北京市海淀清华附中2027届物理高二上期末调研模拟试题含解析

北京市海淀清华附中2027年物理高二上期末调研模拟试题注意事项：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、太阳系中的九大行星绕太阳公转的轨道均可视为圆，不同行星的轨道平面均可视为同一平面．如图所示，当地球外侧的行星运动到日地连线上，且和地球位于太阳同侧时，与地球的距离最近，我们把这种相距最近的状态称为行星与地球的“会面”．若每过N1年，木星与地球“会面”一次，每过N2年，天王星与地球“会面”一次，则木星与天王星的公转轨道半径之比为()A. B.C. D.2、如图所示，质量为、长度为的金属棒两端由等长的轻质细线水平悬挂在、点，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为；棒中通以某一方向的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为，重力加速度为．则（）A.金属棒中的电流方向由指向B.金属棒所受安培力的方向垂直于平面向上C.金属棒中的电流大小为D.每条悬线所受拉力大小3、把轻质导线圈用细线挂在条形磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈中心，且在线圈平面内。当线圈通以图示方向的电流时线圈将（）A.俯视逆时针转动，同时靠近磁铁B俯视顺时针转动，同时靠近磁铁C.俯视逆时针转动，同时远离磁铁D.俯视顺时针转动，同时远离磁铁4、下列关于电阻率的叙述，错误的是()A.当温度极低时，超导材料的电阻率会突然减小到零B.常用导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的C.材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度D.金属材料的电阻率随温度变化而变化5、空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如题图图所示，a、b、c、d为电场中的4个点，则()A.P、Q两点处的电荷等量同种B.a点和b点的电场强度相同C.c点电势低于d点的电势D.负电荷从a到c，电势能减少6、关于电场和磁场、电场线和磁感线，下列说法正确的是（）A.电场和磁场都是假想的，不是客观存在的物质B.在电场中的电荷一定受到电场力的作用，在磁场中的运动电荷一定受到磁场力的作用C.电场线和磁感线是可以形象描述场的强弱和方向的客观存在的曲线D.磁场中任何两条磁感线都不相交二、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、回旋加速器的原理如图所示，它由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是()A.离子从电场中获得能量B.离子从磁场中获得能量C.只增大空隙间的加速电压可增大离子从回旋加速器中获得的动能D.只增大D形盒的半径可增大离子从回旋加速器中获得的动能8、如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点，跨过滑轮的细绳连接物块A、B，A、B都处于静止状态，现将物块B移至C点后，A、B仍保持静止，下列说法中正确的（）A.B与水平面间的摩擦力增大B.地面对B的弹力增大C.悬于墙上的绳所受拉力不变D.A、B静止时，图中α、β、θ三角始终相等9、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10、等腰直角三角形闭合线框，直角边长为L,在拉力F的作用下从图示位置以速度v水平向右匀速穿过两个条形区域的匀强磁场，磁场区域宽度均为L，两部分磁场磁感应强度大小相等方向相反，如图所示，线框穿越磁场过程中，以下描述感应电流（逆时针方向为正）、安培力（向左为正）、拉力（向右为正）、电功率随时间或位移变化的图像中，正确的是（）A. B.C. D.