重庆市南坪中学2027届物理高二上期末检测试题含解析

重庆市南坪中学2027届物理高二上期末检测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、电阻为R的负载接到20V直流电压上消耗的电功率是P，现用一个变压器，将电压最大值为200V的正弦交流电压接原线圈，副线圈接电阻R，则R上消耗的电功率为P/2，该变压器原副线圈的匝数比为（）A.20:1 B.：1C.10:1 D.1:102、交流发电机正常工作时产生的电动势为e=Emsin2ωt，若将其线圈的匝数变为原来的2倍，而转速减为原来的一半，其他条件不变，则产生的电动势的表达式为：A.e=Emsinωt B.e=2EmsinωtC.e=2Emsin2ωt D.e=Emsin2ωt3、某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律，当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈并远离而去，该过程中（）A.通过电流表的感应电流方向一直是b→G→aB.通过电流表的感应电流方向是先b→G→a，后a→G→bC.条形磁铁的加速度一直等于重力加速度D.条形磁铁的加速度开始小于重力加速度，后大于重力加速度4、如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上．当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc．已知bc边的长度为l．下列判断正确的是（）A.Ua＞Uc，金属框中无电流B.Ub＞Uc，金属框中电流方向沿a﹣b﹣c﹣aC.Ubc=﹣Bl2ω，金属框中无电流D.Ubc=Bl2ω，金属框中电流方向沿a﹣c﹣b﹣a5、民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上，弯弓放箭射击侧向的固定目标靶，如图所示．忽略空气阻力和箭在竖直方向的运动，运动员要射中目标靶心，他放箭时（）A.箭应直接指向目标靶心 B.箭应指向目标靶心的左侧C.箭应指向目标靶心的右侧 D.无法判断6、如图所示，a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为6V、4V和1.5V．一质子(H)从等势面a上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则对质子的运动判断正确的是()A.质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5eVB.质子从a等势面运动到c等势面动能不变C.质子经过等势面c时的速率为2.25vD.质子经过等势面c时的速率为1.5v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，空间存在一水平方向的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度大小为B，电场强度大小为，且电场方向与磁场方向垂直．在电磁场的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成60º夹角且处于竖直平面内．一质量为m，带电量为＋q的小球套在绝缘杆上．若给小球一沿杆向下的初速度v0，小球恰好做匀速运动．已知小球电量保持不变，重力加速度为g，则以下说法正确的是（）A.小球的初速度为B.若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止C.若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止D.若小球的初速度为，则运动中克服摩擦力做功为8、如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值．静止的带电粒子带电荷量为＋q，质量为m（不计重力），从点P经电场加速后，从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为θ=30°，孔Q到板的下端C的距离为L，当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，则()A.两板间电压的最大值 B.CD板上可能被粒子打中区域的长度C.粒子在磁场中运动的最长时间 D.能打到N板上的粒子的最大动能为9、如图是一水平放置的矩形线圈abcd，在细长的磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外、ad边在纸内，由图中的位置A经过位置B到位置C，这三个位置都靠得很近且B位置刚好在条形磁铁的中心轴线上．在这个过程中，下列说法正确的是()A.由位置A到位置B，框内不产生感应电流B.由位置A到位置B，框内产生感应电流C.由位置B到位置C，框内产生感应电流D.由位置B到位置C，框内不产生感应电流10、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）一理想变压器原、副线圈匝数比：：原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u．如图所示，副线圈仅接入一个的电阻．则该交变电压的周期是______；副线圈输出电压的有效值为______；流过电阻的最大电流为______12．（12分）甲、乙两同学均设计了测动摩擦因数的实验。已知当地重力加速度的大小为。（1）甲同学所设计的实验装置如图甲所示，其中长直木板A的质量为，质量为的物块放置在木板A上，为物块右端连接的一轻质弹簧测力计。实验时，用力将A从的下方水平抽出，通过的示数即可算出动摩擦因数。该同学设计的实验能测出___________（选填“A与”或“A与地面”）之间的动摩擦因数，其表达式为___________。（2）乙同学设计的实验如图乙所示，水平长木板上固定有两个光电门，与光电门相连的计时器可以显示带有遮光片的物块通过两光电门之间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力。实验时，多次改变砂桶中砂的质量，每次都让物块从光电门A处由静止开始运动，读出多组测力计的示数及对应的物块在两光电门之间运动的时间；在坐标系中作出的图线如图丙所示，测得图线在横轴上的截距为。若本实验中物块的质量不能测出。则该同学还应该测出的物理量为___________；根据该测量物理量及图线信息，可知物块与长木板之间的动摩擦因数表达式为___________（用题中所给物理量表示）。