2027届全国百强名校领军考试物理高二第一学期期末经典模拟试题含解析

2027届全国百强名校领军考试物理高二第一学期期末经典模拟试题考生须知：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，直角三角形ABC中存在一垂直纸面向里的匀强磁场，比荷相同的两带电粒子沿AB方向从A点射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，不计粒子重力。下列说法正确的是（）A.从P点射出的粒子速度大B.从Q点射出的粒子在磁场中运动的周期大C.从Q点射出的粒子在磁场中运动的时间长D.两粒子在磁场中运动的时间一样长2、如图，在正点电荷Q形成电场中，在某点M放入一电荷量为q的正点电荷P，P受到的库仑力为F，下列表述正确的是()A.P、Q之间相互吸引B.若将P移走，则M点的电场强度为零C.若将P移近Q，则P所受库仑力减小D.若将P的电荷量增大为2q，则P所受库仑力增大为2F3、物体做平抛运动，在水平方向上通过的最大距离取决于（）A.物体的下落高度B.物体的下落高度和初速度C.物体的初速度D.物体受到的重力和初速度4、如图所示，导线ab和cd互相平行，则下列四种情况下导线cd中无电流的是()A.开关S闭合或断开的瞬间B.开关S是闭合的，但滑动触头向左滑C.开关S是闭合的，但滑动触头向右滑D.开关S始终闭合，不滑动触头5、如图所示为电流天平，可用来测量匀强磁场的磁感应强度。天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，线圈匝数为N，水平边长为L，线圈的下部处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面。当线圈中通有电流I(方向如图)时，在天平左、右两边加上质量分别为m1、m2的砝码，天平平衡。当电流反向（大小不变）时，左边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡。由此可知（）A.磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为B.磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为C.磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为D.磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为6、一个电流表的满偏电流Ig=1mA，内阻为300Ω，要把它改装成一个量程为15V的电压表，则应在电流表上（）A.串联一个14700Ω的电阻B.并联一个14700Ω的电阻C.串联一个15000Ω的电阻D.并联一个15000Ω的电阻二、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，水平放置的平行板电容器上极板带正电，从上极板的左端A点紧贴上极板以水平初速度v0向右射入一个带正电的粒子，粒子重力不计．当它的水平分速度与竖直分速度的大小之比为1︰2时，恰好从下极板的右端B点射出．设极板长为L，板间距为d，则A.d=LB.d=2LC.若粒子初速度为2v0，则粒子从电容器中飞出时距上极板D.若粒子初速度为2v0，则粒子从电容器中飞出时距上极板8、在如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，电源内阻不能忽略．闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下调节，则下列叙述正确的是（）A.灯L1变亮，电压表的示数增大B.灯L2变暗，电流表的示数增大C.电源的效率增大，电容器C所带电荷量减小D.电源的效率减小，电容器C所带电荷量减小9、如图所示，半径为R的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，半圆的左边垂直x轴放置一粒子发射装置，在－R≤y≤R的区间内各处均沿x轴正方向同时发射出一个带正电粒子，粒子质量均为m、电荷量均为q、初速度均为v，重力忽略不计，所有粒子均能到达y轴，其中最后到达y轴的粒子比最先到达y轴的粒子晚Δt时间，则()A.粒子到达y轴的位置一定各不相同B.磁场区域半径R应满足R≤C.从x轴入射的粒子最先到达y轴D.Δt＝－，其中角度θ的弧度值满足sinθ＝10、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无初速度滑下，当小球滑至轨道最低点C时，给小球再施加一始终水平向右的外力F，使小球能保持不变的速率滑过轨道右侧的D点，若小球始终与轨道接触，重力加速度为g，则下列判断正确的是A.小球在C点受到的洛伦兹力大小为B.小球在C点对轨道的压力大小为3mg+C.小球从C到D的过程中，外力F的大小保持不变D.小球从C到D的过程中，外力F的功率逐渐增大三、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）在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A.干电池E(电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0Ω)B.电流表Al(满偏电流2mA、内阻RA1=20Ω)C.电流表A2(0～0.6A、内阻约0.1Ω)D.