2027届上海市黄浦区金陵中学高二物理第一学期期末考试模拟试题含解析

2027届上海市黄浦区金陵中学高二物理第一学期期末考试模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，当磁铁的磁极靠近阴极射线管时，荧光屏上的亮线发生了弯曲．这个现象说明A.阴极射线中的粒子带负电B.运动电荷受到磁场的作用力C.阴极射线中的粒子带正电D.运动电荷的周围存在电场2、如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a和b，内有带电量为q的某种自由运动电荷。导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B。当通以从左到右的稳恒电流I时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U，且上表面的电势比下表面的高。由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为（）A.，负 B.，正C.，负 D.，正3、下面四幅图表示了电场强度E、磁感应强度B、通电直导线电流Ⅰ、电荷速度v、电场力和磁场力F的方向之间的关系，其中正确的是（）A. B.C. D.4、如图所示一带电液滴在正交的匀强电场和匀强磁场的竖直平面内做匀速圆周运动（其中电场竖直向下，磁场垂直纸面向外），则液滴带电性质和环绕方向是（）A带正电，逆时针B.带正电，顺时针C.带负电，逆时针D.带负电，顺时针5、在匀强磁场中放入通有相同电流的三条不同形状的导线，如图所示．每条导线的两个端点间的距离相等，问所受磁场力最大的导线是（）A.甲线最大 B.乙线最大C.丙线最大 D.三条线一样大6、1930年劳伦斯提出回旋加速器理论并于1932年制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示。两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，一氘核（）从加速器的某处由静止开始加速。已知D型盒的半径为R，匀强磁场的最大磁感应强度为B，高频交变电源的电压为U、最大工作频率为f，氘核的质量为m、电荷量为q。不计粒子的重力，忽略粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应。下列说法正确的是A.氘核从D形金属盒的边缘飞入，在电场中获得能量，氘核的最大动能由高频交变电源的电压U决定，并且随电压U增大而增加B.高频交变电源的频率为f应该等于，该装置才能正常工作。若将氘核换成氦核（），必须相应的改变交流电源的频率，否则该装置无法正常工作C.氘核第1次加速和第2次加速后在磁场中运动的轨道半径之比为1:2D.当时，氘核的最大动能为二、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、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其核心部分如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m，电量为q的质子，质子每次经过电压为U电场区时，都恰好被加速，使质子由静止加速到动能为E后，由A孔射出，质子所受重力可以忽略，下列说法正确的是（）A.其它条件不变时，增大D形盒半径R，质子的最终动能E将增大B.其它条件不变时，只增大加速电压U，质子的最终动能E将增大C.加速器中的电场和磁场都可以使带电粒子加速D.电压变化的周期与质子在磁场中运动的周期相等时，可以使质子每次通过电场时总是加速8、如图所示，刻度尺水平放置并固定在竖直平面上，直角三角板紧贴在刻度尺上方．使三角板沿刻度尺水平向右匀速运动，同时一支铅笔的笔尖从三角板直角边的最下端由静止开始紧贴此边向上做匀加速直线运动．关于铅笔笔尖的运动及其所留下的痕迹的判断中，下列说法正确的是：A.笔尖在竖直平面上留下的痕迹是一条抛物线B.笔尖在竖直平面上留下的痕迹是一条倾斜的直线C.在运动过程中，笔尖运动的速度方向始终保持不变D.在运动过程中，笔尖运动的加速度方向始终不变9、如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称．L1、L2所在区域处于磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外的匀强磁场中．已知a、b两点的磁感应强度大小分别为和，方向也垂直于纸面向外，()A.流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B.