2027届天津市西青区物理高二上期末预测试题含解析

2027届天津市西青区物理高二上期末预测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为θ，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B。有一质量为m长为l的导体棒从ab位置获得平行于斜面的，大小为v的初速度向上运动，最远到达a′b′的位置，滑行的距离为s，导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为μ。则（）A.上滑过程中导体棒受到的最大安培力为B.上滑过程中电流做功发出的热量为－mgs(sinθ＋μcosθ)C.上滑过程中导体棒克服安培力做的功为D.上滑过程中导体棒损失的机械能为2、两个完全相同的金属小球，带电荷量分别为+Q和-5Q，当两小球相距为d（d远大于小球半径）时，它们之间的库仑力大小为F。若让两小球接触后再放回原处，则它们之间的库仑力大()A. B.C. D.3、如图所示电路中，A、B为完全相同的两个灯泡，L是一直流电阻可忽略的电感线圈，a、b为线圈的左右两端点，下列说法正确的是（  ）A.合上开关S，A先亮，B后亮，最后一样亮B.断开开关S，a点电势高于b点，B灯缓慢熄灭C.断开开关S，a点电势高于b点，B灯立即熄灭D.断开开关S，a点电势低于b点，B灯缓慢熄灭4、一根粗细均匀的电阻丝，电阻为R，若将其均匀拉长为原来的5倍，则其电阻为（）A.R/5 B.5RC.R/25 D.25R5、下列的公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有（）①场强②场强③场强④电场力做功A.①③ B.②③C.②④ D.①④6、质量为m的金属导体棒置于倾角为θ的导轨上，棒与导轨间的动摩擦因数为μ，当导体棒中通以垂直纸面向里的电流时，恰能在导轨上静止，图中标出了四种可能的匀强磁场方向，其中导体棒与导轨间的摩擦力不可能为零的是（）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，一个U形单匝金属线框abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的OO′轴匀速转动，通过导线给电阻R供电，ab=cd=0.2m，bc=0.4m，ω=200rad/s，R=3Ω，线框的电阻r=1Ω，匀强磁场只存在于轴OO′右侧，磁感应强度B=0.5T，理想交流电流表内阻不计，则（）A.线框产生感应电动势的最大值为8VB.交流电流表的示数为2AC.线框转动一周电阻R上产生的焦耳热为0.06JD.线框从图示位置转过时(仍在磁场中)bc边受到的安培力大小为0.4N8、如图所示，光滑绝缘的水平面上M、N两点各放一电荷量分别为+q和+2q，完全相同的金属球A和B，给A和B以大小相等的初动能E0（此时动量大小均为p0）使其相向运动刚好能发生碰撞，碰后返回M、N两点时的动能分别为E1和E2，动量大小分别为p1和p2，则()A.，B.，C.碰撞发生在M、N中点的左侧D.两球同时返回M、N两点9、速度相同的一束带电粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是A.速度选择器的P1极板带负电B.该束带电粒子带正电C.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S0，粒子的比荷越大D.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于EB110、如图所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，匝数n=100匝，电阻为r=1Ω的矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动线圈两端经集流环和电刷与电路连接，定值电阻R1=6Ω，R2=3Ω，其他电阻不计，线圈匀速转动的周期T=0.2s．从线框与磁场方向平行位置开始计时，线圈转动的过程中，理想电压表的示数为2V．下列说法中正确的是A.电阻R2上的电功率为WB.经过10s时间，通过R1的电流方向改变100次C.从开始计时到1/20s通过电阻R2的电荷量为CD.若线圈转速变为原来的2倍，线圈中产生的电动势随时间变化规律三、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）质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为Rp和R，周期分别为Tp和T，则Rp∶R＝_________，Tp∶T＝_________。12．（12分）为了测定一节干电池的电动势和内电阻，现准备了下列器材：A.被测干电池（电动势约1.5V，内阻约1.0Ω）B.灵敏电流表G（满偏电流3.0mA，内阻10Ω）C.电流表A（量程0~0.60A，内阻0.10Ω）D.滑动变阻器R1（0~20Ω，10A）E.滑动变阻器R2（0~100Ω，1A）F.定值电阻R3=990ΩG.电键和导线若干(1)为了能较为准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是_____。(2)请在下图矩形框中画出实验电路图___。(3)右图为某同学根据正确的电路图作出的I1—I2图线（I1为灵敏电流表G的示数，I2为电流表A的示数），由该图线可得：被测干电池的电动势E=_____V，内电阻r=____Ω。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，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14．（16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L15．