湖北省武汉市钢城第四中学2027届高二物理第一学期期末质量检测模拟试题含解析

湖北省武汉市钢城第四中学2027届高二物理第一学期期末质量检测模拟试题注意事项: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，带电平行板中匀强磁场方向水平垂直纸面向里，某带电小球从光滑绝缘轨道上的a点自由滑下，经过轨道端点P进入板间后恰能沿水平作直线运动．现使小球从较低的b点开始下滑，经P点进入板间，在板间的运动过程中()A.其动能将会增大 B.其电势能将会减小C.小球受到电场力将会增大 D.小球所受的洛伦兹力将会不变2、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，下列说法中正确的是（）A.在中性面时，感应电动势最大B.穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零C.穿过线圈的磁通量为零时，磁通量的变化率也为零D.在中性面时，通过线圈的磁通量最大3、如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连．在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B.发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出．由于运动的电离气体受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势．若不计气体流动时的阻力，由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率.调节可变电阻的阻值，根据上面的公式或你所学过的物理知识，可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为()A. B.C. D.4、如图所示，两平行金属导轨CD、EF间距为L，与电动势为E，内阻为r电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ角，回路其余电阻不计。为使ab棒静止，需在空间施加的匀强磁场磁感强度的最小值及其方向分别为A.，水平向右B.，垂直于回路平面向下C.，竖直向下D.，垂直于回路平面向上5、关于磁感应强度的说法中，正确的是（）A.一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零B.一小段通电导体在磁场中某处受到的磁场力越小，说明该处的磁感应强度越小C.磁场中某点的磁感应强度方向，就是放在该点的一小段通电导体所受磁场力方向D.磁场中某点的磁感应强度的大小和方向与放在该点的通电导线所受磁场力无关6、一带正电的粒子在电场中做直线运动的v﹣t图象如图所示，t1、t2时刻分别经过M、N两点，已知运动过程中粒子仅受电场力作用，则下列判断正确的是（）A.该电场可能是由某正点电荷形成的B.M点的电势高于N点的电势C.从M点到N点的过程中，电势能逐渐增大D.带电粒子在M点所受电场力大于在N点所受电场力二、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、如图所示理想变压器原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，原线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表V的示数为220V，负载电阻R=44Ω，电流表A1的示数为0.20A．下列判断中正确的是（）A.原线圈和副线圈的匝数比为2：1B.原线圈和副线圈的匝数比为5：1C.电流表A2的示数为1.0AD.电流表A2的示数为0.4A8、如图所示，金属板带电量为＋Q，质量为m的金属小球带电量为＋q，当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为α，小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上，且距离为L。下列说法正确的是（）A.＋Q在小球处产生的场强为B.＋Q在小球处产生的场强为C.＋q在O点产生的场强为D.＋q在O点产生的场强为9、如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同带正电小球（视为点电荷），b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q（图中未画出）时速度为零．则小球aA.从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小B.从N到P的过程中，速率先增大后减小C.从N到Q的过程中，电势能一直增加D.从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量10、如图，小灯泡L1与电动机M并联，再与小灯泡L2串联接在电源上。闭合电键K，此时两盏小灯泡都刚好正常发光，且电动机正常转动。已知小灯泡L1额定电压6V、额定功率6W，小灯泡L2额定电压3V、额定功率9W，电源内阻r=1Ω，电动机内阻R=1Ω。则下列说法中正确的是A.通过电动机M的电流为3A B.电源的电动势为9VC.电动机M的输出功率为8W D.电源内阻消耗的热功率为9W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）在探究平抛运动规律时，老师和同学们选用图所示的装置进行实验．初始时，A球静止在弹性金属片的右侧，B球被夹在金属片的左侧．用小锤打击弹性金属片后，A球和B球同时开始运动．实验中，______（选填“A球”“B球”或“A、B两球”）做抛体运动．老师用该实验装置完成了一次实验，观察到两个小球同时落地，于是得出结论：平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动．小明同学认为不够严密，请你阐述小明的理由（写出一条即可）_________________________________________________12．