2027届上海市12校联考高二上物理期末学业质量监测试题含解析

2027年上海市12校联考高二上物理期末学业质量监测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、下述说法正确的是()A.场强为零的地方，电势不一定为零B.等势面上各点场强大小相等C.电荷处在电势越高的地方电势能越大D.电场中电场强度越大地方，电势越高2、如图所示，竖直放置的圆环绕OO′以速转动，OO′为过圆环圆心的竖直转轴，A、B为圆环上的两点，用vA，vB分别表示A、B两点的线速度大小，用ωA、ωB分别表示A，B两点的角速度大小，则下列关系正确的是（）A.ωA＜ωB B.ωA=ωBC.vA＞vB D.vA=vB3、如图，是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布，线圈中a、b两条导线长均为，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B。则（）A.该磁场是匀强磁场B.线圈平面总与磁场方向垂直C.线圈将逆时针方向转动D.a、b导线受到的安培力大小总为4、如图所示，真空中两电荷量为，的点电荷分别位于M点和N点，P为M、N连线上的一点，且已知P点的电场强度为零，则A. B.C. D.5、一闭合线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成θ角，如图所示，磁场的磁感应强度随时间均匀变化．在下述几种方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是()A.仅把线圈匝数增加一倍 B.仅把线圈面积增加一倍C.仅把线圈直径增加一倍 D.仅把线圈电阻率增加一倍6、如图所示，某一用同一材料制成的导体的形状为长方体，其长、宽、高之比为a：b：c=5：3：2。在此导体的上、下、左、右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4。电流通过1、2接线柱时导体的电阻为R1，电流通过3、4接线柱时导体的电阻为R2，则R1：R2等于（）A.5：2 B.2：5C.25：4 D.4：25二、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，两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以在导轨上自由滑动，当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法正确的（）A.导体棒CD内有电流通过，方向是D→CB.导体棒CD内有电流通过，方向是C→DC.磁场对导体棒CD的作用力向左D.磁场对导体棒CD作用力向右8、两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示．除电阻R外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→bC.金属棒的速度为v时，所受的按培力大小为F=D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少9、如图甲所示，在光滑水平面上，有一个粗细均匀的边长为L的单匝正方形闭合线框abcd，在水外力的作用下，t=0时刻从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动穿过匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向上，测得线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示（0－2s、4s－6s部分为虚线，其余部分为实线），ab边刚进入磁场时的速度为v，则A.磁场宽度为B.进出磁场过程中流过线框的电荷量相等C.进出磁场过程中线框中产生了相同的电热D.线框穿过磁场过程中b点电势高于a点的电势，且b、a两点电势差Uab最大值为3BLv10、如图所示，电表均为理想电表，两个相同灯泡电阻均为R，且R大于电源内阻r。将滑动变阻器滑片向下滑动，电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则()A.两灯泡的亮度始终一样且逐渐变暗 B.V1、V2的示数增大，V3的示数减小C.ΔU3与ΔI的比值为2R＋r D.ΔU3>ΔU1>ΔU2三、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）某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩了的弹簧，如图所示．将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察物体的运动情况，进行必要的测量，验证物体间相互作用时动量守恒（1）该同学还必须有的器材是_____；（2）需要直接测量的数据是_____；（3）用所得数据验证动量守恒的关系式是_____12．（12分）如图所示，在实验室里小王同学用电流传感器和电压传感器等实验器材测干电池的电动势和内电阻。改变电路的外电阻R，通过电压传感器和电流传感器测量不同阻值下电源的路端电压和电流，输入计算机，自动生成U-I图线,如图（1）所示。(1)由图可得干电池的电动势为_________V，干电池的内电阻为_______Ω；(2)现有一小灯泡，其U－I特性曲线如图（2）所示，若将此小灯泡接在上述干电池两端，小灯泡的实际功率是__W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L15．（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】A．电势与电场强度大小之间不存在必然联系，场强为零的地方，电势不一定为零，A选项正确；B．等势面上各点电势相等，电场强度不一定相等，B选项错误；C．电势能可见在电荷量一定的情况下，电势越高，正电荷电势能越大，而负电荷电势能越小，C选项错误；D．