2027届上海市金山区金山中学高二物理第一学期期末预测试题含解析

2027届上海市金山区金山中学高二物理第一学期期末预测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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，OM的左侧存在范围足够大、磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，OM左侧到OM距离为L的P处有一个粒子源，可沿纸面内各个方向射出质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不计)速率均为，则粒子在磁场中运动的最短时间为A. B.C. D.2、如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则下列关于穿过平面的磁通量的情况中，不正确的是()A.如图所示位置时等于BSB.若使框架绕OO′转过60°角，磁通量为BSC.若从初始位置转过90°角，磁通量为零D.若从初始位置转过180°角，磁通量变化为2BS3、关于科学家在物理学上做出的贡献，下列说法正确的是A.奥斯特发现了电磁感应现象 B.爱因斯坦发现了行星运动规律C.牛顿提出了万有引力定律 D.开普勒提出了狭义相对论4、如图，为定值电阻的伏安曲线，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是A.两个电阻的阻值之比R1∶R2=3∶1B.把R2均匀拉长到原来的3倍，其电阻等于R1C.将R1与R2串联后接于电源上，其消耗的功率之比P1∶P2=1∶3D.将R2与内阻值等于R1的灵敏电流计并联改装成电流表，改装后的电流表量程为原灵敏电流计量程的3倍5、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图，则()A.t1时刻线圈中磁通量为零B.t2时刻线圈通过中性面C.t3时刻线圈中电流方向改变D.t4时刻线圈中磁通量变化率最小6、如图(甲)所示,在平行板电容器A、B两极板间加上如图(乙)所示的交变电压.开始A板的电势比B板高,此时两板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动.设电子在运动中不与极板发生碰撞,向A板运动时为速度的正方向,则下列图象中能正确反映电子速度变化规律的是（其中C,D两项中的图线按正弦函数规律变化）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，在的区域内存在与平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在时刻，从原点O发射一束等速率的相同的带电粒子，速度方向与y轴正方向的夹角分布在范围内。其中，沿y轴正方向发射的粒子在时刻刚好从磁场右边界上点离开磁场，不计粒子重力，下列说法正确的是（）A.粒子在磁场中做圆周运动的半径为B.粒子的发射速度大小为C.带电粒子的比荷为D.带电粒子在磁场中运动的最长时间为8、以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点相同的物理量有（）A电势 B.同一电荷所受电场力C.电场强度 D.同一电荷所具有的电势能9、三条在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图所示．a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等．将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，下列说法正确的是A.B1=B2=B3B.B1>B2=B3C.a、b、c处磁场方向均垂直于纸面向里D.a处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里10、利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图，一块长为a，宽为c的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入图示方向的电流I时，电子的定向移动速度为v，当磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下时，前后两侧面会形成电势差U，下列说法中正确的是A.前、后表面间电压U与v无关 B.前表面的电势比后表面的高C.自由电子受到的洛伦兹力大小为 D.前、后表面间的电压U与c成正比三、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）用打点计时器研究自由落体运动时，在纸带下端固定重物，纸带穿过打点计时器，接通电源后将纸带由静止释放，图为打出的纸带的一部分，纸带上相邻两点间的时间间隔为0.02s，则在实验时，重物固定在图示纸带的____(填“左”或“右”)端，打B点时纸带的速度大小为____m/s。12．（12分）某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：A.被测干电池一节；B.电流表：量程0～0.6A，内阻0.1Ω；C.电流表：量程0～3A，内阻0.024Ω；D.电压表：量程0～3V，内阻未知；E.电压表：量程0～15V，内阻未知；F.滑动变阻器：0～20Ω；2A；G.滑动变阻器：0～100Ω；1A；H.开关、导线若干在此实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差．在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻（1）电流表应该选________;电压表选择________；滑动变阻器选择__________(选填相应器材前的字母）（2）应该选择的实验电路是下图中的_______(选项“甲”或“乙”）（3）某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，图中电压为________V的数据点应剔除；并画出U-I图线_________（4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势E=_______V，内电阻r=________Ω（5）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化．下图中正确反映P-U关系的是___________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）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14．