上海市浦东新区川沙中学2027届物理高二上期末考试模拟试题含解析

上海市浦东新区川沙中学2027届物理高二上期末考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、如图为一皮带运输机，当传送带和物块一起匀速向上传送时，物块受到摩擦力的方向：（）A.沿传送带向下B.沿传送带向上C.因物体匀速运动，故摩擦力为零D.无法判断2、如图所示。在a、b两点固定着两个等量异种点电荷，c、d两点将a、b两点的连线三等分，则（）A.c、d两点处的场强方向不相同B.c、d两点处的场强大小不相等C.从c点到d点场强先变大后变小D.从c点到d点场强先变小后变大3、如图甲所示，正方形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在平面垂直．t=0时刻，磁场方向垂直导线框平面向外，磁感应强度B随时间t变化规律如图乙所示，规定线框中电流沿着abcda的方向为正方向，则如图中能正确反映导线框中感应电流随时间t变化规律的是A. B.C. D.4、如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则下列关于穿过平面的磁通量的情况中，不正确的是()A.如图所示位置时等于BSB.若使框架绕OO′转过60°角，磁通量为BSC.若从初始位置转过90°角，磁通量为零D.若从初始位置转过180°角，磁通量变化为2BS5、如图所示,电源内阻不可忽略,电路中接有一小灯泡和一电动机．小灯泡L上标有“9V

9W”字样,电动机的线圈电阻RM=1Ω.若灯泡正常发光时,电源的输出电压为15V,此时()A.电动机的输入功率为36WB.电动机的输出功率为5WC.电动机的热功率为6WD.整个电路消耗的电功率为15W6、如图所示的电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增强而减小，LED为发光二极管（电流越大，发出的光越强），发出的光直接照射在R上，且R与LED间距不变，下列说法中正确的是（）A.当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小B.当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大C.当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变D.无论怎样移动触头P，L消耗的功率都不变二、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，金属框架固定在水平面上，金属杆ab与框架间无摩擦，整个装置处于竖直方向的磁场中．若因磁场的变化，使杆ab运动，下列判断正确的是A.若ab向右运动，则磁场可能竖直向上且减小B.若ab向左运动，则磁场可能竖直向上且减小C.若ab向右运动，则磁场可能竖直向上且增大D.若ab向左运动，则磁场可能竖直向上且增大8、如图，一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R的绝缘光滑槽轨．整个装置处在垂直纸面向外的水平匀强磁场中，磁感应强度为B有一个质量m，带电量为+q的小球在水平轨道上向右运动，恰好能通过最高点，取水平直槽轨所在水平面为零势能面，小球在最高点的动能为EK，重力加速度为g.下列说法正确的是（）A.小球在最高点的速率为B.小球在最高点的机械能与其在水平轨道上的机械能相等C.小球在最高点的重力大于洛伦兹力D.小球在最高点处重力势能EP＞4Ek9、在如图所示电路中，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表A、V1、V2和V3的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表A、V1、V2和V3示数变化量的大小分别用△I、△U1、△U2和AU3表示．下列说法正确的是（）A不变，不变B.变大，变大C.变大，不变D.比值变大，比值不变10、如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直，不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向源源不断地射入电场，粒子射入电场时的初动能均为Ek0，已知t＝0时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场．则A.所有粒子都不会打到两极板上B.所有粒子最终都垂直电场方向射出电场C.运动过程中所有粒子的最大动能不可能超过2Ek0D.只有t＝(n＝0,1,2…)时刻射入电场的粒子才能垂直电场方向射出电场三、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）如图所示是研究光电管产生的电流的电路图，A、K是光电管的两个电极，已知该光电管阴极的极限频率为ν0。现将频率为ν（大于ν0）的光照射在阴极上，则：(1)________是阴极，阴极材料的逸出功等于________。