东北育才中学2027届物理高二上期末考试模拟试题含解析

东北育才中学2027届物理高二上期末考试模拟试题考生请注意：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、如图所示，质量为m长为L的金属棒MN两端用等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．当棒中通以恒定电流后，金属棒摆起后两悬线与竖直方向夹角的最大值为，则下列说法正确的是（）A.电流由N流向MB.悬线与竖直方向夹角时，金属棒处于平衡态C.悬线与竖直方向成时，金属棒的速率最大D.恒定电流大小为2、如图所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放置在匀强电场和匀强磁场中，两轨道平面分别与磁场垂直，与电场平行，轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的．两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放，M、N为轨道的最低点．则下列说法正确的是A.两小球到达轨道最低点的速度vM<vNB.两小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力FM<FNC.小球第一次到达M点的时间晚于小球第一次到达N点的时间D.在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中小球不能到达轨道的另一端3、带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O点，在匀强磁场中摆动，不计空气阻力，当小球每次通过最低点时（）A.摆球受到的磁场力相同B.摆球的动能相同C.摆球的速度相同D.摆球所受丝线拉力相等4、如图所示是电阻R的I－U图象，由此得出()A.导体的电阻与与电阻两端的电压成正比B.电阻R＝0.5ΩC.在R两端加上6.0V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0CD.I－U图象的斜率表示电阻5、在静电场中，一个电子由a点移到b点时静电力做功为5eV（1eV＝1.6×10－19J），则以下说法中正确的是A.电场强度的方向一定由b沿直线指向aB.A、B两点间电势差Uab＝5VC.电子的电势能减少5eVD.电子的电势能减少5J6、如图所示，两根绝缘细线分别系住a、b两个带电小球，并悬挂在O点，当两个小球静止时，它们处在同一水平面上，两细线与竖直方向间夹角分别为、，。现将两细线同时剪断，则（）A.两球都做匀变速运动 B.落地时两球水平位移相同C.两球下落时间 D.a球落地时的速度小于b球落地时的速度二、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、如图所示是一直流电动机提升重物的装置；已知重物质量为m=50kg，电源输出电压U=110V保持不变，电动机线圈电阻R=4Ω，不计各处摩擦，当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I=5A（g=10m/s2）则：A.电源的输出功率为100WB.电动机线圈电阻R的发热功率550WC.提升重物的功率为450WD.电动机的效率为81.8％8、如图甲所示，在足够长的光滑的斜面上放置着金属线框，垂直于斜面方向的匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示（规定垂直斜面向上为正方向）．t＝0时刻将线框由静止释放，在线框下滑的过程中，下列说法正确的是A.线框中产生大小、方向周期性变化的电流B.MN边受到的安培力先减小后增大C.线框做匀加速直线运动D.线框中产生的焦耳热等于其机械能的损失9、如图所示，匀强电场电场强度为1×103N/C，ab=dc=4cm，bc=ad=3cm，则下述计算结果正确的是（）A.a、b之间的电势差为4000VB.a、c之间的电势差为40VC.将q=-5×10-3C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，静电力做功为零D.