山东省师范大学附属中学2027届物理高二第一学期期末综合测试模拟试题含解析

山东省师范大学附属中学2027届物理高二第一学期期末综合测试模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、下列用电器中，主要利用电流的热效应工作的是（）A.电风扇 B.电动机C.抽油烟机 D.电热毯2、一个质量为的物体以a=2g的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h高度的过程中，下列说法正确的是（）A.物体的重力势能减少了2mgh B.物体的动能增加了mghC.物体的机械能保持不变 D.物体的机械能增加了mgh3、如图所示，有界匀强磁场边界线SP∥MN，速率不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入磁场，其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直；穿过b点的粒子速度v2与MN成60°角，设两粒子从S到a、b所需时间分别为t1和t2，则t1：t2为（重力不计）（）A.1:3 B.4:3C.1:1 D.3:24、如图所示，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面（未画出）。一群比荷为的负离子以相同速率v0（较大），由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场，最终打在磁场区域右侧足够大荧光屏上，离子重力不计。则下列说法正确的是（）A.离子在磁场中的运动轨迹半径可能不相等B.由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长C.离子在磁场中运动时间一定相等D.沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大5、一个电流表由灵敏电流表G并联一个分流电阻R组成，如图所示．在核对过程中发现它的示数比标准电流表示数稍大一点，下面的哪个办法可以矫正？A.在电阻R的支路上串联一个比R小得多的电阻B.在电阻R的支路上串联一个比R大得多的电阻C.再并联一个比R小得多的电阻D.再并联一个比R大得多的电阻6、如图所示，一质量为m的带电绝缘小球用丝线悬吊于匀强磁场中。将小球分别从等高点A和B由静止释放，不计空气阻力，则小球第一次经过O点时相同的物理量是A.速度B.丝线的拉力C.洛伦兹力D.向心加速度二、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、阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上．以下说法中正确的是（）A.电压的有效值为10VB.通过电阻的电流有效值为AC.电阻消耗电功率为5WD.电阻每秒种产生的热量为10J8、如图，两块正对平行金属板M、N与电池相连，N板接地，在与两板等距离的P点固定一个带负电的点电荷，如果M板向下平移一小段距离，则A.点电荷受到的电场力变大 B.M板的带电荷量增加C.P点的电势不变 D.点电荷在P点具有的电势能增大9、氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62～3.11eV.下列说法正确的是()A.一个处于n＝2能级的氢原子，可以吸收一个能量为4eV的光子B.大量处于n＝4能级的氢原子，跃迁到基态的过程中可以释放出6种不同频率的光子C.氢原子从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量可能大于13.6eVD.用能量为10eV和3.6eV的两种光子同时照射大量处于基态的氢原子，有可能使个别氢原子电离10、有一倾角为θ足够长的固定斜面，空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m，电荷量为+q的带电滑块（可视为质点），以沿斜面向上的初速度v0开始运动，且v0<，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，不计空气阻力。在滑块沿斜面向上运动的过程中（）A.滑块所受摩擦力始终为0B.滑块所受摩擦力始终不为0C.滑块运动的加速度大小不变，始终为D.滑块运动的加速度大小变化，始终大于三、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）霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，用它可以检测磁场及其变化，图甲为使用霍尔元件测量通电直导线产生磁场的装置示意图，由于磁芯的作用，霍尔元件所处区域磁场可看做匀强磁场，测量原理如乙图所示，直导线通有垂直纸面向里的电流，霍尔元件前、后、左、右表面有四个接线柱，通过四个接线柱可以把霍尔元件接入电路，所用器材已在图中给出并已经连接好电路。（1）制造霍尔元件的半导体参与导电的自由电荷带负电，电流从乙图中霍尔元件右侧流入，左侧流出，霍尔元件______（填“前表面”或“后表面”）电势高；（2）已知霍尔元件单位体积内自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为e，霍尔元件的厚度为h。为测量霍尔元件所处区域的磁感应强度B，根据乙图中所给的器材和电路，还必须测量的物理量有______（写出具体的物理量名称及其符号），计算式B=______。12．（12分）霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展．如图1所示，在一矩形半导体薄片的P，Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M，N间出现电压UH，这个现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足UH＝k，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数．某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电，电流与磁场方向如图1所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的“＋”接线柱与______(填“M”或“N”)端通过导线相连(2)已知薄片厚度d＝0.40mm，该同学保持磁感应强度B＝0.10T不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据如下表所示．