2027届西南大学附属中学物理高二上期末统考模拟试题含解析

2027年西南大学附属中学物理高二上期末统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、一轮船以一定的速度垂直河岸向对岸行驶，当河水流速均匀时，轮船所通过的路程、过河所用的时间与水流速度的正确关系是（）A.水速越小，路程和时间都不变B水速越大，路程越长，时间越长C.水速越大，路程越长，时间不变D.水速越小，路程越大，时间越短2、如图所示，在足够长的竖直线的右侧有方向垂直纸面向外且范围足够大的磁感应强度为B的匀强磁场区域，一带电粒子q从P点沿与竖直线成角θ＝45°方向，以大小为v的初速度垂直磁场方向射入磁场中，经时间t从Q点射出磁场．不计粒子重力，下列说法正确的是A.粒子射出磁场时与水平线的夹角为θB.带电粒子的比荷q/m=π/BtC.若PQ之间的距离等于L，则带电粒子在匀强磁场中的轨迹半径R＝LD.带电粒子q可能带正电荷3、如图所示，长直导线中有从A到B的电流，C为导线正下方的一点，则该电流在C处产生的磁场方向是（）A.向右 B.向左C.垂直纸面向外 D.垂直纸面向里4、在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，紧贴边缘内壁放一个圆环形电极，并把它们与电池的两极相连，然后在玻璃皿中放入导电液体，例如盐水．如果把玻璃皿放在磁场中，如图所示，通过所学的知识可知，当接通电源后从上向下看()A.液体将顺时针旋转B.液体将逆时针旋转C若仅调换N、S极位置，液体旋转方向不变D.若仅调换电源正、负极位置，液体旋转方向不变5、一带正电粒子仅在电场力作用下做直线运动，从A点经B、C运动到D点，其v－t图象如图所示，则下列说法中正确的是（）A.A处的电场强度小于B处的电场强度B.粒子在A处的电势能小于在B处的电势能C.C、D间各点电场强度和电势都为零DA、B两点的电势差等于C、B两点间的电势差6、关于下列物理史实与物理现象，说法正确的是（）A.光电效应现象由德国物理学家赫兹发现，爱因斯坦对其做出了正确的解释B.β衰变中产生的β射线实质上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的C.根据爱因斯坦的光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D.发生α衰变时，生成的新核与原来的原子核相比，核内质量数减少4，且常常伴有γ射线产生，γ射线是原子核衰变过程中的质量亏损即减少的质量二、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，一条形磁铁放在水平桌面上，在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时()A.磁铁对桌面的压力增大B.磁铁对桌面的压力减小C.磁铁受到向右的摩擦力作用D.磁铁受到向左的摩擦力作用8、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源相连接的两个形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，重力不计，下列说法中正确的是（）A.增加交流电的电压 B.增大磁感应强度C.改变磁场方向 D.增大加速器的半径9、如图所示，带电量相等、质量不同的带电粒子a和b从带电平行板M的边缘沿平行于极板的方向以相同的初动能进入M、N两极板间的匀强电场中且最终都飞离电场，a恰好能从N板的右缘飞出，不计重力作用，则（）A.b粒子飞出电场时的位置一定与a相同B.b粒子飞出电场时的位置位于两板中点C.两粒子飞出电场时的动能一定相等D.两粒子飞出电场时的动能不一定相等10、如图所示，直线I、II分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是A.电源1与电源2的内阻之比是11∶7 B.电源1与电源2的电动势之比是1∶1C.在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2 D.在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2三、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）如图甲所示，某学习小组利用单摆测当地的重力加速度。