黑龙江省哈尔滨市南岗区哈尔滨三中2027届物理高二第一学期期末质量检测模拟试题含解析

黑龙江省哈尔滨市南岗区哈尔滨三中2027年物理高二第一学期期末质量检测模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、为监测化工厂的污水排放量，环保部门在化工厂的排污管末端安装了如图所示的圆管状电磁流量计，该装置由非磁性的绝缘材料制成，圆管内径为d，a、b是圆管内同一条直径上的两端点，外加磁感应强度为B、方向垂直圆管直径的匀强磁场，当充满管口的含有大量带电离子的污水从左向右流经圆管时，测得a、b两点间的电势差为u，若用Q表示污水流量（单位时间内流出的污水体积），则Q与u的关系式为A. B.C. D.Q=u2、如图，光滑绝缘水平面上固定金属小球A，用长l0的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接，让它们带上等量异种电荷，弹簧压缩量为x1，若两球电量各漏掉一半，重新平衡后弹簧压缩量变为x2，则有：（）A. B.C. D.3、根据电、磁场对运动电荷的作用规律我们知道,电场可以使带电粒子加(或减)速,磁场可以控制带电粒子的运动方向.回旋加速器,图示的质谱仪都是利用以上原理制造出来的高科技设备,如图中的质谱仪是把从S1出来的带电量相同的粒子先经过电压U使之加速,然后再让他们进入偏转磁场B,这样质量不同的粒子就会在磁场中分离.下述关于回旋加速器，质谱仪的说法中错误的是A.经过回旋加速器加速的同种带电粒子，其最终速度大小与高频交流电的电压无关B.经过回旋加速器加速的同种带电粒子，其最终速度大小与D型盒上所加磁场强弱有关C.图示质谱仪中，在磁场中运动半径大的粒子，其质量也大.D.图示质谱仪中，在磁场中运动半径大的粒子，其电荷量也大.4、如图所示，截面为等腰直角三角形的物块固定在水平面上，两根长为L的细导体棒a、b被放在三角形的两个光滑直角面等高的地方，导体棒a的质量为ma，导体棒b的质量为mb。现分别对两导体棒通以同向电流Ia、Ib，且Ia＝2Ib＝2I，两棒恰能保持静止，则下列说法正确的是（）A.两导体棒的质量之比ma：mb＝2：1B.两导体棒的质量之比ma：mb＝1：2C.电流Ib在导体棒a处产生的磁场的磁感应强度大小为D.电流Ia在导体棒b处产生的磁场的磁感应强度大小为5、了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要．以下说法符合史实的是（）A.焦耳发现了电流的热效应B.卡文迪许利用库伦扭秤实验得出了电荷间的相互作用规律C.奥斯特不仅提出了场的概念，而且用电场线和磁感线直观地描绘了场D.安培发现了电流的磁效应6、质量为m的金属导体棒置于倾角为θ的导轨上，棒与导轨间的动摩擦因数为μ，当导体棒中通以垂直纸面向里的电流时，恰能在导轨上静止，图中标出了四种可能的匀强磁场方向，其中导体棒与导轨间的摩擦力不可能为零的是（）A. B.C. 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、关于电场和磁场下列说法正确的是（）A.运动电荷在磁场中的受力方向就是该点的磁感应强度方向B.运动电荷在磁场中某位置受到的磁场力为零，该位置的磁感应强度不一定为零C.放入电场中某位置的电荷受到的电场力不为零，该位置的电场强度一定不为零D.沿着电场线的方向电势逐渐降低，沿着电流方向电势逐渐降低8、如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下列结论正确的是（）A.电源的电动势为6.0V B.电源的内阻为12ΩC.电源的短路电流为0.6A D.电流为0.2A时的外电路的电阻是28Ω9、如图，一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右边．不计重力，下列表述正确的是()A.粒子带正电B.粒子在M点的速率最大C.粒子在电场中的加速度不变D.粒子在电场中的电势能先增大后减小10、如图所示，虚线PQ左上方存在有垂直于纸面向外的匀强磁场，甲、乙两个带正电的粒子先后由静止经过相同电压加速后，分别以速度v甲、v乙从PQ上的O点沿纸面射入磁场，结果两粒子从PQ上的同一点射出磁场．已知v甲、v乙之间的夹角α=60°，v乙与PQ之间的夹角β=30°，不计甲、乙两粒子的重力及甲、乙之间的作用力．设甲、乙在磁场中运动的时间分别为t甲、t乙，以下关系正确的是（）A.v甲：v乙=1：2 B.v甲：v乙=2：1C.t甲：t乙=3：4 D.t甲：t乙=3：2三、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）某组同学测定某合金电阻率实验，部分实验器材如下：待测合金丝R（阻值约8Ω）。