流经L1电流在a点产生的磁感应强度大小为C.流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为D.流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为10、如图所示，一矩形线圈置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图（b）所示，则线圈产生的感应电动势的情况为（）A.时刻电动势最大B.时刻电动势为零C.时刻磁通量的变化率最大D.时间内电动势增大三、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）某实验小组用如图所示实验电路研究电源路端电压和小灯泡电压随电流的变化规律（1）实验操作步骤：①按实验电路连接好实验器材；②把滑动变阻器滑动片P移到滑动变阻器的________（填“最右端”或“最左端”）；③闭合开关S，调节滑动片P到适当位置，读出电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，并记录数据，断开开关S；④调整滑动片P到不同位置，多次重复步骤③．某次测量时三个电表指针位置如图所示，电流表读数_____A，电压表V1读数___V，电压表V2的读数_____V；⑤整理好实验器材（2）实验小组把测量数据画在U－I坐标中，描绘出两条图线A、B①从图中可以算出电源的电动势E=______V，内阻r=______Ω（计算结果保留2位有效数字）②滑动变阻器滑动片P移到滑动变阻器的最右端时，小灯泡的实际功率为_____W（计算结果保留2位有效数字）12．（12分）如图是一个多用表欧姆档内部电路示意图．电流表满偏电流0.5mA、内阻10Ω；电池电动势1.5V、内阻1Ω；变阻器阻值0-5000Ω（1）该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V刻度的，当电池的电动势下降到1.45V、内阻增大到4Ω时仍可调零．调零后阻值将变_________（选填“大”或“小”）；若测得某电阻阻值为300Ω，则这个电阻的真实值是________Ω（2）该欧姆表换了一个电动势为1.5V，内阻为10Ω的电池，调零后测量某电阻的阻值，其测量结果___________（选填“偏大”或“偏小”或“准确”）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）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）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、B【解析】明确题意，知道射线管放置在磁场内，故说明运动电荷在磁场中受到的磁场力的作用【详解】由图可知，射线管中亮线在磁场中发生偏转，故说明运动电荷是受到了磁场作用力；由题意无法确定粒子的电性；同时也无法证明运动电荷周围是否存在电场；故B正确，ACD错误．故选B2、D【解析】若运动电荷为负电荷，则由左手定则可判断出，上表面的电势比下表面低，故该导电材料的运动电荷为正电荷。当通有稳恒电流时，运动电荷受到的电场力与洛伦兹力相平衡，故又因为联立两式得故选D。3、B【解析】A．正电荷受力方向与电场方向相同，应该水平向右，故A错误；B．由左手定则可知，电荷受到洛伦兹力方向向下，故B正确；C．由左手定则可知，负电荷受到的洛伦兹力方向向下，故C错误；D．由左手定则可知，导线受到安培力方向向上，故D错误；故选B。4、C【解析】带电粒子在重力场、匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动，可知，带电粒子受到的重力和电场力是一对平衡力，重力竖直向下，所以电场力竖直向上，与电场方向相反，故可知带电粒子带负电荷。磁场方向向外，洛伦兹力的方向始终指向圆心，由左手定则可判断粒子的旋转方向为逆时针（四指所指的方向与带负电的粒子的运动方向相反），C正确，ABD错误。故选C。【点睛】带电粒子在复合场中做匀速圆周运动，可判断出电场力和重力为平衡力，从而判断电场力的方向，结合电场的方向便可知粒子的电性。根据洛伦兹力的方向，利用左手定则可判断粒子的旋转方向。5、D【解析】解：由题意可知，三个图中导线的有效长度相同，而且均垂直与磁场，故根据公式F=BIL可知，三条线所受安培力一样大，故ABC错误，D正确故选D【点评】对于物理中的基本公式，要明确公式的适用条件以及公式中各个物理量的含义6、D【解析】A．