山东省济南市市中区实验中学2027届物理高二上期末调研试题含解析

山东省济南市市中区实验中学2027年物理高二上期末调研试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、在绝缘光滑水平面上，相隔一定距离有两个带异种电荷的小球，同时从静止释放，则两小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是（）A.速度变大，加速度变大 B.速度变小，加速度变小C.速度变大，加速度变小 D.速度变小，加速度变大2、下面关于电磁感应现象的说法中，正确的是（）A.只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流产生B.穿过闭合电路中的磁通量减少，则闭合电路中感应电流减小C.穿过闭合电路中的磁通量变化越大，则闭合电路中的感应电动势越大D.穿过闭合电路中的磁通量变化越快，则闭合电路中的感应电动势越大3、如图所示，一水平放置的N匝矩形线框面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成30°角，现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量的变化量的大小是（）A. B.C. D.4、如图所示，直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场，磁感应强度为B，已知AB边长为L，∠C=30°，比荷均为的带正电粒子（不计重力）以不同的速率从A点沿AB方向射入磁场，则A.粒子速度越大，在磁场中运动的时间越短B.粒子在磁场中运动的最长时间为C.粒子速度越大，在磁场中运动的路程越短D.粒子在磁场中运动的最长路程为5、在如图所示的点电荷的电场中，一试探电荷从A点分别移动到B、C、D、E各点，B、C、D、E在以Q为圆心的同一圆周上，则电场力做功（）A.从A到B做功最大 B.从A到C做功最大C.从A到E做功最大 D.做功一样大6、如图是机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情景．探测线圈内通有交变电流，能产生迅速变化的磁场．当探测线圈靠近金属物体时，这个磁场能在金属物体内部能产生涡电流，涡电流又会产生磁场，倒过来影响原来的磁场，如果能检测出这种变化，就可以判定探测线圈下面有金属物体了，以下用电器与金属探测器工作原理相似—利用涡流的是（）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、如图所示，虚线表示电场的一族等势面且相邻等势面电势差相等，一个带正电的粒子以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，粒子先后通过M点和N点．在这一过程中，电场力做负功，由此可判断出()A.N点的电势高于M点的电势B.粒子在N点的电势能比在M点的电势能大C.粒子在M点的速率小于在N点的速率D.粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大8、均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，边长L=20cm，每边的电阻R=0.50Ω，将其置于磁感应强度B=0.10T的有界水平匀强磁场上方h=5.0m处，如图所示，线框由静止自由下落，线框平面始终与磁场方向垂直，且ab边始终与磁场的水平边界平行。取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，当ab边刚进入磁场时，下列说法正确的是（）A.感应电动势大小为2VB.通过ab边的电流方向由b→a，大小为0.1AC.ab边受到的安培力方向向上、大小为0.2ND.线框ab两点间的电压是0.15V9、如图所示，竖直墙面与水平地均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球a、b分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内．如图所示，在水平推力FF的作用下，小球a、b静止于图示位置．如果将小球b向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，则两个小球的受力情况与原来相比（）A.地面对小球弹力可能减小B.两个小球之同的距离增大C.推力F将减小D.竖直墙面对小球a的弹力不变10、如图所示，发电机的矩形线圈面积为S，匝数为N，绕轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度匀速转动。从图示位置开始计时，下列判断正确的是（  ）A.此时穿过线圈磁通量为NBS，产生的电动势为零B.线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为C.P向下移动时，电流表示数变小D.P向下移动时，发电机的电功率增大三、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）质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，不计带电粒子所受重力．粒子做匀速圆周运动的半径R是__________和周期T是__________12．（12分）学习了“探究碰撞中的不变量”的实验后，某实验小组选用图甲所示的水平气垫导轨、光电门等测量装置研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。主要实验步骤如下：①调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作；②在滑块1上装上挡光片，在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥，用游标卡尺测量挡光片宽度L，用天平测出滑块1和滑块2的质量m1=0.32kg、m2=0.18kg；③将滑块1和滑块2放在气垫导轨上，滑块2处于静止状态，让滑块1以一定的初速度与滑块2碰撞，撞后两者粘在一起，记下碰前挡光片的遮光时间t1=0.015s和碰后挡光片的遮光时间t2=0.024s；(1)游标卡尺测量的挡光片宽度L如图乙所示，则L=___mm(2)滑块1碰前的动量p1=___：两滑块碰撞后的总动量p2=___（计算结果保留两位有效数字）；(3)p1与p2的大小有差异，其原因是_____。