新疆石河子高级中学2027届物理高二上期末学业质量监测模拟试题含解析

新疆石河子高级中学2027届物理高二上期末学业质量监测模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，光滑绝缘半球形碗固定在水平地面上，可视为质点的带电小球1、2的电荷分别为Q1、Q2，其中小球1固定在碗底A点，小球2可以自由运动，平衡时小球2位于碗内的B位置处，如图所示．现在改变小球2的带电量，把它放置在图中C位置时也恰好能平衡，已知AB弦是AC弦的两倍，则（）A.小球在C位置时的电量是B位置时电量的一半B.小球在C位置时的电量是B位置时电量的四分之一C.小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小D.小球2在B点对碗压力大小大于小球2在C点时对碗的压力大小2、如图所示的电场中两点A和B（实线为电场线，虚线为等势面）．关于A、B两点的场强E和电势φ，正确的是（）A=，= B.＞，＞C.＜，＜ D.＞，＜3、在1min内通过阻值为5Ω的导体横截面的电量为240C，那么加在该导体两端的电压是（）A.20V B.48VC.120V D.1200V4、如图所示，直角三角形的AB边长为L，∠C为30°，三角形所围区域内存在着方向垂直纸面向里的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q的带负电粒子(不计重力)从A点沿AB方向以速度v0射入磁场，要使粒子不从BC边穿出磁场，则下列说法正确的是A.磁感应强度的最小值为B=B.磁感应强度的最小值为B=C.粒子在磁场中运动的最长时间为t=D.粒子在磁场中运动的最长时间为t=5、如图所示，空间中有宽为d的平行边界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，MN、M′N′为磁场边界，MN左侧有一个电荷量为q的带正电粒子P，若P粒子以速度v0垂直MN进入磁场后，离开磁场时的速度方向与M′N′成θ=30°，不考虑粒子重力，则（）A.粒子P进入磁场后做匀速圆周运动，半径为2dB.粒子P进入磁场时的速度越大，在磁场中运动的时将越长C.粒子P以速度v0进入磁场后，在磁场运动过程中洛伦兹力的冲量为D.粒子P进入磁场的速度小于时，粒子P将从MN离开磁场6、如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻．线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直．设OO′下方磁场区域足够大，不计空气阻力影响，则下列图像不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律（）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、全球性“超导热”的兴起，使超导电磁船的制造成为可能，如图是超导电磁船的简化原理图，MN和CD是与电源相连的两个电极，MN与CD之间部分区域有垂直纸面向内的匀强磁场（磁场由超导线圈产生，其独立电路部分未画出），两电极间的海水会受到安培力的作用，船体就在海水的反作用力推动下向前驶动．下列说法正确的是（）A.该超导电磁船应用的是电磁感应原理B.要使船前进，图中MN应接直流电源的正极C.改变电极的正负或磁场方向，可控制船前进或倒退D.增大电极间的电流或磁感应强度，可增大船航行的速度8、喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微粒经带电室（未画出）带负电后，由静止开始从K孔进入电压为U0的加速电场，然后垂直于电场方向进入电压为U的偏转电场，最终打在屏上，屏距离偏转区域右端的水平距离为L，则A.减小U0的大小会使微粒在偏转区域中的运动时间增大B.减小U的大小会使微粒在偏转区域中的运动时间增大C.增大L的大小，微粒打在屏上的速度会增大D.保持U0、U不变，不同微粒会打在屏的同一位置9、如图所示，半径为R的光滑半圆弧绝缘轨道固定在竖直面内，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于轨道平面向里．一可视为质点、质量为m、电荷量为q(q>0)的小球由轨道左端A点无初速度滑下，轨道的两端等高，C点为轨道的最低点，小球始终与轨道接触，重力加速度为g，下列说法中正确的有（）A.小球能运动至轨道右端的最高点B.小球在最低点C点的速度大小为C.小球在C点的速度向右时，对轨道的压力大小为3mg-qBD.小球在C点的速度向左时，对轨道的压力大小为3mg-qB10、足够大的区域中有与水平面平行的匀强磁场,磁感应强度为B=0.5T。质量m=110-3kg，电荷量为q=－210-3C的带电油滴在磁场中沿垂直磁场方向作直线运动，如图所示。现在水平面上方突然加一竖直向下的匀强电场，电场强度为E=5N/C。