2027届天津市静海区独流中学四校联考物理高二上期末调研试题含解析

2027届天津市静海区独流中学四校联考物理高二上期末调研试题考生请注意：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、三个点电荷q1、q2、q3固定在一条直线上，q2与q3的距离q1与q2距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零。如图，由此可以判定，三个电荷的电量之（）A.-9：4：-36 B.9：4：36C.-3：2：6 D.3：2：62、随着电子技术的发展，霍尔传感器被广泛应用在汽车的各个系统中。其中霍尔转速传感器在测量发动机转速时，情景简化如图（甲）所示，被测量转子的轮齿（具有磁性）每次经过霍尔元件时，都会使霍尔电压发生变化，传感器的内置电路会将霍尔电压调整放大，输出一个脉冲信号，霍尔元件的原理如图（乙）所示。下列说法正确的是（）A.霍尔电压是由于元件中定向移动载流子受到电场力作用发生偏转而产生的B.若霍尔元件的前端电势比后端低，则元件中的载流子为正电荷C.在其它条件不变的情况下，霍尔元件的厚度c越大，产生的霍尔电压越低D.若转速表显示1800r/min，转子上齿数为150个，则霍尔传感器每分钟输出12个脉冲信号3、如图所示，闭合线圈正上方附近有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下但未插入线圈内部．在磁铁向上运动远离线圈的过程中（）A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥4、关于电场，下列说法中正确的是（）A.电场是电荷周围空间实际存在的物质B.电场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想模型C.电荷周围分布的电场线就是电场D.电荷间的相互作用不是通过电场作媒介产生的5、一质点沿半径R的圆周运动一周仍回到原地，它在运动过程中路程、位移的最大值分别是（）A.2πR、2πR B.2R、2πRC.2R、2R D.2πR、2R6、如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内。线圈由位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ，且位置Ⅰ和位置Ⅲ都很靠近位置Ⅱ。在这个过程中，线圈中的磁通量()A.是增加的 B.是减少的C.先增加，后减少 D.先减少，后增加二、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、在光滑水平面上有一个质量为m=1kg的小球，小球的一端与水平轻弹簧连接，另一端与不可伸长的轻绳相连，轻绳与竖直方向成θ=45°角，如图所示．小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，取g=10m/s2，则（）A.此时弹簧的弹力为10NB.剪断弹簧瞬间，小球加速度的大小为10m/s2C.剪断细绳的瞬间，小球受到的合力水平向左D.剪断细绳的瞬间，小球加速度的大小为10m/s28、有一电场强度方向沿x轴方向的电场，其电势随x的分布如图所示．一质量为m、带电量为−q的粒子只在电场力的作用下，以初速度v0从x=0处的O点进入电场并沿x轴正方向运动，则下关于该粒子运动的说法中正确的是（）A.粒子从x=0处运动到x=x1处的过程中动能逐渐增大B.粒子从x=x1处运动到x=x3处的过程中电势能逐渐减小C.欲使粒子能够到达x=x4处，则粒子从x=0处出发时的最小速度应为D.若，则粒子在运动过程中的最小速度为9、含有理想变压器的电路如图所示，L1、L2、L3为“24V，2W”的灯泡，V为理想交流电压表，a、b端接正弦交流电压源（输出电压的有效值恒定）。当开关S闭合时，灯泡均正常发光。下列说法正确的是（）A.变压器原、副线圈匝数比为1∶2B.电压表的示数为72VC.变压器的输入功率为8WD.若在副线圈上再并联一个相同的灯泡，灯泡L1可能会烧毁10、如图甲所示，正六边形导线框abcdef放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示．t＝0时刻，磁感应强度B的方向垂直纸面向里，设产生的感应电流以顺时针方向为正、竖直边cd所受安培力的方向以水平向左为正．