福建省龙岩市长汀县长汀、连城一中等六校2027届物理高二上期末统考模拟试题含解析

福建省龙岩市长汀县长汀、连城一中等六校2027届物理高二上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、下列说法正确的是A.沿磁感线方向，磁场逐渐减弱B.放在匀强磁场中的通电导线一定受到安培力C.磁场的方向就是通电导体所受安培力的方向D.通电直导线所受安培力的方向一定垂直于磁感应强度和直导线所决定的平面2、如图，材质相同、粗细均匀的正方形导体框ABCD，垂直放置于匀强磁场中，将CD两点接到电源两端，CD段受到的安培力为F，则此时导体框受到的安培力的合力大小为A. B.C.2F D.3F3、图乙中A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近平行放置．A线圈中通有如图甲中所示的交变电流i，则A.t2时刻两线圈间吸引力最大B.tl时刻两线圈间作用力为零C.在tl到t2时间内A、B两线圈相斥D.在t2到t3时间内A、B两线圈相吸4、如图所示，理想变压器的原线圈接有电阻R1，副线圈上接有一个电阻R2，其中，R1=4R2．已知电阻R和R上的电功率相等，则理想变压器的原线圈和副线圈的匝数比n1：n2为A.1:1 B.4:1C.3:1 D.2:15、如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法不正确的是（）A.线圈先后两次转速之比为3:2B.在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量为零C.交流电a瞬时值为VD.交流电b的最大值为V6、在磁场中的某一位置放置一条直导线，导线与磁场方向垂直放置．下图中几幅图象表示的是导线受的安培力力F与通过的电流I的关系．a、b分别代表一组F、I的数据．下图中正确的是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、在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1000匝，横截面积，螺线管导线电阻，，，，在一段时间内，穿过螺线管的磁场方向如图甲所示，磁感应强度B的大小按如图乙所示的规律变化，下列说法正确的是A.闭合S，稳定后电容器上极板带正电B.闭合S，稳定后电容器上极板带负电C.螺线管中产生的感应电动势为0.8VD.断开S后，流经的电量为s8、2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射，“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”。已知月球的质量为M、半径为R，探测器的质量为m，引力常量为G，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时，探测器的（）A.线速度为 B.角速度为C.周期为 D.向心加速度为9、如图所示，物体A、B、C放在光滑水平面上用细线a、b连接，力F作用在A上，使三物体在水平面上运动，若在B上放一小物体D，D随B一起运动，且原来的拉力F保持不变，那么加上物体D后两绳中拉力的变化是（）A.Ta增大 B.Tb增大C.Ta变小 D.Tb变小10、如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，所加磁场的磁感应强度为B，粒子在D形盒的中心由静止出发，经电压为U的交变电场加速后进入磁场。设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，忽略粒子在电场中的加速时间。下列说法正确的是（）A.交变电场的周期应为TB.B越大，粒子的出射速度越小C.U越大，粒子的出射速度越大D.R越大，粒子的出射速度越大三、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）有一电压表V1，其量程为3V，内阻约为3000，要准确地测量该电压表的内阻，提供的实验器材有：电源E：电动势约为15V，内阻可忽略不计；电流表A1：量程为0~100mA，内阻；电压表V2：量程为0~2V，内阻；定值电阻R1：阻值20；定值电阻R2：阻值3；滑动变阻器R0：最大阻值10，额定电流1A；开关S，导线若干。