关于带电油滴此后的运动，下列说法正确的是（g取10m/s2)（）A.粒子将作匀加速直线运动B.粒子运动的速度大小为10m/sC.粒子作半径为10m的圆周运动D.粒子运动的周期为三、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）（1）某同学用螺旋测微器测量一物体的直径，读出图中的示数为_____mm。（2）在测量电源电动势和内电阻的实验中，有电压表V（量程为3V，内阻约3kΩ）；电流表A（量程为0.6A，内阻约为0.70Ω）；滑动变阻器R（10Ω，2A）。为了更准确地测出电源电动势和内阻设计了如图所示的电路图。①在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U－I图线，由图可得该电源电动势E=____V，内阻r=______Ω。（结果保留两位有效数字）②一位同学对以上实验进行了误差分析，其中正确的是______。A.实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用B.实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用C.实验测出的电动势小于真实值D.实验测出的内阻大于真实值12．（12分）某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻，已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约为2Ω，电压表V（0-3V，内阻约3kΩ、电流表A（0-0.6A，内阻约10Ω、滑动变阻器有R1（10Ω，2A）和R2（100Ω，0.2A）各一只（1）实验中滑动变阻器应选用_______（填“R1”或“R2”）（2）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图乙所示的U-I图线，由图可较准确得求出的电源电动势E=____V，内阻r=______Ω结果均保留3位有效数字）（3）该实验测量的电动势比真实值______（填“偏大”或“偏小”）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】AB．对小球2受力分析，如图所示，小球2受重力、支持力、库仑力，其中F1为库仑力F和重力mg的合力，根据三力平衡原理可知，F1=FN．由图可知，△OAB∽△BFF1设半球形碗的半径为R，AB之间的距离为L，根据三角形相似可知，即所以FN=mg①②当小球2处于C位置时，AC距离为，故，根据库仑定律有：所以，即小球在C位置时的电量是B位置时电量的八分之一，故AB均错误；CD．由上面的①式可知FN=mg，即小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小，故C正确，D错误。故选C。2、B【解析】根据电场线越密的地方电场强度越大，所以A点的场强大于B点的场强，根据沿着电场线电势逐渐降低，所以A点的电势高于B点的电势，故B正确，ACD错误3、A【解析】导体的电流为，故导体两端的电压为，A正确4、C【解析】粒子在磁场中做圆周运动，根据题意作出粒子临界运动轨迹，求出粒子临界轨道半径，应用牛顿第二定律求出磁感应强度的最小值；根据粒子在磁场中转过的最大圆心角求出粒子在磁场中运动的最长时间.【详解】A、B、粒子恰好不从BC射出时运动轨迹如图所示：图中四边形ABDO是正方形，故圆周的半径为：r=L，粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律得：，解得：，粒子不从BC边射出：，故A、B错误；C、D、粒子从AC边射出磁场时在磁场中转过的圆心角最大为：120°，粒子在磁场中运动时间最长，粒子在磁场中的最长运动时间：，故C正确，D错误；故选C.【点睛】本题考查了带电粒子在磁场中的运动，粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据题意分析清楚粒子运动过程、作出粒子运动轨迹是解题的前提，应用牛顿第二定律与周期公式可以解题.5、D【解析】A．粒子运动轨迹如图所示由几何关系可得解得故A错误；B．由洛伦兹力提供向心力得得所以速度越大，半径越大，粒子的偏转角越小，由公式可知，粒子在磁场中的运动时间越小，故B错误；C．粒子P以速度v0进入磁场，离开磁场时速度偏转60°，则进入磁场时的速度与离开磁场时的速度和速度变化量组成等边三角形，则速度变化量为冲量为故C错误；D．粒子从MN边射出的临界状态为轨迹与右边界相切，此时半径为d，则有得且即所以当速度为时，粒子P将从MN离开磁场，故D正确；故选D。6、A【解析】线框先做自由落体运动，ab边进入磁场做减速运动，加速度应该是逐渐减小，而A图象中的加速度逐渐增大．故A错误．