则下面关于感应电流i和cd边所受安培力F随时间t变化的图象正确的是()A. B.C. 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）利用气垫导轨和频闪照相“验证动量守恒定律”。如图所示，已知A滑块的质量为1kg，B滑块的质量为为1.5kg，频闪照相的时间间隔为0.4s，拍摄共进行了四次，第一次是在两滑块相撞之前，以后的三次是在碰撞之后。A滑块原来处于静止状态，设A、B滑块在拍摄闪光照片的这段时间内是在10cm至105cm这段范围内运动的(以滑块上的箭头位置为准)，根据闪光照片分析得出：（1）两滑块发生碰撞的位置在________cm刻度处。（2）第1次拍摄后，再经过________s的时间，两滑块发生了碰撞。（3）碰撞前，B滑块的速度为________m/s；碰撞后，A滑块的速度为________m/s，B滑块的速度为________m/s。（结果保留两位小数）（4）碰撞前两个滑块组成的系统的动量是________kg·m/s；碰撞后两个滑块组成的系统的动量是________kg·m/s。12．（12分）在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷间的距离和带电量有关。他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示。实验时，先保持两电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，再保持两球的距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的____________而增大（填“增大”或“减小”），随其所带电荷量的___________而增大（填“增大”或“减小”）。图中A、B两带电体相互____________（填“吸引”或“排斥”），说明它们带有____________（填“同种”或“异种”）电荷。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、A【解析】要三个电荷所受合力均为零，q1、q3必为同种电荷，且q2与q1、q3电性相反；设q1、q2之间的距离为L，q2、q3之间的距离为2L．因为每个电荷所受静电力的合力均为零对q1列平衡方程得对q2列平衡方程得由以上解得所以A正确，BCD错误。故选A。2、C【解析】A.载流子受磁场力而偏转，故A错误；B.由左手定则可判断出载流子受力向前端偏转，若前端电势变低，意味着载流子带负电，故B错误；C.霍尔电压c越大，U越小，故C正确；D.每个轮齿经过，都会引发一次脉冲，则每分钟脉冲数量为270000个，故D错误。3、C【解析】磁铁的N极朝下，穿过线圈的原磁场方向向下，磁铁向上运动远离线圈，磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，由右手螺旋定则可知，线圈中产生与图中箭头方向相反的感应电流，由楞次定律中的“来拒去留”可知，磁铁远离线圈，所以磁铁和线圈相互吸引，故C正确4、A【解析】A、电场是实际存在的物质，不是理想化模型．故A正确，B错误C、电荷的周围存在电场，而电场线是假想的，故C错误D、电荷间的相互作用是通过电场作媒介产生的．故D错误故选A5、D【解析】只要是物体在运动，物体的路程就要增加，所以路程的最大值是在最后停止运动的时候，此时的路程为圆的周长，即为2πR；位移是从初位置到末位置的有向线段，最大值是物体在圆的直径的两端的时候，所以最大的位移为2R．故选D点睛：位移是指从初位置到末位置的有向线段，位移是矢量，有大小也有方向；路程是指物体所经过的路径的长度，路程是标量，只有大小，没有方向6、D【解析】线圈从位置Ⅰ到位置Ⅱ的过程中，磁感线穿过线圈的条数减小，故向上的磁通量减小，线圈从位置Ⅱ到位置Ⅲ的过程中，线圈内穿过的向下的磁通量增加，故磁通量是先减小后增加，故D正确，ABC错误。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】考查弹力的突变和牛顿第二定律。【详解】A．对小球受力分析：弹簧弹力：A错误；B．剪断弹簧的瞬间，弹簧弹力突变为0，绳的拉力也突变为0，水平面对物体有向上的支持力，与重力平衡，合力等于0，加速度为0，B错误；C．