（1）实验中应选用的电表是__________；定值电阻应选用__________。（2）设计一个测量电压表V1内阻的实验电路，在答题卡虚线框内画出原理图。（）（3）实验需要测量的量是__________。（4）电压表V1内阻的计算表达式为__________。12．（12分）某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值(1)现有电源(4V，内阻可不计)、滑动变阻器(0～50Ω，额定电流2A)、开关和导线若干，以及下列电表：A．电流表(0～3A，内阻约0.025Ω)B．电流表(0～0.6A，内阻约0.125Ω)C．电压表(0～3V，内阻约3kΩ)D．电压表(0～15V，内阻约15kΩ)为减小测量误差，在实验中，电流表应选用______，电压表应选用______(选填器材前的字母)(2)接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U．某次电表示数如图所示，可得该电阻的测量值Rx＝______Ω．(保留2位有效数字)(3)若在本次实验中选用甲电路，产生误差的主要原因是________；若在本次实验中选用乙电路，产生误差的主要原因是______．(选填选项前的字母)A．电流表测量值小于流经Rx的电流值B．电流表测量值大于流经Rx的电流值C．电压表测量值小于Rx两端的电压值D．电压表测量值大于Rx两端的电压值四、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、D【解析】磁感线越密集，则磁场越强，则沿磁感线方向，磁场不一定逐渐减弱，选项A错误；如果通电导线平行磁场放置，则导线不受磁场力，选项B错误；通电直导线所受安培力的方向一定垂直于磁感应强度和直导线所决定的平面，选项C错误，D正确；故选D.2、B【解析】均匀的电阻丝组成的正方形导体框，电阻丝CBAD阻值是电阻丝CD阻值的3倍，电阻丝CD与电阻丝CBAD并联，所以电阻丝CBAD中电流是电阻丝CD中电流的；电阻丝CBAD在磁场中的有效长度与电阻丝CD的长度相等，则电阻丝CBAD所受安培力是电阻丝CD所受安培力的，即电阻丝CBAD所受安培力为F；电阻丝CD与电阻丝CBAD所受安培力的方向相同，所以三根电阻丝受到的安培力的合力：。A.。与上述结论不符，故A错误；B.。与上述结论相符，故B正确；C.2F。与上述结论不符，故C错误；D.3F。与上述结论不符，故D错误。故选：B。3、B【解析】A．在t2时刻，线圈A中的电流最小，而磁通量的变化率是最大的，所以线圈B感应电流也是最大，但A、B间的相互作用力最小，故A错误；B．由题意可知，在t1时刻，线圈A中的电流最大，而磁通量的变化率是最小的，所以线圈B感应电流也是最小，因此两线圈间作用力为零，故B正确；C．在t1到t2时间内，若设逆时针（从左向右看）方向为正，则线圈A电流方向逆时针且大小减小，所以根据右手螺旋定则可判定穿过线圈B方向向右的磁通量大小减小，由楞次定律可知，线圈B的电流方向逆时针方向，因此A、B中电流方向相同，出现相互吸引现象，故C错误；D．在t2到t3时间内，若设逆时针方向（从左向右看）为正，则线圈A电流方向顺时针且大小增大，所以根据右手螺旋定则可判定穿过线圈B方向向左的磁通量大小增大，由楞次定律可知，线圈B的电流方向逆时针方向，因此A、B中电流方向相反，A、B出现互相排斥，故D错误；故选B。4、D【解析】由电路可知，电阻R1两端的电压等于原线圈两端的电压U1，电阻R2两端的电压等于副线圈两端的电压U2，根据电阻R1和R2上的电功率相等：，所以,D正确．故选D5、B【解析】A、由图读出两电流周期之比为Ta：Tb=0.4s:0.6s=2:3，而，故线圈先后两次转速之比为3:2；故A正确.B、t=0时刻U=0，根据法拉第定律，磁通量变化率为零，而磁通量最大；故B错误.C、正弦式电流a的瞬时值为;故C正确.D、根据电动势最大值公式，得到两电动势最大值之比为Ema：Emb=Tb:Ta=3:2，Ema=10V，则得到正弦式电流b的最大值为;故D正确.