2027届江西省南城县二中物理高二第一学期期末考试试题含解析

2027年江西省南城县二中物理高二第一学期期末考试试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、如图所示，质量分别是m1和m2，电荷量分别是q1和q2的小球，用长度不等的绝缘轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β(α>β)，两小球恰在同一水平线上，那么()A.两球可能带同种电荷B.q1一定大于q2C.m1一定小于m2D.m1所受的电场力一定大于m2所受的电场力2、如图所示，单匝闭合金属线框在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，设穿过线框的最大磁通量为，线框中的最大感应电动势为，从线框平面与磁场平行时刻开始计时，下面说法正确的是A.当穿过线框的磁通量为的时刻，线框中的感应电动势为B.图示位置磁通量变化率为零C.线框转动的角速度为D.线框在图示位置感应电流的方向为3、如图所示，一线圈放在通电螺线管的正中间A处，现向右移动到B处，则在移动过程中通过线圈的磁通量如何变化()A.变大B.变小C.不变D.无法确定4、如图所示，光滑绝缘半球形碗固定在水平地面上，可视为质点的带电小球1、2的电荷分别为Q1、Q2，其中小球1固定在碗底A点，小球2可以自由运动，平衡时小球2位于碗内的B位置处，如图所示．现在改变小球2的带电量，把它放置在图中C位置时也恰好能平衡，已知AB弦是AC弦的两倍，则（）A.小球在C位置时的电量是B位置时电量的一半B.小球在C位置时的电量是B位置时电量的四分之一C.小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小D.小球2在B点对碗压力大小大于小球2在C点时对碗的压力大小5、如下图所示，ab间接入u=200sin100πtV的交流电源，理想变压器的原副线圈匝数比为2︰1，Rt为热敏电阻，且在此时的环境温度下Rt=2Ω(温度升高时其电阻减小)，忽略保险丝L的电阻，电路中电表均为理想电表，电路正常工作，则()A.保险丝的熔断电流不小于B.原副线圈交流电压的频率之比为2︰1C.若在副线圈两端并入一个耐压值为100V的电容器，电容器可以正常工作D.若环境温度升高，电压表示数减小，电流表示数增大，输入功率不变6、如图所示，在竖直放置间距为的平行板电容器中，存在电场强度为E的匀强电场．有一质量为，电荷量为的点电荷从两极板正中间处静止释放，重力加速度为．则点电荷运动到负极板的过程A.加速度大小为B.所需的时间为C.下降的高度为D.电场力所做的功为二、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、如图所示是某导体的I−U图象，图中α=45°，下列说法正确的是（）A.此导体的电阻R=2.0ΩB.此导体的电阻R=0.5ΩC.I−U图象的斜率表示电阻的倒数，所以R=tan45°=10ΩD.在R两端加6.0V电压时，每秒通过导体截面的电荷量是3.0C8、中国科学家首次观察到反常霍尔效应．以下来分析一个常规霍尔效应：如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中．当电流通过导体板时，在导体板的上表面A和下表面A′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系式为，式中的比例系数K称为霍尔系数，设导体板单位体积中自由电子的个数为n，电子量为e．则下列说法正确的是（）A.A的电势高于A′的电势B.A的电势低于A′的电势C.霍尔系数D.霍尔系数9、a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点．电场线与矩形所在平面平行．ab边长1m，ad边长4m，a、b、d三点的电势分布如图所示，下列说法正确的是()A.电场强度的大小为V/mB.c点处的电势为12VC.电子在a点的电势能比在c点的高12eVD.电子从d点运动到c点，电场力做功为4eV10、如图所示，水平放置的平行板电容器上极板带正电，从上极板的左端A点紧贴上极板以水平初速度v0向右射入一个带正电的粒子，粒子重力不计．当它的水平分速度与竖直分速度的大小之比为1︰2时，恰好从下极板的右端B点射出．设极板长为L，板间距为d，则A.d=LB.d=2LC.若粒子初速度为2v0，则粒子从电容器中飞出时距上极板D.