福建省三明市第二中学2027届物理高二上期末统考模拟试题含解析

福建省三明市第二中学2027届物理高二上期末统考模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4:1；电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中R′为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），R为定值电阻．下列说法正确的是A.原线圈两端电压的瞬时值表达式为VB.变压器原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为1:4C.R′处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V2的示数变大，D.电压表V2的示数为9V2、如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P和Q是它们的交点，四点处的电势分别为、、和．一带正电的粒子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等．则A.若带正电的粒子由M点运动到Q点，电场力做正功B.若带正电的粒子由P点运动到Q点，电场力做负功C.直线c位于某一等势面内，D.直线a位于某一等势面内，3、下列表述正确的是A.一小段通电直导线在某处不受磁场的作用力，则该处的磁感应强度一定为零B.在磁场中，磁感应强度B与F成正比，与L成反比C.和对所有的电场均成立D.只对匀强电场成立4、下图中表示磁场B、正电荷运动速度v和磁场对电荷作用力F的方向相互关系图，且B、F、v垂直，这四个图中画得正确的是（）A. B.C. D.5、电场强度的单位是（）A.N/C B.V/CC.J/C D.T/C6、我们研究电场的时候，常常引入试探电荷，下列物理量中，哪个与试探电荷无关（）A.电场强度B.电势能C.静电力对试探电荷所做的功D.试探电荷仅受电场力作用时产生的加速度二、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、科学家研究发现：因太阳风的带电粒子吸附作用，土星环正在消失．这是因为土星环中的带电的冰质颗粒，在土星引力和磁场的作用下坠入土星．假设土星的自转方向以及周围的磁场分布与地球相似，土星环中的所有冰质颗粒在土星赤道上空自西向东公转，除带电冰质颗粒外，剩余土星环中的颗粒轨道半径不变，则可以推断（）A.若土星磁场是因土星带电而形成，则土星带负电B.土星环中带电冰质颗粒受到的洛伦兹力沿轨道半径远离土星球心C.太阳风中的带正电粒子是冰质颗粒主要吸附的粒子D.因土星吸附了带电冰质颗粒，质量变大，在轨运行的土星环的运动周期将变小8、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9、图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知等势面b的电势为6V．一电子经过a时的动能为10eV，从a到d过程中克服电场力所做的功为6eV．不计重力，下列说法正确的是（）A.该电子经过平面c时，其电势能为4eVB.该电子可能会到达平面fC.平面f上的电势为零D.该电子经过平面b时的动能是经过d时的2倍10、如图所示，一圆柱形筒内存在匀强磁场，该筒横截面的半径为R，磁场方向垂直于横截面向里，图中直径MN的两端分别开有小孔，在该截面内，有质量为m、电荷量为q的带负电的粒子从M端的小孔射入筒内，射入时的速度方向与MN成角。当圆筒绕其中心轴以角速度顺时针转动角时，该粒子恰好飞出圆筒．不计粒子重力，粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则下列说法正确的是A.筒内磁场的磁感应强度大小为B.筒内磁场的磁感应强度大小为C.粒子飞入的速度大小为D.粒子飞入的速度大小为R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）在测量一节干电池的电动势和内电阻的实验中，实验电路图如图所示(1)实验过程中，电流表应选______滑动变阻器应选_______(请填写选项前对应的字母)A．电流表A1(量程0.6A，内阻约0.8Ω)B．电流表A2(量程3A，内阻约0.5Ω)C．滑动变阻器R1(0～10Ω)D．滑动变阻器R2(0～2000Ω)(2)根据图示的电路，电流表测量值_______真实值(选填“大于”或“小于”)(3)若测量是新干电池，其内电阻比较小．在较大范围内调节滑动变阻器，电压表读数变化________(选填“明显”或“不明显”)(4)闭合开关，调节滑动变阻器，读取电压表和电流表的示数．用同样方法测量多组数据，将实验测得的数据标在如图所示的坐标图中，请作出U­I图线_____，由此求得待测电池的电动势E=_____V，内电阻r=______Ω（结果均保留两位有效数字）．所得内阻的测量值与真实值相比________（填“偏大”、“偏小”或“相等”）12．（12分）如图甲所示为“测量小车与水平桌面之间的动摩擦因数”的实验装置，带滑轮的长木板水平固定，跨过小车上的光滑定滑轮的两根细线均处于水平(1)某个实验小组在实验中得到一纸带如图乙，A、B、C、D、E为5个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出．已知打点计时器的工作频率为50Hz，根据纸带数据，可求出小车的速度a=________m/s2(结果保留2位有效数字)．该小组想针对小车列牛顿第二定律方程求出动摩擦因数，则还需要测定_____________（写出物理量名称及对应的字母）．若读出拉力传感器的示数为F，则小车与水平桌面间的动摩擦因数μ=_________（用a、F、当地重力加速度g和上述测定的物理量表示,忽略其他阻力作用）.