河南省鹤壁市淇滨区鹤壁高中2027届物理高二上期末学业质量监测模拟试题含解析

河南省鹤壁市淇滨区鹤壁高中2027届物理高二上期末学业质量监测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、矩形线圈，长=20cm，宽=10cm，匝数=200，线圈回路总电阻R=5Ω。整个线圈平面内均有垂直于线圈平面的匀强磁场穿过。若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示，则（）A.线圈回路中感应电动势随时间增大B.线圈回路中产生的感应电流为0.2AC.当t=0.3时，线圈的边所受的安培力大小为0.016ND.在1min内线圈回路产生的焦耳热为48J2、产生感应电流的条件，以下说法中正确的是（）A.闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流B.闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流C.穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，闭合电路中一定不会产生感应电流D.穿过闭合电路的磁通量发生了变化，闭合电路中一定会有感应电流3、如图所示,图线1表示的导体的电阻为,图线2表示的导体的电阻为,则下列说法正确的是A.B.把拉长到原来的3倍长后电阻等于C.将与并联后接于电源上，则电流比D将与串联后接于电源上，则功率之比4、如图所示，运动员挥拍将质量为m的网球击出，如果网球被拍子击打前、后瞬间速度的大小分别为v1、v2，v1与v2方向相反，且v2＞v1．重力影响可忽略，则此过程中拍子对网球作用力的冲量为（）A.大小为m(v2＋v1)，方向与v1方向相同B.大小为m(v2－v1)，方向与v1方向相同C.大小为m(v2－v1)，方向与v2方向相同D.大小为m(v2＋v1)，方向与v2方向相同5、电荷量为3e的正离子，自匀强磁场a点如图射出，当它运动到b点时，打中并吸收了原处于静止状态的一个电子，若忽略电子质量，则接下来离子的运动轨迹是()A. B.C. D.6、如图所示，正电荷Q均匀分布在半径为r的金属球面上，沿x轴上各点的电场强度大小和电势分别用E和ϕ表示．选取无穷远处电势为零，下列关于x轴上各点电场强度的大小E或电势ϕ随位置x的变化关系图，正确的是（）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、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a到b B.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8、如图是质谱仪工作原理的示意图。带电粒子a、b从容器中的A点飘出(在A点初速度为零)，经电压U加速后，从x轴坐标原点处进入磁场方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，最后分别打在感光板S上，坐标分别为x1、x2。图中半圆形虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则（）A.a、b均为负电荷B.b进入磁场的速度一定大于a进入磁场的速度C.若a、b电荷量相等，则它们的质量之比ma﹕mb=x1﹕x2D.若a、b质量相等，则它们的电荷量之比qa﹕qb=x22﹕x129、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示．这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是A.回旋加速器交流电的周期等于带电粒子圆周运动周期的一半B.利用回旋加速器加速带电粒子，要提高加速粒子的最终能量，应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径RC.回旋加速器的加速电压越大，带电粒子获得的最大动能越大D.粒子每次经过D型盒狭缝时，电场力对粒子做功一样多10、如图所示，两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为B。一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度，轨道与金属杆电阻不计，则（）A.如果B增大，将变大B.如果α变大，将变大C.如果R变大，将变大D.如果m变小，将变大三、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）某同学准备在实验室利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。为了尽量减小实验误差。(1)该同学应该选择的实验电路是______（选填“甲”或“乙”）。(2)在实验过程中该同学利用所选电路测得多组电压和电流值，并得到了如图所示的图线，由图可得出该电源电动势E=______V，内阻r=______Ω（结果保留两位小数）。12．（12分）某学生实验小组利用如图所示电路进行实验，使用的器材有：多用电表、电压表（量程5V，内阻十几kΩ）、滑动变阻器（最大阻值5kΩ）、导线若干（1）将多用电表档位调到电阻“×100Ω”挡，再将红表笔和黑表笔短接，进行____________；（2）将图中多用电表的红表笔和_______(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端；（3）若多用电表档位调到电阻“×100Ω”档测量，指针偏转角度过小，应换_________档（填“×10Ω”或“×1K”）（4）换档后重新进行（1）的步骤后，将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图甲所示，这时电压表的示数如图乙所示．多用电表的读数为____KΩ。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．由法拉第电磁感应定律，则有可知，由于线圈中磁感应强度的变化率为定值则回路中感应电动势为且恒定不变，故A错误；B．回路中感应电流的大小为故B错误；C．