2027届湖北省襄阳市四校物理高二上期末联考模拟试题含解析

2027年湖北省襄阳市四校物理高二上期末联考模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，当ab端接入100V电压时，cd两端为20V；当cd两端接入100V时，ab两端电压为50V，则R1：R2：R3之比是A.2：1：1 B.3：2：1C.4：1：2 D.以上都不对2、如图所示的电路中，当变阻器R3的滑片向上移动时（）A.电压表示数变小，电流表示数变大B.电压表示数变大，电流表示数变小C电压表示数变大，电流表示数变大D.电压表示数变小，电流表示数变小3、如图所示，图线甲、乙分别为电源和某金属导体的U－I图线，电源的电动势和内阻分别用E、r表示，根据所学知识分析下列选项正确的是()A.E＝50VB.r＝ΩC.当该导体直接与该电源相连时，该导体的电阻为20ΩD.当该导体直接与该电源相连时，电路消耗总功率为80W4、某静电场的电场线分布如图所示，P、Q是电场中的某两点，下列表述正确的是（）A.P点电势低于Q点电势B.P、Q两点场强大小相等、方向相同C.同一正电荷分别置于P、Q两点时电势能相等D.同一负电荷从P点移至Q点，电场力做负功，电势能增大5、原来静止的氕核（）、氘核（）、氚核（）混合物经同一电场加速后，平行于金属板方向射入平行板电场内，经过此电场后的偏转角关系正确的是（）A.氕核（）偏转角最大 B.氘核（）偏转角最大C.氚核（）偏转角最大 D.三种粒子偏转角一样大6、一圆筒处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示.图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动．在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的速度方向与MN成30°角．当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒，不计重力．若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为（）A. B.C. 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、长方形线框abcd通有恒定电流I，在线框所在平面内线框的左侧与ad边平行放置一长直导线，直导线中通有恒定电流I'，电流的方向如图所示，线框和长直导线的位置都被固定，下列关于线框受到安培力的说法中正确的是A.线框的ab边和cd边不受安培力B.线框所受的安培力合力向右C.线框所受的安培力合力向左D.若长直导线电流I'加倍，则稳定后线框所受的安培力合力也随之加倍8、如图所示，圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图．若带电粒子只受磁场力作用，则下列说法正确的是A.a粒子动能最大B.c粒子速率最大C.c粒子在磁场中运动时间最短D.它们做圆周运动的周期相同9、粒子回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D型金属盒的半径为R，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频率交流电的频率为f，加速器的电压为U，若中心粒子源处产生的质子质量为m，电荷量为+e，在加速器中被加速．不考虑相对论效应，则下列说法正确是A.质子被加速后的最大速度不能超过2πRfB.加速的质子获得的最大动能随加速电场U增大而增大C.质子第二次和第一次经过D型盒间狭缝后轨道半径之比为D.不改变磁感应强度B和交流电的频率f，该加速器也可加速粒子10、下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解，正确的是（）A.由a=可知，物体的加速度与其所受合力成正比，与其质量成反比B.由m=可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动的加速度成反比C.由F=ma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比D.由m=可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合力求出三、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）某物理兴趣小组利用图甲所示电路测定一节干电池的电动势和内阻。除电池（内阻约为0.3）、开关和导线外，实验室提供的器材还有：A.电压表V（量程为3V，内阻约为3k）B.电流表A1（量程为0.6A，内阻约为0.2）C.电流表A2（量程为3A，内阻约为0.05）D.定值电阻（阻值为1.5，额定功率为2W）E.定值电阻（阻值为20，额定功率为10W）F.滑动变阻器（最大阻值为15，额定电流为2A）。（1）电流表应选用________（选填“B”或“C”），R0应选用________（选填“D”或“E”）。（2）实验时，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑动触头P置于________（选填“a”或“b”）端。（3）在器材选择正确的情况下，按正确操作进行实验，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U－I图线如图乙所示，则该电池的电动势E=________V、内阻r=________。12．（12分）如图甲所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.20m，电阻R=1.0Ω；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道向下。现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图乙所示。杆的质量m=______kg，杆的加速度a=_________m/s2。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）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

