浙江省慈溪市三山高级中学、奉化高级中学等六校2027届物理高二上期末联考试题含解析

浙江省慈溪市三山高级中学、奉化高级中学等六校2027届物理高二上期末联考试题注意事项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、静电场方向平行于x轴，其电势φ随x分布可简化为如图所示的图线，图中φ0和d为已知量。一个带正电的粒子沿x轴方向由x=d/2处运动至x=d处。已知该粒子质量为m、电量为q，忽略重力。则运动过程中（）A.粒子所受电场力的大小为B.粒子的电势能减少C.Od间的电势差为D.粒子运动的加速度越来越大2、一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则()A.t=1s时物块的动量大小为1kg·m/sB.t=2s时物块的动量大小为4kg·m/sC.t=3s时物块的动量大小为5kg·m/sD.t=4s时物块的动量大小为零3、如图所示，在半径为R圆形区域有垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，从A点沿着AO方向垂直磁场射入大量带正电、电荷量为q、质量为m、速率不同的粒子，不计粒子间的相互作用力和重力，关于这些粒子在磁场中的运动以下说法正确的是（）A.这些粒子出射方向的反向延长线不一定过O点B.速率越大的粒子在磁场中通过的弧长越长，时间也越长C.这些粒子在磁场中的运动时间相同D.若粒子速率满足v=qBR/m，则粒子出射方向与入射方向垂直4、如图所示，一段不可伸长的轻质细绳长为L，一端固定在O点，另一端系一个质量为m的小球（可视为质点），保持细绳处于伸直状态，把小球拉到跟O点登高的位置由静止释放，在小球摆到最低点的过程中，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则（）A.合力做功为零B.合力的冲量为零C.重力做的功为mgLD.重力的冲量为5、关于匀强电场场强和电势差的关系，下列叙述正确的是()A.在相同距离的两点上，电势差大的其场强也必定大B.电场强度越大的地方，电势越高，任意两点间的电势差越大C.沿不垂直于电场线方向任意一条直线上相同距离上的电势差必相等D.电势降低的方向一定是场强方向6、如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ，一根长为L、质量为m的直导体棒垂直导轨放置，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨所在平面向上，在磁场的方向由垂直导轨所在平面向上沿垂直直导体棒逆时针转至水平向左的过程中，导体棒始终静止，下列关于B的大小变化的说法中正确的是A.先减小后增大 B.先增大后减小C.逐渐增大 D.逐渐减小二、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，匀强电场中a、b、c、d四个水平平面，间距相等，每个平面上各点的匀强电场方向都垂直于平面．一个电子射入电场后的运动轨迹如实线MN所示，由此可知（）A.电场强度方向向左B.电子在N的动能小于在M的动能C.a平面的电势低于b平面D.电子在N的电势能小于在M的电势能的电势8、如图，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入一正方形的匀强磁场区，对从右边离开磁场的电子，下列判断正确的是（）A.从a点离开的电子速度最小B.从a点离开的电子在磁场中运动时间最短C.从b点离开的电子运动半径最小D.从b点离开的电子速度偏转角最小9、下列现象属电磁驱动的是A.磁电式仪表线圈的骨架用铝框来做B.微安表的表头在运输时要把两接线柱短接C.自制金属地雷探测器D.当图中B变大时，ab在固定光滑导轨上滑动10、半导体内导电的粒子—“载流子”有两种：自由电子和空穴（空穴可视为能自由移动带正电的粒子），以自由电子导电为主的半导体叫N型半导体，以空穴导电为主的半导体叫P型半导体．图为检验半导体材料的类型和对材料性能进行测试的原理图，图中一块长为a、宽为b、厚为c的半导体样品板放在沿y轴正方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．