陕西省西安市莲湖区2027届物理高二上期末检测试题含解析

陕西省西安市莲湖区2027届物理高二上期末检测试题注意事项：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，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，取重力加速度为g。整个装置处于匀强磁场中，在导体棒中通以垂直纸面向外的恒定电流I时，欲使导体棒静止在斜面上，且匀强磁场的磁感应强度取最小值，则关于磁感应强度B的大小和方向，下列说法正确的是A.大小为，方向为水平向右 B.大小为，方向为竖直向下C.大小为，方向为垂直斜面向下 D.大小为，方向为沿着斜面向上2、位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则（）

A.a点和b点的电场强度相同B.正电荷从c点移到d点，电场力做正功C.负电荷从a点移到c点，电场力做正功D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能不改变3、如图所示,在a、b、c三处垂直纸面放置三根长直通电导线,a、b、c是等边三角形的三个顶点,电流大小相等,a处电流在三角形中心O点的磁感应强度大小为B,则O处磁感应强度（）A. B.C. D.4、如图所示，一宽2L的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。一边长为L的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻为，规定逆时针方向电流为正方向，在下图所示的图象中，能正确反映感应电流随时间变化的规律是A. B.C. D.5、如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴匀速转动，从某时刻开始计时，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示，若外接电阻R=70Ω，线圈电阻r=10Ω，则下列说法正确的是A.线圈的角速度为100rad/sB.0.01s末穿过线圈的磁通量最大C.通过线圈的最大电流为1.25AD.电压表的示数为87.5V6、如图所示的四种情况中，匀强磁场磁感应强度相同，导体长度相同，通过的电流也相同，导体受到的磁场力最大，且方向沿着纸面的情况是（）A.甲、乙 B.丙、丁C.甲、丙 D.乙、丁二、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、一个面积S＝4×10－2m2、匝数n＝100的线圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是A.0～2s内穿过线圈的磁通量变化率等于－0.08Wb/sB.0～2s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C.0～2s内线圈中产生的感应电动势等于8VD.在第3s末线圈中的感应电动势等于零8、如图所示，图中两平行板电容器、电源都完全相同，先闭合开关S，稳定后将甲图中的开关S断开，乙图中开关S保持闭合，当将两图中的下极板向上移动少许，则（）A.甲图中电容器的电容增大，乙图中电容器的电容不变B.甲图中电容器所带电荷量不变，乙图中电容器所带电荷量增大C.甲图中电容器两端的电势差增大，乙图中电容器两端的电势差不变D.甲图中两板间的电场强度不变，乙图中两板间的电场强度增大9、质谱仪的结构原理图如图所示，水平极板间有垂直极板方向的匀强电场，圆筒N内可以产生质子和氚核，它们由静止进入极板间，经极板间的电场加速后进入下方的匀强磁场．在磁场中运动半周后打到底片P上，不计质子和氚核受到的重力及它们间的相互作用，下列判断正确的是A.质子和氚核在极板间运动的时间之比为1:3B.质子和氚核在磁场中运动的时间之比为1:1C.质子和氚核在磁场中运动的速率之比为D.质子和氚核在磁场中运动轨迹半径之比为10、下列关于机械波的说法中正确的是A.一列声波由空气传播到水中，频率和波长都发生变化B.火车鸣笛时向观察者驶来，观察者听到的笛声频率比声源发出的频率高C.在波动中，振动相位总是相同的两个质点间的距离，叫做波长D.对于同一障碍物，波长越长的波越容易发生明显衍射现象三、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（1）所示电路测定电源的电动势和内阻．实验中电表内阻对实验结果影响很小，均可以忽略不计．闭合电键S后，变阻器的滑片P由变阻器的一端滑到另一端的过程，两电压表示数随电流表示数变化情况分别如图（2）的U﹣I图象中的直线a、b所示（1）用画线代表导线，将如图（3）实物图中各元件按图（1）连接成实验电路_______；（2）通过分析可知，其中图（2）中图线_____（填a或b）V1表示电压表示数随电流表A示数变化关系；（3）根据U﹣I图象中坐标轴所标出的数据，可求出电源的电动势E=____，内阻r=____．（用图中给出的坐标值表示）12．（12分）如图是用20分度的游标卡尺测物体的长度，则待测物体的长度是__________mm.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）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，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