电势与电场强度大小之间不存在必然联系，电场中电场强度越大的地方，电势越不一定高，D选项错误。故选A。2、B【解析】AB．因为A、B两点同轴转动，则角速度相同，即ωA=ωB，选项A错误，B正确；CD．根据v=ωr，因为rA<rB，则vA<vB，选项CD错误；故选B.3、D【解析】A.该磁场明显不是匀强磁场，匀强磁场应该是一系列平行的磁感线，方向相同，故A错误；B.由图可知，线圈平面总与磁场方向平行，故B错误；C.由左手定则可知，a受到的安培力向上，b受到的安培力向下，故线圈顺时针旋转，故C错误；D.a、b导线始终与磁感线垂直，故受到的安培力大小总为，故D正确。4、B【解析】根据点电荷的电场强度公式，由点电荷电场强度的叠加，即可求解【详解】已知在M、N连线上某点P处的电场强度为零，根据点电荷的电场强度公式得：，，解得：，故ACD错误，B正确【点睛】理解点电荷的电场强度公式及电场强度的叠加，并掌握电场强度的矢量性，难度不大，属于基础题5、C【解析】闭合线圈放在变化的磁场中，线圈产生的感应电动势是由法拉第电磁感应定律求出，由电阻定律来确定电阻如何变化，再由闭合电路欧姆定律求出感应电流【详解】法拉第电磁感应定律：E=N，将线圈的匝数变化时，说明一定时，E与N成正比．当线圈匝数增加为原来的1倍，则线圈产生的感应电动势也增加为原来的1倍，但线圈电阻也增加原来的1倍，因此线圈中的感应电流没有变化．故A错误；法拉第电磁感应定律：E=N，将线圈的面积增加1倍时，则△φ也增加1倍，则线圈产生的感应电动势是原来的2倍，由电阻定律R=ρ，可得线圈半径变为原来的倍，则电阻是原来的倍，因此线圈中的感应电流是原来的倍，故B错误．法拉第电磁感应定律：E=N，将线圈的直径增加1倍时，则线圈面积是原来的4倍，因此△φ也是原来的4倍，所以线圈产生的感应电动势是原来的4倍，由电阻定律R=ρ，可得线圈电阻是原来的2倍，因此线圈中的感应电流是原来的2倍，即线圈中产生的感应电流增大1倍，故C正确；法拉第电磁感应定律：E=N，仅把线圈电阻率增加一倍，感应电动势不变，线圈电阻增加一倍，则线圈中的感应电流变为原来的一半．故D错误；故选C【点睛】解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律、电阻定律、闭合电路欧姆定律的内容，注意电阻定律中的S，并不是线圈面积.6、D【解析】根据电阻定律当在1、2两端加上恒定电压时在在3、4两端加上恒定的电压时所以故D正确，ABC错误。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、BD【解析】AB．AB切割磁感线产生感应电流，根据右手定则判断可知，AB中感应电流的方向为B→A，则导体棒CD内有电流通过，方向是C→D，故A错误B正确；CD．感应电流通过CD，CD棒受到安培力作用，由左手定则判断可知磁场对导体棒CD的安培力向右。故C错误D正确。故选：BD。8、AC【解析】A、金属棒刚释放时，弹簧处于原长，弹力为零，又因此时速度为零，没有感应电流，金属棒不受安培力作用，金属棒只受到重力作用，其加速度应等于重力加速度，故A正确；B、金属棒向下运动时，由右手定则可知，在金属棒上电流方向向右，流过电阻R的电流方向为，故B错误；C、金属棒速度为时，安培力大小为，，由以上两式得：，故C正确；D、金属棒下落过程中，由能量守恒定律知，金属棒减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能、金属棒的动能（速度不为零时）以及电阻R上产生的热量，故D错误【点睛】释放瞬间金属棒只受重力，加速度为．金属棒向下运动时，根据右手定则判断感应电流的方向．由安培力公式、欧姆定律和感应电动势公式推导安培力的表达式．金属棒下落过程中，金属棒减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能、金属棒的动能（金属棒速度不是零时）和电阻R产生的内能；本题考查分析、判断和推导电磁感应现象中导体的加速度、安培力、能量转化等问题的能力，是一道基础题9、ABD【解析】A．磁场宽度d为线框在时间2－6运动的长度，线框边长为线框在时间2－4运动的长度所以磁场宽度为，故A正确；B．由公式可知，进出磁场过程中面积变化相同，所以进出磁场过程中流过线框的电荷量相等，故B正确；C．线框进磁场的平均速度比出磁场的平均速度小，由公式可知，进磁场产生的热量小于出磁场的热量，故C错误；D．由右手定则可知，线框穿过磁场过程中b点的电势高于a点的电势，当ab边刚要出磁场时速度为3v，此时ab的电动势为，由于此时线框中没有感应电流，所以Uab最大值为3BLv，故D正确。故选ABD。10、AD【解析】A．此电路为串联电路，将滑片向下滑动，电路中的总电阻增大，总电流减小，通过两串联灯泡的电流始终一样且减小，两灯泡逐渐变暗，A正确；B．电压表V2测量的是路端电压，电压表V1测量的是灯泡L1两端的电压，因总电流减小，所以V1的示数减小、V2的示数增大，B错误；C．将灯泡L1的电阻等效为电源的内阻，由闭合电路欧姆定律知C错误；D．又由，可知ΔU3>ΔU1>ΔU2，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.刻度尺、天平、铅垂线②.两木块的质量m1、m2和两木块落地点分别到桌子两侧边缘的水平距离s1、s2③.m1s1＝m2s2【解析】小球离开桌面后做平抛运动，取小球1的初速度方向为正方向，两小球质量和平抛初速度分别为：m1、m2，v1、v2，平抛运动的水平位移分别为s1、s2，平抛运动的时间为t．需要验证的方程：0=m1v1-m2v2，又，，代入得到m1s1=m2s2，故需要测量两木块的质量m1和m2，两木块落地点到桌面边缘的水平距离s1，s2，需要的器材为刻度尺、天平、重锤线（1）需要的实验器材有：天平、直尺、铅锤、木板、白纸、复写纸、图钉、细线等（2）需要直接测量的量为：两物块的质量m1．m2及它们对应的平抛射程s1．s2；（3）需要验证的表达式为：m1s1=m2s212、①.1.5V②.2Ω③.0.27Wa【解析】（1）[1][2]．由图所示图象可知，电源电动势为：E=1.5V电源内阻为：（2）[3]．由图象可知，灯泡与该干电池组成串联电路时，灯泡两端电压U=0.9V，电路电