江西省南昌县莲塘第一中学2027届高二物理第一学期期末统考模拟试题含解析

江西省南昌县莲塘第一中学2027届高二物理第一学期期末统考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、质谱仪是测量带电粒子的比荷和分析同位素的重要工具，如图所示，带电粒子从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几于为零。然后经过S3，沿着与磁场垂直的方向进入磁感强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上。现有某种元素的三种同位素的原子核由容器A进入质谱仪，最后分别打在底片P1、P2、P3。三个位置，不计粒子重力。则打在P3处的粒子（）A.动能最大 B.动量最大C.比荷最大 D.质量最大2、如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一电阻R，整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中．t=0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F，使金属棒由静止开始沿导轨向上运动，金属棒电阻为r，导轨电阻忽略不计．已知通过电阻R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示．下列关于棒运动速度v、外力F、流过R的电量q以及闭合回路中磁通量的变化率随时间变化的图象正确的是（）A. B.C. D.3、用两根绝缘细线把两个完全相同的圆形导线环悬挂起来，让二者等高平行放置，如图所示．当两导线环中通入方向相同的电流I1、I2时，则有()A.两导线环相互吸引B.两导线环相互排斥C.两导线环间无相互作用力D.两导线环先吸引后排斥4、如图所示，边长为L的单匝正方形线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场中，第二次又在外力作用下以速度2v匀速进入同一匀强磁场，下列说法正确的是（）A.第一次进入磁场的过程中，CD两端电势差为BLvB.两次进入过程中线圈产生的感应电流之比I1：I2=1：2C.两次进入过程中线圈产生的热量之比Q1：Q2=1：4D.两次进入过程中通过线圈截面的电荷量之比q1：q2=1：25、如图所示，三根长直导线垂直于纸面放置，通以大小相同、方向垂直纸面向外的电流，ac⊥bd，且ab＝ad＝ac，则a点处磁感应强度的方向为（）A.沿纸面由a向bB.沿纸面由a向cC.垂直于纸面向外D.垂直于纸面向里6、最早根据实验提出力不是维持物体运动原因的科学家是：（）A.亚里士多德 B.牛顿C.笛卡尔 D.伽利略二、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、如图所示是由电荷量分别为和的两个点电荷组成的一个电荷系统，其中A、B是两点电荷所在位置，N、P、Q是AB连线上的三点，N点的电场强度为零．若规定无限远处的电势为零，则下列说法正确的是（）A.图中左侧A点为的点电荷B.N点的电势大于零C.P点电势高于Q点电势D.P点场强大于Q点场强8、如图所示,从MN上方存在匀强磁场，带同种电荷的粒子a、b以相同的动能同时从O点射入匀强磁场中，两粒子的入射方向与磁场边界MN的夹角分别为30o和60o，且同时到达P点，已知OP=d，则（）A.a、b两粒子运动半径之比为1：B.a、b两粒子的初速率之比为5：2C.a、b两粒子的质量之比为4：75D.a、b两粒子的电荷量之比为2：159、如图所示电路中，电源电动势为E＝3V，内电阻为r＝1Ω，定值电阻为R＝4Ω，滑动变阻器能接入电路的最大阻值为R0＝10Ω，当滑动变阻器的滑片在中间位置时，在平行板电容器C中恰好有一带电粒子处于悬空静止状态，以下判断的是（）A.电路中的电流为0.3AB.电容器两端电压为2.7VC.若将R0的滑片向左端滑动，液滴向下运动D.若将R0的滑片向左端滑动，电容器的带电量增加10、如图所示,半径为R的圆是圆柱形区域的横截面,c为圆心,,在圆上a点有一粒子源能以相同的速率向圆而内各个方向发射质量为m、电荷量为q的带正电粒子,柱形区域内存在平行于圆面的匀强电场,粒子从电场中射出的最大动能是初动能的4倍经过b点的粒子在b点的动能是初动能的3倍,已知初动能为Ek,不计粒子重力及粒子间的相互作用,下列选项正确的有A.电场强度大小为 B.电场强度大小为C.电场强度方向从a到b D.电场强度方向从a到c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）如图所示,当可变电阻R调到20Ω,电流表的读数为0.3A,当可变电阻R调到10Ω,电流表的读数为0.4A,则电源的电动势E=____________V,内阻r=____________Ω。12．（12分）在电场中的某点P放一电荷量为q的电荷,所受静电力为F,则P点的电场强度的大小为____,若把此电荷q移走,则P点的电场强度的大小为____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）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）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、C【解析】根据动能定理可得粒子经过加速电场后的速度为解得在磁场中由洛伦兹力提供向心力有联立以上解得因为打在P3位置的粒子运动半径最小，比荷最大，由此可知C正确，ABD错误。故选C2、B【解析】根据如图乙所示的I-t图象可知I=kt，其中k为比例系数，又E=Blv，,所以，v-t图象是一条过原点斜率大于零的直线，说明了导体棒做的是初速度为零的匀加速直线运动，即v=at；故A错误；由闭合电路欧姆定律可得：，可推出：E=kt（R+r），而，所以有：，图象是一条过原点斜率大于零的直线；故B正确；对导体棒在沿导轨方向列出动力学方程F-BIl-mgsinθ=ma，而，v=at得到，可见F-t图象是一条斜率大于零且与速度轴正半轴有交点的直线；故C错误．