广东省兴宁市沐彬中学2027届物理高二上期末统考试题含解析

广东省兴宁市沐彬中学2027届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、如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成θ角(0<θ<π)以速率v发射一个带正电的粒子(重力不计)．则下列说法正确的是()A.若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短B.若v一定，θ越大，则粒子在离开磁场位置距O点越远C.若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大D.若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短2、如图所示，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片向下滑动的过程中（）A.通过R1电流增大B.电压表的示数变小C.流过电阻R3的电流方向是→bD.流过电阻R3的电流方向是b→3、如图所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成θ角（环面轴线为竖直方向），若导线环上载有如图所示的恒定电流I，则下列说法正确的是（）A.导电圆环所受安培力方向竖直向下B.导电圆环所受安培力方向竖直向上C.导电圆环所受安培力的大小为2BIRD.导电圆环所受安培力的大小为2πBIR4、如图所示，a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为6V、4V和1.5V．一质子(H)从等势面a上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则对质子的运动判断正确的是()A.质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5eVB.质子从a等势面运动到c等势面动能不变C.质子经过等势面c时的速率为2.25vD.质子经过等势面c时的速率为1.5v5、如图所示，闭合线圈正上方附近有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下但未插入线圈内部．在磁铁向上运动远离线圈的过程中（）A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥6、如图所示，a、b是用同种规格的铜丝做成的两个同心圆环，两环半径之比为2∶3，其中仅在a环所围区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场．当该匀强磁场的磁感应强度均匀增大时，a、b两环内的感应电动势大小和感应电流大小之比分别为（）A.1∶1，2∶3B.1∶1，3∶2C.4∶9，2∶3D.4∶9，9∶4二、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，L1和L2为两平行的虚线，L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场，A、B两点都在L2上.带电粒子从A点以初速v斜向上与L2成30°角射出，经过偏转后正好过B点，经过B点时速度方向也斜向上，不计重力影响，下列说法中正确的是：()A.该粒子一定带正电B.带电粒子经过B点时速度一定与在A点时速度相同C.若将带电粒子在A点时初速度变大(方向不变)，它仍能经过B点D.若将带电粒子在A点时初速度方向改为与L2成45°角斜向上，它仍能经过B点.8、如图所示，质量为m的带正电小球甲用长为L的绝缘轻质细线悬于O点，带负电的小球乙固定在绝缘支架上．现将小球乙放在适当位置并调整两小球电量，使得甲球静止于b点时，两球处在同一水平面上，相距为L，细线与竖直方向的夹角为θ．现保持小球乙位置不变，将小球甲拉至与O同高的c点，细线处于拉直状态，由静止释放，重力加速度为g，小球可视为点电荷，不计空气阻力．小球甲从c运动到b的过程中，下列说法正确的是A.小球甲过b点时所受合力方向指向圆心OB.小球甲过b点时的速度大小为C.小球甲过b点时两球间的库仑力大小为mgsinθD.小球甲从c点到b点的过程中电势能先增大后减小9、如图8所示的电路，电源内阻不可忽略，电表为理想电表．当滑动变阻器的滑片向下滑动时（）A.电流表A的示数减小 B.电流表A的示数增大C.电压表V的示数减小 D.电压表V的示数增大10、如图所示的电路中，电源电动势为12V，内阻为2Ω，四个电阻的阻值已在图中标出．闭合开关S，下列说法正确的有A.路端电压为10VB.电源的总功率为10WC.a、b间电压的大小为5VD.a、b间用导线连接后，电路的总电流为1A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，点电荷、、固定在一直线上，与的距离是与的距离的2倍，若每个电荷所受库仑力的合力均为零，则电量大小之比：：=____。12．（12分）图甲是用来验证机械能守恒定律的实验装置．图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带，现要取B、F两点来验证实验，已知电火花打点计时器每隔0.02s打一个点。请回答下列问题：（1）根据纸带可以判断，实验时纸带的_____端是和重物相连接(选填“左”或“右”)；（2）若x1=6.40cm，则在纸带上打下计数点B时的速度vB=_____m/s(计算结果保留三位有效数字)；（3）若x2数据也已测出，则为验证机械能是否守恒还需测出的物理量是__________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）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L

