上海市北郊高级中学2027届高二上物理期末学业水平测试模拟试题含解析

上海市北郊高级中学2027年高二上物理期末学业水平测试模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R．金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是（）A.ab中的感应电流方向由b到aB.ab中的感应电流逐渐减小C.ab所受的安培力保持不变D.ab所受的静摩擦力逐渐减小2、如图所示，矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，有3个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场，在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧，这些粒子的质量，电荷量以及速度大小如下表所示：由以上信息可知,从图中a、b、c处进入的粒子对应表中的编号分别为A.3、2、1 B.3、1、2C.2、3、1 D.1、3、23、在阴极射线管中电子流方向由左向右，其上方置一根通有如图所示电流的直导线，导线与阴极射线管平行，则阴极射线将会()A.向上偏转 B.向下偏转C.向纸内偏转 D.向纸外偏转4、如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上．当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc．已知bc边的长度为l．下列判断正确的是（）A.Ua＞Uc，金属框中无电流B.Ub＞Uc，金属框中电流方向沿a﹣b﹣c﹣aC.Ubc=﹣Bl2ω，金属框中无电流D.Ubc=Bl2ω，金属框中电流方向沿a﹣c﹣b﹣a5、如图所示，水平桌面上的固定圆形金属框通过导线与桌面上的平行金属导轨相连接，圆形金属框处在垂直桌面里、感应强度随时间如图乙所示变化的磁场中，平行金属导轨处于垂直桌面向里的匀强磁场中，导轨上固定一根导体棒，导体棒与导轨接触良好，设水平向右为安培力的正方向，则导体棒所受的安培力随时间变化的图象正确的是A. B.C. D.6、如图所示，带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后静止时（）A.N极竖直向上 B.N极竖直向下C.N极沿轴线向左 D.N极沿轴线向右二、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，x轴上方有垂直纸面向里且足够大的匀强磁场。两个质量、电荷量均相同的带电离子（不计重力），分别带正、负电荷，以相同速度从O点射入磁场中，射入方向与x轴正方向夹角均为θ，则正、负离子在磁场中（）A.运动时间相同 B.运动的轨道半径相同C.重新回到x轴时速度方向相反 D.重新回到x轴时距O点的距离相等8、两根相距为L的足够长的金属直角导轨按如图所示放置，它们各有一部分在同一水平面内，另一部分垂直于水平面.质量均为m的金属细棒ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，棒与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R.整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中.当ab棒在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时，cd棒也正好以速度v2向下匀速运动.重力加速度为g.下列说法中正确的是（）A.ab棒所受拉力F的大小为B.cd棒所受摩擦力为零C.回路中的电流为D.μ与v1大小的关系为9、如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向上滑动时，则()A.电源的功率变小B.电容器储存的电荷量变小C.电源内部消耗的功率变大D.电阻R消耗的电功率变小10、如图所示，A、B、C三个小球（可视为质点）的质量分别为m、2m、3m，B小球带负电，电荷量为q，A、C两小球不带电（不考虑小球间的静电感应），不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O点，三个小球均处于竖直向上的匀强电场中，电场强度大小为E，以下说法正确的是（）A.静止时，A、B两小球间细线的拉力为5mg+qEB.静止时，A、B两小球间细线的拉力为5mg﹣qEC.剪断O点与A小球间细线的瞬间，A、B两小球间细线的拉力为qED.剪断O点与A小球间细线的瞬间，A、B两小球间细线的拉力为qE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）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，步骤如下：用20分度的游标卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度为______mm；用螺旋测微器测量其直径如图2，由图可知其直径为______mm；该同学先用欧姆表粗测该圆柱体的阻值，选择欧姆档倍率“”后测得的阻值如图3表盘所示，测得的阻值约为______，导线的直径为d，长度为L，电压表示数为U，电流表示数为I，则电阻率的表达式______12．（12分）如图游标卡尺的读数为_______；螺旋测微器测的读数为________。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L14．（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，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、D【解析】A．磁感应强度均匀减小，磁通量减小，根据楞次定律得，ab中的感应电流方向由a到b，A错误；B．