剪断细绳的瞬间，绳的拉力突变为0，物体有往下掉的趋势，水平面对物体有向上的支持力，与重力等大反向，此时物体的合外力为弹簧弹力，水平向左，C正确；D．由牛顿第二定律：解得加速度，D正确。故选CD。8、BD【解析】A．处的电势大于处的电势，粒子带负电，在高电势处电势能小，在低电势处电势能大，故从0--过程中电势能增大，电场力做负功，动能减小，故A错误；B．从过程中电势一直增大，故粒子的电势能逐渐减小，B正确；C．根据电场力和运动的对称性可知：粒子如能运动到处，就能到达处，当粒子恰好运动到处时，由动能定理得：解得即粒子从x=0处出发的最小速度应为，C错误；D．若，粒子运动到处电势能最大，动能最小，由动能定理得：解得最小速度为：故D正确故选BD。9、BD【解析】A．每个灯泡的额定电流则原线圈的电流为I1=副线圈的电流为I2=则变压器原、副线圈匝数比为故A错误；B．变压器输出电压为24V，则根据匝数比可得输入电压为U1=U2=48V则电压表读数为48V＋24V=72V故B正确；C．变压器的输入功率P1=U1I1=4W故C错误；D．副线圈上再并联一个相同灯泡，则副线圈电流增大，则原线圈电流也增大，超过额定电流，灯泡L1可能烧毁，故D正确故选BD。10、AC【解析】分析：根据法拉第电磁感应定律求出各段时间内的感应电动势和感应电流的大小，根据楞次定律判断出感应电流的方向，通过安培力大小公式求出安培力的大小以及通过左手定则判断安培力的方向解答：解：A、0～2s内，磁场的方向垂直纸面向里，且逐渐减小，根据楞次定律，感应电流的方向为顺时针方向，为正值．根据法拉第电磁感应定律，E==B0S为定值，则感应电流为定值，I1=．在2～3s内，磁感应强度方向垂直纸面向外，且逐渐增大，根据楞次定律，感应电流方向为顺时针方向，为正值，大小与0～2s内相同．在3～4s内，磁感应强度垂直纸面向外，且逐渐减小，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针方向，为负值，大小与0～2s内相同．在4～6s内，磁感应强度方向垂直纸面向里，且逐渐增大，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针方向，为负值，大小与0～2s内相同．故A正确，B错误C、在0～2s内，磁场的方向垂直纸面向里，且逐渐减小，电流恒定不变，根据FA=BIL，则安培力逐渐减小，cd边所受安培力方向向右，为负值．0时刻安培力大小为F=2B0I0L．在2s～3s内，磁感应强度方向垂直纸面向外，且逐渐增大，根据FA=BIL，则安培力逐渐增大，cd边所受安培力方向向左，为正值，3s末安培力大小为B0I0L．在2～3s内，磁感应强度方向垂直纸面向外，且逐渐增大，则安培力大小逐渐增大，cd边所受安培力方向向右，为负值，第4s初的安培力大小为B0I0L．在4～6s内，磁感应强度方向垂直纸面向里，且逐渐增大，则安培力大小逐渐增大，cd边所受安培力方向向左，6s末的安培力大小2B0I0L．故C正确，D错误故选AC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、①.30②.0.2③.1.00④.0.75⑤.0.50⑥.1.5⑦.1.5【解析】（1）[1]因为A滑块开始处于静止状态，故根据图像可知两滑块发生碰撞的位置在30cm刻度处；（2）[2]闪光时间间隔为0.4s，由图可知碰后A滑块从45cm刻度处运动到75cm刻度处，运动速度为：从发生碰撞到第二次拍摄，A滑块从30cm刻度处运动到45cm刻度处，运动的时间为：所以可知从第一次拍摄到发生碰撞的时间为：（3）[3]从第一次拍摄到发生碰撞，B滑块从10cm运动到了30cm，由（2）的分析可知碰前A滑块的速度为：[4]由（2）的分析可知碰后A滑块的速度为0.75m/s；[5]闪光时间间隔为0.4s，由图可知碰撞后B滑块在一个闪光时间间隔内从40cm刻度处运动到60cm刻度处，即碰后B滑块的速度为：（4）[6]碰前两滑块的总动量为：[7]碰后两滑块的总动量为：12、①.减小②.增大③.排斥④.同种【解析】考查电荷间的相互作用力。【详解】[1]．对B球受力分析可得，两电荷之间的相互作用力，保持两电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，所以相互作用力增大，即随其距离的减小而增大；[2]．保持两球的距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越