场强，悬浮油滴将向下运动D.油滴的电荷量是电子电量的整数倍3、在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法中符合物理学发展史的是（）A.奥斯特发现了点电荷的相互作用规律B.库伦发现了电流的磁效应C.安培通过实验研究，发现了电流周围存在磁场D.法拉第最早引入电场的概念，并发现了磁场产生电流的条件和规律4、如图所示，有一根直导线上通以恒定电流I，方向垂直指向纸内，且和匀强磁场B垂直，则在图中圆周上，磁感应强度数值最大的点是（）A.a点B.b点C.c点D.d点5、为测定某点的电场强度，在该点放一电荷量为-q的检验电荷，测得该点的电场强度为E1；再在该点改放另一电荷量为+2q的检验电荷，测得电场强度为E2．则A.E1>E2，方向相反B.E1<E2，方向相同C.E1=E2，方向相反D.E1=E2，方向相同6、如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，场强方向平行正方形ABCD所在平面．已知A、B、C三点的电势分别为φA=9V，φB=3V，φC=-3V，则A.D点的电势φD=3V，场强方向平行AB方向B.D点的电势φD=3V，场强方向平行AC方向C.D点的电势φD=6V，场强方向平行BC方向D.D点的电势φD=6V，场强方向平行BD方向二、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、如图所示,质量为m、电荷量为q的微粒,在竖直向下的匀强电场、水平指向纸内的匀强磁场以及重力的共同作用下做匀速圆周运动,下列说法正确的是()A.该微粒带负电,电荷量q=B.若该微粒在运动中突然分成荷质比相同的两个粒子,分裂后只要速度不为零且速度方向仍与磁场方向垂直,它们均做匀速圆周运动C.如果分裂后,它们的荷质比相同,而速率不同,那么它们运动的轨道半径一定不同D.只要一分裂,不论它们的荷质比如何,它们都不可能再做匀速圆周运动9、如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的右上方附近固定有一根长直导线，导线中通与了方向垂直纸面向里（即与条形磁铁垂直）的电流，与原来没有放置通电导线时相比较，磁铁受到的支持力N和摩擦力f的变化情况是（）A.N减小了 B.N增大了C.f始终为0 D.f不为0，且方向向右10、如图所示，斜面固定于水平地面上，并处于方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m、带电荷量为+Q小滑块从斜面顶端由静止释放，运动一段时间后，小球将飞离斜面，在此过程中（）A.斜面光滑时飞离斜面瞬间的速度比粗糙时大B.斜面光滑时在斜面上运动的时间比粗糙时短C.斜面光滑时在斜面上运动的位移比粗糙时大D.斜面光滑时在斜面上运动的位移比粗糙时小三、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）在物理实验室中测量瞬时速度是一件相对比较烦琐的事，有时利用平抛运动可以很好的解决，有些情况下甚至可以用水平射程来间接代替平抛运动的水平初速度，因此平抛运动在很多物理实验中都有应用。为了用最简便的方法验证动量守恒定律，某同学设计了如下实验，把两个大小不同的物体用细线连接，中间夹一被压缩的弹簧，如图所示，将这一系统置于光滑的水平桌面上，调节装置，使得烧断细线后，两物体在离开桌面前弹簧已经将其弹开，观察物体的运动情况，进行必要的测量.(1)该同学还必须有的器材是______和_____(2)需要直接测量的物理量是（）A.物块的质量、物块的质量B.物块、离开水平桌面后做平抛运动的飞行时间C.水平桌面边缘到水平地面的高度D.、落地点分别到对应的那侧桌面边缘的水平距离、(3)在实验误差允许范围内，若______和______相等或近似相等，则表明、系统在弹簧将两者弹开过程中水平方向动量守恒。（用第（2）问中直接测得的物理量字母或符号表示）12．（12分）如图所示的天平可用来测定磁感应强度，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为l，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面．当线圈中通有电流I时(方向顺时针，如图)时，在天平左、右两边各加上质量分别为m1、m2的砝码，天平平衡．当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡．由此可知：磁感应强度的方向为________，大小为________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）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14．（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）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、A【解析】设圆的半径为R，橡皮筋的劲度系数为k，当小球与N的连线与竖直方向之间的夹角为α时，橡皮筋的伸长量：△x=2R•cosα橡皮筋的弹力：F′=k△x=mgcosα对小球，设拉力F与水平方向之间的夹角为β，在水平方向：Fcosβ=F′sinα竖直方向：F′cosα+Fsinβ=mg联立可得：β=α，F=mgsinα可知拉力F的方向绳子与橡皮筋的方向垂直，而且随α的增大，F逐渐增大A.