2027届上海市上戏附中物理高二上期末考试模拟试题含解析

2027年上海市上戏附中物理高二上期末考试模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、关于磁感线，下列说法正确的是A.磁感线只能表示磁场的方向B.磁感线只能表示磁场的强弱C.磁感线的疏密能形象描述磁场的强弱D.磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的2、如图所示，真空中两电荷量为，的点电荷分别位于M点和N点，P为M、N连线上的一点，且已知P点的电场强度为零，则A. B.C. D.3、质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图两种虚线所示，下列表述正确的是A.M带负电，N带正电B.M的速度率小于N的速率C.洛伦兹力对M、N做正功D.M运行时间大于N的运行时间4、下列关于静电场和磁场的说法正确的是()A.电场中场强越大的地方，电势一定越高B.电场中某点场强与试探电荷的电荷量成反比C.磁场中某点的磁感应强度大小与小磁针受到的磁场力大小有关D.静电荷产生的电场中电场线不闭合，通电直导线产生的磁场中磁感线是闭合的5、如图所示，带电粒子只在电场力作用下由A点运动到B点。图中实线为电场线，虚线为粒子运动轨迹，由图可知（）A.粒子带负电B.从A运动到B，粒子动能增大C.从A运动到B，粒子速度和加速度均减小D.从A运动到B，粒子速度增大而加速度减小6、如图所示，边长为L的正方形CDEF区域内有方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，对角线CE和DF的交点为P，在P点处有一粒子源，可以连续不断地向纸面内各方向发射出正离子。已知离子的质量为m、电荷量为q，不计离子重力及离子间相互作用力。则离子不可能射出正方形区域的发射速率v应满足（）A.0<v≤ B.0<v≤C.0<v≤ D.0<v≤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，一阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线AB时，发现射线的径迹向下弯曲，则（）A.导线中的电流从B到AB.导线中的电流从A到BC.若要使电子束的径迹向上弯曲，可以改变AB中的电流方向来实现D.电子束的径迹与AB中的电流无关8、如图(a)所示，金属圆环处在匀强磁场中，磁场大小随时间的变化关系如图(b)所示．在0-2T内，关于金属圆环中的感应电流，下列说法中正确的是（）A.方向先顺时针后逆时针B.方向先逆时针后顺时针C.大小先增大后减小D.大小一直保持不变9、将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和有一定内阻的电源连接成如图所示电路，已知光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小．若闭合开关，逐渐增大光照强度，下列有关电路中的变化，说法正确的是（）A.电压表与电流表的示数之比将逐渐减小B.电压表、电流表，两表变化量大小的比值将逐渐减小C.电源的输出功率逐渐减小D.电源的效率逐渐减小10、如图所示的闭合电路中，当滑动变阻器的滑片P从左端滑向右端的过程中。两个电压表示数的变化量的大小分别为ΔU1、ΔU2，电流表示数的变化量为ΔI，则（）A.ΔU1＞ΔU2 B.ΔU1＜ΔU2C.＝ 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）碰撞的恢复系数的定义为其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度，v1和v2分别是碰撞后两物体的速度，弹性碰撞的恢复系数e=1，非弹性碰撞的e<1，现利用下图中的装置来测量两滑块碰撞的恢复系数，从而判断出碰撞类型。在水平气垫导轨上固定两个光电门1和2，分别在光电门1的左侧和两光电门之间放置A、B两个滑块，滑块上分别固定一遮光片，光电计数器(图中未画)可以记录遮光片通过光电门的时间，实验测得两遮光片的宽度d均为1.00cm。现给A一向右的初速度，通过光电门1时，光电计数器显示的时间t1=5.00ms，A与静止的B发生碰撞后，B向右运动通过光电门2，光电计数器显示的时间，A向左弹回，再次通过光电门1时，光电计数器再次显示的时间。请根据实验回答以下几个问题：(1)A碰撞前的速度大小vA=_______m/s，碰撞后的速度大小=____m/s，B碰撞后的速度大小=________m/s（结果保留2位有效数字）；(2)规定向右为正方向，求此次碰撞的恢复系数e=________（结果保留2位有效数字）。12．（12分）如图所示为质谱仪的原理图，利用这种质谱仪可以对氢元素的各种同位素迚行测量。从容器A下方的小孔S1迚入加速电压为U的加速电场，可以认为从容器出来的粒子初速度为零，粒子被加速后从小孔S2迚入磁感应强度为B的匀强磁场，最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条质谱线，关于氢的三种同位素氕、氘、氚迚入磁场时速率最大的是_________；三条谱线中a是粒子形成的_________。