吉林省榆树市第一高级中学2027届物理高二上期末综合测试试题含解析

吉林省榆树市第一高级中学2027届物理高二上期末综合测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、物体同时受到同一平面内三个共点力的作用，下列几组力的合力不可能为零的（）A.5N，7N，8N B.5N，2N，3NC.1N，5N，10N D.10N，10N，10N2、如图所示，当导线ab在外力作用下沿导轨向右运动时，流过R的电流方向是（）A.由d→e B.由e→dC.无感应电流 D.无法确定3、如图，在水平地面上固定一倾角为光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态（若规定弹簧自然长度时弹性势能为零，弹簧的弹性势能Ep=k△x2，其中k为弹簧劲度系数，△x为弹簧的形变量）一质量为m、带电量为q（q＞0）的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触后粘在一起不分离且无机械能损失，物体刚好能返回到s0段中点，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g。则下列说法不正确的是（）A.滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间为t=B.弹簧的劲度系数为k=C.滑块运动过程中的最大动能等于Ekm=（mgsinθ+qE）s0D.运动过程中物体和弹簧组成的系统机械能和电势能总和始终不变4、有两个相同的电阻R，串联起来接在电动势为E的电源上，电路中的电流强度为I；将它们并联起来接在同一电源上，此时流过电源的电流强度为，则电源的内阻为()A.R B.C.4R D.5、如图所示，环形通电导线内外各有小磁针A、B，则磁针静止时A.A、B的N极均垂直纸面向里B.A、B的N极均垂直纸面向外C.A的N极向里，B的N极向外D.A的N极向外，B的N极向里6、如图所示，一带负电的滑块从绝缘粗糙斜面的顶端滑至底端时的速度为v，若加一个垂直纸面向外的匀强磁场，并保证滑块能滑至底端，则它滑至底端时的速度A.变大 B.变小C.不变 D.条件不足，无法判断二、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、均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，边长L=20cm，每边的电阻R=0.50Ω，将其置于磁感应强度B=0.10T的有界水平匀强磁场上方h=5.0m处，如图所示，线框由静止自由下落，线框平面始终与磁场方向垂直，且ab边始终与磁场的水平边界平行。取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，当ab边刚进入磁场时，下列说法正确的是（）A.感应电动势大小为2VB.通过ab边的电流方向由b→a，大小为0.1AC.ab边受到的安培力方向向上、大小为0.2ND.线框ab两点间的电压是0.15V8、用如图所示电路测量待测电阻Rx的阻值，下列说法正确的是（）A.由于电压表的分流作用，使电阻的测量值小于真实值B.由于电流表的分压作用，使电阻的测量值大于真实值C.电压表的内电阻越大，测量越精确D.电流表的内电阻越小，测量越精确9、单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量φ随时间t的变化图象如图所示，则A.在t=0时，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大B.在0〜2×10-2s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零C.在t=2×10-2s时，线圈中磁通量最大，感应电动势最小D.在t=1×10-2s时，线圈中磁通量最小，感应电动势最大10、如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强电场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动估计如图所示，若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法中正确的是（）A.a粒子动能最大B.c粒子速率最大C.c粒子在磁场中运动的时间最长D.它们做圆周运动的周期Ta=Tb=Tc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）某同学现有以下器材，他希望利用它们来测量某电池的电动势和内阻A．被测电池（电动势在10V～15V之间，内阻未知）B．电阻箱（0～20Ω）C．滑动变阻器（最大阻值20Ω）D．定值电阻R0（阻值5Ω）E．电流表A1（量程3A，内阻忽略不计）F．电流表A2（量程0.6A，内阻忽略不计）G．电键H．导线若干实验中用到了包括电池和定值电阻R0在内的六种实验器材，并利用实验数据做出了通过电源的电流I的倒数和外电路电阻R（R0除外）的关系图线，即图线，如图所示．则根据上述条件分析该同学在实验过程中：①实验时电阻箱和滑动变阻器二者中应选择___________________；②在虚线框内画出实验原理图（请在图中表明所选器材的符号）______；③根据图线求出电池的电动势为________V，内阻为________Ω12．（12分）为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻，某同学设计了如图甲所示的实验电路，其中R为电阻箱，R0=5Ω为保护电阻(1)断开开关S，调整电阻箱的阻值，再闭合开关S，读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值．多次重复上述操作，可得到多组电压值U及电阻值R，并以为纵坐标，以为横坐标，画出的关系图线（该图线为一直线），如图乙所示．由图线可求得电池组的电动势E=_____V，内阻r=_____Ω．（保留两位有效数字）(2)引起该实验系统误差的主要原因是___________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】三个共点力，当其中一个力的大小大于等于另外两个力之差的绝对值，小于等于另外两个力之和时，三个力的合力可能为零，由此可知选项中只有C选项的三个力的合力不可能为零。故选C。2、A【解析】由右手定则可知，ab向右运动时产生的感应电流由b→a，故流过R的电流方向是由d→e，A正确。故选A。3、C【解析】A.滑块从静止释放到与弹簧刚接触过程中做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a，由牛顿第二定律得：由位移公式得：联立可得：故A正确；B.滑块从释放到返回到s0段中点的过程，由功能关系得：解得：故B正确；C.滑块速度最大时受力平衡，设此时弹簧压缩量为x0，则有解得：从静止释放到速度达到最大的过程中，由动能定理得：弹簧弹力做功：则最大动能：故C错误；D.物体运动过程中只有重力和电场力做功，故只有重力势能、电势能和和弹性势能动能参与转化，滑块机械能和电势能的总和始终不变，故D正确。本题选择不正确的，故选C。4、C【解析】两电阻串联时，总电阻R1=2R；由闭合电路欧姆定律可知：E=I（2R+r）；两电阻并联时，外部总电阻R2=R/2；由闭合电路欧姆定律可知：E=I(r+R)；联立解得：r=4R；故选C5、D【解析】由于环形电流的方向是顺时针的，由安培定则知道环心处的磁感应强度方向是垂直纸面向里的，而环外的磁场方向可以看成直线电流周围的磁场来确定方向，是向外的，因此，小磁针B的N极向里，A的N极向外A、A项与上述分析结论不相符，故A错误；B、B项与上述分析结论不相符，故B错误；C、C项与上述分析结论不相符，故C错误；D、D项与上述分析结论相符，故D正确6、B【解析】未加磁场时，根据动能定理，有：，加磁场后，多了洛伦兹力，洛伦兹力不做功。根据左手定则，带负电的物块受到的洛伦兹力的方向向下，所以物体对斜面的压力增大，所以摩擦力变大，摩擦力做的功变大，根据动能定理有：，，所以，故B正确，A、C、D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、BD【解析】A．根据机械能守恒定律知，线框ab刚进磁场时的速度为解得感应电动势故A错误；B．由右手定则可知，通过ab边的电流方向由b→a，感应电流故B正确；C．由左手定则可知，ab边受到的安培力方向向上，大小为故C错误；D．由闭合电路欧姆定律可知，线框ab两点间的电压故D正确。故选BD。8、AC【解析】AB．由于电压表的分流作用，使得电流的测量值偏大，根据可知，电阻的测量值小于真实值，选项A正确，B错误；CD．电压表的内电阻越大，分流作用越小，电流表的示数越接近于电阻上电流的真实值，则测量越精确，选项C正确，D错误。故选AC。9、CD【解析】A．t=0时刻，线圈中磁通量最大，线圈与磁场垂直，磁通量的变化率最小，感应电动势最小，故A错误。

