陕西旬阳中学2027届物理高二上期末统考试题含解析

陕西旬阳中学2027年物理高二上期末统考试题注意事项：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、两个完全相同的金属球A和B带电荷量之比为1∶7，相距为r，两者接触一下放回原来的位置，则后来两小球之间的库仑力大小与原来之比是（）A.3∶7 B.4∶7C.9∶7 D.16∶72、如图，沿东西方向站立的两同学（左西右东)做“摇绳发电”实验：把一条长导线的两端连在一个灵敏电流计（零刻度在表盘中央）的两个接线柱上，形成闭合回路，然后迅速摇动MN这段“绳”．假设图M中情景发生在赤道，则下列说法正确的是A.当“绳”摇到最高点时，“绳”中电流最大B.当“绳”摇到最低点时，“绳”受到的安培力最大C.当“绳”向下运动时，N点电势比M点电势高D.摇“绳”过程中，灵敏电流计指针的偏转方向不变3、A、B两个点电荷在真空中产生电场，电场线（方向未标出）分布如图所示．图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称．则下列说法正确的是A.这两个点电荷是等量异种电荷B.这两个点电荷是等量同种电荷C.C,D两点的电场强度大小相同D.C点电势比D点电势大4、如图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，半径为R．电荷量分别为＋Q、－Q的两点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称，＋Q与O点的连线和OC间的夹角为60°．下列说法正确的是（）A.O点的场强大小为，方向由O指向DB.O点的场强大小为，方向由O指向DC.A、C两点的电势关系是φA<φCD.电荷量为q的正电荷在A点的电势能大于在C点的电势能5、如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘块，甲、乙叠放在一起置于光滑的水平地面上，空间存在着水平方向的匀强磁场，在水平恒力F的作用下，甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动，在加速运动阶段()A.甲、乙两物块间的摩擦力不断增大B.甲、乙两物块间的摩擦力不断减小C.甲、乙向左运动的加速度不变D.乙物体对地面的压力不变6、真空中有甲乙两个点电荷，相距r时的静电力为若保持两者间距不变，使甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的倍，则它们之间的静电力变为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、如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直，不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向源源不断地射入电场，粒子射入电场时的初动能均为Ek0，已知t＝0时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场．则A.所有粒子都不会打到两极板上B.所有粒子最终都垂直电场方向射出电场C.运动过程中所有粒子的最大动能不可能超过2Ek0D.只有t＝(n＝0,1,2…)时刻射入电场的粒子才能垂直电场方向射出电场8、如图所示，虚线MN右侧存在匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外，电场方向竖直向上，电场方向竖直向上，矩形区域ABCD的AD边与MN重合，AB边长为，AD边长为．一质量为m、电荷量为q的正电微粒垂直于MN射入复合场区域后做匀速圆周运动，到达C点时，电场方向立刻旋转90°，同时电场强度大小也发生变化（不考虑电场变化时产生的影响），带电微粒沿着对角线CA方向从A点离开．重力加速度为g，下面说法正确的是（）A.电场方向旋转90°之后，电场方向水平向左B.电场改变之后的场强大小变为原来的2倍C.微粒进入MN右侧区域时的初速度为D.微粒在矩形ABCD区域内做匀速直线运动9、宇宙中两颗相距很近的恒星常常组成一个双星系统，它们以相互间的万有引力彼此提供向心力，而使它们绕着某一共同的圆心做匀速圆周运动，若已知它们的运转周期为，两星到某一共同圆心的距离分别为和，那么，这双星系统中两颗恒星的质量关系正确的是()A.这两颗恒星的质量必定相等B.这两颗恒星的质量之和为C.这两颗恒星的质量之比为D.其中必有一颗恒星的质量为10、如图所示，两根长直导线m、n竖直插在光滑绝缘水平桌面上的小孔P、Q中，O为P、Q连线的中点，连线上a、b两点关于O点对称，导线中通有大小、方向均相同的电流I．下列说法正确的是（）A.O点的磁感应强度为零 B.a、b两点磁感应强度大小C.a、b两点的磁感应强度大小相等 D.导线n所受安培力方向沿PQ连线向右三、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）某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻.（1）首先用多用表的欧姆档粗测圆柱体的电阻Rx，大概几欧姆，以下给出的是可能的操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆档调零旋钮，把你认为必要的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上___________A．