滑动变阻器R1(0～10Ω、2A)E.滑动变阻器R2(0～100Ω、lA)F．定值电阻R3=980ΩG．开关S、导线若干(1)为了方便且能较精确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是_____(填“R1”或“R2”)(2)四位同学分别设计了甲、乙、丙、丁四个实验电路图，其中最合理的是________(3)四位同学讨论后，根据最合理的实验方案正确操作，利用测出的数据绘出了右图所示的图线(I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数)．由图线可求得被测电池的电动势E=______V(结果保留三位有效数字)；内电阻r=_____Ω(结果保留两位有效数字)12．（12分）在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表(视为理想电压表)的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路。（1）实验时，应先将电阻箱的电阻调到________。(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)（2）改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0=10Ω的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是________。(选填“1”或“2”)（3）根据实验数据描点，绘出的图像是一条直线。若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势为E=___________，内阻r=__________。（用k、b和R0表示）方案编号电阻箱的阻值R/Ω1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0四、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）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15．（12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

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】BCD．两带电粒子在磁场中运动轨迹如图所示，圆心分别为O1、O2，弦AP、AQ的中垂线交AC于M点和N点，由于∠AO1M＝∠AO2N，所以∠MO1P＝∠NO2Q，即两粒子轨迹所对的圆心角相等，又相同，所以两粒子在磁场中运动时间一样长，选项D正确，BC错误；A．由图看出，从Q点射出的粒子半径大，根据可得则从Q点射出的粒子速度大，选项A错误。故选D。2、D【解析】正点电荷P、Q带同种电荷，相互排斥，A错误；电场中的场强与放入电场中的电荷无关，也与是否放入电荷无关，B错误；根据库仑定律：，若将P移近Q，则P所受库仑力增大，若将P的电荷量增大为2q，则P所受库仑力增大为2F，C错误，D正确．故选D3、B【解析】物体在做平抛运动，在竖直方向有：，得，在水平方向，可知最大距离取决于物体的下落高度和初速度，B正确，ACD错误，选B【点睛】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移4、D【解析】开关S闭合或断开的瞬间，下方回路中的电流发生变化，ab中产生的磁场随之变化，穿过上面回路的磁通量变化，所以导线cd中有感应电流，故A错误；开关S闭合，滑动触头向左滑动时，接入电路的电阻增大，回路中的电流减小，则ab产生的磁场减弱，则穿过上面回路的磁通量减小，将产生感应电流，故B错误；开关S闭合，滑动触头向右滑动时，接入电路的电阻减小，回路中的电流增大，则ab产生的磁场增强，则穿过上面回路的磁通量增大，将产生感应电流，故C错误；开关S始终是闭合的，不滑动触头，回路中电流不变，ab产生的磁场不变，穿过上面回路的磁通量不变，将无感应电流产生，故D正确．所以D正确，ABC错误5、D【解析】若磁感应强度的方向垂直纸面向里，开始线圈所受安培力的方向向向下，电流方向相反，则安培力方向反向，变为竖直向上，相当于右边少了两倍的安培力大小，所以右边应加砝码；若磁感应强度的方向垂直纸面向外，开始线圈所受安培力的方向向向上，电流方向相反，则安培力方向反向，变为竖直向下，相当于右边多了两倍的安培力大小，需要在左边加砝码；有解得故选D。6、A【解析】根据电路串联分压和并联分流的特点，电流表改装成大量程的电压表需要串联一个大电阻分担多的电压；结合部分电路的欧姆定律可知，代入数据得，故选A【点睛】电流表串联电阻起分压作用为电压表，电压表串联电阻为总电阻减去电流表的内阻．总电阻=量程除以满偏电流，串联电阻为二、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】带正电粒子在匀强电场中做类平抛运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，带电粒子在水平方向做匀速直线运动，水平速度恒为v0，当粒子恰好从下端点B射出，它的水平速度与竖直速度的大小之比为1：2，故竖直分速度为2v0，竖直方向的平均速度为v0，再根据运动的等时性，可得d与L的关系【详解】带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，水平方向上做匀速直线运动，速度恒为v0，竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动；当粒子恰好从下端点B射出时，它的水平速度与竖直速度的大小之比为1：2，故竖直方向的末速度为2v0，由匀变速直线的运动规律可知：竖直方向的平均速度为v0，水平分运动和竖直分运动的运动时间相同，设为t，故，故B错误，A正确．