线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后做减速运动，因为重力小于安培力，当加速度减小到零做匀速直线运动，cd边进入磁场做匀加速直线运动，加速度为g．故B正确．线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后因为重力大于安培力，做加速度减小的加速运动，cd边离开磁场做匀加速直线运动，加速度为g，故C正确．线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后因为重力等于安培力，做匀速直线运动，cd边离开【点睛】解决本题的关键能够根据物体的受力判断物体的运动，即比较安培力与重力的大小关系，结合安培力公式、切割产生的感应电动势公式进行分析二、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】利用左手定则判断出海水受到的安培力，根据牛顿第三定律即可判断出船体的受力，即可判断运动方向，当改变超导线圈的电流时，会改变磁场的方向，受力都会发生改变，根据作用力反作用力可知推力发生变化，使得速度变化【详解】A、该超导电磁船应用的是安培力和作用力反作用力的原理，故A错误；B、当MN接直流电源的负极时，海水中电流方向由CD指向MN，是海水受到的安培力向左，根据牛顿第三定律可知，船体受到向右的作用力，故使船体向前运动，故B错误；C、改变超导线圈中中电流的方向，会改变磁场的方向，从而改变海水的受力方向，从而改变船体的受力方向，故能控制船体的前进或后退，故C正确；D、控制超导线圈中的电流大小和电极间的电流大小，根据安培力的计算公式F＝BIL可知安培力就会发生变化，这样使得对船的推力发生变化，就可以控制船只航行的速度大小，故D正确【点睛】本题的解题关键是掌握左手定则和牛顿第三定律，并能正确运用，注意与右手定则的区别8、AD【解析】A.设微粒质量为m，电量为q，偏转电场极板长为L，极板间距离为d，微粒经加速电场加速后速度为v0，则得：微粒在偏转区域中的运动时间：减小U0的大小会使微粒在偏转区域中的运动时间增大，故A正确；B.由A选项分析可知，改变U的大小不会改变微粒在偏转区域中的运动时间，故B错误；C.微粒离开偏转电场后，做匀速直线运动，所以增大L的大小，微粒打在屏上的速度不变，故C错误；D.经过偏转电场，微粒垂直极板方向的偏转量为：联立解得：故D正确。故选：AD9、AC【解析】A．小球在光滑半圆弧上运动过程中，只有重力做功，洛伦兹力和支持力都不做功，机械能守恒，故小球能运动至轨道右端的最高点，A错误；B．A到C的过程中由机械能守恒得：解得C点的速度为：，B正确；C．小球在C点的速度向右时，由左手定则可知洛伦兹力向上，根据合力提供向心力有：解得：由牛顿第三定律可知小球在C点对轨道的压力大小为，C正确；D．小球在C点的速度向左时，由左手定则可知洛伦兹力向下，根据合力提供向心力有：解得：由牛顿第三定律可知小球在C点对轨道的压力大小为，D错误。故选AC。10、BCD【解析】AB．粒子受到的电场力大小为，方向竖直向上，其大小和重力等大，故当加上电场后，粒子所受到的电场力和重力相互平衡，合力等于洛伦兹力，即在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，在加电场之前，有：，解得，A错误B正确；C．根据公式可知粒子运动半径为：，C正确；D．根据公式可知粒子运动周期为：，D正确。故选BCD。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、①.9.202（9.201~9.204）②.1.5③.1.0④.AC【解析】（1）[1]螺旋测微器的转动刻度共50格长0.5mm，故精确度为0.01mm，格数估读到0.1格，则物体的直径为d=9mm+20.2×0.01mm=9.202mm(9.201-9.204)（2）①[2]根据闭合电路的欧姆定律可知，则图像的纵截距表示电源的电动势，可得：E=1.5V[3]图像的斜率为内阻：②[4]AB．电流表的内接法产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用，故A正确，B错误；CD．可以把电源与电压表看做一等效电源，则电动势测量值等于外电路断开时“等效电源”两极间的电压，由于电压表不是理想电表，所以有电流通过“电源”，因而路端电压要小于电动势，所以电动势测量值小于真实值即偏小；同理，此电路测得的内电阻是“等效电源”的内阻，即电压表与电池内阻的并联电阻，所以测得的内阻也小于真实值，故C正确，D错误。故选AC。12、①.R1②.1.45③.1.80④.偏小【解析】（1）[1]．干电池的电动势约为1.5V，内阻约为2Ω，则电流测量值的最大值为为0.75A，而滑动变阻器R2的额定电流为0.1A，因此滑动变阻器应选R1；（2）[2][3]．由图丙所示U-I图象可以知道，图象与纵轴交点坐标值为1.45，则电源电动势E=1.45V，