(2)加在A、K间的正向电压为U时，到达阳极的光电子的最大动能为____________，将A、K间的正向电压从零开始逐渐增加，电流表的示数的变化情况是________________。(3)为了阻止光电子到达阳极，在A、K间应加U反＝________的反向电压。(4)下列方法一定能够增加饱和光电流的是________。A.照射光频率不变，增加光强B.照射光强度不变，增加光的频率C.增加A、K电极间的电压D.减小A、K电极间的电压12．（12分）某同学要测量一新材料制成的元件的电阻，步骤如下（1）用多用电表“×100”倍率的电阻挡测量该元件的电阻时，发现指针偏角过大，此时需换用__________（填“×10”或“×1k”）倍率的电阻挡，并重新进行欧姆调零后再进行测量，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值R0=__________Ω。（2）该同学想更精确地测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下:待测元件R0电流表A1（量程0-10mA，内阻约50Ω）电流表A2（量程0~50mA，内阻约30Ω）电压表V1（量程0-3V，内阻约30kΩ）电压表V2（量程0-15V，内阻约50kΩ）直流电源E（电动势4V）滑动变阻器（阻值范围0-5Ω）开关S、导线若干.要求较准确地测出其阻值，并多测几组数据，电流表应选__________，电压表应选__________（选填电表符号）;根据选择的器材，画出实验电路图。（）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）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15．（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、B【解析】皮带运输机把物体匀速送经高处时，物体受力平衡，分析物体受力情况，由平衡条件分析物体受到的摩擦力的方向【详解】皮带运输机把物体匀速送经高处时，物体处于平衡状态，分析物体的受力情况：重力、皮带的支持力和静摩擦力，根据平衡条件得知，摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡，即摩擦力的大小为mgsinθ，方向沿斜面向上，则选项B正确，ACD错误．故选B【点睛】本题也可以根据静摩擦力方向特点：静摩擦力方向与物体相对运动趋势方向相反，进行判断2、D【解析】AB．带等量异种电荷连线的中点，c、d两点将a、b两点的连线三等分，所以c与d关于连线的中点对称，所以关于连线的中点对称的两点c与d的场强等大同向，故AB错误；CD．根据等量异种电荷电场线的分布，电场线密的地方场强大，反之电场线疏的地方场强小，所以在两点电荷连线上O点场强最小，两边依次增大。所以从c点到d点场强先变小后变大，故C错误，D正确。故选D。3、D【解析】由右图可知B的变化，则可得出磁通量的变化情况，由楞次定律可知电流的方向；由法拉第电磁感应定律可知电动势，即可知电路中电流的变化情况【详解】根据图乙所示磁感应强度变化情况，应用楞次定律可知，时间，电路中电流方向为逆时针方向，即电流方向为：abcda，由图乙所示图线可知，磁感应强度的斜率即变化率恒定，由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势大小不变，由欧姆定律可知，线框中的电流大小不变，故ABC错误，D正确【点睛】本题要求学生能正确理解图的含义，才能准确的利用楞次定律、左手定则等进行判定；解题时要特别注意，两个时段，虽然磁场的方向发生了变化，但因其变化为连续的，故产生的电流是相同的4、B【解析】图示时刻，线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积．当它绕轴转过θ角时，线圈在磁场垂直方投影面积为Scosθ，磁通量等于磁感应强度与这个投影面积的乘积．线圈从图示转过90°时，磁通量为0，磁通量的变化量大小等于初末位置磁通量之差【详解】A项：线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积．故图示位置的磁通量为φ=BS，故A正确；B项：使框架绕OO′转过60°角，则在磁场方向的投影面积为S/2则磁通量为BS/2，故B错误；C项：线圈从图示转过90°的过程中，S垂直磁场方向上的投影面积逐渐减小，故磁通量逐渐减小，当线圈从图示转过90°时，磁通量为0，故C正确；D项：从初始位置转过180°角，磁通量变化为△∅=BS-（-BS）=2BS，故D正确本题选错误的，故选B【点睛】本题要知道对于匀强磁场中磁通量计算的一般公式φ=BScosθ，θ是线圈与磁场垂直方向的夹角．夹角变化，磁通量也会变化，注意磁通量要分清穿过线圈的正反面5、B【解析】ABC．灯正常发光，电路中电流：电动机两端电压：电动机的输入功率：电动机的热功率：电动机的输出功率：故B正确，AC错误D．整个电路消耗的电功率：，电源内阻不可忽略，，整个电路消耗的电功率大于15W．故D项错误6、B【解析】AB．