本题选不正确的故选B.6、C【解析】在匀强磁场中，当电流方向与磁场垂直时所受安培力为：由于磁场强度和导线长度不变，因此与的关系图象为过原点的直线；A．与分析不符，故A错误；B．与分析不符，故B错误；C．与分析相符，故C正确；D．与分析不符，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、BCD【解析】由图乙可知，磁场增强，则螺线管的磁通量增强，则根据楞次定律可知，感应电流的方向，从而确定电容器极板带电情况；根据法拉第地磁感应定律求出螺线管中产生的感应电动势；电容器与并联，两端电压等于两端的电压，根据求出电容器的电量；【详解】AB．据楞次定律，当穿过螺线管的磁通量增加时，螺线管下部可以看成电源的正极，则电容器下极板带正电，上极板带负电，故A错误，B正确；C．由法拉第电磁感应定律可得，螺线管内产生的电动势为：，故C正确；D．电键断开后流经电阻的电荷量为：，故D正确【点睛】本题是电磁感应与电路的综合，知道产生感应电动势的那部分相当于电源，运用闭合电路欧姆定律进行求解8、BC【解析】A．根据万有引力提供向心力有得探测器环绕月球的线速度故A错误；B．根据万有引力提供向心力有得探测器环绕月球的角速度故B正确；C．根据万有引力提供向心力有得，探测器环绕月球的周期故C正确；D．根据万有引力提供向心力有得探测器环绕月球的向心加速度故D错误。故选BC。9、AD【解析】要比较绳子拉力如何变化，必需求出绳子拉力的具体的值：在放置D之前，以整体为研究对象求出整体的加速度，进而求出两段绳子各自的拉力；在放置D之后以整体为研究对象求出整体的加速度，进而求出两段绳子各自的拉力。【详解】在放置D之前，以整体为研究对象有F=(mA+mB+mC)a1以C为研究对象有Fb1=mCa1故有Fb1=mC以BC作为研究对象有Fa1=(mB+mC)a1=(mB+mC)在放置D之后，以整体为研究对象有F=(mA+mB+mC+mD)a2得a2=以C为研究对象有Fb2=mCa2=mC以B、C和D作为研究对象有Fa2=(mB+mC+mD)a2=(mB+mC+mD)显然Fa2>Fa1，Fb2<Fb1故选AD。【点睛】先用整体法求出整体的加速度，在用隔离法求出绳子的拉力，这是解决连接体的基本思路。10、AD【解析】A．要使粒子能够在回旋加速器持续的加速，交变电场的周期应和粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相同，A正确；BCD．粒子最终从D形盒中飞出，洛伦兹力提供向心力：粒子出射速度的最大值：可知粒子出射速度与加速电压无关，越大，粒子出射速度越大，越大，粒子出射速度越大，BC错误，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.V2②.R1③.④.V1的示数U1，V2的示数U2⑤.【解析】（1）[1]由于待测电压表的电压量程为3V，最大电流为远小于电流表的量程100mA，而电压表V2的量程与其电压量程接近，所以电表应选电压表V2；[2]为保护电源，定值电阻应选阻值大的R1。（2）[3]由于滑动变阻器的总电阻远小于待测电压表内阻，所以变阻器应采用分压式接法；由于待测电压表的额定电流为，电压表V2的额定电流为所以应将两电压表串联使用，电路图如图所示（3）[4]根据欧姆定律和串并联规律有解得所以应测量的物理量是电压表V1的示数U1和电压表V2的示数U2；（4）[5]根据上面的分析可知，待测电压表内阻表达式为12、①.B,②.C③.5.2④.B⑤.D【解析】解：（1）因电源的电压为4V，因此电压表选择3V量程；由于阻值约为5Ω的电阻Rx的，根据欧姆定律可知，电流的最大值为0.8A，从精确角来说，所以电流表选择0.6A的量程。（2）电压表的读数为U=2.60V；电流表的读数为I=0.50A；电阻阻值：（3）甲图采用的是电流表外接法，实际上电压表并不是理想电表，所以电压表也有电流通过，电流表测量的电流是流经Rx和电压表的电流之和，所以产生误差的主要原因是电流表测量值大于流经Rx的电流值，导致测量的电阻Rx比实际偏小，选B；乙图采用是电流表内接法，实际上电流表并不是理想电表，所以电流表两端也有电