（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、B【解析】A．导体棒开始运动时速度最大，产生的感应电动势和感应电流最大，所受的安培力最大，最大安培力故A错误；B．上滑过程，由能量守恒定律得电流做功发出的热量故B正确；C．导体棒克服安培力做的功等于电路中产生的焦耳热，由B可知，克服安培力做功：故C错误；D．上滑过程中导体棒的动能减小，重力势能增加mgssinθ，所以导体棒损失的机械能为，故D错误。故选B。2、D【解析】初始时，两球之间的库仑力为两球接触后，电荷先中和再平分，两球电荷量变为，故库仑力变为故选D。3、D【解析】A．合上开关S，B先亮，由于线圈中产生的自感电动势阻碍电流的增加，则A后亮，最后一样亮，故A错误；BCD．开关闭合稳定时，两个灯泡亮度相同，则流过A的电流等于流过B的电流，开关由闭合到断开瞬间，B灯原来的电流瞬间消失，而线圈产生自感电动势阻碍A灯中电流减小，并与AB组成回路，原来两支路电流相等，则开关断开瞬间，电流都从原来A的值开始减小，所以两灯均过一会儿才熄灭，由于电流的方向与B的原电流的方向相反，则流过两个灯的电流的方向为逆时针方向，b点电势高于a点，故BC错误，D正确。故选D。4、D【解析】根据公式得，长度变为原来的5倍，而体积不变，则截面积变为原来的，所以电阻变为原来的25倍，所以，故ABC错误，D正确5、D【解析】是电场强度定义式，适用于一切电场；仅适用于匀强电场；适用于点电荷产生的电场；W=qU适用于一切电场。可知既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场是①④。故D正确。故选D。6、B【解析】A．杆子受重力，竖直向上的安培力，若重力与安培力相等，则二力平衡，不受摩擦力，A不符合题意；B．杆子受重力，垂直向下的安培力，垂直向上的支持力，若无摩擦力，不能平衡，B符合题意；C．杆子受重力、水平向右的安培力和斜面的支持力，若三个力平衡，则不受摩擦力，C不符合题意；D．杆子受重力、沿斜面向右的安培力和斜面的支持力，若三个力平衡，则不受摩擦力，D不符合题意。故选B。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】A．线框产生感应电动势的最大值故A正确；B．最大感应电流为交流电的电流有效值为I，则有解得故B错误；C．线框转动一周电阻R上产生的焦耳热为故C错误；D．线框从图示位置转过时，电流为安培力为故D正确。故选AD。8、BD【解析】AB．由动量观点看，系统动量守恒，两球的速度始终等值反向，也可得出结论：两球必将同时返回各自的出发点，且两球末动量大小和末动能一定相等。从能量观点看，两球接触后的电荷量都变为1.5q，在相同距离上的库仑斥力增大，返回过程中电场力做的正功大于接近过程中克服电场力做的功，系统机械能必然增大，即末动能增大。故A错误，B正确。CD．由牛顿定律的观点看，两球的加速度大小始终相同，相同时间内的位移大小一定相同，必然在连线中点相遇，又同时返回出发点。故C错误，D正确。故选BD。9、BC【解析】AB．由图可知，带电粒子进入匀强磁场B2时向下偏转，所以粒子所受的洛伦兹力方向向下，根据左手定则判断得知该束粒子带正电。在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力两个作用而做匀速直线运动，由左手定则可知，洛伦兹力方向竖直向上，则电场力方向向下，粒子带正电，电场强度方向向下，所以速度选择器的P1极板带正电。故A错误，B正确。C．粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得，解得可见，由于v是一定的，B不变，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝S0，则半径r越小，则越大。故C正确。D．粒子能通过狭缝，电场力与洛伦兹力平衡，则有：qvB1=qE解得故D错误。故选BC。10、BC【解析】A.电阻上的电功率为，故A错误B.交流电的频率为，所以交流电在内方向改变10次，经过10s时间，电流方向改变100次，故B正确C.根据闭合电路欧姆定律产生的感应电动势的有效值为，所以的感应电动势的最大值为，由公式，可知，故线圈中的磁通量为，从开始计时到，磁通量的变化量为，故通过的电量为，故C正确D.若转速增大2倍，角速度也增大2倍，所以产生的感应电动势，线圈中产生的电动势随时间变化的规律为，故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、①.1:2②.1:2【解析】[1]质子（）和α粒子（）以相同的速度垂直进入同一匀强磁场中，均做匀速圆周运动由公式得可知，半径与这两粒子的质量与电量的比值成正比。即[2]由公式可知，周期与这两粒子的质量与电量的比值成正比，即12、①.D②.③.1.47V④.0.740.78【解析】(1)[1]为方便实验操作，滑动变阻器应选阻值较小D。(2)[2]伏安法测电源电动势与内阻，需要电压表，现在没有电压表，可以用G与R3串联组成电压表测电压，电流表测电路电流，电路图如图所示。(3)[3][4]由闭合电路欧姆定律可得：E=U+Ir，U=E-Ir，则I1（R3+RG)=E-I2r由图像可知，电源电动势E=I1（R3+RG)=1.47×10-3×（990+10）V=1.47V电源内阻四、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、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得根据左手定则可知安培力方向水平向右；由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ解得B＝2T；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；根据牛顿第二定律可得