2027届湖北省随州市第二高级中学、郧阳中学高二上物理期末调研模拟试题含解析

2027届湖北省随州市第二高级中学、郧阳中学高二上物理期末调研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、如图所示，圆形区域半径为R，区域内有一垂直纸面的匀强磁场。磁感应强度的大小为B，P为磁场边界上的最低点。大量质量均为m，电荷量绝对值均为q的带负电粒子，以相同的速率v从P点沿各个方向射入磁场区域。粒子的轨道半径r＝2R，A、C为圆形区域水平直径的两个端点，粒子重力不计，空气阻力不计，则下列说法不正确的是（）A.粒子射入磁场的速率为v＝B.粒子在磁场中运动的最长时间为t＝C.不可能有粒子从C点射出磁场D.若粒子的速率可以变化，则可能有粒子从A点水平射出2、带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h2，若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h3，如图所示，不计空气阻力，则（）A.h1＝h2＝h3 B.h1＞h2＞h3C.h1＝h2＞h3 D.h1＝h3＞h23、在如图电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、D2是两个完全相同的灯泡，E是一内阻不计的电源，下列说法正确的是（）A.闭合开关S瞬间，灯泡D1、D2同时亮，且D2的亮度大于D1B.闭合开关S一段时间后，D1不亮、D2比刚闭合S时亮度大C.断开开关S，经过D1的电流方向沿图示方向D.断开开关S，D2闪亮一下4、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两极相连接的两个D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D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．设D形盒半径为R．若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f．则下列说法正确的是（）A.粒子从回旋加速器的磁场中获得能量B.高频交流电源的周期等于粒子在D形盒中运动周期的2倍C.D形盒半径R越大，粒子从回旋加速器射出时速度越大D.不改变B和f，该回旋加速器也能用于加速α粒子5、如图所示，质量分别为m1、m2，电荷量分别为q1、q2的两小球，分别用绝缘轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别为α和β(α＞β)，两小球恰在同一水平线上，那么()A.两球可能带同种电荷B.q1一定大于q2C.m1一定小于m2D.m1所受的库仑力一定大于m2所受的库仑力6、如图所示，单匝闭合金属线框在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，设穿过线框的最大磁通量为，线框中的最大感应电动势为，从线框平面与磁场平行时刻开始计时，下面说法正确的是A.当穿过线框的磁通量为的时刻，线框中的感应电动势为B.图示位置磁通量变化率为零C.线框转动的角速度为D.线框在图示位置感应电流的方向为二、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、1932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。不计带电粒子在电场中的加速时间和相对论效应，下列说法正确的是（）A.粒子由加速器的边缘进入加速器B.粒子由加速器的中心附近进入加速器C.加速电场的周期随粒子速度的增大而减小D.粒子从D形盒射出时的动能随D形盒半径的增大而增大8、一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由转动的轻杆，另一端与一小球相连，如图甲所示。现使小球在竖直平面内做圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度vx随时间t的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，下列说法中正确的是（）A.t1时刻小球通过最高点，t3时刻小球通过最低点B.t2时刻小球通过最高点，t3时刻小球通过最低点C.v1大小一定小于v2大小，图乙中S1和S2的面积一定相等D.v1大小可能等于v2大小，图乙中S1和S2的面积可能不等9、正得意间，小明突然不由自主地向前倾去，原来是遇到了红灯。