2027届湖南省名校联盟物理高二第一学期期末考试试题含解析

2027届湖南省名校联盟物理高二第一学期期末考试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、倾角为α的导电轨道间接有电源，轨道上静止放有一根金属杆ab.现垂直轨道平面向上加一匀强磁场，如图所示，磁感应强度B逐渐增加的过程中，ab杆受到的静摩擦力（）A.逐渐增大 B.逐渐减小C先减小后增大 D.先增大后减小2、如图所示实线为电场某区域的电场线分布情况示意图，由图可知（）A.一个负电荷在A点受到电场力小于在B点受到的电场力B.A点电势低于B点电势C.一个正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能D.一个负电荷由A点移动到B点，克服电场力做功3、图中实线为某点电荷形成的电场的电场线。那么（）A.电场强度a点较小 B.电场强度b点较小C.电势a点较小 D.电势b点较小4、用两根绝缘细线把两个完全相同的圆形导线环悬挂起来，让二者等高平行放置，如图所示．当两导线环中通入方向相同的电流I1、I2时，则有()A.两导线环相互吸引B.两导线环相互排斥C.两导线环间无相互作用力D.两导线环先吸引后排斥5、如图所示,50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中,线框面积S=0.5,线框电阻不计,线框平面与磁感线垂直,以此时刻为计时起点,线框绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω=200rad/s匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈接入一只“220V60W”灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为10A,下列说法正确的是()A.图示位置穿过线框的磁通量变化率不为零B.线框中交流电压的表达式为e=500sin200tVC.变压器原、副线圈匝数之比为50∶11D.允许变压器输出的最大功率为5000W6、如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷。现将质量为m、电荷量为q的小球从半圆形管的水平直径端点A静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力。若小球所带电量很小，不影响O点处的点电荷的电场，则置于圆心处的点电荷在B点处的电场强度的大小为（）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、如图所示，足够长的形光滑金属导轨所在平面与水平面成角（），其中导轨与平行且间距为，磁感应强度大小为的匀强磁场方向垂直导轨所在平面斜向上，金属棒质量为，接入电路的电阻为，始终与两导轨始终保持垂直且接触良好，导轨电阻不计，时刻，金属棒由静止开始沿导轨下滑，时刻，棒的速度大小为（未达到稳定状态），时间内流过棒某一横截面的总电荷量为，下列说法正确的是（）A.时刻，棒的加速度大小为B.时刻，棒的电功率为C.时间内，棒位移大小为D.时间内，棒产生的焦耳热为8、如图所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线均处于竖直平面内，为使MN垂直纸面向外运动，可以()A.将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极B.将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极C.将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极D.将b、c端接在电源正极，a、d端接在电源负极9、某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，下列说法正确的是A.交变电流的表达式为(V)B.交变电流的表达式为(V)C.若其他条件不变，仅使线圈的转速变为原来的一半，则交变电动势的表达式为D.若其他条件不变，仅使线圈的转速变为原来的一半，则交变电动势的最大值变为50V10、在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，图中电表为理想电表．在滑动变阻器滑动触头P自a端向b端滑动的过程中（）A.电压表示数变大 B.电容器C所带电荷量减少C.电流表示数变小 D.a点的电势降低三、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“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中备有如下器材：A．干电池1节B．滑动变阻器（0～20Ω）C．电压表（0～3V，内阻约为20kΩ）D．电流表（0～0.6A，内阻RA=0.2Ω）E．电流表（0～3A，内阻约为0.01Ω）F．开关、导线若干（1）为减小实验误差和方便操作，选择图甲所示电路进行实验，其中电流表应选__．（填写器材前的序号）（2）某同学根据实验测得的电压表示数U和电流表示数I，画出U﹣I图象如图乙所示，由图象可得电池的电动势为__V，内电阻为__Ω．（保留到小数点后1位）12．（12分）用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中，被测电源是两节干电池串联的电池组．可供选择的实验器材如下：A．电流表，量程0～0.6A～3AB．电流表，量程0～100μA～100mAC．电压表，量程0～3V～15VD．滑动变阻器，0～1000Ω，0.1AE．滑动变阻器，0～20Ω，2AF．电键一个，导线若干(1)为了尽量得到较好效果，电流表应选____________________，量程应选____________________，电压表量程应选____________________，滑动变阻器应选________________(2)如图有甲、乙两个可供选择的电路，应选____________电路进行实验．实验中误差是由于__________表的读数比实验值偏____________(选填“大”或“小”)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、C【解析】加上磁场之前对杆受力分析：受重力、支持力、静摩擦力；根据平衡条件可知：mgsinθ=f；加速磁场后，根据左手定则，安培力的方向平行斜面向上，磁感应强度B逐渐增加的过程中，安培力逐渐增加；根据平衡条件，有：mgsinθ=f′+FA；由于安培力逐渐变大，故静摩擦力先减小后反向增加；故选C2、D【解析】A.根据电场线疏密可知A点场强大于B点，故一个负电荷在A点受到电场力大于在B点受到的电场力，故A错误；BC.沿着电场线方向电势逐渐降低可知A点电势高于B点电势，正电荷在电势高的地方电势能大，故一个正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能，故BC错误；D.负电荷受到电场力指向斜左上方，负电荷向斜向下运动，故电场力做负功，故D正确。故选D。3、B【解析】AB．电场线疏密描述电场强弱，电场线密的地方，电场强度大，疏的地方电场强度弱，点的电场线比点密，故点的电场强度比点大，故B正确；CD．沿着电场线方向电势降低，由于电场线方向无法确定，所以点的电势与点的电势无法确定，故C、D错误；故选B。4、A【解析】根据平行的通电直导线，当通入方向相同的电流时，相互吸引，当通入方向相反的电流时，相互排斥，可把两导线环分割成很短很短的无数段，对照平行通电直导线进行理解即可；【详解】根据左手定则合右手定则可知：平行的通电直导线，当通入方向相同的电流时，相互吸引，当通入方向相反的电流时，相互排斥；可把两导线环分割成很短很短的无数段，则平行靠近的两端可看做通电直导线的情况，当通入方向相同的电流时，相互吸引，故A正确，BCD错误【点睛】考查了左手定则判断安培力的方向，右手定则判断磁场方法，得出通电导线间的相互作用，注意结论的应用：同向电流相吸，异向电流相斥5、D【解析】根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论【详解】由图可知，此时线圈和磁场垂直，此时线框的磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电动势为0，故A错误．矩形闭合导线框ABCD在磁场中转动，产生的交流电的最大值为：Em=nBSω=50××0.5×200V=500V，线框中交流电压的表达式为e=500sin200tV，选项B错误；由于最大值为有效值的倍，所以交流电的有效值为500V；由于电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈匝数之比为，故C错误．由于熔断器允许通过的最大电流为10A，所以允许变压器输出的最大功率为P=UI=500×10A=5000W，故D正确．故选D【点睛】该题结合变压器的原理考查交流电的产生，掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，本题即可得到解决6、C【解析】设细管的半径为R，小球到达B点时速度大小为v，小球从A滑到B的过程，恰好沿着圆心O处点电荷的等势线运动，静电力不做功，机械能守恒定律，所以有小球经过B点时，由牛顿第二定律得联立以上两式解得故选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、AC【解析】A．根据牛顿第二定律可得：即：解得加速度大小为：A正确；B．时刻，棒的电功率为,不能用平均值来求，故B错误。C．根据：解得下滑的位移大小为：C正确；D．电流不恒定，无法直接根据焦耳定律求解热量，根据动能定理：解得：D错误。故选AC。8、AB【解析】运用安培定则判断电流产生的磁场方向，根据左手定则判断安培力方向.将选项逐一代入检验，选择符合题意的.【详解】A、将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向上，再根据左手定则可知MN受到的安培力向外，则MN垂直纸面向外运动，符合题意;故A正确.B、将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向下，再根据左手定则可知MN受到的安培力向外，则MN垂直纸面向外运动，符合题意;故B正确.C、将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向下，再根据左手定则可知MN受到的安培力向里，则MN垂直纸面向里运动，不符合题意;故C错误.D、将b、c