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】当ab端接入100V电压时，cd两端电压即两端电压为20V，两端电压为40V，，当cd两端接入100V时，ab两端电压即两端电压为50V，两端电压为25V，，A对2、B【解析】当变阻器R3的滑片向上移动时，R3接入电路的阻值增加，整个电路总电阻增加，总电流强度减小，内电压降低，路端电压升高，电压表示数增加；流过R1的电流减小，加在R1两端的电压降低，因此加在R2两端的电压升高，流过R2的电流增大，由于总电流减小，因此流过电流表的电流减小，故B正确，ACD错误。故选B。3、AC【解析】AB．由图象的物理意义可知电源的电动势E＝50V，内阻r＝＝Ω＝5Ω，故A正确，B错误；CD．该导体与该电源相连时，电阻的电压、电流分别为U＝40V，I＝2A，则R＝＝20Ω，此时，电路消耗的总功率P总＝EI＝100W，故C正确，D错误4、D【解析】A．根据顺着电场线方向电势降低可知，P点电势高于Q点电势．故A错误；B．由于P处电场线较密，则P处场强大于Q处场强，而且两点的场强方向不同，故B错误；C．将正电荷从P移到Q时，电场力做正功，电势能减小，则知同一正电荷置于P点时电势能大于Q点电势能，故C错误；D．负电荷所受的电场力逆着电场线，则同一负电荷从P点移至Q点，电场力做负功，电势能增大，故D正确；故选D。【点睛】本题关键掌握电场线的两个物理意义：电场线疏密表示场强的大小、方向表示电势的高低，即顺着电场线电势降低。5、D【解析】粒子由初速为零，经电压为U电场加速，在加速过程中，只有电场力做的功为qU，由动能定理得解得粒子经匀强电场偏转，偏转电场长为L，场强为E，进入偏转电场做类平抛运动，结合平抛运动规律解题，水平方向竖直方向由平抛运动规律得则可知，偏转角与带电粒子的电荷量、质量等无关，故D正确。故选D。6、C【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动根据几何关系，则有：，，所以有：，，即轨迹圆弧所对的圆心角为，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期，粒子在磁场中匀速圆周运动的时间：圆筒转动所用时间：粒子匀速圆周运动的时间和圆筒转动时间相等，即有：可得：解得：故选C。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】由右手定则可知，线圈所处位置的磁场向里，由左手定则可知，ab边受安培力向上，cd边受安培力向下，且大小相等，相互抵消；选项A错误；因ab和cd所受安培力抵消，而ad边所受的安培力方向向左，且大于bc边受的向右的安培力，故线框所受的安培力合力向左，选项B错误，C正确；若长直导线的电流I'加倍，则线圈所在位置的磁场强度加倍，故稳定后线框所受的安培力合力也随之加倍，选项D正确；故选CD考点：左手定则及右手定则；安培力8、BCD【解析】AB．粒子在磁场中洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动。则有，得：，可知当三个带电粒子的质量、电荷量相同，在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，则由图知，a粒子的轨迹半径最小，则其速率最小，动能最小，c粒子的轨迹半径最大，速率最大，则c粒子动能最大；故A错误，B正确；D．粒子圆周运动的周期为，m、q相同，则三个带电粒子做圆周运动的周期T相同，故D正确；C．粒子在磁场中运动的时间，θ是轨迹所对应的圆心角，而轨迹对应的圆心角等于粒子速度的偏向角，由图知a在磁场中运动的偏转角最大，轨迹对应的圆心角最大，运动的时间最长，c在磁场中运动的偏转角最小，轨迹对应的圆心角最小，运动的时间最短，故D正确。故选BCD。9、AC【解析】质子在回旋加速器中被加速，需要满足质子做圆周运动的周期与交变电压的周期相等，质子的最大动能由D型盒的半径R决定，故B错误；由半径公式可知质子的最大速度，且满足周期，可得最大速度，故A正确；质子在电场中加速，根据动能定理，第一次通过狭缝有，第二次通过狭缝有，由两式可知，故C正确；质子的电荷数和质量数都是1，粒子（氦核）的电荷数为2，质量数为4，两种粒子的比荷并不相等，由周期公式可知两种粒子的周期也不相等，不改变磁感应强度B和交流电的频率f，则不满足粒子做圆周运动的周期与交流电的周期相等，该加速器就不能加速a粒子，故D错误10、AD【解析】A．由a=可知，物体的加速度与其所受合力成正比，与其质量成反比，选项A正确；B．物体的质量与其所受合力以及运动的加速度无关，选项B错误；C．物体所受的合力与物体的质量以及物体的加速度无关，选项C错误；D．由m=可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合力求出，选项D正确。故选AD。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.B②.D③.b④.1.48⑤.0.46【解析】（1）[1][2]．估算电流时，考虑到干电池的内阻0.3Ω左右，保护电阻选择与内阻相当的定值电阻D即可；这样加上保护电阻，最大电流控制在0.5A左右，所以选量程为0.6A的电流表，故选B；（2）[3]．实验时，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑动触头P置于阻值最大的b端。（3）[4][5]．根据闭U-I图象可知，与U轴的交点表示电动势，所以E=1.48V，图象的斜率表示内电阻与保护电阻之和，故解得r=0.46Ω；12、①.0.1kg②.10m/s2【解析】[1][2]导体杆在轨道上做初速度为零的匀加速直线运动，杆切割磁感线产生的感应电动势为E=Blv=Blat闭合回路中的感应电流为由安培力公式和牛顿第二定律得F-BIl=ma联立可得由题图乙图象上取两点t1=0，F1=1N；t2=30s，F2=4N代