2027届上海市静安区丰华中学物理高二上期末考试试题含解析

2027届上海市静安区丰华中学物理高二上期末考试试题请考生注意：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，一小钢球在光滑水平桌面上沿AB直线运动，C处有一小球门，BC垂直于AB．现用同一根细管分别沿甲、乙、丙三个方向对准B处吹气，可将钢球吹进球门的是()A.甲方向B.乙方向C.丙方向D都有可能2、如图为某同学使用的迷你电风扇，该同学想要研究该风扇电动机的性能。将电风扇与电动势为2V、内阻为1Ω的电源连接。闭合开关后，电风扇正常运转，测得电路电流为0.2A。以下判断中正确的是（）A.电动机两端的电压为2V B.电动机的内阻为9ΩC.电动机的输入功率为0.36W D.电源输出电功率为0.4W3、下列物理量单位，属于国际单位制中基本单位的是A.牛 B.米C.焦 D.瓦4、如图所示，实线表示电场线，虚线表示带正电粒子只受电场力作用的运动轨迹，粒子先经过M点，后经过N点，则（）A.M点的电势高于N点的电势B.M点的电场强度大于N点的电场强度C.粒子在M点的速度大于在N点的速度D.电场力对粒子做负功5、如图所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成θ角（环面轴线为竖直方向），若导电圆环上通有如图所示的恒定电流I，则下列说法不正确的是（）A.导电圆环有收缩的趋势B.导电圆环所受安培力方向竖直向上C.导电圆环所受安培力的大小为2BIRD.导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsinθ6、两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则A.C点的电场强度大小为零B.A点的电场强度大小为零C.NC间场强方向沿x轴正方向D.将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功二、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、为了测量某化工厂污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左、右两端开口，在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U，若用Q表示污水流量（单位时间内流出的污水体积），下列说法中正确的是（）A.M板电势一定高于N板的电势B.污水中离子浓度越高，电压表的示数越大C.污水流动的速度越大，电压表的示数越大D.电压表的示数U与污水流量Q成正比8、图(a)为一列简谐横波在t＝0.10s时刻的波形图，P是平衡位置在x＝1.0m处的质点，Q是平衡位置在x＝4.0m处的质点；图(b)为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（）A.在t＝0.25s时，质点P的加速度方向与y轴负方向相同B.从t＝0.10s到t＝0.25s，该波沿x轴正方向传播了6mC.从t＝0.10s到t＝0.6s，质点P通过的路程为100cmD.质点Q简谐运动的表达式为y＝0.10sin10πt(m)9、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10、空间存在一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场区域的横截面为等腰直角三角形，底边水平，其斜边长度为L．一正方形导体框边长也为L，开始正方形导体框的ab边与磁场区域横截面的斜边刚好重合，如图所示．由图示的位置开始计时，正方形导体框以平行于bc边的速度v匀速穿越磁场．若导体框中的感应电流为，两点间的电压为，感应电流取逆时针方向为正，则导体框穿越磁场的过程中，、随时间的变化规律正确的是（）A. B.C. D.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）如图所示，在“探究平行四边形定则”实验中，橡皮条一端固定于A点（1）同时使用两个弹簧测力计通过细绳套将橡皮条的另一端拉到O点，记录两个测力计的读数F1和F2及两细绳的方向．弹簧测力计的示数如图所示，其示数为_____N（2）只用一个测力计通过细绳拉橡皮条，使结点也拉到O点，记下此时测力计的读数F和细绳的方向．本步骤中将结点也拉到O点，是为了____________________________.（3）关于本实验，下列说法正确的是_____A．实验过程中橡皮条必须在两细绳套的角分线上B．橡皮条的伸长量越大越好C．拉两个细绳套时，两拉力夹角越大越好D．拉细绳套时，拉力应尽量与木板平行12．（12分）要减少电能输送时的损失，有两个途径：（1）、___________（2）、___________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、C【解析】小球若进入球门，则吹气后小球的速度方向沿BC方向，画出小球的初速度、末速度的方向，由平行四边形定则画出小球速度变化的方向如图，则：由图可知钢球的速度变化的方向沿丙的方向，加速度方向沿丙的方向，所以沿丙的方向吹气，故C正确，ABD错误2、C【解析】A.电动机两端的电压为：UM=E−Ir=2−0.2×1=1.8V，故A错误；B.电动机是非纯电阻电路，欧姆定律不适用，其内阻：故B错误；C.电动机输入的电功率为：PM=UMI=1.8×0.2=0.36W，故C正确；D.