在测量单摆周期时，某同学在摆球某次通过最低点时，按下停表开始计时，同时数“1”当摆球第二次通过最低点时数“2“，依此法往下数，当他数到“59”时，停表停止计时，读出这段时间t。则该单摆的周期为______。由于没有游标卡尺，无法测量小球的直径，于是小组同学改变摆线长L，分别测出对应的单摆周期T，作出图象如图乙所示，根据图象，小组同学得到了图线在横轴上的截距为a，图线的斜率为k，则小球的直径为______，当地的重力加速度为______。12．（12分）利用电流表和电压表测定一节干电池电动势和内电阻，要求尽量减小实验误差。（1）应该选择的实验电路是的________（选填“甲”或“乙”）；（2）某位同学利用正确的电路图做实验，分别记录了电流表和电压表的示数的多组数据，根据多组数据在坐标纸上标出的对应点，请在坐标纸上画出图线_____________________；（3）跟据实验得到的图象，求电池的电动势E=_______V，内电阻r=______Ω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、C【解析】轮船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，船当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短，最短时间决定于垂直于河岸的速度，轮船所通过的路程要看合速度【详解】运用运动分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，当轮船以一定的速度垂直河岸向对岸开行，即垂直河岸的速度不变，虽水速越大，但过河所用的时间不变；不过由平行四边形定则知这时轮船的合速度越大，因此轮船所通过的路程越长．同理，水速越小，过河时间也不变，但是路程越小，所以选项ABD错误，选项C正确．故选C【点睛】轮船过河问题属于运动的合成问题，要明确分运动的等时性、独立性，运用分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，分析过河位移时，要分析合速度2、A【解析】根据粒子在P点的速度方向及P、Q的位置关系得到粒子偏转方向，从而由左手定则得到电性；根据粒子做匀速圆周运动，由几何关系求得离开磁场时的速度方向，轨道半径及中心角，即可根据洛伦兹力做向心力得到周期，从而得到运动时间，进而反解出荷质比【详解】粒子在磁场中只受洛伦兹力作用，故粒子做匀速圆周运动，则根据几何关系可得粒子射出磁场时与竖直线的夹角θ=45o,所以与水平线的夹角为θ=45o，故A正确；根据粒子做匀速圆周运动，由粒子在P点上方离开磁场可得：粒子做逆时针圆周运动，那么，根据粒子只受洛伦兹力作用，由左手定则可得：粒子带负电，故D错误；粒子做匀速圆周运动，由粒子在P点的速度方向，根据几何关系可得：粒子转过的中心角为90°，若PQ之间的距离等于L，则带电粒子在匀强磁场中的轨迹半径，根据粒子转过的中心角可得：运动时间，所以，粒子比荷，故BC错误．所以A正确，BCD错误【点睛】粒子在磁场中做匀速圆周运动难点在于根据几何关系求得轨道半径、中心角等问题；其中尤其要注意匀速圆周运动的速度、径向的变化及各种三角关系3、D【解析】根据安培定则可知C点的磁场方向为垂直纸面向里，故D正确，ABC错误4、B【解析】AB．根据电势的高低可知电流由边缘流向中心，器皿所在处的磁场竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿逆时针方向，因此液体沿逆时针方向旋转，故A错误，B正确；CD．仅仅调换N、S极位置或仅仅调换电源的正负极位置，安培力方向肯定改变，故CD均错误5、D【解析】从图象可以看出，粒子做的是非匀变速直线运动，可得出受到的电场力不恒定，由带正电的粒子仅在电场力作用，有图线斜率代表加速度，有牛顿第二定律得知电场力的大小关系，从而得到电场强度德大小关系．由运动过程中，动能增加，势能减少，所以可判断出粒子在AB两点的电势能大小，有电场力做功的公式可得AB两点间的电势差与CB两点间的电势差的大小关系【详解】由运动的速度-时间图象可看出，带正电的粒子的加速度在A点时较大，由牛顿第二定律得知在A点的电场力大，故A点的电场强度一定大于B点的电场强度，故A错误；由A到B的过程中，速度变大了，说明是电场力做正功，电势能转化为动能，由功能关系可知，此过程中电势能减少，正电荷在A点是电势能大于在B时的电势能，所以粒子在A点的电势能高于B点的电势能，故B错误；从C到D，粒子速度一直不变，故电场力做功为零，可知CD间各点电场强度为零，但电势不一定为零，故C错误；A、C两点的速度相等，故粒子的动能相同，因此从A到B和从B到C电场力做功的绝对值相同，AB两点间的电势差等于CB两点间的电势差，故D正确．