上海市北中学2027届物理高二第一学期期末检测试题含解析

上海市北中学2027届物理高二第一学期期末检测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，直角三角形导线框abc在有界磁场外运动一时间后以速度v从左向右匀速进入匀强磁场区域，从图示位置开始计时，则此过程中导线框内感应电流随时间变化的规律为下列四个图象中的哪一个（）A. B.C. D.2、如图所示电路中，A、B是完全相同的灯泡，L是电阻不计的电感线圈，下列说法中正确的是（）A.当开关S闭合时，A灯先亮，B灯后亮B.当开关S闭合时，B灯先亮，A灯后亮C.当开关S闭合时，A、B灯同时亮，以后B灯更亮，A灯熄灭D.当开关S闭合时，A、B灯同时亮，以后亮度不变3、如图，通有恒定电流的直导线右侧有一矩形线圈abcd，导线与线圈共面．如果线圈运动时不产生感应电流，线圈可能的运动是()A.向上平移 B.向右平移C.向左平移 D.以ab为轴转动4、如图所示，MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线．一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．下列结论正确的是（）A.带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小B.负点电荷一定位于M点左侧C.带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度D.带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能5、如图所示，电源电动势为E，电源内阻为r=1Ω，定值电阻R1=4Ω，滑动变阻器R2变化的范围为0~10Ω，以下说法正确的是A.当R2=3Ω时，电源的输出功率最大B.当R2=3Ω时，R1上获得的功率最大C.当R2=3Ω时，电源的效率最大D.当R2=5Ω时，R2上获得的功率最大6、如图所示电路中，已知R1＝R2＝R3，当在AB间接入电源后流过R1、R2、R3的电流比为（）A.2∶1∶1B.1∶1∶1C.2∶2∶1D.1∶1∶2二、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，水平放置的两组光滑轨道上分别放有可自由移动的金属棒PQ和MN，并且分别放置在磁感应强度为B1和B2的匀强磁场中，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是（）A.向左加速运动 B.向右加速运动C向右减速运动 D.向右匀速运动8、在研究平行板电容器电容的实验中，电容器的A、B两极板带有等量异种电荷，A板与静电计连接，如图所示．实验中可能观察到的现象是()A.增大A、B板间的距离，静电计指针张角变小B.减小A、B板间的距离，静电计指针张角变小C.在A、B板间放入一介质板，静电计指针张角变小D.把B板向上平移，减小A、B板的正对面积，静电计指针张角变小9、如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，R1、R2为两只相同灯泡，R为光敏电阻（随光照的增强电阻减小），当光照强度逐渐增强的过程中，发现电压表的示数变化了△U．下列判断正确的是A.R1灯逐渐变暗，R2灯逐渐变亮B.R和R1消耗的总功率逐渐减小C.R1的电流增大量为D.R2的电压增大量小于△U10、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，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电压U．下列说法中正确的有A.电压U仅与材料有关B.电压U与电流I有关C.若元件的载流子是自由电子，则C侧面电势低于D侧面电势D.若元件的载流子是正粒子，则C侧面电势低于D侧面电势三、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）某同学对实验室一个多用电表中的电池进行更换时，发现里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的层叠电池。为了测定层叠电池的电动势和内阻，实验室中提供了如下器材：A.电流表A1（满偏电流10mA，内阻10Ω）B.电流表A2（0~0.6A~3A，内阻未知）C.