将q=-5×10-3C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，静电力做功都是-0.25J10、(多选)如图为一个电磁泵从血库里向外抽血的结构示意图，长方体导管的左、右表面绝缘，上、下表面为导体，管长为a、内壁高为b、宽为L且内壁光滑．将导管放在垂直左、右表面向右的匀强磁场中，由于充满导管的血浆中带有正、负离子，将上、下表面和电源接通，电路中会形成大小为I的电流，导管的前后两侧便会产生压强差p，从而将血浆抽出，其中v为血浆流动方向．若血浆的电阻率为ρ，电源的电动势为E，内阻为r，匀强磁场的磁感应强度为B，则下列判断正确的是()A.此装置中血浆的等效电阻B.此装置中血浆受到安培力大小F＝BILC.增大磁感应强度可以加快血浆的外抽速度D.前后两侧的压强差三、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）某同学利用如图所示的电路可以测量多个物理量．实验室提供的器材有：两个相同待测电源内阻，电阻箱最大阻值为，电阻箱最大阻值为，电压表内阻约为，电流表内阻约为，灵敏电流计G，两个开关、主要实验步骤如下：按图连接好电路，调节电阻箱和至最大，闭合开关和，再反复调节和，使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V、电阻箱、电阻箱的示数分别为、、、；反复调节电阻箱和与中的电阻值不同，使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V的示数分别为、回答下列问题：（1）电流计G示数为0时，电路中A和B两点的电势和的关系为______；（2）电压表的内阻为______，电流表的内阻为______；（3）电源电动势E为______，内阻r为______。12．（12分）如图所示，带电平行金属板相距为2R，在两板间有垂直纸面向里、磁感应强度为B圆形匀强磁场区域，与两板及左侧边缘线相切．一个带正电的粒子（不计重力）沿两板间中心线O1O2从左侧边缘O1点以某一速度射入，恰沿直线通过圆形磁场区域，并从极板边缘飞出，在极板间运动时间为t0．若撤去磁场，粒子仍从O1点以相同速度射入，则经时间打到极板上（1）求两极板间电压u；（2）若两极板不带电，保持磁场不变，该粒子仍沿中心线O1O2从O1点射入，欲使粒子从两板左侧间飞出，射入的速度应满足什么条件四、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）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L

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．根据左手定则可知电流的方向由M流向N，故A错误；B．悬线与竖直方向夹角为θ=60°时，金属棒速率为零，并非处于平衡状态，故B错误；C．导体棒在角的范围内摆动，由运动的对称性可知悬线与竖直方向的夹角为θ=30°时金属棒的速率最大，故C正确；D．在θ=30°时，导体棒处于平衡状态，则对金属棒进行受力分析可知，，解得，故D错误；故选C。2、D【解析】两个轨道的半径相同，根据圆周运动的向心力的公式可以分析小球通过最低点是对轨道的压力，小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒，小球在电场中受到的电场力对小球做负功，到达最低点时的速度的大小较小【详解】在磁场中运动时，只有重力做正功，在电场中运动时，重力做正功、电场力做负功，由动能定理可知：；；解得，vM＞vN，由于小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒；而小球在电场中运动受到的电场力对小球做负功，到达最低点时的速度的大小较小，所以在电场中运动的时间也长，故AC错误；最低点M时，支持力与重力和洛伦兹力（方向竖直向下）的合力提供向心力，最低点N时，支持力与重力的合力提供向心力，因为vM＞vN，可知：FM＞FN，故B错误；由于小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒，所以小球可以到达轨道的另一端，而电场力做小球做负功，所以小球在达到轨道另一端之前速度就减为零了，故不能到达最右端，故D正确；故选D【点睛】洛仑兹力对小球不做功，但是洛仑兹力影响了球对轨道的作用力，在电场中的小球，电场力对小球做功，影响小球的速度的大小，从而影响小球对轨道的压力的大小3、B【解析】A．