甘肃省甘谷一中2027届物理高二上期末考试模拟试题含解析

甘肃省甘谷一中2027届物理高二上期末考试模拟试题考生须知：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、下列说法正确的是（）A.地球同步卫星的质量一定是相同的B.在轨运行的同步卫星中的物体，处于完全失重状态，所受重力为零C.地球的第一宇宙速度是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度D.地球的第一宇宙速度是在地面上发射人造地球卫星的最大发射速度2、电源和一个水平放置的平行板电容器、三个电阻组成如图所示的电路。当开关S闭合后，电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态。现将开关S断开，则以下判断正确的是（）。A.液滴仍保持静止状态B液滴将向下运动C.电容器上的带电量将减为零D.电容器上的带电量将增大3、如图所示的电路，电源电动势为E，线圈L的电阻不计，以下判断正确的是A.闭合S，稳定后，电容器两端电压为EB.闭合S，稳定后，电容器的a极板带正电C.断开S的瞬间，电容器的a极板将带正电D.断开S瞬间，电容器的a极板将带负电4、如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线1和2为等势线．a、b两个带电粒子以相同的速度从电场中M点沿等势线1的切线飞出，粒子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则在开始运动的一小段时间内，以下说法正确的是()A.a受到的电场力较小，b受到的电场力较大B.a的速度将减小，b的速度将增大C.a一定带正电，b一定带负电D.a、b两个粒子所带电荷电性相反5、某兴趣小组同学制作出一个可以测量电流的仪器，其主要原理如图所示，铜棒左右两侧的中点分别固定相同弹簧，铜棒所在的虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场，两弹簧为原长时，指针指向0刻度。在测量一个自上而下电流时指针在0刻度左边静止。由题中所给条件，判断正确的是（）A.可知磁场的方向垂直于纸面向外B.仅改变磁场方向，指针将在0刻度左边静止C.仅改变电流的方向，指针将在0刻度左边静止D.同时改变磁场和电流的方向，指针仍在0刻度右边静止6、甲、乙两个滑块叠放在一起共同沿光滑的斜面从顶端滑至底端，甲带正电，乙是不带电的绝缘块，甲、乙之间的接触面粗糙。空间存在着水平方向的匀强磁场，方向如图。在两个滑块共同下滑的过程中，下列说法正确的是A.甲滑块的加速度不断减小 B.乙滑块对斜面的压力保持不变C.甲滑块所受的合力保持不变 D.乙滑块所受的摩擦力不断增大二、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、回旋加速器是加速带电粒子的装置，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，下列说法中正确的是()A.带电粒子每一次通过狭缝时增加的能量不同B.D形盘的半径R越大，粒子离开回旋加速器时最大动能越大C.粒子第2次和第3次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为D.粒子被电场加速后，运动越来越快，走过半圆的时间越来越短8、图示为某电场的电场强度E随时间t变化的图像。当时，在此电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法正确的是（）A.带电粒子将始终向同一个方向运动 B.3s末带电粒子回到原出发点C.0~1s内电场力做正功 D.0~4s内，电场力做的总功为09、如图所示，足够长的形光滑金属导轨所在平面与水平面成角（），其中导轨与平行且间距为，磁感应强度大小为的匀强磁场方向垂直导轨所在平面斜向上，金属棒质量为，接入电路的电阻为，始终与两导轨始终保持垂直且接触良好，导轨电阻不计，时刻，金属棒由静止开始沿导轨下滑，时刻，棒的速度大小为（未达到稳定状态），时间内流过棒某一横截面的总电荷量为，下列说法正确的是（）A.时刻，棒的加速度大小为B.时刻，棒的电功率为C.时间内，棒位移大小为D.时间内，棒产生的焦耳热为10、如图所示，a为不带电的绝缘物块为带正电的物体，b为叠放在粗糙水平地面上。地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用恒力F拉b，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，则在加速阶段，下列说法正确的是（）A.a受到的摩擦力方向水平向左，大小不变B.a受到的摩擦力方向水平向左，逐渐变小C.地面对方的摩擦力方向水平向右，逐渐变大D.地面对方的摩擦力方向水平向右，逐渐变小三、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）某同学做“测电源的电动势和内阻”实验，其操作的步骤如下：（1）采用两节干电池串联作为电源，电流表选择0.6A量程，电压表选择3V量程。在闭合开关开始实验前其连接的电路如图甲。请检查电路指出其中的不妥之处：___________（指出一处即可）。（2）修正电路、正确操作，得到某次测量的电流表示数如图乙，其示数为___________A。（3）根据实验数据作出U-I图像如图丙，则该电源的电动势为___________V，内阻为___________Ω。（结果均保留2位有效数字）12．（12分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝T，边长L＝10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2πrad/s，外电路电阻R＝4Ω，从图示位置开始计时，转动过程中感应电动势瞬时值表达式为e=______V；电压表的示数为___V.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）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15．（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、C【解析】A．在同一轨道上的同步卫星质量不一定相同，故A错误；B．同步卫星绕地球匀速圆周运动，万有引力完全提供向心力，卫星中物体处于完全失重状态，所受重力完全提供圆周运动向心力，不是不再受重力作用，故B错误；C．