滑动变阻器R（0~100Ω，1.0A）D定值电阻R0（阻值990Ω）E.开关S与导线若干（1）该同学根据现有的实验器材，设计了合理的电路。请你在如图所示的方框内画出相应的电路图______。（2）该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据，绘出如下图所示的I1－I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数），则由图线可以得到被测电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。（保留两位有效数字）12．（12分）现要测量一段粗细均匀的新型导电材料棒的电阻率首先用多用电表欧姆档粗测电阻，指针位置如图甲所示，其读数为______用螺旋测微器测量此新型导电材料棒的直径d，测量结果如图乙所示，则______用游标卡尺测量此新型导电材料棒的长度L，测量结果如图丙所示，则______mm然后，采用伏安法尽可能准确地测量电阻，在测量电阻的实验中需要直接测量的物理量是______填物理量的符号，用已知物理量和所测得物理量的符号表示样品的电阻率______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）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

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】本题分两段过程研究：一段是ac段切割磁感线的过程，另一段是ac段和ab段都切割磁感线的过程，根据楞次定律判断感应电流的方向，根据有效的切割长度L，由感应电动势公式E=BLv分析感应电动势大小的变化，从而确定出感应电流大小的变化；【详解】在ac段进入磁场切割磁感线的过程中，由楞次定律判断可知，感应电流方向沿abca．线框有效的切割长度均匀增大，由E=BLv知感应电动势均匀增大，感应电流均匀增大；在ab段也切割磁感线的过程中，由楞次定律判断可知，感应电流方向沿abca，即感应电流方向不变．线框有效的切割长度均匀减小，由E=BLv知感应电动势均匀减小，感应电流均匀减小，故A正确，BCD错误【点睛】本题是电磁感应中图象问题，根据楞次定律和法拉第电磁感应定律、欧姆定律判断感应电流的方向，得到电流的解析式，再选择图象2、C【解析】当开关S闭合时，电路中的电流增加，由于线圈的自感作用，将产生一自感电动势阻碍电流的增加，此时A、B二灯相当于串联，同时亮；电路稳定后线圈相当于一段导线，将A灯短路，A灯熄灭，B灯两端所加电压增加而变得更亮，故C正确，ABD错误。3、A【解析】导线中电流强度不变时，产生的磁场不变，线圈向上移动时，穿过线框的磁通量不变，故不可以产生感应电流，故A正确；线框向右运动时，线框中的磁感应强度减小，穿过线框的磁通量减小，可以产生感应电流，故B错误；线框向左运动时，线框中的磁感应强度增大，穿过线框的磁通量增大，可以产生感应电流，故C错误；线框以ab为轴转动，线框的磁通量发生变化，可以产生感应电流，故D错误．所以A正确，BCD错误4、D【解析】解答本题的突破口是根据粒子的运动轨迹确定其所受电场力方向，从而确定电场线MN的方向以及负点电荷的位置，然后根据负点电荷周围电场分布情况，进一步解答【详解】A．由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，电场力指向轨迹内侧，电场力方向大致向右，对带电粒子做做正功，其动能增加．故A错误；B．带正电的粒子所受电场力向右，电场线由M指向N，说明负电荷在直线N点右侧．故B错误；C．a点离点电荷较远，a点的电场强度小于b点的电场强度，带电粒子在a点的小于在b点的电场力，根据牛顿第二定律得知，带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度．故C错误；D．电场力对带电粒子做正功，电势能减小，则带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能．故D正确；【点睛】依据带电粒子的运动轨迹确定其所受电场力方向是解决带电粒子在电场中运动问题的突破口，然后可进一步根据电场线、电场力做功等情况确定电势、电势能的高低变化情况5、D【解析】A.由于R1>r，R1+R2由越接近内阻r，电源输出功率越大，所以当R2=0时，电源输出功率最大，故A错误；B.R1上消耗的功率，电流越大，R1消耗的功率越大，根据闭合电路的欧姆定律，当R2=0时，电流最大，R1上消耗的功率最大，故B错误；C.