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】当电阻接在直流电路中的时候，由可得，此时的功率，当功率为时，由可得，此时电阻的电压的有效值为，变压器的输入电压的有效值为，所以变压器原、副线圈的匝数比为；故选C【点睛】本题考查变压器的原理及有效值的定义，要注意会用电流的热效应定义有效值2、A【解析】根据Em=NBSω判断电动势的峰值，由e=Emsinωt知电动势的表达式判断新产生的电动势的表达式【详解】由Em=NBSω知若线圈的匝数变为原来的2倍，而转速减为原来的一半时Em不变；转速变为一半，由e=Emsinωt知电动势的表达式为e′=Emsinωt故A正确，BCD错误故选A。3、B【解析】A、B项：当磁铁自上向下穿入线圈时，原磁场向下，磁通量增加，感应电流的磁场方向向上，感应电流是从b→G→a；当磁铁向下离开线圈时，原磁场向下，磁通量减少，感应电流的磁场方向向下，感应电流是从a→G→b，故A错误，B正确；C、D项：当磁铁自上向下穿入线圈时，磁通量增加，根据“来拒去留”可知，条形磁铁的加速度小于重力加速度，当磁铁向下离开线圈时，磁通量减少，根据“来拒去留”可知，条形磁铁的加速度小于重力加速度，故C、D均错误4、C【解析】因为当金属框绕轴转运时，穿过线圈abc的磁通量始终为0，故线圈中无感应电流产生，选项BD错误；但对于bc与ac边而言，由于bc边切割磁感线，故bc边会产生感应电动势，由右手定则可知，c点的电势要大于b点的电势，故Ubc是负值，且大小等于Bl×=Bl2ω，故选项C正确；对于导体ac而言，由右手定则可知，c点的电势大于a点的电势，故选项A错误，所以选项C是正确的考点：导合格切割磁感线产生感应电动势【名师点睛】该题既可以通过法拉第电磁感应定律得出线圈abc的感应电流情况，又可以通过对bc边和ac边的研究，看它们切割磁感线时产生感应电动势的大小，判断导线端点的电势大小情况5、B【解析】先判断箭参与的两个分运动：一个为沿着箭身指向做匀速直线运动，另一个沿着马奔跑的方向随马一起匀速前进，然后运用运动的合成的知识得到合运动的速度；【详解】如图，v为合速度应该指向目标靶的方向，为箭身指向，为马的奔跑方向，根据速度合成的平行四边形定则，可知箭应指向目标靶心的左侧，故选项B正确，ACD错误【点睛】本题的关键是要确定合运动与分运动，然后运用运动合成的平行四边形定则进行合成，特别要注意不能用某一分运动代替合运动。6、D【解析】考查电场力做功的计算以及电场力做功与电势能动能的关系。【详解】A．由a、b和c电势分别为6V、4V和1.5V可知，该点电荷为正点电荷，质子带正电，从等势面a上某处由静止释放，运动到c等势面过程中，电场力做功为：有功能关系可知，电势能减少4.5eV，A错误；B．质子从a等势面运动到c等势面电场力做正功，动能增加，B错误；CD．质子从等势面a运动到b等势面过程中，电场力做功为：又由动能定理：联立上式，解得质子经过等势面c时的速率为1.5v，C错误，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、ACD【解析】A.对小球进行受力分析如图，电场力的大小：，由于重力的方向竖直向下．电场力的方向水平向右，二者垂直，合力：，由几何关系可知，重力与电场力的合力与杆的方向垂直，所以重力与电场力的合力不会对小球做功，而洛伦兹力的方向与速度的方向垂直，所以也不会对小球做功．所以，当小球做匀速直线运动时，不可能存在摩擦力，没有摩擦力，说明小球与杆之间就没有支持力的作用，则洛伦兹力大小与重力、电场力的合力相等，方向相反．所以qv0B=2mg所以．故A正确；B.若小球的初速度为，则洛伦兹力：f=qv0B=3mg＞FG+F，则在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的垂直于杆向下的支持力，则摩擦力：f=μFN．小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐减小，摩擦力减小，小球做加速度不断减小的减速运动，最后当速度减小到时，小球开始做匀速直线运动．故B错误C.若小球的初速度为，则洛伦兹力：f=qv0B=mg＜FG+F，则在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的垂直于杆向上的支持力，而摩擦力：f=μFN．小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐增大，摩擦力逐渐增大，小球的加速度增大，所以小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止．故C正确；D.若小球的初速度为，球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止，运动中克服摩擦力做功等于小球的动能，所以．故D错误故选ACD.8、ACD【解析】画出粒子运动轨迹的示意图，如图所示，A.当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打CD板上，可知粒子半径r=L，在加速电场中，根据动能定理在偏转磁场中，根据洛伦兹力提供向心力可得可得两板间电压的最大值，故A正确；B.设粒子轨迹与CD相切于H点，此时粒子半径为，粒子轨迹垂直打在CD边上的G点，则GH间距离即为粒子打中区域的长度s，根据几何关系解得，则可得粒子打中区域的长度故B错误；C.粒子在磁场中运动的周期，粒子在磁场中运动的最大圆心角，所以粒子在磁场中运动的最长时间为，故C正确；D.当粒子在磁场的轨迹与CD边相切时，即粒子半径时，打到N板上的粒子的动能最大，最大动能为，根据洛伦兹力提供向心力可得qvB=m解得能打到N板上的粒子的最大动能为，故D正确9、BC【解析】穿过线圈的磁通量先减少后增加，线圈中有感应电流；【详解】根据条形磁铁N极附近磁感线的分布情况可知，矩形线圈在位置A时，磁感线从线圈的下面斜向上穿过；线圈在位置B时，穿过它的磁通量为零；线圈在位置C时，磁感线从线圈上面斜向下穿过；所以线圈从A到B磁通量减少，从B到C磁通量增加，穿过矩形线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生，故B、C正确，A、D错误；故选BC【点睛】关键是穿过线圈的磁通量发生变化，则闭合电路中产生感应电流10、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、①.②.100V③.【解析】由图象可知，交变电流的周期，根据图象可以知电压最大值，求得输出电压的有效值，再根据电压与匝数成正比结合欧姆定律的知识即可求副线圈的有效值和电流最大值【详解】由图象可知，交变电流的周期是，原线圈中电压的最大值为，所以电压的有效值为220V，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压有效值为100V，最大值为，副线圈的电阻为，所以流过电阻的电流的有效值是【点睛】掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题12、①.A与②.③.光电门之间的距离④.【解析】（1）[1]当A达到