小明想，刹车过程中，汽车动能因摩擦转化为内能而无法再回收利用，何不在车厢底部靠近车轮处固定永久磁铁，在刹车时接通装在车轮上的线圈，这样就可以利用电磁感应原理，将汽车的一部分动能转化为电能，从而回收一部分能量?如图所示为小明的设计，扇形区域匀强磁场的磁感应强度为B，五个形状与磁场边界形状完全相同线圈对称的固定在车轮内侧，已知车轴到线圈内侧的距离为，到线圈外侧的距离为，车轮的半径为R，设某次刹车过程中的某时刻车速为，则此时（）A.车轮转动的角速度为B.某个线圈进入或者出磁场时产生的电动势大小为C.某个线圈进入或者出磁场时产生的电动势大小为D.线圈中的感应电流所受的安培力与线圈转动方向相反，阻碍线圈转动，进而也起到辅助刹车的作用10、如图所示，光滑的“∏”形金属导体框竖直放置，质量为m的金属棒MN不框架接触良好．磁感应强度分别为B1、B2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd和cdef区域．现从图示位置由静止释放金属棒MN，当金属棒进入磁场B1区域后，恰好做匀速运动．以下说法中正确的有（）A.若B2＝B1，金属棒进入B2区域后将加速下滑B.若B2＝B1，金属棒进入B2区域后仍将保持匀速下滑C.若B2>B1，金属棒进入B2区域后可能先减速后匀速下滑D.若B2>B1，金属棒进入B2区域后可能先加速后匀速下滑三、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“测定金属的电阻率”的实验中（1）某同学测量金属丝的直径时螺旋测微器如图甲所示，则该金属丝的直径为d=________mm（2）金属丝的电阻Rx大约是3Ω，实验室提供的电流表A（量程2.5mA，内阻约30Ω）、电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）．则金属丝、电流表和电压表的连接方式应该采用甲乙两图中的______图12．（12分）在做测量干电池组的电动势和内阻实验时，原理电路如图所示，备有下列器材供选用：A.干电池2个B.直流电流表（量程0~0.6A）C.直流电流表（量程0~3A）D.直流电压表（量程0~3V）E.直流电压表（量程0~15V）F.滑动变阻器（阻值范围为0~15Ω，允许最大电流为1A）G.开关、导线若干(1)直流电流表、直流电压表分别选________、________；（填仪器的序号字母）(2)若画出的U-I图像如图所示，从图可知待测电池组的电动势E=________V，内电阻r=______Ω。（保留三位有效数字）(3)考虑电表本身电阻对测量结果的影响，造成本实验的系统误差的原因是_________。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、C【解析】A．由洛伦兹力提供向心力，有解得根据题意r＝2R可得故A正确，不符合题意；B．当粒子以圆形区域的直径2R为弦做圆周运动时，粒子在磁场中运动的时间最长，由几何关系可知此时轨迹对应的圆心角为60°，粒子运动的周期为则粒子在磁场中运动的时间为故B正确，不符合题意；C．粒子的轨道半径为2R，磁场的半径为R，粒子可能从C点射出，故C错误，符合题意；D．当粒子的轨道半径为R时，竖直向上射出的粒子，可以从A点水平射出，且速率满足故D正确，不符合题意。故选C。2、D【解析】小球竖直上抛的最大高度为当小球在磁场中运动到最高点时，小球应有水平速度，设此时小球的动能为，则又由所以当加上电场时，由运动的分解可知：在竖直方向上有所以即h1＝h3＞h2故选D。3、B【解析】AB．开关S闭合的瞬间，两灯同时获得电压，所以、同时发光，且亮度一样，之后由于流过线圈的电流增大，则流过灯的电流逐渐增大，灯逐渐增大，而灯熄灭，故A错误，B正确；C．断开开关S的瞬间，流过线圈的电流将要减小，产生自感电动势，相当电源，产生的感应电流流过电灯，其方向与规定图示流过电灯的方向相反，故C错误；D．断开开关S瞬间，灯的电流突然消失，立即熄灭，故D错误；故选B。4、C【解析】回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，当粒子从D形盒中出来时，速度最大，此时运动的半径等于D形盒的半径【详解】A项：粒子从两D形盒之间的加速电场中获得能量，故A错误；B项：高频交流电源的周期等于粒子在D形盒中运动的周期，故B错误；C项：根据，解得：，所以D形盒半径R越大，粒子从回旋加速器射出时速度越大，故C正确；D项：根据，知质子换成α粒子，比荷发生变化，则在磁场中运动的周期发生变化，回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，故需要改变磁感应强度或交流电的周期，故D错误故选C【点睛】解决本题的关键知道当粒子从D形盒中出来时，速度最大．