根据表中数据在图2中画出UH—I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为______×10－3V·m·A－1·T－1(保留2位有效数字).(3)该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图3所示的测量电路，S1，S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片(未画出)．为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向________(填“a”或“b”)，S2掷向________(填“c”或“d”)．为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中．在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件________和________(填器件代号)之间四、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、D【解析】A．电风扇用电动机带动工作，利用了电流的磁效应，主要将电能转化为机械能，A错误。B．电动机是根据通电导线在磁场中受到磁场力作用而工作的，电动机工作时主要把电能转化为机械能，故B错误。C．抽油烟机利用电动机带动工作，利用了电流磁效应，故C错误。D．电热毯利用了电流的热效应，故D正确。故选D.2、D【解析】本题考查机械能的变化问题，质量为的物体下降h高度的过程中，重力做功，而物体以的加速度竖直向下运动，物体除了受重力还受向下的另一个力，故机械能增加了；3、D【解析】粒子在磁场中运动的周期的公式为T=，由此可知，粒子的运动的时间与粒子的速度的大小无关，所以粒子在磁场中的周期相同，由粒子的运动的轨迹可知，通过a点的粒子的偏转角为90°，通过b点的粒子的偏转角为60°，所以通过a点的粒子的运动的时间为T，通过b点的粒子的运动的时间为T，所以从S到a、b所需时间t1:t2=3:2故选D。4、B【解析】A．离子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得因粒子的速率相同，比荷相同，故半径一定相同，故A错误；BD．由圆的性质可知，轨迹圆（离子速率较大，半径较大）与磁场圆相交，当轨迹圆的弦长最大时偏向角最大，最长弦长为，故由点飞出的粒子圆心角最大，所对应的时间最长，故B正确，D错误；C．设粒子轨迹所对应的圆心角为，则粒子在磁场中运动的时间为其中所有粒子的运动周期相等，由于离子从圆上不同点射出时，轨迹的圆心角不同，所以离子在磁场中运动时间不同，故C错误。故选B。5、D【解析】电流表示数示数比标准电流表示数稍大一点，说明所并联电阻的分流太小，则分流电阻阻值偏大，让分流电阻变的稍小些即可；在电阻R的支路上串联一个比R小得多的电阻，分流电阻变大，故A错误；在电阻R的支路上串联一个比R大得多的电阻，分流电阻变大，故B错误；再并联一个比R小得多的电阻，分流电阻将变得太小，故C错误；再并联一个比R大得多的电阻，分流电阻稍变小，故D正确；故选D6、D【解析】A.拉力与洛伦兹力对小球不做功，仅仅重力作功，则小球机械能守恒，所以小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时的动能相同，速度大小相同，方向相反。故A错误；B.由A选项可知，速度大小相等，则根据牛顿第二定律可知，由于速度方向不同，导致产生的洛伦兹力的方向也不同，则拉力的大小也不同，故B错误；C、由于小球的运动方向不同，则根据左手定则可知，洛伦兹力的方向不同，但大小却相同，故C错误；D、根据，可知小球的向心加速度大小相同，且方向指向固定点，即加速度相同，故D正确。故选：D。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】由U-t图象，交流电压最大值为10V，有效值．故A错误．通过电阻的电流．故B正确．根据，知电阻消耗的电功率．故C正确，电阻每秒产生热量．故D错误故选BC．8、AB【解析】本题考查电容器的动态分析。【详解】A.由题分析得知，电容器的板间电压保持不变，将M板向下平移一小段距离，板间距离减小，由公式可知，板间场强增大，点电荷受到的电场力增大，故A正确；B.电容器的板间电压保持不变，将M板向下平移一小段距离，板间距离减小，电容器的电容C增大，根据可知，M板的带电量增加，故B正确；C.板间场强增大，P点与下板间的距离未变，则由，可知P点与下极板之间电势差增大，下极板电势为零，且P点的电势高于下极板的电势，则P点的电势升高，故C错误；D.该点电荷带负电，而P点电势升高，则点电荷在P点具有的电势能减小，故D错误。故选AB。9、AB【解析】n=2能级的氢原子能级为-3.4eV，当吸收一个能量为4

eV的光子，则会出现电离现象．故A正确；大量处于n=4能级的氢原子，跃迁到基态的过程中，根据=6，因此释放出6种频率的光子．故B正确．氢原子从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量，小于13.6eV．故C错误；处于基态的氢原子电离需要的最小能量是13.6eV，则用能量为10eV和3.6eV的两种光子同时照射大量处于基态的氢原子，不可能使个别氢原子电离，故D错误10、BD【解析】AB．滑块受力分析如图所示：由于故滑块受到垂直斜面向上的支持力，故滑块受到沿斜面向下的摩擦力作用，由于滑块做减速运动，速度减小，则洛伦兹力减小，支持力增大，则摩擦力逐渐增大，即滑块所受摩擦力始终不为0，故A错误，B正确；CD．根据牛顿第二定律得根据AB项分析可知故a＞gsinθ故C错误，D正确；故选BD。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.后表面②.电压表示数U，电流表示数I③.【解析】（1）[1]磁场是直线电流产生，根据安培定则，磁场方向向下；电流向左，根据左手定则，安培力向外，载流子是负电荷，故前表面带负电，后表面带正电，故后表面电势较高。（2）[2][3]设前后表面的厚度为d，最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡有：根据电流微观表达式，有：联立解得：因此还必须测量的物理量有：电压表读数U，电流表读数I。12、①.（1）M②.（2）③.1.5(1.4～1.6)④.（3）bc，⑤.S1(或S2)，⑥.E【解析】（1）根据左手定则得，正电荷向M端偏转，所以应将电压表的“+”接线柱与M端通过导线相连（2）UH-I图线如图所示根据知，图线的斜率为，解得霍尔系数为：k=1.5×10-3V•m•A-1•T-1（3）为使电流从