2027届河南省登封市外国语中学高二上物理期末综合测试模拟试题含解析

2027年河南省登封市外国语中学高二上物理期末综合测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、如图所示为某静电除尘装置的原理图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区。图中虚线是某一带负电的尘埃（不计重力）仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹，A、B两点是轨迹与电场线的交点。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电量变化，则以下说法正确的是()A.A点的电场强度小于B点的电场强度B.A点的电势高于B点的电势C.尘埃在A点的电势能大于在B点的电势能D.尘埃在A点受到的静电力小于在B点的受到的静电力2、如图所示，绝缘细绳的一端定在O点，另一端系一个质量为m，带电量为+q的小球.为了使小球能静止在图示位置且绳的拉力不为零，可以加一个与纸面平行的匀强电场则所加电场的方向正确的是A.水平问左B.水平向右C.竖直下D.竖直向上3、如图所示，A、B、C、D为半球形圆面上的四点，且AB与CD交于球心且相互垂直，E点为球的最低点，A点放置一个电量为+Q的点电荷，在B点放置一个电量为—Q的点电荷，则下列说法正确的是（）A.C、D两点电场强度不同B.沿CD连线移动一电量为+q的点电荷，电场力始终做功C.C点和E点电势相同D.将一电量为+q的点电荷沿圆弧面从C点经E点移动到D点过程中，电场力先做负功，后做正功4、如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的交变电流的电压随时间变化的规律如图乙所示（正弦曲线）。下列说法正确的是（）A.该交变电流电压的最大值为440VB.该交变电流电压的有效值为VC.在0.0025s时，该交变电流的电压为220VD.在0.0025s时，该交变电流的电压为V5、关于磁场和电场的认识，下列说法正确的是（）A.电流元在某处不受安培力，该处一定没有磁场B.电荷受电场力方向和所在位置电场方向相同C.电场线起于正电荷终止于负电荷，磁感线起于N极终止于S极D.同一通电导体在磁场强的地方受到的安培力可能比在磁场弱的地方受到的安培力小6、水平长直导线中有恒定电流I通过，导线正下方的电子初速度方向与电流方向相同，如图所示，则电子的运动情况是()A.沿路径Oa运动B.沿路径Ob运动C.沿路径Oc运动D.沿路径Od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、如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，下列说法中正确的是()A.A、B两处电势、场强均相同B.C、D两处电势、场强均相同C.在虚线AB上O点的场强最大D.带正电的试探电荷在O处的电势能大于在B处的电势能8、如图所示，直线MN是某电场中的一条电场线（方向未画出）．虚线是一带电粒子只在电场力的作用下，由a到b的运动轨迹，轨迹为一抛物线，下列判断正确的是A.粒子所受电场力的方向一定是由M指向NB.带电粒子由a运动到b的过程中动能一定逐渐减小C.带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能D.带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度9、如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个用相同材料、相同粗细的导线绕制的单匝闭合正方形线圈1和2，其边长，均在距磁场上边界高处由静止开始自由下落，最后落到地面．整个运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界，设线圈刚进入磁场时的加速度大小分别为a1、a2，落地时的速度大小分别为v1、v2，在全过程中产生的热量分别为Q1、Q2，通过线圈横截面的电荷量分别为q1、q2，不计空气阻力，则A. B.C. D.10、如图所示,用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素．设两极板正对面积为，极板间的距离为，静电计指针偏角为．实验中，极板所带电荷量保持不变A.若保持不变，增大，则变大B.若保持不变，增大，则变小C.若保持不变，减小，则变小D.若保持不变，减小，则变大三、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）如图所示，平行金属导轨与水平面成倾角θ，匀强磁场垂直导轨平面向上，一根通有恒定电流的导体棒ab垂直导轨放置，并与导轨保持良好接触，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ。刚开始导体棒静止在导轨上，当磁感应强度减小为B1时，导体棒恰好不下滑。求:（1）试说明导体棒ab中电流的方向；（2）当磁感应强度多少时，导体棒恰好不上滑？12．（12分）某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响．实验器材如图所示①测量E和r实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式___________，利用测量数据作出U-I图像，得出E和r②将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果影响，请在图中用笔画线代替导线连接电路_________③实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U-I图像如图中（a）、（b）、（c）、（d）所示，由此可知：在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势___________（填“增大”“减小”或“不变”），电源内阻________（填“增大”“减小”或“不变”）曲线（c）对应的电源电动势E=_____________V，内阻r=____________Ω，当外电路总电阻为2500Ω时，该电源的输出功率P=_____________mW.（均保留三位有效数字）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）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、C【解析】根据电场线的疏密可分析场强的大小，进而判断尘埃在A、B两点受到的静电力的大小；根据电场方向，可判断电势高低；分析尘埃所受的电场力的方向，确定电场力对尘埃做功的情况，从而分析出电势能的变化情况。【详解】AD.由图可知，A点电场线比B点密集，因此A点的电场强度大于B点的电场强度，故尘埃在A点受到的静电力大于在B点受到的静电力，故A、D均错误；BC.由图可作过B的等势线，交A所在电场线于B′，则可知，B′点靠近正极板，故B点的电势高于A点电势，因为负电荷在电势越高的地方电势能越小，在电势越低的地方电势能越大，所以尘埃在B点的电势能小于在A点的电势能，故B错误，C正确；故选C。2、B【解析】小球带正电，为了使小球能静止在图示位置且绳的拉力不为零，根据平衡条件可得，电场线的方向应该沿着重力和绳子拉力合力的反方向，由此可知，B正确，ACD错误3、C【解析】A、+Q和−Q是等量异种电荷，根据其电场线的分布情况和对称性可知，C、D两点的电场强度大小相等、方向相同，则电场强度相同，故A错误；B、通过AB连线的中垂面是一等势面，C、D在同一等势面上，CD连线上电势处处相等．则沿CD连线移动一带+q电量的点电荷，电场力始终不做功．故B错误；C、由上分析知，C点和E点位于AB连线的中垂面上，电势相同，故C正确；D、由B分析可知，将一带电量为−q的点电荷从C点经E点最后到D点，电场力始终不做功，故D错误【点睛】+Q和-Q是等量异种电荷，其电场线和等势面具有对称性，通过AB连线的中垂面是一等势面，C、D在同一等势面上，电势相等，根据对称性分析C、D场强关系；根据电势的变化，分析电场力做功情况4、C【解析】A．如图所示，该交变电流电压的最大值（峰值）为：Em=220V≈311V故A错误。B．该交变电流电压的有效值为：故B错误。CD．因为交变电流的电压的函数表达式为：当t=0.0025s时故C正确，D错误。故选C。5、D【解析】电流元在某处不受安培力，可能是电流方向与磁场方向平行，该处不一定没有磁场，选项A错误；正电荷受电场力方向和所在位置电场方向相同，负电荷受电场力方向和所在位置电场方向相反，选项B错误；电场线起于正电荷终止于负电荷或者无穷远，磁感线在磁体的外部是从N极到S极，内部是从S极到N极，形成闭合的曲线，选项C错误；导线受到的磁场力与导线的放置方式有关，同一通电导体在磁场强的地方受到的安培力可能比在磁场弱的地方受到的安培力小，选项D正确；故选D.6、D【解析】根据右手定则可得在导线下方的磁感线强度方向为垂直纸面向外，根据左手定则可得电子受到的洛伦兹力反向向下，由于越远离导线，磁感应强度越弱，根据半径公式可得粒子运动的半径越来越大，故D正确考点：考查了右手定则和左手定则，以及带电粒子在磁场中的运动【名师点睛】该题考查的知识点较多，首先是右手定则，知道通电直导线周围的磁场的分布；其次是左手定则，会熟练的判断带电粒子受到的洛伦兹力的方向，尤其是电子的受力方向的判断；再者是当磁场变化后，会用来判断半径的变化二、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．