山西省孝义中学2027届物理高二上期末质量检测模拟试题含解析

山西省孝义中学2027届物理高二上期末质量检测模拟试题注意事项：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、下列说法正确的是()A.研制核武器的钚239()由铀239()经过4次β衰变而产生B.发现中子的核反应方程是＋→＋C.20g的经过两个半衰期后其质量变为15gD.在中子轰击下，生成和的核反应前后，原子核的核子总数减少2、.如图所示的电路可将声音信号转化为电信号，该电路中，b是固定不动的金属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜，构成了一个电容器，且通过导线与恒定电源两极相接，若声源S做简谐运动，则（）A.a振动过程中，板之间的电场强度不变B.a振动过程中，板所带的电荷量不变C.a振动过程中，电路中始终有方向不变的电流D.a板向右位移最大时，电容器的电容最大3、如图所示，在半径为R圆形区域内有一匀强磁场，边界上的A点有一粒子源能在垂直于磁场的平面内沿不同方向向磁场中发射速率相同的同种带电粒子，在磁场边界的圆周上可观测到有粒子飞出，则粒子在磁场中的运动半径为A.R B.C. D.4、如图所示，在真空中电荷量相等的离子P1、P2分别以相同初速度从O点沿垂直于电场强度的方向射入匀强电场，粒子只在电场力的作用下发生偏转，P1打在极板B上的C点，P2打在极板B上的D点．G点在O点的正下方，已知GC＝CD，则离子P1、P2的质量之比为()A.1∶1 B.1∶2C.1∶3 D.1∶45、如图所示，一物体从A点沿光滑面AB与AC分别滑到同一水平面上的B点与C点，则下列说法中正确的是()A.到达斜面底端时的速度相同B.到达斜面底端时的动能相同C.沿AB面和AC面运动时间一样长D.沿AC面运动时间长6、关于人造地球卫星，下列说法正确的是（）A.在发射过程中向上加速时产生失重现象B.在轨道上做匀速圆周运动时产生超重现象C.在降落过程中向下减速时产生超重现象D.失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的二、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，如图所示两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ．整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中．质量为m的金属杆ab垂直导轨放置，当杆中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab刚好静止．则（）A.磁场方向竖直向上B.磁场方向竖直向下C.ab所受支持力的大小为mgcosθD.ab所受安培力的大小为mgtanθ8、如下所示四幅图片涉及物理学史上的四个重大发现。其中说法正确的是（）A.甲图行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，是开普勒得到的行星运动三大定律中的其中一条规律B.乙图卡文迪许实验示意图，卡文迪许通过扭秤实验，归纳出了万有引力定律C.丙图奥斯特实验示意图，奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场D.丁图法拉第电磁感应实验装置图，法拉第通过实验研究，总结出电磁感应现象中感应电流方向的规律9、a、b、c三个相同带电粒子由同一点垂直电场方向同时进入匀强电场（不计粒子相互作用力及重力），其轨迹如图所示，其中b恰好飞出电场，由此可以断定（）A.三个粒子在电场中的加速度大小相等B.三个粒子进入电场时的初速度相等C.三个粒子在电场中运动时间D.三个粒子在飞行过程中动能的增量10、空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示，x轴正方向为场强的正方向．下列说法中正确的是A.该电场可能是由一对分别位于x2和－x2两点的等量异种电荷形成的电场B.x2和－x2两点的电势相等C.正电荷从x1运动到x3的过程中电势能先增大后减小D.原点O与x2两点之间的电势差大于-x2与x1两点之间的电势差三、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）某同学利用电容器放电测电容，实验步骤如下：(1)按图甲连好电路，变阻器的滑片先移到最___（填“上端”或“下端”），电阻箱R调至最大值。(2)闭合，调节__，使电压表的示数为一个合适的值，然后闭合S，给电容器充电，稳定时，电压表和电流表的示数分别为2.5V、288μA。(3)同时断开和S并开始计时，这时电容器通过R放电，每隔一段时间（如5s）记录一次电流值，直到电流消失。(4)作出放电电流IC随时间t的变化图象如图所示．根据图象算出电容器初始时所带的电量Q＝____C（保留1位有效数字）。(6)调节，改变电压表的示数，重复（3）、（4）、（5），求出电容的多个值，再取平均值，即能准确测出电容器的电容C=___。12．（12分）如图所示，矩形线圈一边长为d，另一边长为a，电阻为R，当它以速度V匀速穿过宽度为L，磁感应强度为B的匀强磁场过程中，若L<d，产生的电能为__________，通过导线横截面的电荷量为__________；若L>d，产生的电能为__________，通过导线横截面的电荷量为__________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、B【解析】A．