2027届山东省济南市山东师范大学附中高二上物理期末教学质量检测试题含解析

2027届山东省济南市山东师范大学附中高二上物理期末教学质量检测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、在绝缘光滑的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定正电荷QA、QB，两电荷的位置坐标如图甲所示．图乙是AB连线之间的电势φ与位置x之间的关系图象，图中x=L点为图线的最低点，若在x=2L的C点由静止释放一个质量为m、电量为+q的带电小球（可视为质点），下列有关说法正确的是（）A.固定在A、B处电荷的电量之比为QA:QB=8:1B.小球一定可以到达x=-2L点处C.小球将以x=L点为中心做完全对称的往复运动D.小球在x=L处的速度最大2、如图1是回旋加速器D型盒外观图，如图2是回旋加速器工作原理图．已知D型盒半径为R,电场宽度为d,加速电压为u,磁感应强度为B,微观粒子质量是m,带正电q,从S处从静止开始被加速，达到其可能的最大速度vm后将到达导向板处，由导出装置送往需要使用高速粒子的地方．下列说法正确的是（）A.D型盒半径,高频电源的电压是决定vm的重要因素B.粒子从回旋加速器中获得的动能是C.粒子在电场中的加速时间是D.高频电源周期远大于粒子在磁场中运动周期3、如图所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面轻弹簧拉住处于静止状态，a为垂直纸面放置的直导线的横截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为FN1；当导线中有电流通过时，磁铁对斜面的压力为FN2，则下列关于a中电流方向、磁铁对斜面的压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是（）A.电流垂直纸面向外时，FN1＜FN2，弹簧的伸长量减小B.电流垂直纸面向外时，FN1＞FN2，弹簧的伸长量增大C.电流垂直纸面向里时，FN1＞FN2，弹簧的伸长量减小D.电流垂直纸面向里时，FN1＜FN2，弹簧的伸长量增大4、如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（）A.原线圈的输入功率为B.电流表的读数为1AC.电压表的读数为D.副线圈输出交流电的周期为50s5、如图所示，为点电荷形成的电场线，电场中有A、B两点。设A、B两点的电场强度大小分别为EA、EB，电势分别为A、B，则下列判断正确的是（）A.EA>EB，A<BB.EA<EB，A>BC.带正电的检验电荷一定从A向B运动D.形成该电场线的点电荷一定在A点的左侧6、电量相同质量不同的同位素离子以相同的速率从a孔射入正方形空腔中，空腔内匀强磁场的磁感应强度方向如图所示．如果从b、c射出的离子质量分别为m1、m2，运动时间分别为t1、t2，打到d点的离子质量为m3，运动时间为t3.则下列判断正确的是（）A.m1＞m2＞m3 B.t3＞t2＞t1C.m1：m2＝1：2 D.m2：m3＝2：1二、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、下列说法正确的是（）A.只有系统不受外力，这个系统才能动量守恒B.若小明用力推物体而没推动，则推力产生的冲量不为零C.质量越大，物体动量一定越大D.竖直抛出的物体上升到一定高度后又落回抛出点，不计空气阻力，则此过程中重力的冲量不为零8、如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，在金属线框的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域，MN和M′N′是匀强磁场区域的水平边界，两边界的距离为s，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直．现让金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落，图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的v－t图象（其中OA、BC、DE相互平行）．已知金属线框的边长为L（L<s）、质量为m，电阻为R，当地的重力加速度为g，图象中坐标轴上所标出的字母v1、v2、t1、t2、t3、t4均为已知量．下落过程中bc边始终水平，根据题中所给条件，以下说法正确的是A.t2是线框全部进入磁场瞬间，t4是线框全部离开磁场瞬间B.从bc边进入磁场起一直到ad边离开磁场为止，感应电流所做的功为mgsC.v1的大小一定为D.线框离开磁场过程中流经线框横截面的电荷量和线框进入磁场过程中流经线框横截面的电荷量一样多9、如图所示，带电小球a由绝缘细线PM和PN悬挂而处于静止状态，其中PM水平，地面上固定一绝缘且内壁光滑的圆弧细管道GH，圆心P与a球位置重合，管道底端H与水平地面相切，一质量为m可视为质点的带电小球b从G端口由静止释放，当小球b运动到H端时对管道壁恰好无弹力，重力加速度为g。在小球b由G滑到H过程中，下列说法中正确的是（）A.小球b机械能保持不变B.小球b所受库仑力大小始终为2mgC.细线PM的拉力先增大后减小D.小球b加速度大小一直变大10、在物理学发展过程中，许多物理学家做出了杰出贡献，下列说法中正确的是（）A.安培首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系B.奥斯特首先发现了电磁感应现象C.库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律D.法拉第提出了电场的概念，并首先用电场线形象地描述电场三、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）在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：小电珠（2.5V，0.6W），滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干①粗测小电珠的电阻，应选择多用电表_____倍率的电阻档（请填写“×1”、“×10”或“×100”）；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图，结果为_____②实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图完成实物图丙中的连线_________③开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于____端．