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）用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中，被测电源是两节干电池串联的电池组．可供选择的实验器材如下：A．电流表，量程0～0.6A～3AB．电流表，量程0～100μA～100mAC．电压表，量程0～3V～15VD．滑动变阻器，0～1000Ω，0.1AE．滑动变阻器，0～20Ω，2AF．电键一个，导线若干(1)为了尽量得到较好效果，电流表应选____________________，量程应选____________________，电压表量程应选____________________，滑动变阻器应选________________(2)如图有甲、乙两个可供选择的电路，应选____________电路进行实验．实验中误差是由于__________表的读数比实验值偏____________(选填“大”或“小”)12．（12分）某小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”实验（1）首先连接了如图甲所示的电路，用以推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系．闭合开关后，发现电流计指针向右偏转，而此时电流是从“+”接线柱流入电流计的．由此可推断，若电流计指针向左偏转，则说明电流是从________（填“+”或“-”）接线柱流入电流计的（2）接下来用图乙所示的装置做实验，图中标出了螺线管上导线的绕行方向．某次实验中在条形磁铁插入螺线管的过程中，观察到电流计指针向左偏转，说明螺线管中的电流方向（从上往下看）是沿________（填“顺时针”或“逆时针”）方向（3）该小组的同学将部分实验结果记录在了下表中，表中还有一项实验结果未完成，请帮助该小组的同学完成实验记录表操作N极朝下插入螺线管N极朝下从螺线管中拔出S极朝下插入螺线管S极朝下从螺线管中拔出从上往下看的平面图（B0表示原磁场，即磁铁产生的磁场）原磁场通过螺线管磁通量的增减增加减少增加减少感应电流的方向沿逆时针方向沿顺时针方向沿顺时针方向沿逆时针方向感应电流的磁场B′的方向垂直纸面向外垂直纸面向里垂直纸面向里________（4）该小组同学根据实验结果总结出如下结论：当线圈中原磁场的磁通量增加时，感应电流产生的磁场方向与原磁场的方向________（填“相同”或“相反”）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、A【解析】每过N1年，木星与地球“会面”一次，则N1年内地球比木星多转一周，木星转了N1-1圈，设地球自转周期为T，则木星的周期为；同理可得，天王星的周期为；根据开普勒第三定律得；联立解得；A.，与结论相符，选项A正确；B.，与结论不相符，选项B错误C.，与结论不相符，选项C错误.D.，与结论不相符，选项D错误.2、C【解析】A：根据左手定则，可以知道金属棒中的电流方向由指向，故A项错误B：金属棒所受安培力的方向垂直于和磁场方向水平向右，与平面不垂直，故B项错误C：对金属棒受力分析如图：则，得，故C选项是正确的D：由受力分析可以知道，，得，故D项错误所以选C3、A【解析】AB．由右手螺旋定则可知，线圈向外一面为S极，因为异名磁极相互吸引，因此从上往下看，即俯视，线圈做逆时针方向转动，同时靠近磁铁，故A正确B错误；CD．由右手螺旋定则可知，线圈向外一面S极，因为异名磁极相互吸引，因此从上往下看，即俯视，线圈做逆时针方向转动，同时靠近磁铁，故CD错误。故选：A。4、C【解析】A.当温度极低时，超导材料的电阻率会突然减小到零，故选项A不符合题意；B.铝、铜的电阻率较小，故常用的导线是用铝、铜材料做成的，故选项B不符合题意；C.材料的电阻率取决于导体的材料和温度，与导体的电阻、横截面积和长度无关，故选项C符合题意；D.材料的电阻率取决于导体的温度，故材料的电阻率随温度变化而变化，故选项D不符合题意5、D【解析】P、Q两点处的电荷等量异种，选项A错误；a点和b点的电场强度大小相等，方向不同，选项B错误；c点的电势高于d点的电势，选项C错误；负电荷从a到c，电场力做功，电势能减少，选项D正确6、D【解析】A．电场和磁场都是客观存在的，电场线和磁感线才是为了形象描述场而假想的曲线，故A错误；B．