以及知道回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等5、C【解析】根据异种电荷相互吸引分析电性关系．由力的平衡得到得到质量与偏角之间的关系，来分析质量大小．由牛顿第三定律，分析库仑力的关系.【详解】两球相互吸引，则可能是异种电荷，也可能一个带电另一个不带电，故A错误．两球间的库仑力为相互作用力，无论电荷量是否相等都有库仑力大小相等，故无法判断电量的大小．故B错误；设两球间库仑力大小为F，对m1研究，得到F=m1gtanα，同理，对m2研究，得到F=m2gtanβ则m1tanα=m2tanβ，因α＞β，得到m1＜m2，故C正确．根据牛顿第三定律，m1所受库仑力一定等于m2所受的库仑力．故D错误；故选C6、C【解析】矩形线圈在匀强磁场内绕固定轴转动，线圈中的感应电动势e随于时间t的变化规律可得，线圈从垂直中性面开始计时；磁通量最小时，磁通量变化率最大；并根据，即可求得角速度的关系式；【详解】A、矩形线圈在磁场中转动，穿过的磁通量发生变化，线圈从垂直中性面开始计时，则产生感应电动势的瞬时表达式为，当磁通量为的时刻，则，所以线框中的感应电动势为，故A错误；B、图示位置磁通量为零，磁通量变化率最大，故B错误；C、根据，即可求得角速度的关系式，故C正确；D、根据右手定则可得线框在图示位置感应电流的方向为，故D错误；故选C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、BD【解析】AB．要加速次数最多最终能量最大，则被加速带电粒子只能由加速器的中心附近进入加速器，而从边缘离开加速器，故A错误，B正确；C．据回旋加速器的工作原理知，电场的周期等于粒子在磁场运动的周期，所以与带电粒子的速度大小无关，故C错误；D．带电粒子在磁场中洛伦兹力提供向心力，所以所以据表达式可知，带电粒子获得的最大动能取决于D形盒的半径，所以最大动能为那么粒子从D形盒射出时的动能随D形盒半径的增大而增大，故D正确。故选BD。8、AC【解析】AB．由对称性可知，在最高点左右两侧对称位置，小球沿水平方向分速度相同，那么在小球达到最高点时，其前后对称时刻的小球的水平分速度相等且最高点时刻水平分速度为正，在图乙中t1时刻满足要求，所以t1时刻小球通过最高点，同理t3时刻小球通过最低点。故A正确B错误；CD．从t2到t3，小球重力做正功，一直在加速，在最低点时，速度最大，沿水平方向分速度也最大，即v2＞v1，另外根据对运动过程分析可得S1和S2分别代表从最低点到最左边点以及从最左边点到最高点的水平位移大小，它们对称相等，因此S1和S2的面积相等，故C正确D错误。故选AC9、ACD【解析】A．车轴相对于车轮边缘与地面接触点的速度为v，反过来，车轮边缘相对于车轴的速度也是v，则车轮的角速度为A正确；BC．线圈内内缘速度大小为线圈外缘速度大小为则线圈进入或者穿出磁场时，侧边产生的电动势为即B错误C正确；D．由楞次定律可知，线圈中的感应电流所受的安培力与线圈转动方向相反，阻碍线圈转动，进而也起到辅助刹车的作用，D正确。故选ACD。10、BC【解析】当金属棒进入磁场B1区域后，恰好做匀速运动，说明金属棒所受的安培力与重力大小相等、方向相反．若B2=B1，根据安培力公式得知，金属棒进入B2区域后，金属棒受到的安培力大小不变，由楞次定律得知，安培力方向仍竖直向上，安培力与重力仍平衡，故金属棒进入B2区域后仍将保持匀速下滑．故A错误，B正确．若B2＞B1，金属棒进入B2区域后安培力增大，将大于金属棒的重力，棒将先做减速运动，随着速度减小，安培力减小，当安培力再次与重力平衡后，金属棒又做匀速运动．故C正确，D错误三、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、①.1.721

mm（1.721

mm～1.723

mm都正确）；②.乙【解析】（1）由图所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为1.5mm，可动刻度示数为22.1×0.01mm=0.221mm，螺旋测微器的示数为1.5mm+0.221mm=1.721mm（2）由题意可知，，，，则电流表应采用外接法，应选图乙所示电路图【点睛】螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数，对螺旋测微器读数时需要估读．当电压表内阻远大于待测电阻阻值时用电流表外接；12、①.B②.D③.3.00④.1.00⑤.电压表分流【解析】(1)[1]结合滑动变阻器最大电流为1A，U-I图像中的最大电流小于0.6A，为保证安全且读数精确度高，电流表选择0.6A的量程，故选B；[2]电源是两节干电池，最大电动势约为3V，电压表选3V的量程合适，故选D。(2)[3][4]由闭合电