小球在Q向P运动的过程中外力F的方向始终跟橡皮筋垂直，与结论相符，选项A正确；B.小球在Q向P运动的过程中外力F的方向始终水平向右，与结论不相符，选项B错误；C.小球在Q向P运动的过程中外力F逐渐减小，与结论不相符，选项C错误；D.小球在Q向P运动的过程中外力F先变大后变小，与结论不相符，选项D错误；2、D【解析】A.带电荷量为q的油滴静止不动，则油滴受到向上的电场力；题图中平行板电容器上极板带正电，下极板带负电，故板间场强方向竖直向下，则油滴带负电，故A错误；B.根据平衡条件,有：，故，故B错误；C.根据平衡条件，有：mg=qE，当增大场强，电场力增大，则悬浮油滴将向上运动，故C错误；D.不同油滴的所带电荷量虽不相同，但都是元电荷电量的整数倍，元电荷电量等于电子电量，故D正确。故选：D3、D【解析】A、库仑总结出了真空中的点电荷间的相互作用的规律，故A错误；BC、奥斯特发现了电流的磁效应，发现了电流周围存在磁场，故BC错误；D、法拉第最早引入电场的概念，并发现了磁场产生电流的条件和规律，故D正确故选D4、A【解析】由电流的安培定则可知电流产生的磁场在a点的方向水平向右，c点水平向左，b点竖直向下d点竖直向上，且四点磁感应强度大小相等，根据矢量合成法则可知磁感应强度最大值为a点A.a点与分析相符，A正确B.b点与分析不符，B错误C.c点与分析不符，C错误D.d点与分析不符，D错误5、D【解析】在该点放一电荷量为-q的检验电荷，测得该点的电场强度为E1，在该点改放另一个电荷量为+2q的点电荷，该点的电场强度不变，大小仍为E1，方向与E1相同，即E1=E2．故D正确故选D6、B【解析】CD.匀强电场中，由公式U=Ed知沿着任意方向每前进相同的距离，电势差都相等，故连接AC，AC连线的中点为E，则E点的电势为；连接BE，如图所示：则BE为一条等势线，D点在BE连线上，所以D点电势;故C项，D项均错误.AB.过A点作出垂直于BE的有向线段，由高电势点A直线BE，如图中红线所示，即为电场线，那么场强方向平行AC方向；故A错误，B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、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、ABC【解析】在电场、磁场、重力场中，带电粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，重力与电场力合力为零；对粒子受力分析，由牛顿第二定律分析答题．在电场、磁场、重力场中，带电粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，重力与电场力合力为零，即mg=qE，，故A正确；若该微粒在运动中突然分成荷质比相同的两个粒子，则粒子所受重力与电场力的合力为零，分裂后只要速度不为零且速度方向仍与磁场方向垂直，洛伦兹力提供向心力，它们均做匀速圆周运动，故B正确；带电粒子做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，则轨道半径：；如果粒子分裂后，它们的荷质比相同，而速率不同，由可知，它们运动的轨道半径一定不同，故C正确；分裂后，如果它们的荷质比相同，它们可能做匀速圆周运动，故D错误；故选ABC考点：带电粒子在混合场中的运动；向心力9、AD【解析】以导线为研究对象，由左手定则判断得知导线所受安培力方向斜向右下方；根据牛顿第三定律得知，导线给磁铁一个方向斜向左上方的力，则磁铁有向左运动的趋势，受到向右的摩擦力，同时磁铁对地面的压力减小，由牛顿第三定律可得，磁铁受到的支持力N减小。故选AD。10、BD【解析】小滑块向下运动的过程中受到重力、支持力、垂直斜面向上的洛伦兹力、摩擦力，向下运动的过程中，速度增大，洛伦兹力增大，支持力减小，滑动摩擦力减小，当支持力减到0时，离开斜面【详解】小滑块飞离斜面时，洛伦兹力与重力的垂直斜面的分力平衡，由平衡条件得：mgcosθ=qvmB，解得：，故斜面光滑与粗糙时小滑块飞离斜面时速度相同，故A错误；斜面粗糙时平均加速度小，故加速到相同速度需要的时间长，故斜面光滑时在斜面上运动的时间比粗糙时短，故B正确；斜面粗糙时合力小，两种情况下滑块离开斜面时的速度相等，动能相等，根据动能定理可知，斜面磁场时滑块加速距离长，故斜面光滑时在斜面上运动的位移比粗糙时小，故C错误，D正确；故选BD【点睛】解决本题的关键知道洛伦兹力的方向和洛伦兹力的大小以及能够正确的受力分析，理清物体的运动状况三、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).刻度尺(2).天平(3).AD(4).(5).【解析】(1)[1][2]．该同学还必须有的器材是刻度尺和天平；(2)[3]．要验证的关系式是其中即；则需要直接测量的物理量是物块的质量、物块的质量以及、落地点分别到对应的那侧桌面边缘的水平距离、；故选AD。(3)[4][5]．在实验误差允许范围内，若和相等或近似相等，则表明、系统在弹簧将两者弹开过程中水平方向动量守恒。12、①.垂直纸面向里②.【解析】因为B的方向垂直纸面向里，开始线圈所受安培力的方向向下，电