根据等量异种电荷的电场分布可知，A点的电势高于B点的电势不同、两点的场强相同，选项A错误；B．C、D两处处在电势为零的等势面上，则电势相同；由对称性可知两点的场强也相同，选项B正确；C．在虚线AB上O点的电场线最稀疏，则场强最小，选项C错误；D．因为O点电势为零，而B点电势小于零，则带正电的试探电荷在O处的电势能大于在B处的电势能，选项D正确；故选BD.8、AC【解析】A、由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，物体所受外力指向轨迹内侧，所以粒子受力分析一定是由M指向N，故A正确；B、粒子从a运动到b的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，故B错误；C、粒子从a运动到b的过程中，电场力做正功，电势能减小，带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能，故C正确．D、由a到b的运动轨迹，轨迹为一抛物线，说明粒子一定受恒力，即带电粒子在a点的加速度等于在b点的加速度，故D错误；故选AC【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9、AC【解析】线圈进入磁场之前，均做自由落体运动，因下落高度一致，可知两线圈会以同样的速度进入磁场，由法拉第电磁感应定律可求出进入磁场边界时的感应电动势，从而表示出受到磁场的安培力．由电阻定律表示出两线圈的电阻，结合牛顿第二定律表示出加速度，可分析出加速度与线圈的粗细无关，从而判断出两线圈进入时运动是同步的，直到线圈2完全进入磁场后，线圈做匀加速运动，可得出落地速度的大小关系．由能量的转化与守恒可知，损失的机械能（转化为了内能）与线圈的质量有关，从而判断出产生的热量大．由分析电量的关系【详解】A、线圈从同一高度下落，到达磁场边界时具有相同的速度v，切割磁感线产生感应电流，受到磁场的安培力大小为：，由电阻定律有：，(ρ为材料的电阻率，L为线圈的边长，S为导线的横截面积），线圈的质量为m=ρ0S•4L，（ρ0为材料的密度）.当线圈的下边刚进入磁场时其加速度为,联立得加速度为：,可知两线圈进入磁场时的加速度相同；故A正确.B、线圈1和2进入磁场的过程先同步运动，由于当线圈2刚好全部进入磁场中时，线圈1由于边长较长还没有全部进入磁场，线圈2完全进入磁场后做加速度为g的匀加速运动，而线圈1仍先做加速度小于g的变加速运动，完全进入磁场后再做加速度为g的匀加速运动，两线圈匀加速运动的位移相同，所以落地速度关系为v1＜v2；故B错误.C、由能量守恒可得：，（H是磁场区域的高度），因为m1＞m2，v1＜v2，所以可得Q1＞Q2；故C正确.D、根据电量的定义式，，，联立可得，则；故D错误.故选AC.【点睛】本题要注意分析物体运动状态及能量变化关系，关键点在于分析线圈进入磁场的过程，由牛顿第二定律得到加速度关系，分析物体的运动情况关系10、AD【解析】AB.根据电容的决定式：知当保持S不变，增大d时，电容减小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式：知板间电势差增大，则静电计指针的偏角变大，故A正确，B错误CD.根据电容的决定式：知当保持d不变，减小S时，电容减小，电容器极板所带的电荷量Q不变，由电容的定义式：知板间电势差增大，静电计指针的偏角变大，故C错误，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）从a到b；（2）。【解析】（1）当磁场增大时，导体棒会上滑，即导体棒受到的安培力沿导轨平面向上，所以导体棒中电流方向为从a到b；（2）设棒中电流为I，导轨间距为L当磁感应强度为B1时，导体棒恰好不下滑，有：B1IL=mg(sinθ-μcosθ)当磁感应强度为B2时，导体棒恰好不上滑，有：B2IL=mg(sinθ+μcosθ)解得：12、①.U=E-Ir②.③.不变④.增大⑤.0.975⑥.478⑦.0.268【解析】①测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式U="E-Ir"，利用测量数据作出U-I图像，U-I图像与纵轴截距等于电源电动势E，图线斜率的绝对值等于电源内阻r②由于将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，所以把电流表与滑动变阻器串联后与电源开关构成闭合回路，电压表并联在电源和开关两端，实物图如图所示③图线与纵轴的交点的纵坐标即为电动势，由图象可知，图象与纵轴的交点纵坐标不变，所以电动势不变；图线斜率的绝对值即为内阻，由图象可知，（a）（b