为使小电珠亮度增加，P应由中点向_____端滑动12．（12分）有一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现要描绘这个灯泡的伏安特性图线.有下列器材供选用：A.电压表（0～5V，内阻约为10kΩ）B.电压表（0～10V，内阻约为20kΩ）C.电流表（0～0.3A，内阻约为1Ω）D.电流表（0～0.6A，内阻约为0.4Ω）E.滑动变阻器（10Ω，2A）F学生电源（直流6V），还有电键、导线若干(1)实验中所用电压表应选用______，电流表应选用_______用仪器前字母表示）.(2)某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线（如图所示），若用电动势为3V、内阻为2.5Ω的电源给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是________W（结果保留两位小数）.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、D【解析】据φ-x图象切线的斜率等于场强E，则知x=L处场强为零，根据点电荷场强则有：，解得QA：QB=4：1，故A错误．根据动能定理得：qU=0，得U=0，所以小球能运动到电势与出发点相同的位置，由图知向左最远能到达x=-L点处，然后小球向右运动，小球将以x=0.5L点为中心作往复运动，故BC错误．因x=L处场强为零，所以小球在C处受到的场强向左，向左加速运动，到x=L处加速度为0，从x=L再向左运动时，电场力向右，做减速运动，所以小球在x=L处的速度最大，故D正确．故选D【点睛】解决本题首先要理解φ-x图象切线的意义，知道电场力做功和路径无关，只和初末两点的电势差有关，掌握电场力做功的公式W=qU和电荷场强公式，灵活运用电场的叠加原理2、C【解析】回旋加速器的半径一定，根据洛伦兹力提供向心力，求出最大速度，可知最大动能与什么因素有关．粒子只在电场中被加速，根据v=at求解加速时间；回旋加速器中粒子在磁场中运动的周期等于高频电源的变化周期.【详解】根据知，，则粒子的最大动能Ek=mv2=，与加速的电压无关，而最大动能与加速器的半径、磁感线强度以及电荷的电量和质量有关．故AB错误．在加速电场中的加速度，根据v=at解得在电场中的加速时间：，选项C正确；要想使得粒子在电场中不断得到加速，则高频电源的周期必须等于粒子在磁场中做圆周运动的周期，选项D错误；故选C.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器是利用电场加速、磁场偏转来加速粒子，但是最终粒子的动能与电场的大小无关3、D【解析】设斜面倾角为，导线中无电流时如果电流垂直纸面向外时，磁体对导线的作用力方向斜向左下方，由牛顿第三定律可知，磁体受到导线的作用方向斜向右上方，此力分解为平行斜面向上和垂直斜面向上，所以有此时弹簧弹力变小，弹簧的伸长量减小；如果电流垂直纸面向里时，磁体对导线的作用力方向斜向右上方，由牛顿第三定律可知，磁体受到导线的作用方向斜向左下方，此力分解为平行斜面向下和垂直斜面向下，所以有此时弹簧弹力变大，弹簧的伸长量增大；故选D。4、B【解析】AC．理想变压器原线圈两端电压的有效值为根据解得即电压表的读数为110V，通过负载电阻的电流则副线圈的输出功率原线圈的输入功率也是220W，AC错误。B．根据解得即电流表的读数为1A，B正确；D．由可知，角速度原线圈所接交流电的周期副线圈输出交流电的周期不变，仍为0.02s，D错误。故选B。5、B【解析】AB．电场强度与电场线的疏密程度有关，电场线越密场强越大，由图可知EA<EB，沿着电场线的方向电势逐渐降低，可知A>B，所以A错误，B正确；C．因不知道检验电荷初速度及其方向，故不能确定检验电荷的运动方向，故C错误；D．根据点电荷形成的电场线可知该点电荷一定在B点的右侧，故D错误。故选B。6、C【解析】同位素离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其半径R＝，m1的半径为m2的一半，故m2=2m1，m1：m2＝1：2，而m3的半径更大，故m3最大，选项C正确A、D错误．由于同位素离子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期，故，所以，选项B错误考点：带电粒子在匀强磁场中的运动二、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、BD【解析】A．当系统不受外力或者合外力为零时，系统动量守恒，故A错误；B．根据冲量的定义可知小明用力推物体而没推动，但推力和时间都不为零，故推力产生的冲量不为零，故B正确；C．根据可知物体的动量与物体的质量和速度都有关，所以质量越大，物体动量不一定越大，故C错误；D．由B选项分析可知物体从抛出到落回抛出点过程中重力和时间均不为零，故此过程中重力的冲量不为零，故D正确。故选BD。8、AD【解析】金属线框进入磁场之前，做自由落体运动，下边进入磁场切割磁感线产生感应电动势和感应电流，下边受到向上的安培力作用，做加速度减少的减速运动；导线框完全进入磁场中，导线框中磁通量不变，不产生感应电流，导线框不受安培力作用，受重力，做匀加速运动；导线框下边开始出磁场时，上边切割磁感线产生感应电动势和感应电流，上边受到向上的安培力作用，导线框做减速运动．全部离开后，以加速度g做匀加速运动．所以A正确；从bc边进入磁场起一直到ad边离开磁场为止，，，B错误；当恰受力平衡时，，解得，即C有可能正确，D正确；q＝It＝＝，进入和离开相同，所以q相同【点睛】解决本题的关键通过图线理清线框在整个过程中的运动规律，结合动能定理、共点力平衡进行求解，掌握电量的经验表达式，并能灵活运用9、ACD【解析】A．小球b所受库仑力和管道的弹力始终与速度垂直，即只有重力做功，所以小球b机械能守恒，故A正确；B．小球b机械能守恒，从G滑到H过程中，有：H处有：则有：F库=3mg故B错误；C．设PN与竖直方向成α角，对球a受力分析，将其分解：竖直方向上有：FPNcos

