福建省福州市长乐高中、城关中学、文笔中学2027届物理高二上期末统考试题含解析

福建省福州市长乐高中、城关中学、文笔中学2027年物理高二上期末统考试题注意事项: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、利用图示装置“探究决定电容大小的因素”。实验中静电计的指针已有一个偏角，则在此情境下（）A.仅增大两板间的距离，指针偏角将增大B.仅增大两板间的距离，指针偏角将减小C.仅减小两板间的正对面积，指针偏角将减小D.仅将一块有机玻璃插到两板间，指针偏角将不变2、关于导体的电阻和电阻率，下列说法中正确的是（）A.由可知，导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比B.由可知，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比C.由可知，导体的电阻率与导体的横截面积成正比，与导体的长度成反比D.导体电阻率由材料的种类决定，与温度无关3、下列有关磁场的说法中正确的是（）A.某处磁感应强度的大小跟放在该处的通电导线受力的大小、电流大小和导线长短有关B.磁场中某处磁感应强度的方向就是位于该处的通电导线所受安培力的方向C.磁感线切线方向表示磁场方向，其疏密表示磁感应强度的大小D.一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零4、下列叙述正确的是（）A.放在匀强磁场中的通电导线受到恒定不变的磁场力B.沿磁感线方向，磁场逐渐减弱C.磁场的方向就是通电导体所受磁场力的方向D.安培力的方向一定垂直磁感应强度和直导线所决定的平面5、下列关于物理学史与物理学研究方法的叙述中正确的是()A.奧斯特首先发现了电磁感应现象B.库仑最早用扭秤实验测量出电子电荷量的精确值C.法拉第最早提出了“电场”的概念D.卢瑟福通过对阴极射线的研究提出原子具有核式结构6、如图所示的电路中，当变阻器R3的滑片向上移动时（）A电压表示数变小，电流表示数变大B.电压表示数变大，电流表示数变小C.电压表示数变大，电流表示数变大D.电压表示数变小，电流表示数变小二、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、回旋加速器是获得高能带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连的两个D形盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，关于回旋加速器的下列说法正确的是（）A.用同一回旋加速器分别加速比荷不同的带电粒子，需要调节交变电场的频率B.磁场对带电粒子的洛仑兹力对粒子不做功，因此带电粒子从D形盒射出时的动能与磁场的强弱无关C.带电粒子做一次圆周运动，要被加速两次，因此交变电场的周期应为圆周运动周期的二倍D.狭缝间的电场对粒子起加速作用，但带电粒子从D形盒射出时的动能与加速电压的大小无关8、如图所示,虚线圆是某静电场中的等势面,它们的电势分别为、、,一带正电的粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示,由图可知()A.粒子从K到L的过程中,电场力做负功,电势能增加B.粒子从M到N的过程中,电场力做负功,电势能增加C.粒子从K到L的过程中,电势能增加,动能减少D.粒子从M到N的过程中,动能减少,电势能增加9、磁感应强度B在国际单位制中单位是特斯拉（符号：T），下列单位中与磁感应强度单位一致的是()A. B.C. D.10、如图所示，一小型直流电动机M的线圈绕阻，定值电阻R0=1.5Ω，电源的电动势，内阻，理想电流表的示数为，下列说法中正确的是（）A.电动机的发热功率为B.电动机消耗的电功率为C.电动机两端的电压为D.每分钟内电动机输出的机械能为三、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）测定电源的电动势和内电阻的实验电路如图:请回答下列问题:(1)在闭合开关之前,为防止电表过载,滑动变阻器的滑动头P应放在___处.(2)现备有以下器材:A.干电池1节B.滑动变阻器(0～50Ω)C.滑动变阻器(0～1750Ω)D.电压表(0～3V)E.电压表(0～15V)F.电流表(0～0.6A)G.电流表(0～3A)其中滑动变阻器应选____,电压表应选____,电流表应选__填字母代号)(3)实验测得9组数据,已标在图(乙)的坐标中,请在图中连线,从图中可得电池内阻r=____Ω，E=______v(结果保留三位有效数字).12．（12分）为了测量一节干电池的电动势和内电阻，实验室准备了下列器材供选用：A.待测干电池一节B.直流电流表（量程0~0.6~3A，0.6A挡内阻为0.1Ω，3A挡内阻为0.02Ω）C.直流电压表（量程0~3~15V，3V挡内阻为5kΩ，15V挡内阻为25kΩ）D.滑动变阻器（阻值范围为0~15Ω，允许最大电流为1A）E.滑动变阻器（阻值范围为0~1000Ω，允许最大电流为0.2A）F.开关G.导线若干（1）将如图所示中的器材，进行实物连线_______；（2）为尽可能减少实验的误差，其中滑动变阻器选______（填代号）；（3）根据实验记录，画出的U—I图线如图所示，从中可求出待测干电池的电动势为E=_____V，内电阻为r=______Ω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】AB．增大板间距，据电容的决定式：可知电容变小，电容器电荷量不变，结合电容定义式：可知两极板间的电势差变大，静电计指针张角变大，A正确，B错误；C．极板正对面积变小，根据电容的决定式：可知电容变小，电容器电荷量不变，结合电容定义式：可知两极板间的电势差变大，静电计指针张角变大，C错误；D．