山东省示范初中2027届物理高二上期末考试试题含解析

山东省示范初中2027年物理高二上期末考试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、真空中有甲乙两个点电荷，相距r时的静电力为若保持两者间距不变，使甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的倍，则它们之间的静电力变为A. B.C. D.2、如图所示，在滑动变阻器的触头由a点向b点移动的过程中，灯泡L将（）A.一直变暗 B.一直变亮C.先亮后暗 D.先暗后亮3、如图所示，表示一交流电的电流随时间而变化的图像，此交流电的有效值是（）A.5A B.3.5AC.3.5A D.5A4、在下图中，a、b表面均光滑，且a、b均处于静止状态，天花板和地面均水平。a、b间一定有弹力的是（）A. B.C. D.5、如图所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L标有“6V12W”字样，电动机线圈的电阻RM=0.5Ω．若灯泡恰能正常发光且电动机转动，以下说法中正确的是（）A.电动机的输入功率是12W B.电动机的输出功率12WC.电动机的热功率是12W D.整个电路消耗的电功率是22W6、如图所示，空间中有宽为d的平行边界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，MN、M′N′为磁场边界，MN左侧有一个电荷量为q的带正电粒子P，若P粒子以速度v0垂直MN进入磁场后，离开磁场时的速度方向与M′N′成θ=30°，不考虑粒子重力，则（）A.粒子P进入磁场后做匀速圆周运动，半径为2dB.粒子P进入磁场时的速度越大，在磁场中运动的时将越长C.粒子P以速度v0进入磁场后，在磁场运动过程中洛伦兹力的冲量为D.粒子P进入磁场的速度小于时，粒子P将从MN离开磁场二、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，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大导线圈M相连接，要使小导线圈N获得逆时针方向的感应电流，则放在导轨中的裸金属棒ab的运动情况是(两导线圈共面放置)（）A.向右匀速运动 B.向左减速运动C.向右减速运动 D.向右加速运动8、如图所示，质量为m的带正电小球甲用长为L的绝缘轻质细线悬于O点，带负电的小球乙固定在绝缘支架上．现将小球乙放在适当位置并调整两小球电量，使得甲球静止于b点时，两球处在同一水平面上，相距为L，细线与竖直方向的夹角为θ．现保持小球乙位置不变，将小球甲拉至与O同高的c点，细线处于拉直状态，由静止释放，重力加速度为g，小球可视为点电荷，不计空气阻力．小球甲从c运动到b的过程中，下列说法正确的是A.小球甲过b点时所受合力方向指向圆心OB.小球甲过b点时的速度大小为C.小球甲过b点时两球间的库仑力大小为mgsinθD.小球甲从c点到b点的过程中电势能先增大后减小9、两个带等量正电荷的点电荷，O点为两电荷连线的中点，a点在连线的中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图所示，关于电子的运动，下列说法正确的是()A.电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大B.电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大C.电子运动到O时，加速度为零，速度最大D.电子通过O后，速度越来越小，一直到速度为零10、如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为，方向相反且垂直纸面，、为其边界，为其对称轴，一导线折成边长为的正方形闭合回路，回路在纸面内以恒定速度向右运动，当运动到关于对称的位置时（）A.穿过回路的磁通量为零B.回路中感应电动势大小为C.回路中感应电流的方向为逆时针方向D.回路中边与边所受安培力方向相同三、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）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度．用它测量一小球的直径，如图甲所示的读数是______mm．用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数是______mm12．（12分）质量为m、长度为L的导体棒MN静止在水平导轨上．通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，与导轨所在平面成θ角斜向上，如图所示．则导体棒MN受到的支持力的大小为____________，摩擦力的大小为_________________．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】由库仑定律可得变化后的静电力【详解】设甲的电荷量为Q，乙的电荷量为q．变化前静电力为：，变化后静电力为：，故选A.2、D【解析】在滑动变阻器的触头由a点向b点移动的过程中，变阻器上下两部分并联电阻先增加后减小（触头在中点时电阻最大），根据闭合电路欧姆定律分析得知，电路中电流先减小后增大，则灯泡L先变暗后变亮。A．一直变暗，与结论不相符，选项A错误；B．一直变亮，与结论不相符，选项B错误；C．先亮后暗，与结论不相符，选项C错误；D．先暗后亮，与结论相符，选项D正确；故选D。3、D【解析】交流电的有效值是根据其热效应定义的，它是从电流产生焦耳热相等的角度出发，使交流电与恒定电流等效。设交流电的有效值为I，令该交变电流通过一阻值为R的纯电阻，在一个周期内有I2RT=I12R＋I22R所以该交流电的有效值为I==5A故选D。