由于小球的运动方向不同，则根据左手定则可知，洛伦兹力的方向不同，则受到的磁场力不同，故A错误；BC．由题意可知，拉力与洛伦兹力对小球不做功，仅仅重力作功，则小球机械能守恒，所以小球分别从左右两侧向最低点运动且两次经过最低点时的动能相同，小球的速度大小相同，但是方向不同，故B正确，C错误；D．由B选项可知，速度大小相等，由于速度方向不同，导致产生的洛伦兹力的方向也不同，则根据牛顿第二定律可知，拉力的大小不同，故D错误。故选B。4、C【解析】A．导体电阻是导体本身的属性，与两端的电压和通过的电流无关，选项A错误；B．根据电阻的定义式，故B错误；C．由图知，当U=6V时，I=3A，则每秒通过电阻横截面的电荷量是q=It=3×1C=3.0C故C正确。D．I－U图象的斜率倒数表示电阻，选项D错误；故选C。5、C【解析】A．电场强度的方向与运动路径无关，选项A错误；B．根据电场力的功与电势差的关系；Uab＝＝＝－5V选项B错误；CD．静电力做5eV的正功，电势能减少5eV，选项C正确，D错误；故选C。6、D【解析】设两球之间的库仑力大小为，当两小球静止时，则有因为，所以有将两细线同时剪断后，两球在竖直方向只受重力，在竖直方向做自由落体运动，所以两球下落时间相同；在下落过程中，两球处于同一水平面，在水平方向上，由于库仑斥力的作用下，导致间距的增大，从而使得库仑力减小，则水平方向的加速度减小，所以两球不可能做匀变速运动；根据可知，加速度根据可知两球落地时水平位移根据可知落地时球落地时的速度小于球落地时的速度，故A、B、C错误，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、CD【解析】电源输出P="UI=550"W，选项A错误；电动机线圈电阻R的发热功率P热=I2R="100"W，选项B错误；提升中重物的功率为P机="550"W–100W="450"W，选项C正确；电动机的效率为，选项D正确【名师点睛】此题是关于电功率的计算问题；关键是搞清电动机内部的能量转化关系，知道电热的求解公式P热=I2R8、BC【解析】A．穿过线圈的磁通量先向下减小，后向上增加，则根据楞次定律可知，感应电流方向不变，选项A错误；B．因B的变化率不变，则感应电动势不变，感应电流不变，而B的大小先减后增加，根据F＝BIL可知，MN边受到的安培力先减小后增大，选项B正确；C．因线圈平行的两边电流等大反向，则整个线圈受的安培力为零，则线圈下滑的加速度为gsinθ不变，则线框做匀加速直线运动，选项C正确；D．因安培力对线圈不做功，斜面光滑，则线框的机械能守恒，选项D错误9、BC【解析】A．之间的电势差为A错误；B．由图看出，c、在同一等势面上，电势相等，则有B正确；C．将的点电荷沿矩形路径移动一周，电场力不做功，C正确；D．将的点电荷沿或从移动到，电场力做功相等，电场力做功为D错误。故选BC。10、ACD【解析】导体长度为b，横截面积为aL，由电阻定律可得此装置中血浆的等效电阻为：R=ρ，故A正确．导体长度为a，故所受安培力为F=BIb，故B错误．根据洛伦兹力与电场力平衡，则有qvB=q，解得：U=Bav，当增大磁感应强度B时，则前后表面的电势差U增大，导致电场力增大，则会加快血浆的外抽速度，故C正确；压强公式得可得：，故D正确．故选ACD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.φA=φB②.③.④.⑤.【解析】（1）[1]．电流计G的示数为0时，由欧姆定律知，G的电压为零，说明A、B两点的电势相等，即φA=φB（2）[2][3]．由于电流计G的示数为0，所以电流表的示数等于电压表的电流与电阻R1的电流之和．则在步骤1中，通过电压表的电流电压表的内阻为左右两个电源两极间的电压相等，则有：U1=I1（RA+R2）解得电流表的内阻（3）[4][5]．根据闭合电路欧姆定律得：

E=U1+I1rE=U2+I2r解得12、（1）（2）【解析】（1）设粒子从左侧O1点射入的速度为v，极板长为L，磁场中根据受力平衡可得：qE=qvB根据匀强电场中电场强度与电势差之间的关系式：电场强度为：因为粒子在磁场中做匀速直线运动，所以有：L=vt0在电场中做类似平抛运动，根据牛顿第二定律，有水平方向：L-2R=竖直方向：联立解得：L=4R两极板间电压：（2）设粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r，粒子恰好从上极板左边缘飞出时速度的偏转角为α，根据几何关系