根据质量数守恒和电荷数守恒可写出衰变方程：则发生了2次β衰变，A错误；B．根据质量数守恒和电荷数守恒可知和史事可得发现中子的人工核转变方程：＋→＋故B正确；C．20g经过两个半衰期后剩下的质量为，C错误；D．重核裂变反应的核反应中质量数即核子数守恒，电荷数都守恒，释放核能对应质量亏损，D错误。故选B。2、D【解析】详解】A．a振动过程中，两板间距d发生变化，电源始终与电容器相连，两板间电压U不变，由可知E变化，A错误；B．由可知，d变化，Q变化，选项B错误；C．a振动方向不确定，d可增可减，故电流方向不确定，选项C错误；D．当a板向右位移最大时，由可知，d最小，C最大，选项D正确；故选D。3、B【解析】由题意可知考查带粒子在磁场中运动规律，根据牛顿第二定律及几何关系分析可得【详解】假设粒子带正电荷，画出临界轨迹如上图所示，在磁场边界的圆周上可观测到有粒子飞出，可知，磁场半径为OA=R，则粒子运动轨迹半径为O1A=Rsin60°=B正确，ACD错误，故选择B【点睛】本题关键找出临界轨迹，磁场边界的圆周上可观测到有粒子飞出，可知圆心角，根据几何关系可求出轨迹半径4、D【解析】设离子的初速度为v0，电荷量为q，质量为m，加速度为a，运动的时间为t，在水平方向可得离子运动的时间由于GC=CD，所以飞行的时间之比t1∶t2=1∶2在竖直方向偏转量h相同，则有加速度联立可得因为P1带电荷量与P2的带电荷量相同，可得m1∶m2=1∶4故选D。5、B【解析】A、B、物体沿斜面下滑，只有重力做功，根据动能定理，有mgh=mv2解得v=即末速度大小与斜面的坡角无关，故A错误，B正确；C、D、物体受到的合力为F合=mgsinθ①根据牛顿第二定律，有F合=ma②由运动学公式s==at2③由①②③三式，解得t=即斜面的坡角越大，下滑的越短，故C错误，D也错误；故选B6、C【解析】当物体有向上的加速度则处于超重状态；当物体由向下的加速度时则处于失重状态；在发射过程中向上加速具有向上的加速度，所以处于超重状态，故A错误；在轨道上做匀速圆周运动时万有引力提供向心力，此时处于完全失重状态，故B错误；在降落过程中向下减速时加速度向上，故处于超重状态，故C正确；地球对卫星内物体的作用力是万有引力是不变，故D错误；故选C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】以金属杆为研究对象进行受力分析，由平衡条件判断磁场方向并求出安培力的大小【详解】磁场竖直向上，由左手定则可知，金属杆所受安培力水平向右，金属杆所受合力可能为零，金属杆可以静止，故A正确；如果磁场方向竖直向下，由左手定则可知，安培力水平向左，金属杆所受合力不可能为零，金属杆不可能静止，故B错误；磁场竖直向上，对金属杆进行受力分析，金属杆受力如图所示，由平衡条条件得，F安=mgtanθ，故C错误，D正确；故选AD8、AC【解析】A．甲图行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积即为开普勒第二定律，故A正确；B．该实验是卡文迪许做的扭秤实验；卡文迪许通过扭秤实验，测出万有引力常量，并非归纳出了万有引力定律，故B错误；C．该实验是奥斯特研究电流磁效应的实验；奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场，故C正确；D．楞次总结出判断电磁感应现象中感应电流方向的规律，故D错误。故选AC。9、ACD【解析】A.相同带电粒子在电场中的运动，只受电场力作用，根据Eq=ma，三个粒子加速度大小相等，故A正确；BC.三个粒子都做类平抛运动，且加速度相同．水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，则有竖直方向有，由图粒子a、b的竖直位移大小相等，大于c，则得ta=tb>tc；水平方向有x=v0t，由图知b、c水平位移大小相等，大于a，则va<vb<vc，故B错误，C正确D.动能变化量△E=qEy，qE相等，则△Eka=△Ekb>△Ekc，故D正确故选ACD.10、BD【解析】根据等量异种电荷形成的电场的特点可知，在等量异种电荷的连线上，各点的电场强度的方向是相同的，而该图中电场强度的大小和方向都沿x轴对称分布，所以该电场一定不是由一对分别位于和两点的等量异种电荷形成的电场，A错误；由于和两点关于y轴对称，且电场强度的大小也相等，故从O点到和从O点到电势降落相等，故和两点的电势相等，B正确；由图可知，从到x3电场强度始终为正，则正电荷运动的方向始终与电场的方向相同，所以电场力做正功，电势能逐渐减小，C错误；和两点的电势相等，原点O与两点之间的电势差等于原点O与两点之间的电势差，与两点之间的电势差等于与两点之间的电势差，所以原点O与两点之间的电势差大于-x2与两点之间的电势差，D正确三、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.下端②.③.4×10－3C④.1.6×103μF【解析】(1)[1]为了不使电源短路，按图甲连好电路，变阻器的滑片先移到最下端；(2)[2]闭合，使电压表的示数为一个合适的值，应调节变阻器的阻值；(4)[3]根据I－t图中通过电流表的电流变化，由曲线与坐标轴围成的面积(32格)得电荷量约为；(6)[4]电容器电容。12、①.②.③.④.【解析】根据公式E=Blv求出线圈切割磁感线产生的感应电动势，由闭合电路欧姆定律求出感应电流，即可由焦耳定律求出线圈产生的电能，由q=It求解电量【详解】线圈进入磁场的过程中，产生的感应电动势为：E=Bav，由闭合电路欧姆定律得感应电流：，如果：L<d，由焦耳定律得，线圈产生的电能为：，通过导体截面的电荷量为；如果：L>d，由焦耳定律得，线圈