学生电源（5V）、开关、导线、电流表A（量程0～0.6A，内阻约0.125Ω）、电压表V（量程0～3V，内阻约3kΩ）。滑动变阻器R（最大阻值5Ω），螺旋测微器、红外线测温仪等。（1）①为尽可能使实验误差较小，下列电路图中恰当的是____________（选填“图1”或“图2”）。②用所选择的电路图，测得的合金丝电阻值___________（选填“大于”，“等于”或“小于”）真实值。（2）下表为实验室对一些长度相同粗细不同的同一种合金丝的测量数据表第一组第二组第三组第四组第五组电压U/V1.203.001.201.203.00合金丝直径D/mm1.01.01.51.51.0合金丝温度t/℃20.020.020.080.080.0电阻率ρ/Ω·m①结合表中的数据，要研究合金电阻率与横截面积的关系，需观察对比____________两组数据。②由以上表格数据，你认为影响合金电阻率的因素是______________________________。12．（12分）在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中,实验室备有下列器材供选择:A．待测小灯泡“3.0V、1.5W”B．电流表(量程3A,内阻约为1)C．电流表(量程0.6A,内阻约为5)D．电压表(量程3.0V,内阻约为10k)E.电压表(量程15.0V,内阻约为50k)F.滑动变阻器(最大阻值为100,额定电流50mA)G.滑动变阻器(最大阻值为10,额定电流1.0A)H.电源(电动势为4.0V,内阻不计)I.电键及导线等(1)为了使实验完成的更好,电流表应选用__________;电压表应选用__________;滑动变阻器应选用__________(只需填器材前面的字母即可)(2)请在虚线框内画出实验电路图______(3)某同学在一次测量时,电流表、电压表的示数如图1所示则电压值为__________V,电流值为__________A,由图2可知,小灯泡的电阻随着电压的增大而__________(增大、减小、不变).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）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14．（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）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、A【解析】污水充满管口从左向右流经排污管，根据左手定则知道正负电荷分别偏向ab两端，在ab之间形成电势差，最终电荷受洛伦兹力和电场力处于平衡【详解】正负电荷从左向右移动，根据左手定则，正负电荷所受的洛伦兹力指向ab两端从而形成电势差．最终稳定时，电荷受洛伦兹力和电场力平衡，有：qvB=q，解得：u=Bdv；污水的流量：Q=vS=，故BCD错误，A正确；故选A【点睛】解决本题的关键根据左手定则判断运动电荷的洛伦兹力的方向，知道最终稳定时，电荷受洛伦兹力和电场力平衡2、D【解析】设静电力常数为k´，漏电前，由平衡条件可知若两球电量各漏掉一半，重新平衡后弹簧压缩量变为x2，则有由于漏电以后，弹簧的压缩量x2<x1，则有由上面的各式可求得故有故选D。3、D【解析】根据洛伦兹力提供向心力，通过回旋加速器的最大半径，求出粒子的最大速度，从而判断出粒子的最终速度与什么因素有关．根据圆周运动的半径公式得出轨道半径与粒子质量和电量的关系，从而进行分析【详解】根据，解得，则粒子的最终速度与交流电压无关，与D形盒上所加的磁场强弱有关．故AB正确．根据得，根据qU＝mv2得，，则，则在磁场中运动半径大的粒子，其电荷量小，其质量大；故C正确，D错误．本题选错误的，故选D4、D【解析】AB．对导体棒a、b受力分析如图所示，由平衡条件得：对a有F＝magtan45°同理对b有F＝mbgtan45°解得：ma：mb＝1：1故AB错误；CD．根据磁感应强度定义式得：电流Ia在导体棒b处产生的磁场的磁感应强度大小电流Ib在导体棒a处产生的磁场的磁感应强度大小故C错误，D正确；故选D。5、A【解析】A.焦耳发现了电流的热效应，故A正确；B.库仑利用扭秤实验得出了电荷间的相互作用规律，故B错误；C.法拉第不仅提出了场的概念，而且用电场线和磁感线直观地描绘了场的清晰图象，故C错误；D.奥斯特发现了电流的磁效应，故D错误故选A.6、B【解析】A．