若粒子初速度为2v0，则粒子从电容器中飞出时距上极板三、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）如图所示，质量为m、边长为L的正方形线圈ABCD由n匝导线绕成，导线中通有顺时针方向大小为I的电流，在AB边的中点用细线竖直悬挂于轻杆右端，轻杆左端通过竖直的弹簧与地面相连，轻杆可绕杆中央的固定转轴O在竖直平面内转动．在图中虚线的下方，有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感强度为B，平衡时，CD边水平且线圈有一半面积在磁场中，忽略电流I产生的磁场，穿过线圈的磁通量为______；弹簧受到的拉力为_______12．（12分）用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系．两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值．如图是探究过程中某次实验时装置的状态（1）在研究向心力的大小F与质量m关系时，要保持_____相同A．ω和rB．ω和mC．m和rD．m和F（2）图中所示，两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小F与______的关系A．质量mB．半径rC．角速度ω（3）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:9，与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为______A．1:3B．3:1C．1:9D．9:1.四、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】A．两球相互吸引必定是异种电荷。故A错误。B．两球间的库仑力为相互作用力，无论电荷量是否相等都有库仑力大小相等，故无法判断电量的大小。故B错误。C．设两球间库仑力大小为F，对m1研究，得到F=m1gtanα，同理对m2研究，得到F=m2gtanβ则m1tanα=m2tanβ因α＞β，得到m1＜m2，故C正确。D．根据牛顿第三定律，m1所受库仑力一定等于m2所受的库仑力。故D错误；故选C。2、C【解析】矩形线圈在匀强磁场内绕固定轴转动，线圈中的感应电动势e随于时间t的变化规律可得，线圈从垂直中性面开始计时；磁通量最小时，磁通量变化率最大；并根据，即可求得角速度的关系式；【详解】A、矩形线圈在磁场中转动，穿过的磁通量发生变化，线圈从垂直中性面开始计时，则产生感应电动势的瞬时表达式为，当磁通量为的时刻，则，所以线框中的感应电动势为，故A错误；B、图示位置磁通量为零，磁通量变化率最大，故B错误；C、根据，即可求得角速度的关系式，故C正确；D、根据右手定则可得线框在图示位置感应电流的方向为，故D错误；故选C3、B【解析】螺线管内部磁场向左穿过线圈，设向左穿过线圈的磁通量为Φ1，螺线管外部磁场向右穿过线圈，设穿过的磁通量为Φ2，则净磁通量为Φ=Φ1﹣Φ2．线圈从正中间A处，现向右移动到B处Φ2增大，Φ1不变．则Φ减小A．变大，与结论不相符，选项A错误；B．变小，与结论相符，选项B正确；C．不变，与结论不相符，选项C错误；D．无法确定，与结论不相符，选项A错误；故选B4、C【解析】AB．对小球2受力分析，如图所示，小球2受重力、支持力、库仑力，其中F1为库仑力F和重力mg的合力，根据三力平衡原理可知，F1=FN．由图可知，△OAB∽△BFF1设半球形碗的半径为R，AB之间的距离为L，根据三角形相似可知，即所以FN=mg①②当小球2处于C位置时，AC距离为，故，根据库仑定律有：所以，即小球在C位置时的电量是B位置时电量的八分之一，故AB均错误；CD．由上面的①式可知FN=mg，即小球2在B点对碗的压力大小等于小球2在C点时对碗的压力大小，故C正确，D错误。故选C。