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，断开两表笔B．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔C．旋转S使其尖端对准欧姆档×1D．旋转S使其尖端对准欧姆档×100E．旋转S使其尖端对准交流off档，并拔出两表笔根据右图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为_________Ω（2）分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图（a）和图（b）所示，长度为____cm，直径为____mm.次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.06001600.2200.3400.4600.520（3）用伏安法测金属丝的电阻Rx．实验所用器材为：电池组(电动势为3V，内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0～20Ω，额定电流2A)、开关、导线若干．某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：由以上数据可知，他们测量Rx是采用下图中的_______图（3）下图是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端．请根据图（2）所选的电路图，补充完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏________12．（12分）欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：A．电池组（3V，内阻1Ω）B．电流表（0～3A，内阻约0.2Ω）C．电流表（0～0.6A，内阻约为0.2Ω）D．电压表（0～3V，内阻约为3kΩ）E．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）F．滑动变阻器（0～2000Ω，额定电流0.3A）G．开关、导线(1)上述器材中电流表应选用的是_______；滑动变阻器应选用的是_________；（填写各器材的字母代号）；(2)在方框内画出实验电路图__________________；(3)一组实验中电流表和电压表的示数如图所示，图示中I=______A，U=______V。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、CD【解析】若两小球电性相同，两个完全相同的金属小球，将它们相互接触再分开，带电量先中和后平分，设金属球A和B带电量为Q，7Q，所以A、B所带的电荷相等都为4Q，根据库仑定律得所以若两小球电性相反，两个完全相同的金属小球，将它们相互接触再分开，带电量先中和后平分，设金属球A和B带电量为Q，7Q，所以A、B所带的电荷相等都为3Q，根据库仑定律得所以故选CD。2、C【解析】A．当“绳”摇到最高点时，绳转动速度与地磁场方向平行，不切割磁感线，感应电流最小，故A错误；B．当“绳”摇到最低点时，绳转动的速度与地磁场方向平行，不切割磁感线，感应电流最小，绳受到的安培力也最小，故B错误；C．当“绳”向下运动时，地磁场向北，根据右手定则判断可知，“绳”中N点电势比M点电势高．故C正确；D．在摇“绳”过程中，当“绳”向下运动和向上运动时，“绳”切割磁感线的方向变化，则感应电流的方向变化，即灵敏电流计指针的偏转方向改变，选项D错误3、A【解析】AB．根据电场线的特点：电场线从正电荷出发到负电荷终止，可知A、B是一定两个等量异种电荷，故A错误，B正确；C．在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大，也可以从电场线的疏密判断，所以C点的电场强度比D点的电场强度大，故C错误；D．根据平行四边形定则，对中垂线上的场强进行合成，知中垂线上每点的电场方向都水平向右，中垂线和电场线垂直，所以中垂线为等势线，所以C点的电势等于D点的电势，故D错误故选A4、B【解析】AB．O点的场强大小方向由O指向D，故A错误，B正确；C．等量异种电荷中垂线为等势线，因此A、C两点的电势相等，故C错误；D．A点与C点的电势相等，其电势差为零，则电荷q从A点运动到C点，电场力做功为零，A点的电势能等于在C点的电势能，故D错误故选B.5、C【解析】甲带正电，在向左运动的过程中，要受到洛伦兹力的作用，根据左手定则可以判断洛伦兹力的方向．根据竖直方向受力平衡，可知甲对乙的压力的变化；根据牛顿第二定律，F=ma，可以判断整体的加速度的变化，和摩擦力的变化【详解】ABC.甲、乙两物块间没有相对的滑动，是静摩擦力，由于乙与地面之间的没有摩擦力，根据牛顿第二定律，F=ma，整体的加速度不变，所以对于甲，静摩擦力作为合力产生加速度，由于整体的加速度不变，所以甲、乙两物块间的摩擦力不变，所以A错误，B错误，C正确；D.甲带正电，在向左运动的过程中，受到的洛伦兹力的方向向下，所以甲对乙的压力变大，故D错误；故选C.6、A【解析】由库仑定律可得变化后的静电力【详解】设甲的电荷量为Q，乙的电荷量为q．