粒子在磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有得当时，粒子的速度最大，即为最大动能为所以粒子的最大动能与电压无关，故A错误；B．当粒子做圆周运动的频率与交流电的频率相等时，装置正常工作，即故B错误；C．由动能定理可得粒子加速第1次的速度为粒子加速第2次的速度为由公式可知，半径之比等于速度之比即为，故C错误；D．当时，由公式可知，粒子做圆周运动的频率小于最大工作频率，即装置能正常工作，所以粒子的最大动能为故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、AD【解析】AB．根据得质子的最大速度为则最大动能为增大D形盒的半径，则质子的能量增大。最大能量与加速电压的大小无关，故A正确，B错误；C．回旋加速器是利用电场进行加速，磁场进行偏转，故C错误；D．质子每次经过电场时总是加速，质子在磁场中运动的周期和交流电源的变化周期相等，故D正确。故选AD。8、AD【解析】三角板沿刻度尺水平向右匀速运动，铅笔笔尖在水平方向上做匀速运动，铅笔的笔尖从三角板直角边的最下端由静止开始紧贴此边向上做匀加速直线运动．在竖直方向上做匀加速运动，这两个运动的合运动是类平抛运动，笔尖在竖直平面上留下的痕迹是一条抛物线，速度方向不断变化，在运动过程中，笔尖运动的加速度方向始终不变A.笔尖在竖直平面上留下的痕迹是一条抛物线与上述分析相符，故A正确；B.笔尖在竖直平面上留下的痕迹是一条倾斜的直线与上述分析不相符，故B错误；C.在运动过程中，笔尖运动的速度方向始终保持不变与上述分析不相符，故C错误；D.在运动过程中，笔尖运动的加速度方向始终不变与上述分析相符，故D正确；9、BD【解析】根据右手螺旋定则来判定两直导线在a、b两处的磁场方向，再结合矢量的叠加法则，即可求解【详解】整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外，且a、b两点的磁感应强度大小分别为和，方向也垂于纸面向外，根据右手螺旋定则，L1直导线电流，在a、b两点磁场方向垂直纸面向里，大小相等，同理，L2直导线的电流，在a点磁场方向垂直纸面向里，在b点磁场方向垂直纸面向外，但两点的磁场大小相等，依据矢量叠加法则，则有：B0-B2-B1=B0+B2-B1=联立上式，可解得：，故选BD【点睛】考查右手螺旋定则的应用，掌握矢量的合成法则，注意对称位置的磁场大小是相等的10、AD【解析】由于面积一定，磁场变化，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势为：；A、0时刻磁感应强度的变化率即最大，故感应电动势最大，故A正确，B错误；C、时刻磁通量最大，但磁感应强度的变化率即为零，即该时刻磁通量的变化率为零，故C错误；D、时间内，磁感应强度的变化率即逐渐增大，即磁通量的变化率变大，故感应电动势增大，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.最左端；②.1.50；③.2.9；④.1.30；⑤.4.5；⑥.1.0；⑦.5.0【解析】(1)②滑动变阻器采用限流接法，为保护电路，闭合开关前滑片应置于阻值最大处；④根据电表量程确定其分度值，根据指针位置读出其示数；(2)①电源-I图线与纵轴交点坐标值是电源电动势，图线斜率的绝对值等于电源内阻②根据图示电路图判断两电压表示数关系，然后根据图示图象求出电压与电流，由P=UI求出灯泡实际功率【详解】(1)②由图示电路图可知，滑动变阻器采用限流接法，为保护电路，闭合开关前应把滑片置于最左端；④由图示电流表可知，电流表量程为3A，其分度值为0.1A，示数为1.50A；由图示可知，电压表V1的量程为6V，分度值为0.2V，其示数为2.9V；由图示可知，电压表V2的量程为3V，分度值为0.1V，其示数为1.30V；(2)①由图示电源U-I图线可知，图线与纵轴交点坐标为4.5，则电源电动势：E=4.5V，电源内阻：；②滑动变阻器滑动片P移到滑动变阻器的最右端时滑动变阻器接入电路的阻值为零，两电压表示数相等，由图示图象可知，灯泡电压为2.5V，电流为2.0A，灯泡实际功率：P=UI=2.5×2.0=5.0W【点睛】本题考查了实验注意事项、电表读数、实验数据处理，要掌握常用器材的使用及读数方法；对电表读数时，要先确定其量程与分度值，然后根据指针位置读出其示数12、①.小②.290③.准确【解析】（1）[1]由闭合电路欧姆定律得因为式中E变小，r变大，故R0将减小；[2]因为该欧姆表的刻度是按电池电动势为E=1.5V刻度的．测得某电阻阻值为300Ω时，电流表中的电流其它当电池电动势下降到E′=1.45V时，此时欧姆表的内阻为由闭合电路欧姆定律得解得真实值R′=290