极板间插入有机玻璃则变大，根据电容的决定式：可知电容变大，电容器电荷量不变，结合电容定义式：可知两极板间的电势差变小，静电计指针张角变小，D错误。故选A。2、B【解析】电阻是导体本身的性质，其大小与电压和电流无关，故A错误；根据电阻定律可知，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，故B正确；导体的电阻率由导体的材料及温度决定；导体的横截面积及导体的长度无关，故CD错误．所以B正确，ACD错误．3、C【解析】磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，通过电流元垂直放置于磁场中所受磁场力与电流元的比值来定义磁感应强度．比值与磁场力及电流元均无关．电流元所受磁场力是由左手定则来确定【详解】磁感应强度的大小跟垂直放在磁场中的通电导线受力的大小没有关系，与通电导线电流大小也没有关系，它由磁场的性质决定,故A、D都错误；垂直与磁场方向放置的通电导线的受力方向与磁感应强度的方向垂直，故B错误；磁感线切线方向表示磁场方向，其疏密表示磁感应强度的大小，C正确【点睛】磁感应强度是通过比值定义得来，例如电场强度也是这种定义，电场强度与电场力及电荷量均没有关系．再如密度也是，密度与物体的质量及体积均无关．同时电流元放入磁场中不一定有磁场力，还受放置的角度有关4、D【解析】放在匀强磁场中的通电导线受到的安培力，只有当B、I、L与θ都是恒定时，导线所受的安培力才是恒定的，故A错误；磁感线的疏密表示磁场的强弱，与磁感线的方向无关，故B错误；根据左手定则，磁场的方向与通电导体所受磁场力的方向垂直；磁场的方向就是小磁针的N极在磁场中所受磁场力的方向，故C错误；根据左手定则，安培力的方向一定垂直磁感应强度和直导线所决定的平面，故D正确．所以D正确，ABC错误5、C【解析】法拉第首先发现了电磁感应现象，选项A错误；库仑最早用扭秤实验测量出静电引力常数，密立根通过油滴实验第一次测得了电子电荷量的精确值，选项B错误；法拉第最早提出了“电场”的概念，选项C正确；卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究提出原子具有核式结构，选项D错误；故选C.6、B【解析】当变阻器R3的滑片向上移动时，R3接入电路的阻值增加，整个电路总电阻增加，总电流强度减小，内电压降低，路端电压升高，电压表示数增加；流过R1的电流减小，加在R1两端的电压降低，因此加在R2两端的电压升高，流过R2的电流增大，由于总电流减小，因此流过电流表的电流减小，故B正确，ACD错误。故选B。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、AD【解析】带电粒子在回旋加速器中，靠电场加速，磁场偏转，通过带电粒子在磁场中运动半径公式得出带电粒子射出时的速度，看与什么因素有关.【详解】B、D、带电粒子经过电场加速，磁场圆周，最后从磁场圆周离开，根据，解得，带电粒子射出时的动能,与加速的电压无关，与磁感应强度的大小有关；故B错误，D正确.A、C、交变电场的周期与带电粒子运动的周期相等，带电粒子在匀强磁场中运动的周期，与粒子的速度无关，所以加速后交变电场的周期不需改变，不同的带电粒子，在磁场中运动的周期不等，所以加速不同的带电粒子，一般要调节交变电场的频率；故A正确，C错误.故选AD.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器运用电场加速，磁场偏转来加速带电粒子，但要注意粒子射出的动能与加速电压无关，与磁感应强度的大小有关.8、AC【解析】AC．根据等势面的特点可知中心处为一点电荷，粒子带正电，根据轨迹可知中心处点电荷带正电，粒子从K到L过程中，粒子受到的电场力向外，电场力做负功，电势能增加，动能减小，AC正确；BD．从M到N的过程中，粒子受到的电场力做正功，电势能减小，动能增加，BD错误。故选AC。9、AD【解析】根据磁感应强度的定义式得，由，则单位可以为，由公式安培力的单位是N，而电流的单位是A，1A=1，长度的单位为m，则单位的换算可得由公式得又联立解得故选AD。10、ABD【解析】在计算电功率的公式中，总功率用P=IU来计算，发热的功率用P=I2R来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的【详解】A．电动机的发热功率为，选项A正确；BC．电动机两端电压：UM=E-I(R0+r)=6V，则电动机消耗的电功率为P=IUM=12W，选项B正确，C错误；D．每分钟内电动机输出的机械能为E机=（P-P热）t=(12-4)×60J=480J，选项D正确；故选ABD.【点睛】对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的三、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.（1）a②.（2）B③.D④.F⑤.（3）1.14⑥.1.50【解析】（1）保护电路安全，闭合开关前，滑片应置于a端（2）为方便实验操作，滑动变阻器应选B，由图示图象可知，电压最大测量值约为1.5V，电压表应选D，电流最大测量值约为0.6A，电流表应选F（3）连线如图；由图示电源U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值为1.50，则电源电动势E=1.50V，电源内阻：12、①.②.D③.1.5④.0.9【解析】（1）[1]因为电流表内阻已知，故测定电源电动势和内电阻的电路图如图所示，对照电路图连线如下（2）[2]滑动变阻器E电阻值较大，操作不方便，同时额定电流太小，故滑动变阻器应选D；（3）[3][4]把电源与电流表看成一个等效电源，则图像的纵轴截距表示电源的电动势，故有