（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）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、B【解析】由题设条件求出粒子做匀速圆周运动的半径r，结合左手定则粒子做逆时针方向匀速圆周运动，粒子运动时间t最短时，所转过的圆心角θ最小，所对的弦也最短，画出最短的弦，再作出粒子在磁场中做匀速圆周运动最短时间的轨迹，由几何关系求出此种情况下粒子的偏转角θ，从而求出了最短时间【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动，由得，因所有粒子得速度一样，因此半径相同，因此在磁场中弦长越短则时间越短，根据题意可得最短弦长为L，则此时粒子圆周运动得圆心角为，故粒子运动得最短时间，故选B2、B【解析】图示时刻，线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积．当它绕轴转过θ角时，线圈在磁场垂直方投影面积为Scosθ，磁通量等于磁感应强度与这个投影面积的乘积．线圈从图示转过90°时，磁通量为0，磁通量的变化量大小等于初末位置磁通量之差【详解】A项：线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积．故图示位置的磁通量为φ=BS，故A正确；B项：使框架绕OO′转过60°角，则在磁场方向的投影面积为S/2则磁通量为BS/2，故B错误；C项：线圈从图示转过90°的过程中，S垂直磁场方向上的投影面积逐渐减小，故磁通量逐渐减小，当线圈从图示转过90°时，磁通量为0，故C正确；D项：从初始位置转过180°角，磁通量变化为△∅=BS-（-BS）=2BS，故D正确本题选错误的，故选B【点睛】本题要知道对于匀强磁场中磁通量计算的一般公式φ=BScosθ，θ是线圈与磁场垂直方向的夹角．夹角变化，磁通量也会变化，注意磁通量要分清穿过线圈的正反面3、C【解析】奥斯特发现了电流的磁效应，选项A错误；开普勒发现了行星运动规律，选项B错误；牛顿提出了万有引力定律，选项C正确；爱因斯坦提出了狭义相对论，选项D错误.4、A【解析】A．根据U--I图像知，图线的斜率表示电阻，所以故A正确；B．根据U--I图像知，图线的斜率表示电阻，所以，由电阻定律可知，把R2均匀拉长到原来的3倍，电阻变为来的9倍，即，故B错误；C．将R1与R2串联后接于电源上，电流相等，由公式可知，功率之比等于电阻之比即为3：1，故C错误；D．由于灵敏电流计的阻值为R2的3倍，所以R2分担的电流为灵敏电流计的3倍，所以改装后的电流表量程为原灵敏电流计量程的4倍，故D错误。故选A。5、C【解析】A、t1时刻感应电动势为零，磁通量最大．故A错误B、t2时刻感应电动势最大，线圈平面与中性面垂直．故B错误C、t3时刻线圈通过中性面，线圈中电流方向改变．故C正确D、t4时刻线圈中感应电动势最大，磁通量变化率最大．故D错误故选C6、A【解析】根据AB两极板电场的变化，分析电子所受电场力的变化，结合加速度与速度方向的关系判断其运动性质，然后分析图示图象作出选择【详解】在前半个周期内，A板的电势高，电场的方向向右，电子受到的电场力方向水平向左，电子向左做初速度为零的匀加速直线运动，在后半个周期，电场水平向左，电子所受的电场力水平向右，电子向左做匀减速直线运动直到速度为零，然后进入第二个周期，重复之前的运动，由此可知，电子在每个周期内先向左做初速度为零的匀加速直线运动，然后向左做匀减速直线运动，如此反复，由图示图象可知：A正确，BCD错误；故选A【点睛】由于电场方向不断变化，粒子运动情况比较复杂，分析清楚粒子的运动过程是正确解题的关键二、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．沿y轴正方向发射的粒子在磁场中运动的轨迹如图所示：设粒子运动的轨迹半径为r，根据几何关系有可得粒子在磁场中做圆周运动的半径选项A正确；B．根据几何关系可得所以圆弧OP的长度所以粒子的发射速度大小选项B错误；C．根据洛伦兹力提供向心力有结合粒子速度以及半径可得带电粒子的荷质比选项C错误；D．当粒子轨迹恰好与磁场右边界相切时，粒子在磁场中运动的时间最长，画出粒子轨迹过程图如图所示：粒子与磁场边界相切于M点，从E点射出。设从P点射出的粒子转过的圆心角为，时间为，从E点射出的粒子转过的圆心角为，故带电粒子在磁场中运动的最长时间为，选项D正确。故选AD。8、AD【解析】A．以点电荷为球心的球面是一个等势面，即各点的电势相等，A正确；C．以点电荷为球心的球面各点的电场强度大小相等，方向不同，故电场强度不同，C错误；B．由可知，同一电荷受到的电场力大小相等，方向不同，故电场力不同，B错误。D．由电势相同，同一电荷具有相同的电势能，D正确。故选AD。9、BC【解析】由题意可知，左、右两导线在a点产生磁场方向垂直纸面向里，下面导线在a处产生的磁场方向向外，所以a点的磁场方向垂直纸面向里，左方导线在b处产生的磁场和下方导线在b点产生的磁场相互抵消，所以b处的磁场为右方导线在b处产生的磁场，方向垂直纸面向里；右方导线在c处产生的磁场和下方导线在c点产生的磁场相互抵消，所以c处的磁场为左方导线在b处产生的磁场，方向垂直纸面向里；由磁场的叠加原理可知，a点的磁场最强，b、c点的磁场大小相同故选BC10、BC【解析】B．电流方向向右，电子向左定向移动，根据左手定则判断可知，电子所受的洛伦兹力方向向里，则后表面积累了电子，前表面的电势比后表面的电势高，故B正确。AD．由电子受力平衡可得：，解得：U=Bva，所以前、后表面间的电压U与v成正比，前、后表面间的电压U与c无关，故AD错误。C．稳定时自由电子受力平衡，受到的洛伦兹力等于电场力，即为：，故C正确。故选BC。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.左②.0.96m/s【解析】[1][2]．由纸带上点迹分布可知，从左到右点间距逐渐变大，可知重物固定在图示纸带的左端；打B点时纸带的速度大小为。12、①.B②.D③.F④.乙⑤.⑥.1.25V⑦.1.49⑧.0.82⑨.C【解析】（1）被测干电池一节；为了读数准确，所以选择B电流表：量程；选择的电压表量程不宜过大，否则读数不准确，所以应选D电压表：量程；选择的滑动变阻器阻值应较小，这样有利于控制电表的数值变化，减小误差，故选F；（2）测量电源电动势和内阻的时候，因为电池的内阻是很小的，由于电流表的内阻已知，所以采用乙图的接法，可以减小小内阻的测量误差，故选乙图；（3）根据所给点迹描点连线，得图如下：在描绘图像时，应该尽可能的让所有的点都在直线上，偏离直线较远的点可以舍去，从图像上可以看出电压为1.25V的点比较原来直线，所以应该舍去电压为1.25V的点（4）根据所画图线可得出干电池的电动势,内阻为图像的斜率解得（5）电压表测量路端电压，其示数随滑动变阻器的阻值的增大而增大，当