4、B【解析】A．图A中a、b间无弹力，因为a、b无相互挤压，没有发生形变，故A错误；B．图B中a、b间有弹力，细绳偏离竖直方向，则a、b相互挤压，产生弹力，故B正确；C．假设图C中a、b间有弹力，a对b的弹力方向水平向右，b将向右滚动，而题设条件b是静止的，所以a、b间不存在弹力，故C错误；D．假设图D中a、b间有弹力，a对b的弹力垂直于斜面向上，b球不可能静止，故D错误。故选B5、A【解析】电动机的输入功率P=U1I，根据灯泡正常发光求出电流，电动机两端的电压等于输入电压减去灯泡的电压．电动机的输出功率P2=P-I2RM．整个电路消耗的功率P总=UI【详解】电动机两端的电压U1=U-UL=12-6V=6V，整个电路中的电流I==2A，所以电动机的输入功率P=U1I=6×2W=12W．故A正确．电动机的热功率P热=I2RM=4×0.5W=2W，则电动机的输出功率P2=P-I2RM=12-2W=10W．故BC错误．整个电路消耗的功率P总=UI=12×2W=24W．故D错误．故选A6、D【解析】A．粒子运动轨迹如图所示由几何关系可得解得故A错误；B．由洛伦兹力提供向心力得得所以速度越大，半径越大，粒子的偏转角越小，由公式可知，粒子在磁场中的运动时间越小，故B错误；C．粒子P以速度v0进入磁场，离开磁场时速度偏转60°，则进入磁场时的速度与离开磁场时的速度和速度变化量组成等边三角形，则速度变化量为冲量为故C错误；D．粒子从MN边射出的临界状态为轨迹与右边界相切，此时半径为d，则有得且即所以当速度为时，粒子P将从MN离开磁场，故D正确；故选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、BD【解析】根据棒的切割磁感线，依据右手定则可确定感应电流的方向，由法拉第电磁感应定律来确定感应电流的大小；从而由右手螺旋定则来确定线圈M的磁通量的变化，再根据楞次定律，即可确定线圈N中的感应电流的方向【详解】若要让N中产生逆时针的电流，M必须让N中的磁场“减小”或“×增大”所以有以下两种情况.垂直纸面向外的磁场（）且大小减小，根据楞次定律与法拉第电磁感应定律，则有导体棒向左减速运动；同理，垂直纸面向里的磁场（×）且大小增大，根据楞次定律与法拉第电磁感应定律，则有导体棒向右加速运动；故B，D正确，A，C错误；故选BD.【点睛】考查右手定则、法拉第电磁感应定律、右手螺旋定则与楞次定律的应用，注意各定律的作用，同时将右手定则与左手定则区别开8、AB【解析】小球甲受重力、电场力和绳子拉力，起初静止于b点，则b点是小球甲的平衡位置，即小球甲做圆周运动的“等效”最低点，此时重力和电场力的合力与绳子拉力等值反向，即等效重力与绳子拉力等大反向【详解】A、由题意可知，b点为小球甲做圆周运动等效最低点，当小球甲运动到b点的瞬间，绳子拉力和等效重力方向相反，二力的合力提供向心力，如下图所示，故A正确；B、小球从c运动到b的过程中，根据几何关系可知，b和c点到a的距离相同，根据点电荷电场的分布规律，小球甲从c点运动到b点的过程中，电场力做功为零．所以根据动能定理：，解得，故B正确；C、如上图所示，小球甲经过b点时，两球的库仑力，C错误；D、小球甲从c运动到b的过程中，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增加，故D错误；故本题选AB【点睛】本题的关键是确定圆周运动的等效最低点，能利用竖直平面圆周运动最低点的理论来解决问题，同时本题还要求掌握点电荷的等势面的特点，并能熟练运用动能定理来解决问题9、CD【解析】AB．在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向O→a，电子从a点到O点运动的过程中，电场力方向a→O，故加速度向下，与速度同向，故速度越来越大；但电场线的疏密情况不确定，O点上方的电场强度最大点位置不确定，故电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断．故AB错误；C．越过O点后，电子做减速运动，则点电荷运动到O点时速度最大．电场力为零，加速度为零．故C正确；D．根据电场线的对称性可知，越过O点后，电子做减速运动，速度越来越小，一直到速度为零．故D正确【点睛】本题考查对等量同种电荷电场线的分布情况及特点的理解和掌握程度，要抓住电场线的对称性；同时要能够结合力与运动的关系进行分析10、ACD【解析】A：两个磁场区域磁感应强度大小相等，方向相反，因此线框运动到对称位置时回路的总磁通量为零，故A项正确B：、边切割磁感线，利用右手定则确定动生电动势方向分别为到、到，两边产生的电动势相叠加，大小为，故B项错误C：由B项分析，路中感应电流的方向为逆时针方向．故C项正确；D：电流方向为逆时针，利用左手定则可知边和边所受安培力方向都是向左，故D项正确三、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、①.10.50mm②.1.732mm（1.729—1.733都可）【解析】游标卡尺的主尺读数为10mm，游标读数为0.05×10mm=0.50mm，所以最终读数为10.50mm；螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm，可动刻度读数为0.01×23.2mm=0.232mm，所以最终读数为1.732mm（1.729到1.733均可）考点：游标卡尺、螺旋测微器【名师点睛】螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读；游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读12、①.②.【解析】解：通过导体棒的电流，则导体棒受到的安培，棒的受力分析图如图所示，由共点力平衡条件，有：，，解得：