上海复旦附中2027届物理高二上期末统考试题含解析

上海复旦附中2027届物理高二上期末统考试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、某区域的电场线分布如图所示，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，下列判断正确的是（）A.EAEBB.EAEBC.EA=EBD.EAEB2、火警报警器的电路示意图如图所示。其中，RT为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小。电流表为值班室的显示器，电源两极之间接一报警器。当传感器RT所在处出现火情时，通过显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（）A.I变大，U变大 B.I变大，U变小C.I变小，U变大 D.I变小，U变小3、如图是一火警报警电路的示意图，其中R3为用某种材料制成的传感器，这种材料的电阻率随温度的升高而增大。值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器。当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（）A.I变大，U变大B.I变小，U变小C.I变大，U变小D.I变小，U变大4、一束带电粒子以同一速度vo并从同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的轨迹如图所示．若粒子q1的轨迹半径为r1，粒子q2的轨迹半径为r2，且r2=2r1，q1、q2分别是它们的带电量．则下列分析正确的是（）A.q1带负电、q2带正电，比荷之比为B.q1带正电、q2带负电，比荷之比为C.q1带正电、q2带负电，比荷之比为D.q1带负电、q2带正电，比荷之比为5、图甲为列车运行的俯视图，列车首节车厢下面安装一块电磁铁，电磁铁产生垂直于地面的匀强磁场，列车经过放在铁轨间的线圈时，线圈产生的电脉冲信号传到控制中心，如图乙所示．则列车的运动情况可能是()A.匀速运动 B.匀加速运动C.匀减速运动 D.变加速运动6、如图甲是回旋加速器原理示意图，其核心部分是两个D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中(磁感应强度大小恒定)，并分别与高频电源相连，加速时某带电粒子的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是A.高频电源的变化周期应该等于tn－tn－1B.在Ek－t图像中t4－t3＝t3－t2＝t2－t1C.粒子加速次数越多，粒子获得的最大动能一定越大D.不同粒子获得的最大动能都相同二、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、如图是测量人的反应时间的实验，甲同学手拿长为20cm的钢尺上端，乙同学的手指在钢尺下端零刻度附近，当乙看到甲由静止释放钢尺时，立即去捏钢尺，结果恰好捏住钢尺的上端。下列说法正确的有（）A.该实验测量的是甲的反应时问B.该实验测量的是乙的反应时间C.被测者的反应时间约为0.2sD.被测者的反应时间与钢尺下落的高度成正比8、如图所示，匀强电场中某电场线上的两点A、B相距0.2m，正电荷q=C从A移到B，电场力做功为2×J，则A.A、B间的电势差为10VB.该电场的场强为10V/mC.B点的电势比A点的高D.该电场的方向由A向B9、如图所示，厚薄均匀的矩形金属片，水平边长ab是竖直边长bc的2倍，当A与B之间接入的电压为U1=4V时，电流为1A，若C与D间接入的电压为U2=8V时，下列说法正确的是A.CD间的电阻为1ΩB.CD间的电阻为4ΩC.CD间的电流为2AD.CD间的电流为8A10、如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器．升压变压器T1的原、副线圈匝数之比为n1：n2＝1：10．在T1的原线圈两端接入一正弦交流电，输电线的总电阻为2r＝2Ω，降压变压器T2的原、副线圈数之比为n3：n4＝10：1，若T2的“用电设备”两端的电压为U4＝200V且“用电设备”消耗的电功率为10kW，不考虑其它因素的影响，则（）A.T1的副线圈两端电压的最大值为2010VB.T2的原线圈两端的电压为2000VC.输电线上损失的电功率为100WD.T1原线圈输入的电功率为10.1kW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）碰撞的恢复系数的定义为其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度，v1和v2分别是碰撞后两物体的速度，弹性碰撞的恢复系数e=1，非弹性碰撞的e<1，现利用下图中的装置来测量两滑块碰撞的恢复系数，从而判断出碰撞类型。在水平气垫导轨上固定两个光电门1和2，分别在光电门1的左侧和两光电门之间放置A、B两个滑块，滑块上分别固定一遮光片，光电计数器(图中未画)可以记录遮光片通过光电门的时间，实验测得两遮光片的宽度d均为1.00cm。现给A一向右的初速度，通过光电门1时，光电计数器显示的时间t1=5.00ms，A与静止的B发生碰撞后，B向右运动通过光电门2，光电计数器显示的时间，A向左弹回，再次通过光电门1时，光电计数器再次显示的时间。请根据实验回答以下几个问题：(1)A碰撞前的速度大小vA=_______m/s，碰撞后的速度大小=____m/s，B碰撞后的速度大小=________m/s（结果保留2位有效数字）；(2)规定向右为正方向，求此次碰撞的恢复系数e=________（结果保留2位有效数字）。