山东省宁阳四中2027届物理高二第一学期期末经典试题含解析

山东省宁阳四中2027年物理高二第一学期期末经典试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，两极板水平放置的平行板电容器间形成匀强电场，两板间距为d．一带负电的微粒从上极板M的边缘以初速度v0射入，沿直线从下极板N的边缘射出，已知微粒的电量为q，质量为m，下列说法正确的是（）A.微粒的加速度不为零 B.微粒的电势能减少了mgdC.M板的电势低于N极板的电势 D.两极板间的电势差为2、如图是一火警报警电路的示意图，R3为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小。值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器。当传感器R3所在处出现火情时，电流表显示的电流I、报警器两端的电压U的变化情况（）A.I变大，U变小B.I变小，U变小C.I变小，U变大D.I变大，U变大3、下列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环间彼此绝缘．坐标原点O处电场强度最大的是A. B.C. D.4、地球和火星绕太阳的公转可视为匀速圆周运动．下表给出了地球和火星的质量、半径、绕太阳公转的轨道半径等信息．忽略行星自转影响．火星和地球相比，下列说法正确的是A.火星的公转周期较小 B.火星的向心加速度较小C.火星的运行速度较大 D.火星的第一宇宙速度较大5、三根通电长直导线A、B、C互相平行、垂直纸面放置。三根导线中电流方向均垂直纸面向里，且每两根导线间的距离均相等。则A、B中点O处的磁感应强度方向()A.方向水平向左 B.方向水平向右C.方向竖直向上 D.方向竖直向下6、环形线圈放在均匀磁场中，设在第1秒内磁感线垂直于线圈平面向内，若磁感应强度随时间变化关系如图，那么在第2秒内线圈中感应电流的大小和方向是（）A.感应电流大小恒定，顺时针方向B.感应电流大小恒定，逆时针方向C.感应电流逐渐增大，逆时针方向D.感应电流逐渐减小，顺时针方向二、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、回旋加速器是加速带电粒子的装置，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，下列说法中正确的是()A.带电粒子每一次通过狭缝时增加的能量不同B.D形盘的半径R越大，粒子离开回旋加速器时最大动能越大C.粒子第2次和第3次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为D.粒子被电场加速后，运动越来越快，走过半圆的时间越来越短8、如图，一个匝数为100匝的圆形线圈，面积0.4m2，电阻r=1Ω．在线圈中存在面积0.2m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B=0.3+0.15t．将线圈两端a、b与一个阻值R=2Ω的电阻相连接，b端接地．则下列说法正确的是()A.通过电阻R的电流方向向上 B.回路中的电流大小不变C.电阻R消耗电功率为3W D.a端的电势-3V9、关于某一闭合电路的性质，下列说法正确的是A.外电路断路时，路端电压最高B.由U外＝IR可知，外电压随I增大而增大C.由U内＝Ir可知，电源内压随I的增大而增大D.由P＝IU可知，电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大10、在如图所示圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一带电粒子以某一速度沿着指向圆心O的方向垂直射入匀强磁场，不计粒子重力，粒子在磁场中做匀速圆周运动后，以一定的偏转角θ从磁场中射出，离开磁场方向的反向延长线过Ｏ点，设粒子在磁场中的运动半径为r．若增大粒子的初速度，仍沿着原来方向进入磁场，则A.r增大 B.r减小C.θ增大 D.θ减小三、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）某同学用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，他先把选择开关旋到“×1k”挡，测量时指针偏转如甲图所示，为了比较精确的测量，他进行了下列合理的操作：A.将换挡旋钮调至“×__Ω”倍率；B．重新将红、黑两表笔短接，调节__调零旋钮（填图甲中“A”或“B”）使指针指到图中欧姆表刻度盘中的__刻度线位置；（填“0”或“∞”）C.将待测电阻两端金属线与红、黑两表笔接触，这时刻度盘上的指针位置如乙图所示，则该定值电阻阻值为__Ω。12．（12分）根据下图所示i-t图象写出电压的瞬时值表达式_______电压的有效值_________周期_________频率_________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）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15．（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、D【解析】考查电场力做功与电势能的关系。【详解】A．重力竖直向下，平行板电容器两极板水平放置，则电场力也是竖直方向，要斜向下直线运动，则电场力一定向上，与重力平衡，加速度为0，A错误；B．因受力平衡，做匀速直线运动，运动过程中，重力势能转化为电势能，重力势能减少了mgd，所以电势能增加了mgd，B错误；C．带负电的微粒从上极板运动到下极板，电势能增加，由：q为负值，可知，M板运动到N板过程中，电势降低，即M板的电势高于N板的电势，C错误；D．由电场力做功与电势差的关系：解得两极板间的电势差为，D正确。故选D。