当滑动触头P向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电源两端的电压恒定，由欧姆定律分析得知，流过发光二极管电流增大，发光二极管发光强度增强，光敏电阻R的阻值减小，则L分担的电压增大，L消耗的功率增大，故A错误，B正确；C．触点P向右移动，变阻器接入电路的电阻增大，电源两端的电压恒定，由欧姆定律分析得知，流过发光二极管电流减小，发光二极管发光强度减弱，光敏电阻R的阻值增大，则L分担的电压减小，L消耗的功率减小，故C错误；D．由以上分析可知，D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、AD【解析】根据“磁场的变化使杆ab运动”可知，本题考查电磁感应的动力学问题，根据楞次定律可判断感应电流的方向，左手定则判断通电导体所受的安培力方向；当穿过回路的磁通量均匀变化时，回路中产生的是恒定电流，进行分析推断.【详解】A、B、当磁感应强度B方向向上并减小时，穿过回路的磁通量减小，根据楞次定律判断得到：回路中感应电流方向为逆时针方向俯视，杆中的感应电流方向是从b到a，由左手定则可知，安培力的方向向右，使杆向右运动，故A正确，B错误；C、D、当磁感应强度B方向向上并增大时，穿过回路的磁通量增大，根据楞次定律判断得到：回路中感应电流方向为顺时针方向俯视，杆中的感应电流方向是从a到b，由左手定则可知，安培力的方向向左，使杆向左运动，故C错误，D正确；故选AD.【点睛】当磁感应强度B变化时，根据楞次定律(增反减同)判断感应电流的方向；根据法拉第电磁感应定律分析感应电流大小如何变化；由左手定则判断金属棒所受的安培力方向.8、BCD【解析】A.小球恰好通过最高点时，轨道对小球无作用力，小球在最高点时只受到重力和洛伦兹力两个力作用，由重力和洛伦兹力的合力提供向心力，则mg-qvB＝m可知，小球在最高点的速率v故A项不合题意.B.由于洛伦兹力和轨道的弹力不做功，只有重力做功，小球运动过程中机械能是守恒的，则小球到达最高点的机械能与小球在水平轨道上的机械能相等，故B项符合题意.C.小球在最高点时，由左手定则判断可知，小球受到的洛伦兹力方向竖直向上，由重力和洛伦兹力的合力提供向心力，则知，小球在最高点的重力大于洛伦兹力，故C项符合题意.D.小球在最高点处的重力势能EP＝mg•2R，动能Ek，结合mg-qvB＝m得Ek（mgR-qvBR）mgR，则得EP＞4Ek故D项符合题意.9、ACD【解析】根据欧姆定律得知，故当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，均不变，A正确；，变大，根据闭合电路欧姆定律得，则有，不变，B错误C正确；，变大；根据闭合电路欧姆定律得，则有，不变，D正确【点睛】本题对于定值电阻，是线性元件有，对于非线性元件，10、ABC【解析】粒子在平行极板方向不受电场力，做匀速直线运动；t=0时刻射入电场的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场，沿上板右边缘垂直电场方向射出电场，竖直方向分速度变化量为零，根据动量定理，竖直方向电场力的冲量的矢量和为零【详解】粒子在平行极板方向不受电场力，做匀速直线运动，故所有粒子的运动时间相同；t=0时刻射入电场的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场，沿上板右边缘垂直电场方向射出电场，说明竖直方向分速度变化量为零，根据动量定理，竖直方向电场力的冲量的矢量和为零，故运动时间为周期的整数倍，故所有粒子最终都垂直电场方向射出电场；由于t=0时刻射入的粒子始终做单向直线运动，该粒子竖直方向的分位移最大，该粒子恰好从上极板边缘飞出，则其他粒子没有达到上极板边缘，故所有粒子最终都不会打到极板上，AB正确D错误；t=0时刻射入的粒子竖直方向的分位移最大，为，设竖直方向最大速度为vym，则根据分位移公式有，由于，故有，故有，C正确【点睛】本题关键根据正交分解法判断粒子运动，明确所有粒子的运动时间相等，t=0时刻射入的粒子竖直方向的分位移最大，然后根据分运动公式列式求解三、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.K②.hν0③.hν－hν0＋eU④.逐渐增大，直至保持不变⑤.⑥.A【解析】(1)[1][2]被光照射的金属将有光电子逸出，故K是阴极，逸出功与极限频率的关系为W0＝hν0。(2)[3][4]根据光电效应方程可知，逸出的光电子的最大初动能为hν－hν0，经过电场加速获得的能量为eU，所以到达阳极的光电子的最大动能为hν－hν0＋eU，随着电压增加，单位时间内到达阳极的光电子数量将逐渐增多，但当从阴极逸出的所有光电子都到达阳极时，再增大电压，也不可能使单位时间内到达阳极的光电子数量增多。所以电流表的示数先是逐渐增大，直到保持不变。(3)[5]从阴极逸出的光电子在到达阳极的过程中将被减速，被电场消耗的动能为eU反，如果hν－hν0＝eU反就将没有光电子能够到达阳极，所以U反＝(4)[6]要增加单位时间内从阴极逸出的光电子的数量，就需要增加照射光单位时间内入射光子的个数，所以只有A正确。12、①.×10②.300③.A1④.V1⑤.【解析】(1)[1]用多用电表“×100”倍率的电阻挡测量该元件的电阻时，发现指针偏角过大，说明所选挡位太大，此时需换