当t=0.3s时，磁感应强度B=0.2T，则安培力为故C错误；D．1min内线圈回路产生的焦耳热为故D正确。故选D。2、D【解析】A．位于磁场中的闭合线圈，只有磁通量发生变化时，才一定会产生感应电流。故A错误；B．当整个闭合电路在磁场中作切割磁感线运动时，闭合电路中磁通量却没有变化，则闭合电路中就没有感应电流。故B错误；C．穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，闭合电路中磁通量的变化率最大，故产生感应电流。故C错误；D．穿过闭合电路的磁通量发生了变化，则闭合电路中就有感应电流。故D正确。故选D。【点睛】感应电流产生条件细分有两点：一是电路要闭合；二是穿过电路的磁通量发生变化，即穿过闭合电路的磁感线的条数发生变化。3、D【解析】A．根据I-U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以R1：R2=1：3．故A错误B．把R1拉长到原来的3倍长后，横截面积减小为原来的，根据电阻定律公式，电阻增加为9倍，变为R2的3倍，故B错误；C．并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将R1与R2并联后接于电源上，电流比I1：I2=3：1．故C错误D．串联电路电流相等，所以将R1与R2串联后接于电源上，电流比I1：I2=1：1；又由于R1：R2=1：3．根据P=UI=I2R，功率之比为1：3，故D正确4、D【解析】设击打前球的速度方向为正，则击打后的速度为负，则前后的动量分别为mv1和-mv2；由动量定理可得：合外力的冲量I=-mv2-mv1=-m（v2+v1），即冲量的大小为m（v2+v1），负号表示冲量与正方向相反，即与v2方向相同；故选D5、D【解析】离了吸收一个电子后，离子带电荷量由+3e变为+2e，因为电子质量不计，故吸收电子后离子运动的速度保持不变．由洛伦兹力提供向心力qvB=m可得离子运动半径R=，因为离子吸收电子后带电荷量减小且离子速度不变，故离子做圆周运动轨道半径R增大，离子带电荷电性没有发生变化，故离子圆周运动方向没有发生变化，故ABC错误，D正确．故选D6、C【解析】该题中正电荷Q均匀分布在半径为r的金属球面上，金属球是一个等势体．从金属球到无穷远处的电势降低【详解】AB．金属球是一个等势体，等势体内部的场强处处为0，AB错误；CD．金属球是一个等势体，等势体内部的电势处处相等，C正确D错误。故选C。【点睛】该题考查带正电荷的金属球周围的场强分布与电势的特点，除了上述的方法，还可以使用积分法求它的场强和电势，属于简单题。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、AD【解析】由于磁场发生变化，利用法拉第电磁感应定律可求得感应电动势，从而求得电流，再根据通电导线在磁场中的受力，分析安培力大小，由于金属棒处于静止状态从而分析摩擦力大小。【详解】A．根据楞次定律，可知感应电流的磁场与原磁场方向相同，再根据右手定则得ab中的感应电流方向由a到b，A正确；B．根据感应电动势由于磁感应强度随时间均匀减小，因此感应电动势保持不变，回路中的电流保持不变，B错误；C．安培力的大小F=ILB由于电流不变而磁感应强度减小，因此安培力减小，C错误；D．由于金属棒始终处于静止状态，所受摩擦力与安培力等大反向，安培力逐渐减小，因此摩擦力逐渐减小，D正确。故选AD。8、ABD【解析】A．粒子在磁场中向右偏转，由左手定则可知，a、b均为负电荷，选项A正确；B．粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力可知因b的半径比a大，则b进入磁场的速度一定大于a进入磁场的速度，选项B正确；CD．由动能定理可知粒子经过加速电场后的速度为则若a、b电荷量相等，则故C错误；若a、b质量相等，则即选项D正确；故选ABD。9、BD【解析】回旋加速器靠电场加速和磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力，判断粒子的最大速度与什么因素有关．加速粒子时，交变电场的周期与粒子在磁场中运动的周期相等【详解】加速粒子时，交变电场的周期必须与粒子在磁场中运动的周期相等，这样才能使得每次经过D型盒的狭缝中时都能被电场加速，选项A错误；当粒子运转半径等于D型盒的半径时粒子速度最大，即，则，则要提高加速粒子的最终能量，应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R，带电粒子获得的最大动能与加速电压无关，选项B正确，C错误；粒子每次经过D型盒狭缝时，电场力对粒子做功均为qU，选项D正确；故选BD.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，以及知道最大速度与什么因素有关10、BC【解析】金属杆受重力、支持力、安培力，开始时重力沿斜面的分力大于安培力，所以金属杆做加速运动。随着速度的增加，安培力在增大，所以金属杆加速度逐渐减小，当加速度减小到零，速度最大。当加速度为零时，速度最大。有得A．如果B增大，vm将变小，故A错误；B．如果α变大，vm将变大，故B正确；C．如果R变大，vm将变大，故C正确；D．如果m变小，vm将变小，故D错误。故选：BC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.甲②.1.50③.0.83【解析】(1)[1]根据闭合电路欧姆定律变形测量电源电动势和内阻时，需要测出多组对应的路端电压和干路电流，电压表和电流表内阻影响会造成实验误差。电源内阻较小，所以电流表分压影响较大，因此应选择甲电路。(2)[2]由图示电源图像结合上述公式可知，电源电动势为图像纵截距电源电动势为。[3]电源内阻为图像斜率大小内阻为。12、①.欧姆调零②.1③.×1K④.19.0KΩ【解析】由题中“某学生实验小组利用如图所示电路进行实验”可知，本题考查多用电表的使用，根据多用电表的使用要求可分析本题。【详解】(1)[1]每次用欧姆档，需要先将红表笔和黑表笔短接，再进行欧姆调零；(2)[2]红正黑负,电流从红表笔流入黑表笔流出,电流从电压表正接线柱流入,故红表笔接触1;(3)[3]若多用电表档位调到电阻“×100Ω”档测量，指针偏转角度过小，则说明档位