2、B【解析】当传感器R3所在处出现火情时，半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小，R3的电阻减小，根据串反并同规律，与传感器并联的报警器两端电压变小，与传感器并联的电流表的电流也变小。故选B。3、B【解析】根据点电荷的电场强度公式可得各圆环上的电荷在O点的电场场强大小，再根据矢量合成，求出合场强，最后比较它们的大小即可．由于电荷均匀分布，则各圆环上的电荷等效集中于圆环的中心，设圆的半径为r，则A图O点处的场强大小为；将B图中正、负电荷产生的场强进行叠加，等效两电荷场强方向间的夹角为90°，则在O点的合场强,方向沿x轴负方向；C图中两正电荷在O点的合场强为零，则C中的场强大小为，D图由于完全对称，易得合场强ED=0．故O处电场强度最大的是图B．故答案为B【考点定位】本题考查电场的叠加,要注意采用等效思想及矢量的运算．难度：中等4、B【解析】AB.火星和地球均绕太阳做圆周运动，根据得：，，火星的轨道半径较大，则周期较大，向心加速度较小，故A错误，B正确；C.根据得：，由于火星的轨道半径较大，则火星运行速度较小，故C错误；D.根据得，第一宇宙速度火星质量和半径的比值较小，则火星的第一宇宙速度较小，故D错误5、B【解析】用安培定则判断通电直导线在O点所产生的磁场方向如图所示：直导线A在O点产生磁场与直导线B在O点产生磁场方向相反，大小相等，则A合磁场为零；而直导线C在O点产生磁场，方向从A指向B，即为水平向右；故B正确，ACD错误。故选B。6、B【解析】试题分析：在第2s内，磁场的方向垂直于纸面向外，且均匀减小，所以产生恒定的电流，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向，所以B正确，ACD错误．故选B考点：楞次定律【名师点睛】解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向，并理解法拉第电磁感应定律的内容,变化的磁场产生电场，而均匀变化的磁场产生恒定的电场二、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、BC【解析】粒子在D型盒的狭缝中被电场加速，没经过狭缝一次，则能量增加qU；根据洛伦兹力等于向心力，当半径等于D型盒的半径时，粒子的动能最大；结合动能定理求解粒子第2次和第3次经过两D形盒间狭缝后速度之比，再求半径之比；粒子在D型盒半圆中运动的周期与粒子的运动速度无关.【详解】根据回旋加速器的原理可知，带电粒子每一次通过狭缝时增加的能量均为qU（U为D型盒的加速电压），则选项A错误；回旋加速器工作时，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由，得；当r等于D型盒的半径R时粒子的动能最大，则带电粒子射出时的最大动能Ek=mv2=，则D形盘的半径R越大，粒子离开回旋加速器时最大动能越大，选项B正确；根据，则粒子第2次和第3次经过两D形盒间狭缝后速度之比为；根据可知，轨道半径之比为，选项C正确；粒子在D型盒半圆中运动的周期与粒子的运动速度无关，则粒子走过半圆的时间是一定的，故选项D错误；故选BC.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，知道粒子的最大动能与加速的电压无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关；粒子运转的周期与速度无关8、AB【解析】根据楞次定律判断电流方向；由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势，根据闭合电路的欧姆定律求解电流，根据P=I2R求解电功率；求解R两端的电压，根据Ub-Ua=UR确定a点的电势【详解】A．磁通量随时间均匀增加，根据楞次定律可知，感应电流通过R的方向向上，选项A正确；B．因可知回路中产生的感应电动势不变，感应电流不变，选项B正确；C．，则回路的电流，电阻R消耗的电功率为，选项C错误；D．R两端的电压UR=IR=2V，即Ub-Ua=2V，因Ub=0可知Ua=-2V，选项D错误；故选AB.9、AC【解析】A．外电路断路时，外电路，有，所以有：则路端电压最高，故A正确；B．根据闭合电路的欧姆定律得：，可知外电压随I的增大而减小，而U外＝IR中，I的增大伴随R的减小，故B错误；C．针对某一电源来说，内阻r一定，故由U内＝Ir可知电源的U内随I的增大而增大；故C正确；D．外功率P＝IU，随着I的增大路端电压U会减小，不能得到外功率与电流的关系；而由外功率:根据数学知识分析可得，当电源的内电阻等于外电阻时，输出功率最大，当电流增大时，电源的输出功率可能变大，也可能变小，故D错误。故选AC。10、AD【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律求出粒子轨道半径，然后根据题意分析答题【详解】A、B项：粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：解得：粒子速度v增大，则粒子轨道半径增大，故A正确，B错误；C、D项：偏转角：θ=由于r增大，则偏向角θ减小，故C错误，D正确故选AD【点睛】本题考查了带电粒子在有界匀强磁场中的运动，粒子在电场中的偏转，利用平抛运动的知识求解；粒子在有边界的匀强磁场中运动，利用几何关系求解运动半径和转过的圆心角是解决问题的关键三、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、①.100②.B③.0④.2100【解析】[1]指针偏角过大，则说明电阻小，要用小档位：×100档；[2][3]换档后要重新进行欧姆调零，短接红、黑表笔，调节B调零旋钮使指针刻度为0位置；[4]电阻值为：21×100=2100Ω。12、①.②.③.0.02s④.50Hz【解析】根据图象可知交流电的有效值以及周期等物理量，然后进一步可求出其瞬时值的表达式【详解】由图可知周期T=0.02s，频率，角速度，所以该交流电