12．（12分）如图，一电子束在阴极射线管中从右向左运动，手拿条形磁铁上端，让条形磁铁的下端靠近阴极射线管，电子束发生向下偏转，则图中条形磁铁的下端是________极(填“N”或“S”)。若将条形磁铁拿开，加一竖直方向的匀强电场，仍使电子束向下偏转，则匀强电场的方向竖直向_________(填“上”或“下”)。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】由电场线的特点，电场线越密集，场强越大，所以EA＜EB；故A正确，BCD错误；故选A。2、D【解析】当传感器RT所在的位置出现火情时RT的阻值减小，电路中总电阻减小，干路电流变大，路端电压变小，即报警器两端的电压U变小，R1两端电压变大，根据所以R2两端的电压变小，电流表示数变小，I变小。故选D。3、A【解析】发生火情时，温度升高，电阻率增大，根据电阻定律：可知阻值变大，根据“串反并同”的规律可知，电流表示数和报警器两端电压都是与“并”的物理量，所以变化与变化相同，均增大，A正确，BCD错误。故选A。4、C【解析】通过图示得出洛伦兹力的方向，根据左手定则得出电荷的电性，正电荷定向移动的方向与四指方向相同，负电荷定向移动的方向与四指方向相反．根据qvB＝m，得出半径公式，通过半径公式的得出荷质比【详解】q1向左偏，q2向右偏，根据左手定则知，q1带正电，q2带负电．根据半径公式qvB＝m，知荷质比，v与B不变，所以荷质比之比等于半径之反比，所以．故C正确，ABD错误．故选C【点睛】决本题关键掌握左手定则判断磁场方向、电荷的运动方向以及洛伦兹力方向的关键，以及掌握带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径公式5、C【解析】由U−t图象得到，线圈两端的电压大小与时间呈线性关系，即有：U=U0−kt由法拉第电磁感应定律E=U=BLv，B.L、k均一定，则速度v随时间均匀减小，所以火车做匀减速直线运动。A.匀速运动。与上述结论不符，故A错误；B.匀加速运动。与上述结论不符，故B错误；C.匀减速运动。与上述结论相符，故C正确；D.变加速运动。与上述结论不符，故D错误。故选：C.6、B【解析】回旋加速器工作条件是交流电源的周期必须和粒子在磁场中圆周运动的周期一致，由公式和进行分析判断【详解】A．交流电源的周期必须和粒子在磁场中运动的周期一致，故电源的变化周期应该等于，故A错误；B．根据可知粒子回旋周期不变，在图中应有，故B正确；C．根据公式：解得，故最大动能：则知粒子获得的最大动能与D形盒的半径有关，D形盒的半径越大，粒子获得的最大动能越大，与加速的次数无关．故C错误；D．最大动能：动能与粒子比荷以及和有关，不同粒子获得的最大动能不同，D错误【点睛】本题考查了回旋加速器的原理，要能够准确的推导出粒子最大动能与粒子比荷、D形盒半径的关系二、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】AB．由题可知，手的位置在开始时应放在0刻度处，所以0刻度要在下边。物体做自由落体运动的位移位移与时间的平方成正比，所以随时间的增大，刻度尺上的间距增大．故测量的是乙的反应时间。故A错误，B正确；C．由公式解得故C正确；D．由公式，位移与时间的平方成正比，故D错误。故选BC。8、BD【解析】A．根据电势差与电场力做功的关系得：故A错误；B．根据匀强电场两点电势差和电场强度的关系得：故B正确。C．由可得，所以B点的电势比A点的低，故C错误；D．沿着电场线电势降低，所以电场的方向由A向B，故D正确。9、AD【解析】AB.设薄板厚度为d，当A、B间接入电压，根据电阻定律知，R1=ρ，当C与D间接入电压，R2=ρ，则R1：R2==4，R1==4Ω，R2=1Ω，故A正确，B错误；CD.根据欧姆定律得，I=U/R，，故C错误，D正确故选AD10、AB【解析】根据降压变压器的输出电压，结合匝数比求出输入电压，从而得出输电线电流，根据输电线的电阻得出损失的功率，根据电压损失得出升压变压器的输出功率【详解】T2副线圈电流，设输电线中的电流为I3．则比得，则有I3＝5A，设T2原线圈两端的电压为U3．则，即得U3＝2000V，输电线上的损失电压为U损＝I3•2r＝5×2＝10V，T1的副线圈两端电压U2＝U损+U3＝10+2000＝2010V，所以T1的副线圈两端电压的最大值为2010V，故AB正确；输电线上损失的功率P损＝I32•2r＝52×2＝50W，故C错误；T1的原线圈输入的电功率为P1＝10kW+50W＝10.05kW，故D错误．所以AB正确，CD错误【点睛】解决本题的关键要知道：1、输送功率与输送电压、电流的关系；2、变压器原副线圈的电压比与匝数比的关系；3、升压变压器输出电压、降压变压器输入电压、电压损失的关系；4、升压变压器的输出功率、功率损失、降压变压器的输入功率关系三、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、①.2.0②.0.83③.0.95④.0.89【解析】(1)[1]滑块通过光电门时，挡光片挡住光的时间极短，则可用平均速度近似代替作为滑块的瞬时速度，有[2]碰撞后的速度大小A的速度为[3]B碰撞后的速度大小(2)[4]规定向右为正方向，根据碰撞系数的定义，有12、①.②.上【解析】[1]电子带负电，由图可知电子运动的方向向左，电子向下偏转，根据左手定则可知，磁场的方向向外，则图中条形磁铁的下端是极；[2]若加一竖直方向的匀强电场，仍使电子束向下偏转，则匀强电场的方向与带负电的电子受力的方向相反，为竖