杆子受重力，竖直向上的安培力，若重力与安培力相等，则二力平衡，不受摩擦力，A不符合题意；B．杆子受重力，垂直向下的安培力，垂直向上的支持力，若无摩擦力，不能平衡，B符合题意；C．杆子受重力、水平向右的安培力和斜面的支持力，若三个力平衡，则不受摩擦力，C不符合题意；D．杆子受重力、沿斜面向右的安培力和斜面的支持力，若三个力平衡，则不受摩擦力，D不符合题意。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、BC【解析】A．根据左手定则可知运动电荷在磁场中的受力方向与该点的磁感应强度方向垂直，故A错误；B．根据可知，运动电荷在磁场中某位置受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度可能为零或电荷的速度为零或速度方向与磁感应强度方向平行，故B正确；C．由电场的基本性质可知，对放入电场中某位置的电荷受到的电场力不为零，则该位置一定不为零，故C正确；D．沿着电场线方向电势逐渐降低；在闭合电路的外电路中沿着电流的方向电势逐渐降低，在内电路中沿着电流的方向电势逐渐升高，故D错误；故选BC。8、AD【解析】A．根据闭合电路的欧姆定律可得由图可知直线与y轴截距电源电动势，即，故A正确；B．图像中纵轴的起点不是原点，电源内阻为直线斜率的绝对值，即故B错误；C．电源短路时外电阻为零，因此短路电流故C错误；D．当时，外电阻的阻值代入数据解得可解得，故D正确。故选AD。9、CD【解析】A．由轨迹可知，粒子受电场力向左，则粒子带负电，选项A错误；B．粒子受到的电场力向左，在向右运动的过程中，电场力对粒子做负功，粒子的速度减小，运动到M点时，粒子的速度最小，所以B错误；C．粒子在匀强电场中只受到恒定的电场力作用，故粒子在电场中的加速度不变，故C正确；D．当粒子向右运动时电场力做负功电势能增加，当粒子向左运动时电场力做正功电势能减小，粒子在电场中的电势能先增大后减小，故D正确故选CD。点睛：本题就是对电场力做功特点的考查，掌握住电场力做正功，电势能减小，动能增加，电场力做负功时，电势能增加，动能减小10、BC【解析】AB．甲乙两个粒子在磁场中的运动情况如图粒子在加速过程中，根据动能定理有：解得：，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有：解得运动的半径为：，根据几何知识可知，甲乙两粒子在磁场中运动的半径之比为：R甲：R乙=1：2，联立解得：，v甲：v乙=2：1，A错误，B正确；CD．甲粒子在磁场中运动的圆心角为180°，乙粒子在磁场中运动的轨迹对应的圆心角为60°，则甲乙粒子在磁场中运动的时间之比为：C正确，D错误。故选BC。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.图1②.小于③.第1组和第3组④.温度【解析】(1)[1]由题意可知，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，所以应选用图1；(2)[2]由于电压表的分流作用，导致电流表的示数大于流过待测电阻的电流，由欧姆定律可知，测得的合金丝电阻值小于真实值；(3)[3]由控制变量法，结合表中的数据，要研究合金电阻率与横截面积的关系，需观察对比第1组和第3组数据；(4)[4]由表中实验数据可知，温度越高电阻率越大，随合金丝温度升高，所以影响合金电阻率的因素是温度。12、①.（1）C②.D③.G④.（2）如图；⑤.（3）1.80V，⑥.0.33A；⑦.增大；【解析】（1）根据灯泡额定电压选择电压表，根据灯泡额定电流选择电流表，为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器（2）根据题意确定滑动变阻器的接法，根据灯泡与电表内阻的关系确定电流表的接法，然后连接实物电路图（3）根据电表指针示数，求出此时灯泡的电压和电流．I-U图像斜率的倒数等于电阻，由此可判断小灯泡的电阻随着电压的变化规律；【详解】（1）灯泡额定电压为3V，电压表应选D，灯泡额定电流为I=1.5/3=0.5A，电流表应选C，为方便实验操作应选滑动变阻器G（2）描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；灯泡正常发光时的电阻为：R=3/0.5=6Ω，电流表内阻约为5Ω，电压表内阻约为10kΩ，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实物电路图如图所示（3）电流表、电压表的示数如图所示，则电压值为1.8