，q-t图象是一条开口向上的抛物线，故D错误3、A【解析】根据平行的通电直导线，当通入方向相同的电流时，相互吸引，当通入方向相反的电流时，相互排斥，可把两导线环分割成很短很短的无数段，对照平行通电直导线进行理解即可；【详解】根据左手定则合右手定则可知：平行的通电直导线，当通入方向相同的电流时，相互吸引，当通入方向相反的电流时，相互排斥；可把两导线环分割成很短很短的无数段，则平行靠近的两端可看做通电直导线的情况，当通入方向相同的电流时，相互吸引，故A正确，BCD错误【点睛】考查了左手定则判断安培力的方向，右手定则判断磁场方法，得出通电导线间的相互作用，注意结论的应用：同向电流相吸，异向电流相斥4、B【解析】A．第一次进入磁场过程中，感应电动势大小为导体棒作为电源切割磁感线，所以两端电压为路端电压，根据闭合电路欧姆定律可知故A错误；B．第二次进入磁场过程中，感应电动势大小根据闭合电路欧姆定律可知故B正确；C．根据焦耳定律可知故C错误；D．通过线框的电荷量两次通过磁场的相同，所以两次进入过程中通过线圈截面的电荷量相同，故D错误。故选B。5、A【解析】先用安培定则确定三根通电直导线在a点产生的磁场的方向，利用矢量的叠加分析叠加后磁场大小和方向，从而作出判断；【详解】根据安培定则知：直导线b在a点产生磁场与直导线d在a点产生磁场方向相反，大小相等，则合磁场为零；而直导线c在a点产生磁场，方向沿纸面由a向b，即为沿纸面由a向b，故A正确，BCD错误【点睛】解决本题时要知道磁感应强度既有大小，又有方向，是矢量，它的合成遵循矢量合成的平行四边形法则6、D【解析】最早根据实验提出力不是维持物体运动原因的科学家是伽利略，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、BC【解析】A．根据电场线的疏密可知图中右侧电场线比较密集，故图中右侧B点为+6q的点电荷，故A错误；B．由于N点的电场强度为零，和的两个点电荷在N点左侧产生的区域电场线方向是朝左的，因此N点的电势大于零，故B正确；C．N点的电场强度为零，N点右侧的区域电场线方向是向右的，顺着电场线方向电势降低，则知P点电势高于Q点电势，故C正确；D．P、Q两点所在的区域，沿电场线方向逐渐变密，因此P点的场强小于Q的场强，D错误。故选BC。8、CD【解析】由题图可知，粒子在磁场中运动半径为；运动轨迹所对的圆心角为，运动轨迹弧长为，粒子在磁场中运动轨迹半径为，所对的圆心角为，运动轨迹弧长为，所以两粒子运动半径之比为，故A错误；因运动时间，而，即粒子的速度之比为，故B错误；因两粒子以相同的动能入射，故，所以有：两粒子的质量之比为，故C正确；因，所以两粒子的电荷量之比为，故D正确【点睛】由题意结合几何关系可求得粒子运动的半径及时间关系，则根据时间相等、动能相等等已知信息，利用带电粒子在磁场中的运动规律可解得各物理量之间的关系；本题考查带电粒子在磁场中运动规律，要注意通过几何关系找出圆心和半径，再由洛仑兹力充当向心力可求得相应关系9、AC【解析】由闭合电路欧姆定律求得电流，再根据欧姆定律得到电容器两端电压；根据滑片移动得到电阻变化，即可由欧姆定律得到电流变化，从而得到电容器两端电压变化，进而得到电荷量及场强变化，再根据电场力变化得到合外力变化，从而得到运动方向【详解】根据闭合电路欧姆定律可得：电路中的电流，故A正确；由欧姆定律可得：电容器两端电压UC＝UR＝IR＝1.2V，故B错误；滑片向左端滑动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，总电阻增大，故总电流减小，R两端电压减小，所以，电容器两端电压减小，故带电量Q＝CU减小；电容器两端电压减小，场强减小，故电场力减小，又有重力不变，那么液滴受到的合外力方向向下，液滴向下运动，故C正确，D错误；故选AC【点睛】电容器接在电路中相当于断路，故常根据欧姆定律得到电容器两端电压，然后根据电压变化由Q=CU求解电荷量变化10、ABC【解析】设电场方向与ab边夹角为，离开电场时动能最大的粒子的射出点和c点的连线一定和电场方向平行，如图所示，在粒子从a运动到b点过程中由动能定理有：对离开电场时动能最大的粒子在电场中由动能定理有：由以上两式解得或时（即电场方向由a指向b），得时，故选ABC。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、①.12②.20【解析】[1][2]由闭合回路欧姆定律可得（R表示外电路总电阻）故当可变电阻R调到20Ω,电流表的读数为0.3A时有A当可变电阻R调到10Ω,电流表的读数为0.4A时有A联立两式可得V，Ω12、①.②.【解析】电量为q的电荷是试探电荷，在P点所受的电静电力为F，根据电场强度的定义式也可以确定P点电场强度的大小，电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关．若将点电荷q从P点取走，P点的电场强度大小不变；【详解】将电量为q的点电荷放在P点，P点的电场强度的大小为，电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关．若将点电荷q从P点取走，P点的电场强度大小不变，仍为；答案为：；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、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得根据左手定则可知安培力方向水平向右；由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ解得B＝2T；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；根据牛