α=mg+F库sin

θ水平方向上有：F库cos

θ+FPNsin

α=FPM。解得：下滑时θ从0增大90°，细线PM的拉力先增大后减小，故C正确；D．设b与a的连线与水平方向成θ角，则有：任意位置加速度为向心加速度和切向加速度合成，即为：可知小球的加速度一直变大，故D正确。故选ACD。10、CD【解析】A．欧姆首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系，这个关系成为欧姆定律，故A错误；B．奥斯特发现了电流周围存在磁场，即电流的磁效应，法拉第发现了磁能产生电，发现了电磁感应现象，故B错误；C．库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律；故C正确；D．法拉第提出了电场的概念，并首先用电场线形象地描述电场；故D正确；故选CD。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.×1②.7.5③.④.左端（或a端）⑤.右端（或b端）【解析】①小电珠的电阻，故可选用×1档；读数为7.5Ω②如右图所示；③开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于左端．为使小电珠亮度增加，P应由中点向右端滑动12、①.A②.D③.0.80【解析】（1）器材的选取需精确、安全，根据灯泡的额定电流和额定电压选择合适的电表（2）在U-I图线上上电源的外电压和电流的关系图线，与伏安特性曲线的交点所对应的电流、电压为灯泡的实际电流和电压，根据P=UI求出灯泡的实际功率【详解】（1）灯泡额定电压为3.0V，