上海市南模中学2027届高二上物理期末学业水平测试模拟试题含解析

上海市南模中学2027届高二上物理期末学业水平测试模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、如图所示，矩形线圈与理想变压器原线圈组成闭合电路，线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的边匀速转动，磁场只分布在边的左侧，磁感应强度大小为，线圈面积为，转动角速度为，匝数为，线圈电阻不计，下列说法正确的是（）A.将原线圈抽头向下滑动时，灯泡变暗B.线圈转动过程中，线圈最大磁通量为C.图示位置时，矩形线圈中磁通量的变化率最大D.若线圈转动的角速度变为，则变压器原线圈电压的有效值为2、如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态．当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则（）A.Q受到的摩擦力一定变小B.Q受到的摩擦力一定变大C.轻绳上拉力一定不变D.轻绳上拉力一定变小3、一运动物体在相互垂直的两个方向上的运动规律分别是x＝6t（m），y＝8t(m)，则下列说法正确的是（）A.物体在x轴和y轴方向上都是初速度为5米每秒的匀速直线运动B.物体的合运动是初速度为零，加速度为5m/s2的匀加速直线运动C.物体的合运动是初速度为零，加速度为10m/s2的匀加速直线运动D.物体的合运动是10米每秒的匀速直线运动4、十九世纪二十年代，以塞贝克(数学家)为代表的科学家已认识到：温度差会引起电流．安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是绕地球的环形电流引起的，则该假设中的电流的方向是：（）(注：磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线)A.由东向西垂直磁子午线； B.由西向东垂直磁子午线C.由南向北沿磁子午线方向 D.由赤道向两极沿磁子午线方向5、如图，在倾角为a的光滑斜面上，与底边平行放置一根长为L、质量为m、通电电流为I的直导体棒．欲使此导体棒静止在斜面上，可加一平行于纸面的匀强磁场．在磁场方向由竖直向上沿逆时针方向转至水平向左的过程中，关于磁感应强度B说法正确的是A.此过程中磁感应强度B逐渐增大B.此过程中磁感应强度B逐渐减小C.此过程中磁感应强度B的最小值为D.此过程中磁感应强度B的最大值为6、如图所示，一带正电的物体在水平方向的匀强电场中沿光滑的水平面做曲线运动，当物体从M点运动到N点时，其速度方向恰好改变了90°，则物体在M点到N点的运动过程中，物体的电势能将A.先增大后减小B.先减小后增大C.不断增大D.不断减小二、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，匀强电场中的三个点A、B、C构成一个直角三角形，，，．把一个带电量为的点电荷从A点移到到B点电场力不做功，从B点移动到C点电场力做功为W．若规定C点的电势为零，则A.A点的电势为B.B、C两点间的电势差为C.该电场的电场强度大小为D.若从A点沿AB方向飞入一电子，其运动轨迹可能是甲8、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9、在物理学发展过程中，许多物理学家做出了杰出贡献，下列说法中正确的是（）A.安培首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系B.奥斯特首先发现了电磁感应现象C.库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律D.法拉第提出了电场的概念，并首先用电场线形象地描述电场10、如图所示，20匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中，线框面积S=1m2，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=100rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈线接入一只“220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为5A，下列说法正确的是（）A.图示位置穿过线框的磁通量为零B.图示位置通过线框的磁通量变化率最大C.变压器原、副线圈匝数之比为100︰11D.允许变压器输出的最大功率为10kW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）图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场．现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向．所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；A为电流表；S为开关．此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线完成下列主要实验步骤中的填空：(1)①按图接线②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出________，并用天平称出此时细沙的质量m2④用米尺测量D的底边长度L(2)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B＝________(3)判定磁感应强度方向的方法是：若________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里12．（12分）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．先在平铺的白纸上放半圆形玻璃砖，用铅笔画出直径所在的位置MN、圆心O以及玻璃砖圆弧线（图中半圆实线）；再垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O；最后在玻璃砖圆弧线一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像．移走玻璃砖，作出与圆弧线对称的半圆虚线，过O点作垂直于MN的直线作为法线；连接OP2P1，交半圆虚线于B点，过B点作法线的垂线交法线于A点；连接OP3，交半圆实线于C点，过C点作法线的垂线交法线于D点（1）测得AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4．计算玻璃砖折射率n的公式是n=__________（选用l1、l2、l3或l4表示）（2）该同学在插大头针P3前，不小心将玻璃砖以O为轴顺时针转过一个小角度，该同学测得的玻璃砖折射率将__________（选填“偏大”“偏小”或“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）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）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）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