当有大小为I、沿x轴正方向的恒定电流通过样品板时，会在与z轴垂直的两个侧面之间产生霍尔电势差UH，霍尔电势差大小满足关系，其中k为材料的霍尔系数．若每个载流子所带电量的绝对值为e，下列说法中正确的是（）A.如果上表面电势高，则该半导体为P型半导体B.霍尔系数越大的材料，其内部单位体积内的载流子数目越多C.若将磁场方向改为沿z轴正方向，则在垂直y轴的两个侧面间会产生的霍尔电势差变小D.若将电流方向改为沿z轴正方向，则在垂直x轴的两个侧面间会产生的霍尔电势差变大三、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（）和粒子（）从静止开始经相同的电压加速后进入同一匀强磁场做圆周运动，则这两个粒子的动能之比为_____，轨道半径之比为______，周期之比为_________12．（12分）如图甲所示为“测量小车与水平桌面之间的动摩擦因数”的实验装置，带滑轮的长木板水平固定，跨过小车上的光滑定滑轮的两根细线均处于水平(1)某个实验小组在实验中得到一纸带如图乙，A、B、C、D、E为5个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出．已知打点计时器的工作频率为50Hz，根据纸带数据，可求出小车的速度a=________m/s2(结果保留2位有效数字)．该小组想针对小车列牛顿第二定律方程求出动摩擦因数，则还需要测定_____________（写出物理量名称及对应的字母）．若读出拉力传感器的示数为F，则小车与水平桌面间的动摩擦因数μ=_________（用a、F、当地重力加速度g和上述测定的物理量表示,忽略其他阻力作用）.（2）另一实验小组分析了上述装置特点，觉得不分析纸带，再测出砂和砂桶的质量也能利用牛顿第二定律求出该动摩擦因数，这种求法的表达式是μ=__________（用a、F、、当地重力加速度g和上述（1）中测定的物理量表示，忽略其他阻力作用）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、A【解析】在图象中斜率表示电场强度，因各点斜率相同，说明该电场为匀强电场，设场强大小为E粒子所受电场力的大小为故A正确；该电场为匀强电场，方向沿+x，带正电的粒子从x=d/2处运动至x=d处，电场力做正功，粒子的电势能减少，故B错误；Od间的电势差为故C错误；D．该电场为匀强电场，粒子受到的电场力不变，运动的加速度不变，故D错误。故选择A选项。2、B【解析】根据动量定理：而F-t图像的面积等于力F的冲量，等于物体动量的变化。A．则由图像可知，t=1s时物块的动量大小为p1=2×1N∙s=2kg·m/sA错误；B．同理可知，t=2s时物块的动量大小为p2=2×2N∙s=4kg·m/sB正确；C．t=3s时物块的动量大小为p3=(2×2-1×1)N∙s=3kg·m/sC错误；D．t=4s时物块的动量大小为P4=(2×2-1×2)N∙s=2kg·m/sD错误。故选B。3、D【解析】粒子从A点进，在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，从圆周上面的B点出，设圆周运动圆心为，半径为，则AB为公共弦长，弦的垂直平分线过圆心，既过O点又过．根据几何关系,可得,所以粒子出磁场的速度沿圆形磁场的半径方向，出射方向的反向延长线一定过O点，选项A错．粒子圆周运动的圆心角设为，则有，粒子做圆周运动的周期，根据洛伦兹力提供向心力即得，速度越大的粒子，半径越大，那么转过的圆心角越小，运动时间，越短，选项BC错．若粒子速率满足v=qBR/m，则圆周运动半径，，，转过圆心角，所以速度偏向角等于，即出射方向与入射方向垂直，选项D对考点：带电粒子在匀强磁场中的运动4、C【解析】AC．小球在向下运动的过程中，受到重力和绳子的拉力，绳子的拉力始终与运动的方向垂直，所以只有重力做功，合外力做的功等于重力做的功，大小为mgL，故A错误，C正确；BD．由机械能守恒可得，小球在最低点的动能mv2=mgL解得速度由动量定理可得合力的冲量I合==mv−0=m故BD错误。故选C。5、C【解析】A.在相同距离的两点上，电势差大，两点沿电场方向的距离也大，其场强相同．故A错误；B.电场强度与电势无关，所以电场强度越大的地方，电势不一定越高，两点间的电势差也不一定越大．匀强电场各点电场强度相等，沿电场方向电势降低．故B错误；