5、A【解析】由题可知交流电压最大值Um=200V，由变压器原理可得变压器原、副线圈中的电流之比，Rt处温度升高时，阻值减小，根据负载电阻的变化，可知电流【详解】A项：原线圈两端电压最大值Um=200V，有效值为：副线圈两端电压为：，在当前温度下，副线圈中的电流为：，此时流过保险丝的电流，故A正确；B项：变压器不能改变交变电流的频率，故B错误；C项：原线圈两端电压最大值Um=200V，所以副线圈两端的最大电压为100V，此时电容器被击穿，故C错误；D项：若Rt处的温度升高时，电阻变小，副线圈中的电流变大，电压表的示数不变，原线圈中的电流变大，输入功率变大，故D错误故选A【点睛】根据图象准确找出已知量，是对学生认图的基本要求，准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系，是解决本题的关键6、B【解析】点电荷在电场中的受力如图所示，点电荷所受的合外力为由牛顿第二定律得故A错；点电荷在水平方向的加速度为，由运动学公式d/2=a1t2/2,所以，故B正确，点电荷在竖直方向上做自由落体运动，所以下降的高度，故C错误；由功公式W=Eqd/2,故D错误【点睛】由于电荷水平方向和竖直方向都受到力的作用，根据水平方向上的运动求出运动时间，再结合竖直方向上自由落体运动求出下落的高度二、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】AB.由可知，图象的斜率表示电阻的倒数，则由图象可知电阻，故A错误，B正确；C.I−U图线的斜率可表示电阻的倒数，但R不等于tan45°，只能根据求解，故C错误；D.在R两端加6.0V的电压时，电路中电流：，则每秒通过电阻的电荷量为：q=It=3.0×1=3.0C，故D正确；故选：BD.8、BD【解析】根据左手定则判断电子的偏转方向，从而确定电势的高低．抓住电子所受的洛伦兹力和电场力平衡，结合电流的微观表达式求出霍尔系数的大小【详解】根据左手定则知，电子向A板偏转，则A的电势低于A′的电势，因为I=nevS=nevhd，解得，根据evB＝e，解得U=vhB＝，因为U=，则霍尔系数K=．故BD正确，AC错误．故选BD【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，注意偏转的是电子，掌握电流的微观表达式，结合洛伦兹力和电场力平衡进行求解9、AD【解析】在匀强电场中，每前进相同的距离，电势的降落相等．根据该结论分析cd间的电势差，并判断电势的高低．由研究电场强度的大小【详解】A、B项：在匀强电场中，在相同的方向上，每前进相同的距离，电势的降落相等，则cd间的电势差等于ba间的电势差即，解得：，故B错误；将ab等分成四等分，设依次为aM、MP、PF、Fd，由在匀强电场中，在相同的方向上，每前进相同的距离，电势的降落相等可知，，连接Fc即为等势线，由几何关系可知，，所以cd两点沿场强方向的距离为，所以场强为：，故A正确；C项：负电荷在电势低处电势能更大，所以电子应在c点的电势能更大，故C错误；D项：由公式，故D正确故应选：AD【点睛】本题关键是记住“匀强电场中每前进相同的距离电势的降落相等”的结论，基础问题10、AD【解析】带正电粒子在匀强电场中做类平抛运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，带电粒子在水平方向做匀速直线运动，水平速度恒为v0，当粒子恰好从下端点B射出，它的水平速度与竖直速度的大小之比为1：2，故竖直分速度为2v0，竖直方向的平均速度为v0，再根据运动的等时性，可得d与L的关系【详解】带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，水平方向上做匀速直线运动，速度恒为v0，竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动；当粒子恰好从下端点B射出时，它的水平速度与竖直速度的大小之比为1：2，故竖直方向的末速度为2v0，由匀变速直线的运动规律可知：竖直方向的平均速度为v0，水平分运动和竖直分运动的运动时间相同，设为t，故，故B错误，A正确．若粒子初速度为2v0，则粒子飞出电场时时间变为原来的一半，根据可知，从电容器中飞出时距上极板的距离变为原来的1/4，即d/4，选项C错误，D正确；故选AD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、①.②.【解析】穿过线圈的磁通量为：；根据左手定则可知，CD边所受安培力为nBIL，而方向竖直向下；由杠杆平衡条件得：mg+nBIL=F拉，解得：F拉=mg+nBIL12、①.A②.C③.B【解析】（1）[1]．在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法．故选A（2）[2]．两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小F与角速度的关系，故选C（3）