B．在0～2×10-2s时间内，磁通量的变化量不为零，则线圈中感应电动势的平均值不为零，故B错误。

C．在t=2×10-2s时刻，线圈中磁通量最大，线圈与磁场垂直，磁通量的变化率最小，感应电动势最小，故C正确。

D．在t=1×10-2s时，线圈中磁通量为零，最小，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，故D正确。故选CD。10、BD【解析】三个质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率垂直进入匀强磁场中，则运动半径的不同，导致运动轨迹也不同．运动轨迹对应的半径越大，粒子的速率也越大．而运动周期它们均一样，运动时间由圆弧对应的圆心角决定【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，粒子的动能：，则可知三个带电粒子的质量、电荷量相同，在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，则由图知，a粒子速率最小，动能最小，c粒子速率最大．c粒子动能最大，故A错误，B正确；由于粒子运动的周期，粒子在磁场中运动的时间：，可知，三粒子运动的周期相同，a在磁场中运动的偏转角最大，运动的时间最长，故C错误，D正确．所以BD正确，AC错误【点睛】带电粒子在磁场、质量及电量相同情况下，运动的半径与速率成正比，从而根据运动圆弧来确定速率的大小；运动的周期均相同的情况下，可根据圆弧的对应圆心角来确定运动的时间的长短三、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.电阻箱②.③.12④.1【解析】①根据实验器材选择测量电源电动势与内阻实验所需实验器材；②根据所选实验器材作出实验电路图；③根据实验电路，由欧姆定律求出图象的函数表达式，然后根据图象与函数表达式求出电源电动势与内阻；【详解】①测电源电动势与内阻，由题意可知，实验中有两个未知内阻的电流表、一个电阻箱、一个滑动变阻器与一个定值电阻，没有电压表，两电流表内阻未知，不能用电流表与定值电阻组成电压表测电压，因此不能用伏安法测电源电动势与内阻，应该用安阻法测电源电动势与内阻，需要的实验器材是：电阻箱②电源电动势约为10V-15V，为了保护电路安全、进行多次实验测出多组实验数据，电流表应选A1，安阻法测电源电动势与内阻的实验电路如图所示：③由实验电路可知，在闭合电路中，电源电动势：E=I（r+R0+R），则，由图所示图象可知，图象的截距，图象的斜率，则电源电动势E==12V，电源内阻：r=bE-R0=0.5×12-5=1Ω【点睛】本题考查了测电源电动势与内阻实验，要掌握测电源电动势与内阻实验的常用实验方案：伏安法、安阻法、伏阻法，要掌握各种实验方案的实验原理、实验器材、实验电路、实验步骤与实验数据的处理方法12、①.2.9②.1.1③.电压表分流，（导致通过电源的电流的测量值偏小）【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律进行数学变形，得,根据数学知识得知关系图线的纵截距，斜率;由图得到b=0.35，则电动势，内阻r=kE-R0=2.1×2.9-5≈1.2Ω(2)由图甲所示电路图可知，电压表与电阻箱并联，由于电压表的分流作用，流过保护电阻与电源的电流大于流过电阻箱的电流，这是造成实