（填“氕”、“氘”或“氚”）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】本题考查了磁感线，磁场方向的规定，记住相关的基础知识，对于解决此类识记性的题目非常方便；【详解】磁感线是人们为形象描述磁场的特点而引入的，不是真实存在的，磁感线上各点的切线方向就是各点的磁感应强度的方向，磁感线的疏密程度表示磁场的强弱程度，故选项C正确，ABD错误2、B【解析】根据点电荷的电场强度公式，由点电荷电场强度的叠加，即可求解【详解】已知在M、N连线上某点P处的电场强度为零，根据点电荷的电场强度公式得：，，解得：，故ACD错误，B正确【点睛】理解点电荷的电场强度公式及电场强度的叠加，并掌握电场强度的矢量性，难度不大，属于基础题3、A【解析】A．由左手定则可知，M带负电，N带正电，选项A正确B．由可知，M的速度率大于N的速率，选项B错误；C．洛伦兹力对M、N都不做功，选项C错误；D．由可知，M的运行时间等于N的运行时间，选项D错误4、D【解析】电场强度是描述电场强弱的物理量，由电场本身决定，与试探电荷的电荷量无关；沿电场线的方向，电势越来越低，场强大小与电势高低无关；电流所受安培力的方向与磁场方向垂直；磁感线是闭合的曲线．【详解】电场中场强越大的地方，电势不一定越高，如负点电荷周围，越靠近点电荷，场强越大，但电势却越低，A错误；电场中某点的场强是由电场本身决定的，与试探电荷存在与否无关，B错误；磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与小磁针存在与否无关，C错误；静电荷产生的电场中电场线是从正电荷(或无穷远处)出发终止于无穷远处(或负电荷)，是不闭合的，通电直导线产生的磁场中磁感线是闭合的，D正确．【点睛】本题考查了电场强度与磁场方向、磁感线等问题，要注意明确电场强度和磁感应强度均是由电场和磁场本身决定的；同时注意两种场的性质的区别和联系．5、B【解析】A．由电场力方向应指向轨迹的内侧得知，粒子所受电场力方向大致斜向右上方，即粒子受力的方向与电场线的方向一致，所以粒子带正电荷，故A错误；BCD．A点处的电场线较疏，而B点处电场线较密，则A点处的电场强度较小，粒子所受的电场力也较小，粒子的加速度也小，从A运动到B，粒子所受电场力方向与运动方向的夹角小于，电场力对粒子做正功，其电势能减小，动能增大，故B正确，CD错误。故选B。6、D【解析】粒子在磁场中恰好不射出的轨迹如图所示根据几何知识可知，其轨道半径为因为所以有所以粒子不从磁场射出的速度需要满足0<v≤，故ABC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、AC【解析】AB．电流的方向与负电荷运动的方向相反，所以阴极射线管内电流的方向向左；由图可知，电子受到的洛伦兹力的方向向下，所以阴极射线管处的磁场的方向垂直于纸面向里，由安培定则可知，AB中电流的方向向左．故A正确，B错误；CD．若要使电子束的径迹向上弯曲，则阴极射线管处的磁场的方向需向外，根据安培定则，可以改变AB中的电流方向来实现，故C正确,D错误。故选AC。8、AD【解析】由图可知，在0-T时间内由楞次定律可知，电路中电流方向为顺时针方向；在T-2T时间内由楞次定律可知，电路中电流方向为逆时针，故A正确，B错误；由图可知，0-T和T-2T时刻线圈中磁通量的变化率相同，根据法拉第电磁感应定律得：，故感应电动势的大小不变，根据闭合电路的欧姆定律得：，可知感应电流的大小不变，故C错误，D正确；故选AD【点睛】由右图可知磁感应强度的变化，则可得出磁通量的变化情况，由楞次定律可知电流的方向；由法拉第电磁感应定律可知电动势的大小，根据闭合电路的欧姆定律可知电路中电流的变化情况9、AD【解析】闭合电路的动态变化情况的分析【详解】A．由题意知，逐渐增大光照强度时，光敏电阻R的值逐渐减小，外电路的总电阻逐渐减小，由闭合电路的欧姆定律知，总电路的电流逐渐增大，通过光敏电阻R的电流也逐渐增大，所以电压表与电流表的示数之比将逐渐减小，故A正确；B．光敏电阻R串联在电路中，定值电阻R0和电源内阻都是纯电阻，它们各自上面的电压变化量与电流变化量比值不变，因此，光敏电阻R的电压变化量与电流变化量比值也不变，故B错误C．电源的输出功率由公式知，增大，由闭合电路的欧姆定律知,减小，电源的内阻不知道大小，所以减小的情况也不知，因此的变化无法确定，故C错误；D．根据电源的效率定义得,外电路的电阻越大，路端电压越高，电源效率越高，电源的效率随外电路电阻减小而减小，故D正确；故选AD．【点睛】直流电路动态变化要掌握各物理量变化的规律来分析10、BD【解析】AB．闭合电路电压特点知：E＝U1+U2+Ur其中Ur表示电路的内电压。当滑片向右滑动过程中，变阻器接入电路中的电阻变小，根据电路中电压分配原则知，U1变大，U2变小，Ur变大。则有E＝U1+ΔU1+U2﹣ΔU2+Ur+ΔUr得：ΔU2＝ΔU1+ΔUr所以ΔU1＜ΔU2故A错误，B正确；CD．根据上面的分析知所以故C错误，D正确。故选BD.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、①.2.0②.0.83③.0.95④.0.89【解析】(1)[1]滑块通过光电门时，挡光片挡住光的时间极短，则可用平均速度近似代替作为滑块的瞬时速度，有[2]碰撞后的速度大小A的速度为[3]B碰撞后的速度大小(2)[4]规定向右为正方向，根据碰撞系数的定义，有12、①.氕②.氚【解析】[1]．粒子在电场中被加速，由动能定理得；粒子进入磁场时的速度大小由于氕氘氚的电荷量q相等、加速电压U相等、m氕＜m氘＜m氚，则它们的速度关系为：v氕＞v氘＞v氚，即速率最大的是氕；[2]．粒子进入磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：粒子轨道半径由于氕氘氚的电荷量q相等、磁感应强度B相等、加速电压U相等、m氕＜m氘＜m氚，则R氕＜R氘＜R氚，