电源的效率,R2越大，电源的效率越高，所以当R2=10Ω时，电源的效率最高，故C错误；D.将R1看做内阻，当r+R1=R2，即R2=5Ω时，R2消耗的功率最大，故D正确；故选D6、B【解析】由图知，三个电阻并联，三个电阻两端的电压都相等，已知R1=R2=R3，根据欧姆定律得流过R1、R2、R3的电流比为1：1：1，B正确，ACD错误。故选B。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、AC【解析】根据安培定则可知，MN处于垂直纸面向里的磁场中，MN在磁场力作用下向右运动，说明MN受到的磁场力向右，由左手定则可知电流由M指向N，L2中感应电流的磁场向上，由楞次定律可知，L1线圈中电流的磁场应该是向上减弱，或向下增强。若L1中磁场方向向上减弱，根据安培定则可知PQ中电流方向为Q→P且减小，根据右手定则可知PQ向右减速运动；若L1中磁场方向向下增强，根据安培定则可知PQ中电流方向为P→Q且增大，根据右手定则可知PQ向左加速运动。故选AC。8、BC【解析】A．增大A、B板间的距离，根据电容的决定式知电容C减小，电容器的电量Q不变，则由定义式知板间电压U增大，静电计指针张角变大。A错误。B．减小A、B板间的距离，根据电容的决定式知电容C增大，电容器的电量Q不变，则由定义式知板间电压U减小，静电计指针张角变小。B正确。C．在A、B板间放入一介质板，根据电容的决定式知电容C增大，电容器的电量Q不变，则由定义式知板间电压U减小，静电计指针张角变小。C正确。D．把B板向上平移，减小A、B板的正对面积，根据电容的决定式知电容C减小，电容器的电量Q不变，则由定义式知板间电压U增大，静电计指针张角变大。D错误。故选BC。9、ABD【解析】A.当光照增强时，光敏电阻R的阻值减小，电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流增大，则R2灯逐渐变亮。由U=E−Ir可知，路端电压减小，R2灯的电压增大，则R1两端的电压减小，故R1灯逐渐变暗，故A正确；B.将R2灯看成电源内电路的一部分，光敏电阻R和灯泡R1消耗的总功率是等效电源的输出功率，由于等效电源的内阻大于外电阻，所以当光敏电阻的阻值减小，外电阻减小时，等效电源的内外电阻之差加大，输出功率减小，则光敏电阻R和灯泡R1消耗的总功率逐渐减小。故B正确；C.由A选项分析可知，R1两端的电压减小，电流也减小，故C错误；D.R1两端的电压减小△U，R2灯和内阻的电压和增大△U，所以R2的电压增大量小于△U，故D正确。故选：ABD10、BC【解析】AB.根据CD间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，则有：又：则有：n由材料决定，故UCD与材料有关；UCD还与厚度c成反比，与宽b无关，同时还与磁场B与电流I有关，故A错误，B正确C.若霍尔元件的载流子是自由电子，根据左手定则，电子向C侧面偏转，C表面带负电，D表面带正电，所以C表面的电势于低D侧面电势，故C正确D.若霍尔元件的载流子是正粒子，根据左手定则，正粒子向C侧面偏转，C表面带正电，D表面带负电，所以C表面的电势高于D侧面电势，故D错误三、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、①.②.9.0③.10【解析】（1）[1]没有电压表，用电流表A1与定值电阻R0串联成电压表，原理图如图所示；（2）[2]则由闭合电路欧姆定律可知（由于I1读数远小于I2，所以I2-I1≈I2）I1（R0+RA1)=E-I2r即由图可知，图像与纵坐标的交点为9.0mA，则有

0mA=解得E=9.0V[3]由图像可知，图像的斜率为10×10-3，由公式得图像的斜率等于，故=10×10-3解得r=10Ω12、①.180②.③.④.电压U、电流I⑤.【解析】欧姆表的读数为示数乘以倍率，螺旋测微器的读数为：主尺半毫米转筒，电流表用内接法，用电阻决定式求电阻率【详解】多用电表欧姆档的读数为示数与倍率的积，由此看出导电材料的电阻值为：螺旋测微器的读数是由固定刻度和可动刻度两部分相加而得，导电材料的直径．游标卡尺的读数也是两部分组成，此游标卡尺的精度为，所以导电材料的长度要测电阻率必先测出这种导电材料的电阻，由伏安法知，还需用电压表和电流表测出导电材料的加电压U时通过的电流I，则其