电源的输出功率等于电动机的输入功率，为0.36W，故D错误。故选：C3、B【解析】米是国际单位制的基本单位之一；而牛顿、焦耳、瓦都是国际单位制中的导出单位，故选B.4、A【解析】A项：根据沿电场线方向电势越来越低可知，M点的电势高于N点的电势，故A正确；B项：根据电场线的疏密程度表示场强大小，即电场线越密场强越大可知，M点的电场强度小于N点的电场强度，故B错误；C、D项：由于M点电势高于N点的电势，粒子带正电，所以粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，根据能量守恒可知，M点的速度小于N点的速度，电场力做正功，故C、D错误点晴：解决本题关键理解沿电场线方向电势越来越低，电场线的疏密程度表示场强大小，即电场线越密场强越大5、C【解析】由题意可知考查安培力作用下的平衡问题，由左手定则和力的平衡条件计算可得【详解】若导电圆环上通有如题图所示的恒定电流I，由左手定则可得导电圆环上各小段所受安培力斜向内，导电圆环有收缩的趋势，导电圆环所受安培力方向竖直向上，导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsinθ，故选项A、B、D不符合题意，选项C符合题意【点睛】受力分析时可以把立体空间关系转化为平面关系，利用正交分解计算可得6、A【解析】两点电荷连线的电势高低的分布如图所示，由于沿着电场线电势降低，可知两点电荷的电性【详解】A项：C点电势的拐点，根据公式∅=Ex可知，图象的斜率大小是电场强度大小，而C点的斜率为零，故A正确；B项：同理，由图知A点的电势为零，但该点的斜率不为零，故B错误；C项：由沿电场线方向电势越来越低可知，OM间电场强度方向沿x轴正方向，MC间电场强度方向沿x轴负方向，则NC的电场强度方向向x轴负方向，故C错误；D项：因为MC间电场强度方向沿x轴负方向，CD间电场强度方向沿x轴正方向，则将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后负功，故D错误故选A【点睛】电势为零处，电场强度不一定为零．电荷在电场中与电势的乘积为电势能．电场力做功的正负决定电势能的增加与否二、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、ACD【解析】A项，根据左手定则知负离子所受洛伦兹力方向向下，正离子所受洛伦兹力方向向上，所以M板电势一定高于N板的电势，故A正确；B、C项，最终离子处于平衡，故电场力等于洛伦兹力，根据牛顿第二定律有，解得，所以与离子的浓度无关，与污水流动的速度成正比，故B项错误，C项正确D项，根据，则流量，即，故电压表示数与污水流量成正比，故D项正确综上所述本题正确答案ACD8、CD【解析】t=0.10s时Q点在平衡位置上，由乙图知下一时刻向下振动，从而确定了该波向左传播．根据时间与周期的关系，分析质点P的位置和加速度，求出通过的路程．根据甲、乙两图可以读出该波的波长和周期，从而求出波速，根据x=vt求解波传播的距离．根据图象读出振幅A，结合数学知识写出Q点的振动方程【详解】在t=0.10s时，质点Q向y轴负方向运动，根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播，此时P点正向上运动，由图b读出周期T=0.2s，从t=0.10s到t=0.25s经过的时间为：△t＝0.15s＝T，则在t=0.25s时，质点P位于x轴下方，加速度方向与y轴正方向相同，故A错误；因波长λ=8m，从t＝0.10s到t＝0.25s，经过的时间为：△t＝T，该波沿x轴负方向传播了6m，选项B错误；从t＝0.10s到t＝0.6s，经过的时间为0.5s=2.5T，则质点P通过的路程为2.5×4A=10A=100cm，选项C正确；质点Q简谐运动的表达式为y＝Asint＝0.1sint＝0.10sin10πt(cm)，故D正确；故选CD.【点睛】本题的关键是会根据振动情况来判断波的传播方向，抓住振动图象和波动图象之间的内在联系，要知道质点做简谐运动时，在一个周期通过的路程是4A，半个周期内通过的路程是2A，但时间内通过的路程不能类推，要根据起点位置分析.9、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AD10、AD【解析】在ab边到e点的过程中，ab边切割磁感线的有效长度减小，则产生的感应电动势逐渐减小，感应电流逐渐减小，且感应电流沿逆时针方向，为正．A．b两点的电压为为负值，大小为电动势的且均匀减小；ab边越过e点后，在cd边接触磁场之前，线框中磁通量不变，则没有感应电动势和感应电流，之后，cd边切割磁感线，产生顺时针方向的感应电流，并逐渐减小，仍为负值，大小为电动势的且均匀减小，故AD正确，BC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）2.60②.（2）使两分力的效果与一个合力的效果相同.③.（3）D【解析】第一空.弹簧秤的最小分度为0.1N，根据弹簧秤指针的指示可知，其读数为2.60N；第二空.实验中两次应将结点接至同一点，这样可以使两次拉力作用的效果相同；第三空.实验过程中橡皮条不一定必须在两细绳套的角分线上，选项A错误；橡皮条的伸长量不是越大越好，方便作图即可，故B错误；两条细绳的夹角不是越大越好，以方便作平行四边形为宜．故C错误．拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤平行贴近木板，使得结点所受的几个力在同一平面内，故D正确12、①.减小输电线的电阻②.减小输送的电流【解析】