（2）另一实验小组分析了上述装置特点，觉得不分析纸带，再测出砂和砂桶的质量也能利用牛顿第二定律求出该动摩擦因数，这种求法的表达式是μ=__________（用a、F、、当地重力加速度g和上述（1）中测定的物理量表示，忽略其他阻力作用）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】原线圈接的图乙所示的正弦交流电，由图知最大电压36v，周期0.02S，故角速度是ω=100π，u=36sin100πt（V），A错误．理想变压器的输入、输出功率之比应为1：1，B错误;R1温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，但不会影响输入和输出电压值，C错误；由图知最大电压36v，有效值为36V，电压与匝数成正比，所以副线圈两端电压有效值即电压表V2的示数为9V，D正确。2、C【解析】CD、据题可知，带正电的粒子由M点分别到N点和P点的过程中，电场力做负功相等，则电势能增加相等，电势增加，则N、P两点的电势相等，d位于同一等势面内，根据匀强电场等势面分布情况知，直线a不是同一等势面，直线c位于某一等势面内，且，故D错误，C正确A、由上分析知，直线c位于某一等势面内，M、Q的电势相等，若带正电的粒子由M点运动到Q点电场力不做功，故A错误；B、带正电的粒子由P点运动到Q点与带正电的粒子由P点运动到M点电场力做功相等，所以电场力做正功，故B错误；故选C【点睛】匀强电场和点电荷的电场以及等量同种点电荷和等量异种点电荷的电场线及等势面分布情况要熟记3、D【解析】根据公式，一小段通电直导线在某处不受磁场力，该处磁感应强度B不一定为零，可能是为零，故A错误；磁感应强度是采用比值法定义的，B大小与F、IL无关，B由磁场本身决定，故B错误；只使用与点电荷形成的电场，故C错误；为匀强电场中得出的场强与电势差的关系式，只适用于匀强电场，故D正确．所以D正确，ABC错误4、D【解析】根据左手定则，正电荷向右运动时，受到的洛伦兹力的方向向下，故A错误；根据左手定则，正电荷在向外的磁场中向上运动时，受到的洛伦兹力的方向向右，故B错误；根据左手定则，正电荷在向上的磁场中向里运动时，受到的洛伦兹力的方向向右，故C错误；根据左手定则，正电荷在向右的磁场中向下运动时，受到的洛伦兹力的方向向外，故D正确．【点睛】根据左手定则知，大拇指所指的方向为洛伦兹力的方向，与四指方向（即粒子的速度方向）垂直，与磁场方向垂直．5、A【解析】根据电场强度定义式：，F单位是N，q的单位是C，则电场强度的单位可为N/C，故A正确，BCD错误6、A【解析】A．电场强度只和电场本身的性质有关，与试探电荷无关，符合题意，A正确；B．电荷的电势能，与试探电荷有关，不合符题意，B错误；C．静电力对试探电荷所做的功，与试探电荷有关，不合符题意，C错误；D．试探电荷仅受电场力作用时产生的加速度，与试探电荷有关，不合符题意，D错误。故选A。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】A项：由土星磁场与地磁场相似，土星磁场的北极为地理南极，土星磁场的南极为地理北极，由土星转动形成环形电流，根据右手螺旋定则可知，土星带负电，故A正确；B项：由于电冰质颗粒坠入土星，洛伦兹力方向与速度方向垂直，所以土星环中带电冰质颗粒受到的洛伦兹力不会沿轨道半径远离土星球心，故B错误；C项：由于冰质颗粒在土星赤道上空自西向东公转，且土星带负电，所以冰质颗粒应带正电，所以太阳风中带负电粒子是冰质颗粒主要吸附的粒子，故C错误；D项：由公式，由于半径不变，质量变大，所以周期变小，故D错误故应选：AD8、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9、BCD【解析】根据只有电场力做功，动能与电势能之和不变，当电场力做负功时，动能转化为电势能，在电势为零处，电势能为零，从而即可一一求解【详解】虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等一组等势面，一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV，动能减小了6eV，电势能增加了6eV，因此等势面间的电势差为2V，因平面b上的电势为6V，由于电子的电势能增加，等势面由a到f是降低的，因此平面f上的电势为零，故C正确；c等势面的电势为4V，则该电子经过平面c时，其电势能为-4eV，选项A错误；由上分析可知，电子在a等势面的电势能为-8eV，动能为10eV，则总能量为2eV，则若电子能到达f平面，则动能应为2eV，选项B正确；在平面b上电势为6V，则电子的电势能为-6eV，则动能为8eV，在平面d上电势为2V，则电子的电势能为-2eV，则动能为4eV；即该电子经过平面b时的动能是经过d时的2倍，故D正确；故选BCD【点睛】考查电场力做功与电势能变化的关系，掌握电势能与动能之和不变，理解电势为零处的电势能为零是解题的关键10、BC【解析】AB．根据题意，粒子运动的时间为带负电的粒子的轨迹图像如图所示根据几何关系可知粒子运动的圆心角为粒子在磁场运动的时间，根据牛顿第二定律圆周运动公式解得联立解得故B正确，A错误；CD．根据几何关系可知粒子的半径为R，根据牛顿第二定律解得半径为结合B的大小得到故C正确，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.A②.C③.小于④.不明显⑤.⑥.1.5⑦.1.9⑧.偏小【解析】本题考查测量电源电动势和内阻的实验【详解】(1)因为一般干电池电动势为1.5V，结合电路中的电阻情况得知电路中的电流比较小，所以应该选量程为0.6A的电流表更合适，故电流表选A；因为是限流式电路，滑动变阻器应该选择总阻值和电源内阻更接近的，故滑动变阻器应该选择C；(2)此电路图采用的是电流表相对电源的外接法，因为电压表存在分流作用，故而电流表的测量值实际并不是主路电路，主路电流应该等于电流表的示数与流经电压表的电流之和，故电流表测量值应小于真实值；(3)若电源比较新，内阻较小，则内电压的变化也比较小，故路端电压变化不明显，即电压表示数变化不明显；(4)将方格纸上的个点连成如图所示的直线，由图线可得，该图线与纵轴的焦点表示电源的电动势，该图线的斜率的绝对值表示电源的内阻，即E=1.5V，r=1.9Ω，因使用该种方法测量得出的，即测量值相比于真实值偏小12、①.0