（12分）在匀强磁场中，有一段0.05m的导线和磁场垂直．当导线通过的电流是1A时，受磁场的作用力是0.1N，那么该匀强磁场磁感应强度B=______T；当导线通过的电流是0时，那么该匀强磁场磁感应强度B=______T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）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，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】如果小球带负电，则小球在金属板间受到向下重力，向下的电场力，向下的洛伦兹力，则小球不可能受力平衡，则不可能带负电；若小球带正电，则小球受向下的重力、向上的电场力，向上的洛仑兹力，也可能平衡，故小球带正电；因小球带正电，使小球从较低的b点开始下滑，经P点进入板间，由于速度减小，则小球的洛仑兹力减小，故合力向下，则小球向下运动，合力做正功，故动能增大；电场力做负功，故电势能增加；故A正确，B错误根据F=qE，电场力不变；根据f=qvB，洛伦兹力变小，故CD错误；故选A2、D【解析】在中性面时，感应电动势为零，选项A错误；穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势最大，选项B错误；穿过线圈的磁通量为零时，磁通量的变化率最大，选项C错误；在中性面时，通过线圈的磁通量最大，选项D正确.3、B【解析】由题，运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，根据数学知识可知，当外电阻等于电源的内阻时，外电阻消耗的电功率最大，根据电阻定律求出此时的内阻，代入求出R消耗电功率的最值【详解】运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，其内阻为，根据数学知识可知，当外电阻等于电源的内阻，即时，外电阻消耗的电功率最大，此时，由题知，可得最大电功率故选B4、B【解析】对导体棒受力分析，受重力、支持力和安培力，如图所示：从图象可以看出，当安培力沿斜面向上时，安培力最小，磁感应强度最小，安培力的最小值为：FA=mgsinθ，故磁感应强度的最小值为：根据欧姆定律，有：E=I(R+r)故有：，根据左手定则，磁场方向垂直平面向下。A.，水平向右。与上述结论不符，故A错误；B.，垂直于回路平面向下。与上述结论不符，故B正确；C.，竖直向下。与上述结论不符，故C错误；D.，垂直于回路平面向上与上述结论不符，故D错误。故选：B5、D【解析】A、通电导线放在磁场中某处不受安培力的作用时，可能是由于通电导线与磁场平行，B并不为零。故A错误。B、一小段通电导体在磁场中某处受到的磁场力越小，可能是磁场与线圈接近平行；不能说明该处的磁感应强度越小；故B错误；C、通电导线在磁场中的受力方向与磁场方向相互垂直；故C错误；D、磁感应强度的定义式采用比值定义法，可知磁感应强度与该点是否放通电导线无关，由磁场本身的特性决定。故D正确。6、C【解析】AD、由速度时间图象可知：粒子在电场中做匀减速直线运动，加速度是一个定值，所以电场力不变，是匀强电场，所以不可能是由某正点电荷形成的，故A、D错误；BC、从M到N的运动过程中速度减小，根据动能定理可知电场力做负功，电势能增加，又由于是正电荷，所以电势也增加，故M点的电势低于N点的电势，故B错误，C正确故选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、BC【解析】变压器输出功率等于输入功率，则：，解得：，由于原副线圈电流与匝数成反比，所以初级线圈和次级线圈的匝数比，故BC正确，AD错误8、BC【解析】AB．对金属小球受力分析，如图所示故+Q在小球处产生的场强为A错误B正确；CD．根据点电荷的场强公式，+q在O点产生的场强为D错误C正确。故选BC。9、BC【解析】A．a球从N点静止释放后，受重力mg、b球的库仑斥力FC和槽的弹力N作用，a球在从N到Q的过程中，mg与FC的夹角θ由直角逐渐减小，不妨先假设FC的大小不变，随着θ的减小mg与FC的合力F将逐渐增大；由库仑定律和图中几何关系可知，随着θ的减小，FC逐渐增大，因此F一直增加，故选项A错误；B．从N到P的过程中，重力沿曲面切线的分量逐渐减小到零且重力沿曲面切线的分量是动力，库仑斥力沿曲面切线的分量由零逐渐增大且库仑斥力沿曲面切线的分量是阻力，则从N到P的过程中，a球速率必先增大后减小，故选项B正确；C．在a球在从N到Q的过程中，a、b两小球距离逐渐变小，电场力(库仑斥力)一直做负功，a球电势能一直增加，故选项C正确；D．在从P到Q的过程中，根据能的转化与守恒可知，其动能的减少量等于电势能增加量与重力势能增加量之和，故选项D错误10、CD【解析】A．两盏小灯泡都刚好正常发光，所以小灯泡L1中的电流为小灯泡L2中的电流为电动机中的电流为故A错误；B．由闭合电路欧姆定律得故B错误；C．电动机M的输出功率为故C正确；D．电源内阻消耗的热功率为故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.A球；②.改变小球距地面的高度和打击的力度，多次重复这个实验【解析】探究平抛运动的规律中，实验同时让A球做平抛运动，B球做自由落体运动，若两小球同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，而不能说明A球水平方向的运动性质【详解】用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，由于B球仅受重力，初速度为零，做自由落体运动．两球落到地面的时间相等，可知平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，所以A球做了抛体运动，由于误差的存在，所以应该多次测量来减小误差，即改变小球距地面的高度和打击的力度，多次重复这个实验，观看两个球是否还能同时落地【点睛】本题属于简单基础题目，实验虽然简单，但是很直观的验证了平抛运动在竖直方向上的运动规律．注意该实验不能得出平抛运动在水平方向上的运动规律12、①.2②.2【解析】根据磁感应强度的定义式，磁感应强度，这与导线的放置、长短、电流大小等因素无关，即该处的磁感应强度有磁场