故选D【点睛】本题考查到了电场力做功的计算和电场力做功与电势能的关系，其关系为：电场力对电荷做正功时，电荷的电势能减少；电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加，电势能变化的数值等于电场力做功的数值．这常是判断电荷电势能如何变化的依据．还考查了对于匀变速直线运动的图象分析电荷在电场中移动时，电场力做的功与移动的路径无关，只取决于起止位置的电势差和电荷的电量，这一点与重力做功和高度差的关系相似.6、A【解析】A．光电效应现象由德国物理学家赫兹发现，爱因斯坦对其做出了正确的解释，符合客观事实，故A正确；B．β衰变中产生的β射线是电子，产生机理是原子的核内的质子转化为一个中子和电子，不是原子核外的电子挣脱束缚而形成的，故B错误；C．根据爱因斯坦的光电效应方程可知光电子的最大初动能与入射光的频率是一次函数关系不是正比关系，故C错误；D．发生α衰变时原子核内2个质子和2个中子作为一个整体被抛了出来，所以生成的新核与原来的原子核相比，核内质量数减少2，且常常伴有γ射线产生，故D错误。故选择A选项。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、BC【解析】根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向（切线方向），再根据左手定则判断安培力方向，如下左图图；根据牛顿第三定律，电流对磁体的作用力向左上方，如下右图根据平衡条件，可知通电后支持力变小，静摩擦力变大，故磁铁对桌面的压力变小；而静摩擦力向右．故B、C正确，A、D错误．故选BC【点睛】本题主要考查了磁场对电流的作用、安培力、共点力作用下的平衡等综合应用．属于中等难度的题目．本题关键先对电流分析，得到其受力方向，先判断电流所在位置的磁场方向，然后根据左手定则判断安培力方向；再结合牛顿第三定律和平衡条件分析磁体的受力情况8、BD【解析】根据解得则带电粒子射出时的动能为：，那么动能与磁感应强度的大小和D型盒的半径有关，增大磁感应强度B或半径R，均能增大带电粒子射出时的动能；A.增加交流电的电压，与结论不相符，选项A不符合题意；B.增大磁感应强度，与结论相符，选项B符合题意；C.改变磁场方向，与结论不相符，选项C不符合题意；D.增大加速器的半径，与结论相符，选项D符合题意；9、AC【解析】AB．粒子在偏转电场中做平抛运动穿过极板，极板长度为，分解位移：电场力提供加速度，极板间距为：解得偏转位移：，当时，动能满足：根据题意可知两粒子带电量相等，初动能相同，所以两粒子均满足上述方程，则b粒子飞出电场时的位置一定与a相同，故A正确，B错误；CD．粒子运动过程中只有电场力做功，根据动能定理：结合AB选项的分析可知，两粒子飞出电场时的动能一定相等，故C正确，D错误。故选AC10、ABC【解析】A．根据电源的路端电压随输出电流的变化的特性图线斜率的绝对值表示电源内阻可知，电源1与电源2的内阻之比是11∶7，选项A正确；B．根据电源的路端电压随输出电流的变化的特性图线在纵轴的截距表示电源电动势可知，电源1与电源2的电动势之比是1∶1，选项B正确；C．根据曲线交点表示工作点，交点的纵、横坐标的乘积表示电源输出功率，在这两种连接状态下，由可知，小灯泡消耗的功率之比是1∶2，选项C正确；D．根据曲线交点的纵、横坐标的比值表示小灯泡电阻，在这两种连接状态下，由可知，小灯泡的电阻之比是18∶25，选项D错误；故选ABC。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、①.②.2a③.【解析】（1）单摆完成一次全振动需要的时间是一个周期，单摆周期：（2）由单摆周期公式：，整理得：，图线的斜率：，横轴截距：，小球直径：，重力加速度：12、(1).甲(2).(3).150(4).1.00【解析】（1）[1]根据测量电源的电动势和内电阻时，需要测出多组对应的路端电压U和干路电流I，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，应采用图甲电路进行测量。（2）[2]根据数据点