由万有引力提供向心力有得第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，则也是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度，故C正确；D．地球第一宇宙速度是在地面上发射卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度，故D错误。故选C。2、D【解析】AB．开关闭合时，电容器两板间的电压等于电阻R2两端的电压，小于电源的电动势。当开关断开时，电路稳定时，电路中没有电流，电容器板间电压等于电源的电动势，则知电容器板间电压增大，根据可知场强变大，电场力变大，粒子会向上加速，故AB错误；CD．由于电容器的电压增大，由公式Q=CU可知，电容器上的带电量将增大，故C错误，D正确。故选D。3、C【解析】A．闭合S到电路稳定过程中，电容器两端电压逐渐减小，线圈L相当于导线，则电容器被短路，则其电压为零，故A错误；B．当闭合S稳定后，电容器被短路，则其电压为零，电容器的a极板不带电，故B错误。CD．断开S的瞬间，线圈L中电流减小，产生自感电动势，相当于电源，结电容器充电，根据线圈的电流方向不变，则电容器的a极板将带正电。故C正确，D错误。故选C4、D【解析】A．电场线的疏密表示电场的强弱，由图可知，越向左场强越小，越向右场强越大，故a出发后的一小段时间内其所处的位置的场强越来越小，而b出发后的一小段时间内其所处的位置场强越来越大，所以出发后的一小段时间内a受到的电场力变小，b受到的电场力变大。但是不知道ab两电荷的电量关系，不能比较ab两点荷所受电场力的大小，故A错误。B．由于出发后电场力对两电荷都做正功，故两电荷的动能都越来越大，则两个电荷的速度都越来越大，故B错误。C．由于不知道场强的方向，故不能确定电场力的方向与场强方向的关系，所以不能确定ab两电荷的电性。故C错误。D．由于两电荷所受的电场力的方向相反，故a、b两粒子所带的电荷的电性相反。故D正确。故选D。5、A【解析】A．电流向下时，指针在0刻线左侧，弹力向右，则说明电流受安培力向左，由左手定则知，磁场垂直于纸面向外，故A正确；BC．仅磁场改变或仅改变电流方向，由左手定则可知受力向右，则弹力向左，指针将在右侧静止，故BC错误；D．同时改变磁场和电流的方向，安培力方向仍向左，故指针仍在0刻度左边静止，故D错误。故选A。6、C【解析】ABC．对甲乙整体受力分析可知，整体受重力，斜面的支持力，甲的洛伦兹力，随速度增大，垂直斜面向上的洛伦兹力增大，整体对斜面的压力减小，沿斜面方向的加速度为所以甲的加速度不变，合力也不变，故AB错误，C正确；D．由于甲的加速度为，所以甲、乙之间没有摩擦力，故D错误。故选C。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】粒子在D型盒的狭缝中被电场加速，没经过狭缝一次，则能量增加qU；根据洛伦兹力等于向心力，当半径等于D型盒的半径时，粒子的动能最大；结合动能定理求解粒子第2次和第3次经过两D形盒间狭缝后速度之比，再求半径之比；粒子在D型盒半圆中运动的周期与粒子的运动速度无关.【详解】根据回旋加速器的原理可知，带电粒子每一次通过狭缝时增加的能量均为qU（U为D型盒的加速电压），则选项A错误；回旋加速器工作时，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由，得；当r等于D型盒的半径R时粒子的动能最大，则带电粒子射出时的最大动能Ek=mv2=，则D形盘的半径R越大，粒子离开回旋加速器时最大动能越大，选项B正确；根据，则粒子第2次和第3次经过两D形盒间狭缝后速度之比为；根据可知，轨道半径之比为，选项C正确；粒子在D型盒半圆中运动的周期与粒子的运动速度无关，则粒子走过半圆的时间是一定的，故选项D错误；故选BC.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，知道粒子的最大动能与加速的电压无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关；粒子运转的周期与速度无关8、BC【解析】由牛顿第二定律可知，带电粒子在第1s内的加速度为第2s内加速度因此先加速1s再减小0.5s时速度为零，接下来0.5s将反向加速，v-t图象如图所示A．带电粒子在前1秒匀加速运动，在第二秒内先做匀减速后反向加速，所以不是始终向一方向运动，故A错误；B．根据速度时间图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，在t=3s时，带电粒子回到出发点，故B正确；C．由图可知，粒子在第1s内做匀加速运动，电场力做正功，故C正确；D．因为第4s末粒子的速度不为零，因为粒子只受电场力作用，根据动能定理知0~4s内电场力做的总功不为零，故D错误。故选BC。9、AC【解析】A．根据牛顿第二定律可得：即：解得加速度大小为：A正确；B．时刻，棒的电功率为,不能用平均值来求，故B错误。C．根据：解得下滑的位移大小为：C正确；D．电流不恒定，无法直接根据焦耳定律求解热量，根据动能定理：解得：D错误。故选AC。10、BC【解析】CD．地面对b的摩擦力方向水平向右，大小为随着速度逐渐增大，洛伦兹力逐渐增大，则地面给b的滑动摩擦力变大，地面对b的摩擦力方向水平向右，故D错误，C正确；AB．以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得滑动摩擦力增大，知加速度变小，a受到水平向左的静摩擦力作用，根据牛顿第二定律有由于加速度逐渐变小，因此a受到的摩擦力逐渐变小，故A错误，B正确。故选BC。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.连接电压表接线柱的导线应接在电流表的负接线柱或电源负极或滑动变阻器的滑片应置于左端或接入电阻最大的那一端②.0.25A③.3.0V④.4.0Ω【解析】（1）[1]由实物图可知，图中不妥之处有：连接电压表负接线柱应接在电流表的负接线柱或电源负极；（2）[2]当电流表选择0.6A量程时，每小格分度值为0.02A，故按本位估读，即0.25A；（3）[3]根据电源的U−I图象的物理意义，图象在纵轴的截距表示电源电动势，即为：E=3.0V；[4]斜率表示内阻大小，即为：12、①.e=10cos2πt②.【解析】先根据Em=NBSω求解电动势的峰值，再根据e=Emcosωt写出瞬时表达式．电压表示数为有效值【详解】电动势的峰值为：Em＝NBSω＝100××0.1×0.1×2πV＝10V；从图示位置开始计时，转动过程中感应电动势瞬