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、D【解析】变压器原线圈匝数发生变化时，据原副线圈的电压关系可得副线圈两端电压的变化，从而分析灯泡亮度的变化．据磁通量概念可知线圈的最大磁通量．线圈在中性面时，线圈中磁通量的变化率为零；线圈在垂直中性面位置时，线圈中磁通量的变化率最大．据线圈的面积、磁场的磁感应强度、线圈转动的角速度可得线圈中产生感应电动势的最大值，由交流电有效值的规定可得变压器原线圈电压的有效值【详解】A：将原线圈抽头向下滑动时，原线圈匝数减少，据可得，变压器的输出电压增大，灯泡会变亮．故A项错误B：据磁通量概念可知，线圈转动过程中，线圈的最大磁通量为BS．故B项错误C：图示位置时，线圈处于中性面，矩形线圈中磁通量的变化率为零．故C项错误D：若线圈转动的角速度变为，则线圈中产生感应电动势的最大值．线圈产生的电流半个周期是正弦交流电，半个周期没有电流；据交流电有效值的规定可得，解得：．变压器原线圈电压的有效值．故D项正确2、C【解析】分别对P、Q两个物体进行受力分析，运用力的平衡条件解决问题．由于不知具体数据，对于静摩擦力的判断要考虑全面【详解】对物体Q受力分析，受重力、拉力、支持力，可能有静摩擦力；当静摩擦力沿斜面向上时，有T+f=mgsinθ，当用水平向左的恒力推Q时，静摩擦力f会减小，也可能摩擦力大小不变，方向相反．当静摩擦力沿着斜面向下时，有T=f+gsinθ，当用水平向左的恒力推Q时，静摩擦力会增加；故AB错误．对物体P受力分析，受重力和拉力，二力平衡，故绳子的拉力等于物体P的重力；当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，故绳子的拉力仍然等于物体P的重力，轻绳上拉力一定不变．故C正确，D错误；故选C3、D【解析】根据匀变速直线运动的位移时间公式x＝vt可知，物体在x方向做初速度为6m/s，加速度为零的匀速直线运动，y方向做初速度为8m/s，加速度为零的匀速直线运动；由运动合成原则可知，物体的合运动是初速度为10m/s、加速度为零的匀直线运动，故D正确，ABC错误；故选D4、A【解析】由题意知，地磁体的N极朝南，根据安培定则，大拇指指向地磁体的N极，则四指的绕向即为电流的方向，即安培假设中的电流方向应该是由东向西垂直磁子午线．故A正确，BCD错误【点睛】此题通过一个信息，考查了学生对安培定则的掌握及应用，相对比较简单，属于基础题．同时掌握左手定则的应用．要解决此题首先要掌握安培定则：四指绕向电流的方向，大拇指所指的方向便是螺线管的N极．首先根据信息中给出的已知条件，根据根据磁子午线由安培定则确定电流的方向5、C【解析】导体棒受三个力，重力G、支持力和安培力，三力平衡，合力为零，其中重力的大小和方向都不变，支持力的方向不变，安培力的方向由沿斜面向上逐渐变为竖直向上，根据平行四边形定则分析【详解】对导体棒受力分析，受重力G、支持力和安培力，三力平衡，合力为零，将支持力和安培力合成，合力与重力相平衡，如图所示：从图中可以看出，安培力先变小后变大，由于，其中电流I和导体棒的长度L均不变，故磁感应强度先减小后增大；由图可以看出当平行于斜面时有最小值，，解得：，此过程中安培力竖直向上时最大为mg，故B的最大值为：，故C正确，ABD错误6、A【解析】带电粒子速度方向改变了90°，则知电场力方向应为斜向右下方，与初速度的方向夹角先大于90°，后小于90°，才能出现末速度与初速度垂直的情况，因此电场力先做负功，当达到速度与电场力方向垂直后再做正功，则电势能先增大后减小A．先增大后减小，与结论相符，选项A正确；B．先减小后增大，与结论不相符，选项B错误；C．不断增大，与结论不相符，选项C错误；D．不断减小，与结论不相符，选项D错误；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】点电荷从B点移动到C点电场力做功为W，则B、C两点间的电势差为，点电荷从A点移动到B点电场力不做功，说明A、B两点在同一等势面上．从B点移动到C点电场力做功为W．说明电场强度方向垂直AB边向下，则有：，其，解得A点的电势为，该电场的电场强度大小为，电子从A点沿AB方向飞入，所受的电场力方向将沿电场线方向的反方向，故电子将向左上偏转，其运动轨迹可能是甲，故AC错误，BD正确，故选BD.【点睛】点电荷从A点移动到B点电场力不做功，说明A、B两点在同一等势面上，从B点移动到C点电场力做功为W．说明电场强度方向垂直AB边向下.8、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.9、CD【解析】A．欧姆首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系，这个关系成为欧姆定律，故A错误；B．奥斯特发现了电流周围存在磁场，即电流的磁效应，法拉第发现了磁能产生电，发现了电磁感应现象，故B错误；C．库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律；故C正确；D．法拉第提出了电场的概念，并首先用电场线形象地描述电场；故D正确；故选CD。10、CD【解析】AB．由图可知，线圈与磁场垂直，故图示位置穿过线框的磁通量最大，感应电动势最小为零，即图示位置通过线框的磁通量变化率最小，故AB错误；C．电动势的最大值为则交流电压的有效值为则原副线圈的匝数比为故C正确；D．因为保险丝的最大电流为5A，则最大功率为故D正确。故选CD。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.重新处于平衡状态②.电流表的示数I③.④.【解析】(1)[1][2]金属框平衡时测量才有意义，读出电流表的示数I；(2)[3]根据平衡条件，有：|m2-m1|g=BIL，解得：；(3)[4]若m2＞m1．则安培力的方向向下，根据左手定则可得，磁场的方向向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里12、①.（1）l1/l3②.（2）偏大【解析】用插针法测定半圆形玻璃砖折射率的原理是折射定律，利用几何知识得到入射角的正弦和折射角的正弦，推导出折射率的表达式，即可知道所要测量的量【详解】（1）设圆的半径为R，由几何知识得入射角的正弦为：sini=sin∠AOB=；折射角的正弦为：sinr=sin∠DOC=根据折射定律（2）该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，折射光线将顺时针转动，而作图时其边界和法线不变，则入