在电场中的电荷一定受到电场力的作用，而在磁场中运动电荷速度方向与磁场方向共线时不受磁场力的作用，故B错误；C．电场线和磁感线是可以形象描述场强弱和方向的假想曲线，故C错误；D．磁感线是闭合曲线，磁场中任何两条磁感线都不相交，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、AD【解析】A．离子每次通过D形盒D1、D2间的空隙时，电场力做正功，动能增加，所以离子从电场中获得能量。故A正确；B．离子在磁场中受到的洛伦兹力不做功，不能改变离子的动能，所以离子不能从磁场中获得能量。故B错误；CD．设D形盒的半径为R，当离子圆周运动的半径等于R时，获得的动能最大，则由得则最大动能可见，最大动能与加速电压无关，增大D形盒的半径可增加离子从回旋加速器中获得的最大动能，故C错误，D正确。故选AD。8、ABD【解析】AB．对物体A受力分析，受到重力和细绳的拉力，由于A处于静止状态，则根据平衡条件，拉力等于物体A的重力，当把物体B移至C点后，绳子与水平方向的夹角变小，但细绳的拉力仍等于A的重力，所以不变，对物体B受力分析，B受重力、支持力、拉力和静摩擦力，如图所示：根据共点力平衡条件，有由于角r变小，故B与水平面间的静摩擦力变大，地面对B的弹力增大，故A、B正确；C．对滑轮受力分析，受绳子的拉力T以及悬于墙上的绳子的拉力F，由于绳子的拉力与A的重力相等，所以不变，但夹角变大，故其合力变小，所以墙上的绳子的拉力F也变小，故C错误；D．由于绳子的拉力相等，故合力在角平分线上，故α＝β，由图可知，α、θ是同位角，由几何关系可知α＝θ，故α＝β＝θ，故D正确。故选ABD。9、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。10、AD【解析】A线框刚进入磁场时磁通量向里增加，感应磁场向外，因此感应电流方向为逆时针，电流i应为正；随着线框的运动，导线切割磁感线长度增加，感应电流增加，由于底边的长度为L，故电流正方向增加的时间为，线框进入右边磁场之后，由楞次定律可知，磁通量向里减小，根据楞次定律可知感应电流为顺时针，且逐渐增加，且两边均切割磁感应线，感应电流方向一致，所以最大电流为完全进入磁场时的2倍；当线框出磁场的过程中，磁通量向内减小，根据楞次定律可知感应电流为逆时针，且电流强度逐渐增大，故A正确。B线圈向右运动过程中，所受的安培力总是向左的，即总是正值，不可能是负值，选项B错误；C设开始时经过时间t,则线圈进入磁场内的距离为vt，切割磁感线的有效长度也为vt，则电动势E=Bv2t，因安培力等于外力，则可知外力与时间不是线性关系，则选项C错误；D由A分析可知，电流与时间成线性关系，则不妨设I=kt，则电功率P=I2R=k2Rt2，则电功率与时间的平方成正比；且由于线圈进入右边磁场后最大电流为为完全进入磁场时的2倍，则最大安培力等于4倍，则选项D正确；故选AD.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.A②.0～06A③.0～3V④.E⑤.乙⑥.电流⑦.小【解析】(1)一般干电池允许通过的最大电流为0.5A，故电流表应该选A，其量程应该选；两节干电池串联后的电动势为3.0V，故电压表量程应该选；滑动变阻器的最大阻值只需要比电池组的内阻大几倍即可，故选择E；(2)应该选乙电路，电流表的内阻和滑动变阻器的阻值相差不大，其分压作用不可忽略，而电压表的内阻相对滑动变阻器的阻值来讲大很多，其分流作用可以忽略，故选择乙电路；实验中电压表的示数是路端电压，电流表的示数比干路中的电流略小，所以实验中的误差是由于电流表的读数比实际值偏小所造成的12、①.-②.逆时针③.垂直纸面向外④.相反【解析】（1）由题可知：当电流是从“+”接线柱流入电流计时电流计指针向右偏转，则当电流是从“-”接线柱流入电流计时电流计指针向左偏转；（2）由于电流计指针向左偏转，说明感应电流是从“-”接线柱流入电流计的，说明螺线管中的电流方向（从上往下看）是沿逆时针方向；（3）由题可知：当S极朝下从螺线管中拔出时，原磁场垂直纸面向外（从上往下看的平面图），则导致穿过螺线管的磁通量减小，根据楞次定律可知