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】对导体棒受力分析，受重力mg、支持力FN和安培力FA，三力平衡，合力为零，将支持力FN和安培力FA合成，合力与重力相平衡，如图，当安培力平行斜面向上是，安培力最小，由公式可知，此时磁感应强度最小，由平衡可得得由左手定则可知，磁场方向为垂直斜面向下。故选C。2、C【解析】A.场强方向与等势面垂直，ab两处电场强度的方向不同，由于场强是矢量，所以a点和b点的电场强度不同，故A错误B.由于场源是负电荷，正电荷从c点移到d点过程中受到场源的引力，而远离场源运动，所以电场力做负功，故B错误C.由于场源是负电荷，负电荷从a点移到c点过程中受到场源的斥力，而远离场源运动，所以电场力做正功，故C正确D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点的过程中，因为e、f两点间电势差不为零，故电场力做功不为零，电势能改变量不为零，所以电势能改变，故D错误3、B【解析】根据安培定则判断得知：三根导线在O点产生的磁感应强度的方向分别为：上面导线产生的B方向水平向右，大小为B；下面左边导线产生的B方向斜向右下方，与水平成60°角，下面右边导线产生的B方向斜向右上方，与水平成60°角，则根据平行四边形定则进行合成可知，下面两根导线产生的合场强大小为B，方向水平向右，所以三根导线同时存在时的磁感应强度大小为2B，方向水平向右，B正确，ACD错误4、C【解析】线框进入磁场过程，所用时间根据楞次定律判断可知感应电流方向是逆时针方向，为正值。感应电流大小保持不变，线框完全在磁场中运动过程，磁通量不变，没有感应电流产生，经历时间则线框穿出磁场过程，所用时间感应电流方向沿顺时针方向，为负值，感应电流大小保持不变。故ABD错误，C正确。故选C。5、C【解析】A．由图乙知，交流电的周期，线圈转动的角速度．故A项错误B．由图乙知，0.01s末线圈产生的感应电动势最大，则0.01s末线圈平面与磁场平行，线圈的磁通量为0．故B项错误C．由图乙知，线圈产生感应电动势的最大值，则线圈的最大电流．故C项正确D．线圈产生感应电动势的有效值，电压表的示数．故D项错误6、D【解析】甲中电流与磁场不垂直，所以不是最大，排除甲．丙电流与磁场平行，磁场力为0，所以排除丙．所以选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、AC【解析】A．线圈磁通量的变化率：＝其中磁感应强度变化率即为B-t图像的斜率，由题图知0～2s内＝－2T/s所以：==－2×4×10－2Wb/s＝－0.08Wb/s故A正确；B．在0～2s内线圈磁感应强度B由2T减到0，又从0向相反方向增加到2T，所以这2s内的磁通量的变化量：故B错误；C．0～2s内线圈中产生的感应电动势：E＝n＝100×0.08V＝8V故C正确；D．第3s末线圈中的感应电动势等于2～4s内的平均感应电动势：E′＝n＝nS＝100×2×4×10－2V＝8V故D错误8、BD【解析】A．当下极板向上移动少许时，根据可知两个电容器的电容增大，故A错误；B.因为甲图中开关断开，所以甲图电容器所带电荷量不变。乙图开关闭合，所以乙图的板间电压不变，根据可知，乙图中的电容器所带电荷量增大，故B正确；C.甲图电荷量不变，电容变大，所以甲图中电容器两端电压变小，故C错误；D.根据可以推导出所以甲图中板间电场强度不变；乙图中开关保持闭合，则电容器两板间电压保持不变，由知电场强度变大，D正确。故选：BD。9、CD【解析】根据题图可知，考查了回旋加速器的原理．根据粒子在回旋加速器在电场和磁场中的运动特点即可求解【详解】A、质子和氚核在极板间运动时，有，则，所以质子和氚核在极板间运动的时间之比为，故A错误；B、质子和氚核都为半个周期，周期的表达式为，所以质子和氚核在磁场中运动的时间之比为1:3，故B错误；C、质子和氚核在磁场中运动的速率由加速电场来决定，则有，得，所以质子和氚核在磁场中运动的速率之比为，故C正确；D、粒子在磁场中运动半径，故质子和氚核在磁场中运动的轨迹半径之比为，D正确10、BD【解析】A．一列声波由空气传播到水中，频率不变，波速变大，由知波长变长，故A错误；B．火车鸣笛时向观察者驶来，产生多普勒效应，观察者听到的笛声频率比声源发出的频率高，故B正确；C．在波动中，相邻的振动相位总是相同的两个质点间的距离，叫做波长，故C错误；D．波长越长的波波动性越强，对于同一障碍物，波长越长的波越容易发生明显衍射现象，故D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、①.②.a③.④.【解析】（1）[1]根据电路图连接实物图，如图所示（2）[2]电压表V1示数随电流表A示数的增加而减小，故对应的图象应是图线a；（3）[3][4]由知：联立解得：12、50【解析】[1]游标卡尺的主尺读数为104mm，游标尺上第1个刻度与主尺上某一刻度对齐，故其读数为0.05×1mm=0.05mm，所以最终读数为：104mm+0.05mm=104.05mm；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、8cm【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得代入有关数据，解得，代入数据得θ=30°粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图由几何关系得联立求得代入数据解得14、(1)(2)3N【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：解得：(2)小球在C点时受力分析如图由牛顿第二定律得：解得：由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：NC′=NC=3N15、（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