C.根据匀强电场中场强和电势差的关系公式U=Edcosθ得知，沿不垂直于电场线方向任意一条直线上，相同距离上的电势差必相等．故C正确；D.电势降低最快的方向是场强方向，电势降低的方向不一定是场强方向．故D错误6、C【解析】对导体棒受力分析，受重力G、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，从图中可以看出，安培力FA一直变大，由于FA=BIL，其中电流I和导体棒的长度L均不变，故磁感应强度渐渐变大，故C正确。故选C。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、BC【解析】根据电场线方向与等势线垂直和电子所受的电场力指向轨迹的内侧，判断出电子所受的电场力方向，分析电场力做功的正负，根据动能定理分析动能的变化和电势能的变化．根据顺着电场线方向电势降低，判断电势的高低【详解】A、根据电场线方向与等势线垂直可知，电场线方向必定位于竖直方向，则电子所受的电场力必定在竖直方向．电子做曲线运动，所受的电场力方向指向轨迹的内侧，所以可知电子所受的电场力方向应竖直向下，电子带负电，电场力方向与电场强度方向相反，所以可知电场强度方向竖直向上，如图所示，故A错误;BD、若电子由M运动到N，电子所受的电场力方向应竖直向下，与速度方向的夹角为钝角，对电子做负功，根据动能定理可知，电子的动能减小，电势能增加，所以电子在N的动能小于在M的动能，在N的电势能大于在M的电势能，故B正确，D错误;C、根据顺着电场线方向电势降低，得知，a点电势低于b点电势，故C正确【点睛】解决本题的关键是根据电子的轨迹弯曲方向和电场线方向判断出电场力方向，运用动能定理和电场力做功与电势能变化的关系进行分析，注意掌握电场线与等势面之间的关系8、BC【解析】对于从右边离开磁场的电子，从a离开的轨道半径最大，根据带电粒子在匀强磁场中的半径公式，知轨道半径大，则速度大，则a点离开的电子速度最大．从a点离开的电子偏转角最小，则圆弧的圆心角最小，根据t==，与粒子的速度无关，知θ越小，运行的时间越短．故B、C正确，A、D错误故选BC9、AD【解析】A．铝是导体，仪表指针偏转时铝框随之转动，并切割磁感线产生感应电流，感应电流又会受到安培阻力，阻碍线圈的转动，故A正确；

B．连接后由于电磁效应动圈阻尼变得极大，运输时线圈不再容易摆动，可以防止指针打坏，故B错误；

C．金属探测器由高频振荡器、振荡检测器、音频振荡器和功率放大器等组成，而非电磁驱动，故C错误；

D．当图中B变大时，回路中产生电流，又产生安培力，故属于电磁驱动，故D正确；

故选AD。10、AC【解析】根据左手定则判断带电粒子的电性，根据最终洛伦兹力和电场力平衡列式，再根据电流的微观表达式列式，最后联立求解即可【详解】电流向右，磁场垂直向内，若上表面电势高，即带正电，故粒子受到的洛伦兹力向上，故载流子是带正电的“空穴”，是P型半导体，故A正确；最终洛伦兹力和电场力平衡，有：evB=e；电流的微观表达式为：I=nevS；且霍尔电势差大小满足关系UH=k，联立解得：，单位体积内的载流子数目，随着霍尔系数越大，而越小，故B错误；若将磁场方向改为沿z轴正方向，则平衡时：evB=e，解得U=Bdv，则d由原来的b变为c，减小，此时的电势差产生在前表面和后表面，则在垂直y轴的两个侧面间会产生的霍尔电势差变小，选项C正确，D错误．故选AC【点睛】本题关键是明确霍尔效应的原理，知道左手定则中四指指向电流方向，注意单位体积内的载流子数目表达式的各物理量的含义三、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、①.1:2②.③.1:2【解析】[1]由动能定理知两个粒子的动能之比即是电场力做功之比，则有[2]由得由动能定理得得联立得则有[3]由周期公式得12、①.0.40;②.小车的质量m;③.;④.;【解析】(1).根据，小车的加速度大小(2)对小