若粒子初速度为2v0，则粒子飞出电场时时间变为原来的一半，根据可知，从电容器中飞出时距上极板的距离变为原来的1/4，即d/4，选项C错误，D正确；故选AD8、BD【解析】将滑动变阻器的滑片P向下调节，变阻器接入电路的电阻减小，R与灯L2并联的电阻减小，外电路总电阻减小，根据欧姆定律分析干路电流和路端电压的变化．电压表的示数等于路端电压．判断灯L1亮度的变化．根据路端电压与灯L1电压的变化，分析并联部分电压的变化，判断灯L2亮度的变化．根据干路电流与灯L2电流的变化，分析电流表读数的变化．根据电容器电压的变化，即可判断其电量的变化【详解】将滑动变阻器的滑片P向下调节，变阻器接入电路的电阻减小，R与灯L2并联的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知，干路电流I增大，路端电压U减小，则电压表示数减小，灯L1变亮；R与灯L2并联电路的电压U并=U-U1，U减小，U1增大，则U并减小，灯L2变暗．流过电流表的电流IA=I-I2，I增大，I2减小，IA增大，电流表的示数增大，故A错误，B正确；R与灯L2并联，U并减小，电容器板间电压减小，则其带电量减小．故D正确，C错误．故选BD【点睛】本题是电路动态变化分析问题，难点在于分析电流的示数变化，往往根据干路电流与另一支路的电流变化来确定，也可以根据结论判断，即变阻器这一路电流的变化与干路电流变化情况一致9、BD【解析】粒子射入磁场后做匀速圆周运动，其运动轨迹如图所示：y=±R的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴，其它粒子在磁场中发生偏转。A.由图可知，发生偏转的粒子也有可能打在y=R的位置上，所以粒子到达y轴的位置不是各不相同的，故A错误；B.以沿x轴射入的粒子为例，若，则粒子不能达到y轴就偏向上离开磁场区域，所以要求，所有粒子才能穿过磁场到达y轴，故B正确；C.从x轴入射的粒子在磁场中对应的弧长最长，所以该粒子最后到达y轴，而y=±R的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴，时间最短，故C错误；D.从x轴入射的粒子运动时间为：沿y=±R的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴，时间最短，则所以其中角度为从x轴入射的粒子运动的圆心角，根据几何关系有：则有：而，所以有：故D正确10、AD【解析】A.由于洛伦兹力不做功，所以从A到C过程中，只有重力做功，故有，解得，在C点受到竖直向上的洛伦兹力，大小为，A正确；B.在C点，受到向上的洛伦兹力，向上的支持力，向下的重力，三者的合力充当向心力，故有，解得，B错误；C.小球从C到D过程中，洛伦兹力和支持力沿水平方向的分力增大，所以水平外力F的增大．C错误；D.小球从C到D的过程中小球的速率不变，而洛伦兹力和支持力不做功，所以小球的动能不变，拉力F的功率与重力的功率大小相等，方向相反．由运动的合成与分解可知，小球从C向D运动的过程中，竖直方向的分速度越来越大，所以重力的功率增大，所以外力F的功率也增大，D正确.故选AD。【点睛】带电粒子在复合场中运动问题的分析思路

正确的受力分析除重力．弹力和摩擦力外，要特别注意电场力和磁场力的分析

正确分析物体的运动状态找出物体的速度．位置及其变化特点，分析运动过程．如果出现临界状态，要分析临界条件带电粒子在复合场中做什么运动，取决于带电粒子的受力情况（1）当粒子在复合场内所受合力为零时，做匀速直线运动（如速度选择器）（2）当带电粒子所受的重力与电场力等值反向，洛伦兹力提供向心力时，带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动（3）当带电粒子所受的合力是变力，且与初速度方向不在一条直线上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线，由于带电粒子可能连续通过几个情况不同的复合场区，因此粒子的运动情况也发生相应的变化，其运动过程也可能由几种不同的运动阶段所组成三、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.（1）R1②.（2）乙③.（3）1.45—1.47④.0.81—0.84【解析】（1）为方便实验操作，滑动变阻器应选择R1（2）没有电压表，应该用电流表A1与电阻R3串联组成电压表，电压表测路端电压，用电流表A2测电路电流，由电路图可知，合理的实验电路图是乙（3）由图乙所示实验电路可知，在闭合电路中：E=I1（RA1+R3）+I2r，由图象可知，图象的截距：，则电源电动势E=1.46V；图象斜率：，电源内阻r=0.84Ω；【点睛】在应用图象法处理实验数据求电源电动势与内阻时，要根据实验电路与实验原理求出图象的函数表达式，然后求出电源电动势与内阻12、①.最大值②.2③.④.【解析】(1)[1]由图可知，电路为限流接法，且为保证电路安全，开始电路中