变化前静电力为：，变化后静电力为：，故选A.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、ABC【解析】粒子在平行极板方向不受电场力，做匀速直线运动；t=0时刻射入电场的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场，沿上板右边缘垂直电场方向射出电场，竖直方向分速度变化量为零，根据动量定理，竖直方向电场力的冲量的矢量和为零【详解】粒子在平行极板方向不受电场力，做匀速直线运动，故所有粒子的运动时间相同；t=0时刻射入电场的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场，沿上板右边缘垂直电场方向射出电场，说明竖直方向分速度变化量为零，根据动量定理，竖直方向电场力的冲量的矢量和为零，故运动时间为周期的整数倍，故所有粒子最终都垂直电场方向射出电场；由于t=0时刻射入的粒子始终做单向直线运动，该粒子竖直方向的分位移最大，该粒子恰好从上极板边缘飞出，则其他粒子没有达到上极板边缘，故所有粒子最终都不会打到极板上，AB正确D错误；t=0时刻射入的粒子竖直方向的分位移最大，为，设竖直方向最大速度为vym，则根据分位移公式有，由于，故有，故有，C正确【点睛】本题关键根据正交分解法判断粒子运动，明确所有粒子的运动时间相等，t=0时刻射入的粒子竖直方向的分位移最大，然后根据分运动公式列式求解8、CD【解析】电场方向旋转90°之后，带电微粒必定做匀速直线运动，否则若是变速直线运动，速度变化，洛伦兹力变化，不可能做直线运动．通过分析受力情况，对照直线运动的条件，确定电场方向，并由平衡条件求场强的大小．由洛伦兹力大小，来求初速度.【详解】带电微粒垂直于MN射入复合场区域后做匀速圆周运动，电场力与重力平衡，由洛伦兹力提供向心力．微粒在矩形ABCD区域内必定做匀速直线运动，否则若是变速直线运动，速度变化，洛伦兹力变化，不可能做直线运动．在ABCD区域内，微粒受到竖直向下的重力、垂直于AC方向斜向上的洛伦兹力，由平衡条件知电场力方向水平向右，所以电场方向旋转90°之后，电场方向水平向右，故A错误，D正确；电场改变之前，有mg＝qE1．电场改变之后，如图所示：由几何关系可知，可得α＝53°，由平衡条件得qE2＝mgtanα＝mg，可得E2＝E1，故B错误；微粒在进入矩形ABCD区域内之前做匀速圆周运动的轨迹如图，设轨迹半径为r，则AC＝rtanα＝l，得r＝l，根据洛伦兹力提供向心力得，微粒在进入矩形ABCD区域内，由平衡条件得，联立解得，即微粒进入MN右侧区域时的初速度为，故C正确．所以CD正确，AB错误【点睛】本题考查了带电粒子在磁场和电场中的运动，关键要正确分析微粒的受力情况．对于圆周运动，要会确定半径和圆心以及圆心角．本题涉及的过程较多，要正确地画出轨迹图，结合几何关系即可解题9、BCD【解析】设两颗恒星的质量分别为m1，m2，由万有引力提供向心力得，对m1：①对m2：②由①得由②得所以③由①/②得④联立④③得故选BCD。10、AC【解析】A．根据右手螺旋定则，m导线在O点产生的磁场方向向里，n导线在O点产生的磁场方向向外，合成后磁感应强度等于零，A正确；BC．m导线在a处产生的磁场方向竖直向里，在b处产生的磁场方向竖直向里，n导线在a处产生的磁场方向竖直向外，b处产生的磁场方向竖直向外，根据场强的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相反，B错误C正确；D．n导线所处的磁场是由m导线产生的，磁场方向根据安培定则判断垂直纸面向里，再用左手定则判断n导线受安培力方向由Q指向P，D错误。故选AC。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）CABE②.4或4.0Ω③.（2）5.01cm④.5.315（5.310~5.320）mm⑤.（3）甲⑥.（4）连线如图；【解析】（1）用欧姆表测电阻要选择合适挡位使指针指在中央刻度线附近，欧姆表换挡后要进行欧姆调零，然后再测电阻（2）游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数（3）根据题意确定滑动变阻器接法，及电流表接法，然后选择实验电路；（4）根据电路图连接实物电路图【详解】（1）待测电阻约为几欧姆，用欧姆表测电阻要选择欧姆×1挡，选择挡位后要进行欧姆调零，然后再测电阻，欧姆表使用完毕要把选择开关置于OFF，由此可知，实验步骤为：CABE；由图示表盘可知，电阻测量值为：4×1=4Ω；（2）由图示游标卡尺可知，其示数为：50mm+1×0.1mm=50.1mm=5.01cm，由图示螺旋测微器可知，其示数为：5mm+31.5×0.01mm=5.315mm（3）由表中实验数据可知，如果用限流，最小电压为0.6V，而表中电压都到0.10V了，所以肯定用的分压，由此可知，滑动变阻器应用分压式接法，并由电压表与电流表读数可知，所测电阻阻值较小，因此实验采用的是图甲所示电路；（4）根据图甲所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：【点睛】要掌握螺旋测微器的读数方法；明确电学实验中，当要求电流从零调时，滑动变阻器应用分压式接法；当满足待测电阻阻值远小于电压表内阻时，电流表应用外接法，当电流表内阻远小于待测电阻阻值时，电流表应用内接法12、①.C②.E③.④.0.48⑤.2.20【解析】(1