由于磁感应强度均匀减小，根据法拉第电磁感应定律得，感应电动势恒定，则ab中的感应电流不变，根据可知电阻R消耗的热功率不变，B错误；C．根据安培力公式知，电流不变，B均匀减小，则安培力减小，C错误；D．导体棒受安培力和静摩擦力处于平衡，，安培力减小，则静摩擦力减小，D正确2、A【解析】根据带电粒子在磁场中运动的偏转方向可知，a、b带同种电荷，c为异种电荷，所以c为1号粒子；由可知，半径：，结合表格中数据可求得2、3号粒子的半径比应为3:2，则b一定是第2组粒子，a是第3组粒子。a、b、c处进入的粒子对应表中的编号分别为3、2、1。A.3、2、1。与上述结论相符，故A正确；B.3、1、2。与上述结论不符，故B错误；C.2、3、1。与上述结论不符，故C错误；D.1、3、2。与上述结论不符，故D错误。故选：A3、B【解析】由题意可知，直线电流的方向由左向右，根据右手定则，可判定直导线下方的磁场方向为垂直纸面向里，而阴极射线电子运动方向由左向右，由左手定则知(电子带负电，四指要指向其运动方向的反方向)，阴极射线将向下偏转A．向上偏转与分析不符，A错误B．向下偏转符合分析，B正确C．向纸面内偏转不符合分析，C错误D．向纸面外偏转不符合分析，D错误4、C【解析】因为当金属框绕轴转运时，穿过线圈abc的磁通量始终为0，故线圈中无感应电流产生，选项BD错误；但对于bc与ac边而言，由于bc边切割磁感线，故bc边会产生感应电动势，由右手定则可知，c点的电势要大于b点的电势，故Ubc是负值，且大小等于Bl×=Bl2ω，故选项C正确；对于导体ac而言，由右手定则可知，c点的电势大于a点的电势，故选项A错误，所以选项C是正确的考点：导合格切割磁感线产生感应电动势【名师点睛】该题既可以通过法拉第电磁感应定律得出线圈abc的感应电流情况，又可以通过对bc边和ac边的研究，看它们切割磁感线时产生感应电动势的大小，判断导线端点的电势大小情况5、C【解析】根据题图和“导体棒所受的安培力随时间变化的图象”可知，考查了电磁感应中的力学问题；根据楞次定律和法拉第电磁感应定律以及安培力的计算公式进行分析求解即可【详解】在0～1.0s内B1磁场方向垂直线框平面向下，且大小变大，则由楞次定律可得线圈感应电流的方向是逆时针，即导体棒的电流方向从b到a．再由左手定则可得安培力方向水平向左，由法拉第电磁感应定律可得线圈感应电流的大小是恒定的，即导体棒的电流大小是不变的．再由F=BIL可得安培力大小随着磁场变化而变化，由于导体棒所在的磁场B2是不变的，则安培力大小不变，此时只有C选项符合要求，故选C，同理可分析后阶段的安培力情况6、C【解析】金属环带负电，按题图所示的方向旋转，则金属环的电流方向与旋转方向相反，由右手螺旋定则可知磁极的方向：左端N极，右端S极，因此小磁针最后静止时N极沿轴线向左，故C正确，ABD错误。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、BD【解析】A．因两个离子质量相同，电荷量也相等，它们垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动的周期必相等；当不等于时，两个离子在磁场中做圆周运动的圆心角不等，所以在磁场中的运动时间就不相等，故A错误；B．根据可得：可知运动的轨道半径相同，故B正确；C．因离子进入磁场时射入方向与轴夹角为，那么射出磁场时速度方向必与轴夹角为，所以重新回到轴时速度方向相同，故C错误；D．重新回到轴时距点的距离为：因为半径相等，相等，则重新回到轴时距点的距离相等，故D正确；故选BD。8、AD【解析】AC.ab棒切割磁感线时产生沿abdca方向，大小为E=BLv1的感应电动势，则感应电流大小为，对ab棒匀速运动时：解得，选项A正确，C错误；BD.cd棒向下匀速运动时，在竖直方向受到的摩擦力和重力相平衡，有f=μBIL=mg，联立以上各式解得，，故D正确，B错误.9、BC【解析】在变阻器R的滑片向上滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律分析干路电流和路端电压如何变化，由欧姆定律分析并联部分电压的变化，从而分析电容的电量如何变化，根据功率的公式分析功率的变化【详解】在变阻器R的滑片向上滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律，可知干路电流I变大，根据P=EI，可知电源的功率变大，根据，可知电源内部消耗的功率变大，故A错误，C正确；因干路电流I变大，则路端电压U变小，而电压变大，而，则并联部分的电压变小，即电容器两端的电压变小，根据Q=CU，可知电容器储存的电荷量变小，故B正确；因不知道R与的大小关系，无法判断电阻R消耗的电功率变化情况，故D错误；故选BC【点睛】本题为闭合电路欧姆定律中的含容电路，要注意明确与电容器串联的电阻在电路稳定时，可以将其作为导线处理10、AC【解析】AB．静止时，对AB球整体进行受力分析，则有：T=2mg+3mg+Eq=5mg+Eq故A正确，B错误；CD．假设B球也不带电，则剪断OA线瞬间，A、B、C三个小球一起以加速度g自由下落，互相相对静止，AB、BC间拉力为0.若B球带负电，则相当于在上述状态下给B球瞬间施加一个竖直下下的电场力qE，电场力qE对A、B球整体产生一个竖直向下的加速度，此时A、B球的加速度为aA=g+（显然大于g），C球以加速度g保持自由下落，以A球为研究对象可得A、B球间细线的拉力为T，由牛顿第二定律，则有T+mg=maA解得T=qE故C正确，D错误故选AC。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、①.50.15②.4.697(±2)③.700Ω④.【解析】游标卡尺是20分度的卡尺，其分度值为，则图示读数为：螺旋测微器的固定刻度为，可动刻度为，所以最终读数为表盘的读数为7，所以导电玻璃的电阻约为根据电阻定律可得：，圆柱体导体材料的横截面积：，根据欧姆定律可得：，联立可得金属电阻率：12、(1).50.20(2).5.695（5.694~5.698）【解析】[1]游标卡尺的精度：，读数为：