端接在电源正极，a、d

端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向上，再根据左手定则可知MN受到的安培力向里，则MN垂直纸面向里运动，不符合题意;故D错误.故选AB.【点睛】本题考查了右手螺旋定则和左手定则的应用，要判断准电流方向和磁场方向.9、BD【解析】AB、由图象可知，交变电流动势的最大值，周期，所以瞬时值表达式为，故A错误，B正确；CD、根据感应电动势最大值的表达式得知，与成正比，则线圈的转速变为原来的一半，感应电动势最大值变为原来的一半，为，则交变电流动势的表达式为，故C错误，D正确；故选BD【点睛】从图象中可以求出该交变电流的最大电压以及周期等物理量，然后根据最大值与有效值以及周期与频率关系求解10、ABD【解析】考查含容电路的动态分析。【详解】A．在滑动变阻器滑动触头P自a端向b端滑动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流I增大，电阻R1两端电压增大，则电压表示数增大，A正确；B．电阻R2两端电压：，I增大，则U2减小，电容器板间电压减小，带电量减小，B正确；C．通过R2的电流I2减小，通过电流表的电流，I增大，I2减小，则IA增大，即电流表示数变大，C错误；D．外电路顺着电流方向电势降低，可知a的电势大于0，a点电势等于R2两端电压，U2减小，则a点电势降低，D正确。故选ABD。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.D②.1.5③.0.8【解析】（1）[1]．由于本实验中通过电源的电流不能太大，由图可知，最大电流不超过0.6A；所以电流表应选Ｄ；（2）[2][3]．将RA等效于电源的内阻，根据U=E-I(r+RA)，可知E=1.50V12、①.A②.0～06A③.0～3V④.E⑤.乙⑥.电流⑦.小【解析】(1)一般干电池允许通过的最大电流为0.5A，故电流表应该选A，其量程应该选；两节干电池串联后的电动势为3.0V，故电压表量程应该选；滑动变阻器的最大阻值只需要比电池组的内阻大几倍即可，故选择E；(2)应该选乙电路，电流表的内阻和滑动变阻器的阻值相差不大，其分压作用不可忽略，而电压表的内阻相对滑动变阻器的阻值来讲大很多，其分流作用可以忽略，故选择乙电路；实验