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）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、A【解析】由于异种电荷间存在相互作用的吸引力，两球将相互靠近，距离减小，根据库仑定律得知，相互作用力增大。由牛顿第二定律得知它们的加速度变大。如图所示随着两球间距离减小，电场力做正功，电势能减少，总动能增加。所以速度增加，故速度变大，加速度变大，故A正确，BCD错误。故选A。2、D【解析】A．穿过闭合电路中的磁通量不为零，但是如果磁通量不变，在闭合电路中也没有感应电流产生，选项A错误；B．穿过闭合电路中的磁通量减少，感应电动势不一定减小，则闭合电路中感应电流不一定减小，选项B错误；C．穿过闭合电路中的磁通量变化越大，但是磁通量的变化率不一定大，则闭合电路中的感应电动势不一定越大，选项C错误；D．穿过闭合电路中的磁通量变化越快，则闭合电路中的感应电动势越大，选项D正确。故选D。3、B【解析】矩形线圈abcd如图所示放置，匀强磁场方向向左上方，平面水平放置时通过线圈的磁通量为Φ1=BSsinθ=BSsin30°＝BS．当规定此时穿过线圈为正面，则当线圈绕ad轴转90°角时，穿过线圈反面，则其的磁通量Φ2=-BScosθ′=−BScos30°＝−BS．因此穿过线圈平面的磁通量的变化量为△Φ＝Φ2−Φ1＝−．故选B【点睛】对于匀强磁场中磁通量的求解，可以根据一般的计算公式Φ=BSsinθ（θ是线圈平面与磁场方向的夹角）来分析线圈平面与磁场方向垂直、平行两个特殊情况．注意夹角θ不是磁场与线圈平面的夹角，同时理解磁通量不是矢量，但注意分清正面还是反面通过线圈4、B【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系，粒子在磁场中偏转的圆心角相等，都为120°，根据粒子在磁场中运动的时间：，又因为粒子在磁场中圆周运动的周期，所以粒子运动时间为，A错误B正确；粒子速度越大，根据公式可知半径越大，但运动时间变小，因此所以路程不一定越长，C错误；当粒子与BC边相切时路程最长，根据几何知识可得此时的半径为，则，D错误；考点：考查了带电粒子在匀强磁场中的运动【名师点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力，从而得出半径公式，周期公式，运动时间公式，知道粒子在磁场中运动半径和速度有关，运动周期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径，结合几何知识分析解题，5、D【解析】据题知，B、C、D、E都在以Q为圆心的同一圆周上，而此圆周是一个等势线，各点的电势相等，则A到各点的电势差U相等，电场力做功公式分析电场力做功相等。A．从A到B做功最大与分析不符，故A错误。B．从A到C做功最大与分析不符，故B错误。C．从A到E做功最大与分析不符，故C错误。D．做功一样大与分析相符，故D正确。故选D.6、C【解析】A．变压器采用了互感原理，要防止涡流，故A错误；B．日光灯的镇流器采用的是线圈的自感现象，与涡流无关，故B错误；C．电磁炉中，将炉子中的线圈通以交变电流，线圈将产生变化的磁场，该磁场穿过铁质锅时，在锅底的部分将产生涡流，所以电磁炉的原理与金属探测器工作原理相似，故C正确；D．直流电动机是通电导体在磁场中受力，与涡流无关，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、AB【解析】粒子带正电，由运动轨迹可知，电场力的方向指向右下方即电场线的方向指向右下方，根据电场的性质“顺着电场线的方向电势降落”可知N点的电势高于M点的电势，A选项正确；电场力做负功，电势能增加，B选项正确；电场力做负功，动能减小，C选项错误；根据电场线或等势面的疏密表电场强弱可知，D选项错误8、BD【解析】A．根据机械能守恒定律知，线框ab刚进磁场时的速度为解得感应电动势故A错误；B．由右手定则可知，通过ab边的电流方向由b→a，感应电流故B正确；C．由左手定则可知，ab边受到的安培力方向向上，大小为故C错误；D．由闭合电路欧姆定律可知，线框ab两点间的电压故D正确。故选BD。9、BC【解析】先隔离对A球分析，A球受重力，墙壁的弹力和库仑力．B小球向左缓慢拉动一小段距离后，库仑力与竖直方向的夹角变小，根据平行四边形定则，知库仑力即墙壁弹力的变化．再对整体分析，受总重力，拉力，地面的支持力，墙壁的弹力．可知地面的支持力等于两球的总重力【详解】A项：对整体受力分析，如图所示，地面的支持力始终等于两球的总重力，所以地面对小球B的支持力不变，故A错误；B、C、D项：对A球受力分析，受到三个力如图所示，B小球向左缓慢拉动一小段距离后，库仑力与竖直方向的夹角变小，B的重力不变，墙壁的弹力方向不变，根据平行四边形定则，库仑力变小，竖直墙面对小球A的推力NA变小．对整体而言，墙壁对球的弹力等于推力F，则推力F将减小，AB间库仑力变小，根据库仑定律得知，两球间距离变大，故B、C正确，D错误故选BC【点睛】解决本题的关键先对整体受力分析，再隔离受力分析．整体法和隔离法是物理当中常见的一种方法，要灵活运用10、BD【解析】A．此时线圈平面与磁场垂直，磁通量最大，磁通量是BS，变化率为零，即感应电动势为零，故A错误；B．过程中产生的感应电动势最大值为故表达式为故B正确；CD．P向下移动时，副线圈匝数增大，根据可得副线圈的输入电压增大，即电流表示数增大，根据可得副线圈消耗的电功率增大，而副线圈消耗的电功率决定发电机的功率，所以发电机的功率增大，故D正确C错误。故选BD。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.【解析】由洛伦兹力公式，粒子在磁场中受力F，则有：F＝qvB，粒子做匀速圆周运动所需向心力为：，粒子仅受洛伦兹力做匀速圆周运动，有：F＝F向，联立得：，由匀速圆周运动周期与线速度关系有：，联立得：12、①.4.50mm②.③.④.存在空气阻力【解析】(1)[1]由图乙所示游标卡尺可知，其示数为：4mm+10×0.05mm=4.50mm；(2)[2]碰前滑块1的速度为所以滑块1碰前的动量[3]碰后滑块1、2的速度为两滑块碰撞后的总动量；(3)[4