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、A【解析】AD．如图所示，画出粒子在磁场中运动的轨迹由几何关系得：轨迹对应的圆心角，粒子在磁场中运动的时间则得知：若v一定，越大，时间t越短；若一定，运动时间一定A正确，D错误；B．根据洛伦兹力提供向心力得圆周运动半径，对应的弦长为则若是锐角，越大，AO越大。若是钝角，越大，AO越小。B错误。C．做匀速圆周运动的角速度可知其大小与速度v无关，C错误。故选A。2、C【解析】A、当滑动变阻器R2的滑动触头P向下滑动时，变阻器在路电阻增大，外电路总电阻增大，干路电流减小，所以通过R1电流减小，故A错误；B、干路电流减小，电压表的示数增大．故B错误；CD、干路电流减小，电容器的电压增大，由知，电容器C所带电量增多，电容器充电，流过电阻R3的电流方向是→b，故C正确，D错误；故选C【点睛】含有电容的电路，根据欧姆定律分析电压和电流的变化，即可判断电容器的电荷量如何变化3、B【解析】先据矢量的分解将磁感应强度分解为水平方向和顺直方向；由左手定则判断环所受安培力方向，由安培力公式求出环所受安培力大小.【详解】A、B、把磁感应强度分解为水平分量与竖直分量，竖直方向的磁场对环形电流的安培力为零，由左手定则可知，水平方向的磁场对电流的安培力竖直向上，即导电圆环所受安培力竖直向上，故A错误，B正确；C、D、把磁感应强度分解为水平分量与竖直分量，竖直方向的磁场对环形电流的安培力为零，那么水平磁场对电流的安培力F＝B水平I•2πR＝2πBIRsinθ，故C，D错误；故选B.【点睛】考查左手定则的内容，利用左手定则判断出安培力的方向，掌握安培力表达式，及理解力的分解法则，注意立体图转化为平面图.4、D【解析】考查电场力做功的计算以及电场力做功与电势能动能的关系。【详解】A．由a、b和c电势分别为6V、4V和1.5V可知，该点电荷为正点电荷，质子带正电，从等势面a上某处由静止释放，运动到c等势面过程中，电场力做功为：有功能关系可知，电势能减少4.5eV，A错误；B．质子从a等势面运动到c等势面电场力做正功，动能增加，B错误；CD．质子从等势面a运动到b等势面过程中，电场力做功为：又由动能定理：联立上式，解得质子经过等势面c时的速率为1.5v，C错误，D正确。故选D。5、C【解析】磁铁的N极朝下，穿过线圈的原磁场方向向下，磁铁向上运动远离线圈，磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，由右手螺旋定则可知，线圈中产生与图中箭头方向相反的感应电流，由楞次定律中的“来拒去留”可知，磁铁远离线圈，所以磁铁和线圈相互吸引，故C正确6、B【解析】由法拉第电磁感应定律E=n，求解感应电动势之比．根据电阻定律：电阻r=，感应电流I=，联立求解感应电流之比【详解】由法拉第电磁感应定律得：E=n，因为，相同，则得到Ea：Eb=1：1根据电阻定律：线圈的电阻为r=，则ρ、有效面积s、n相同，两线圈电阻之比ra：rb=Ra：Rb=2：3线圈中感应电流，由上综合得到：IA：IB=3：2；故B正确，ACD错误；故选B【点睛】本题是法拉第电磁感应定律和电阻定律的综合应用求解感应电流之比，采用比例法研究，注意此处的磁场的变化所对应的面积相同二、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】带电粒子的运动轨迹如图中实线（带负电荷时）或虚线（带正电荷时）所示.由带电粒子在磁场中运动规律和几何知识可知粒子过B点时的速度与过A点时的速度相同.【详解】设磁场间隙宽度为d，速度方向与边界线夹角为α，则由图知AB=2dtanα,与粒子速度无关，仅由d和α决定．所以答案为BC8、AB【解析】小球甲受重力、电场力和绳子拉力，起初静止于b点，则b点是小球甲的平衡位置，即小球甲做圆周运动的“等效”最低点，此时重力和电场力的合力与绳子拉力等值反向，即等效重力与绳子拉力等大反向【详解】A、由题意可知，b点为小球甲做圆周运动等效最低点，当小球甲运动到b点的瞬间，绳子拉力和等效重力方向相反，二力的合力提供向心力，如下图所示，故A正确；B、小球从c运动到b的过程中，根据几何关系可知，b和c点到a的距离相同，根据点电荷电场的分布规律，小球甲从c点运动到b点的过程中，电场力做功为零．所以根据动能定理：，解得，故B正确；C、如上图所示，小球甲经过b点时，两球的库仑力，C错误；D、小球甲从c运动到b的过程中，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增加，故D错误；故本题选AB【点睛】本题的关键是确定圆周运动的等效最低点，能利用竖直平面圆周运动最低点的理论来解决问题，同时本题还要求掌握点电荷的等势面的特点，并能熟练运用动能定理来解决问题9、BC【解析】先判断滑动变阻器的阻值如何变化，再用“串反并同”去分析【详解】AB.滑动变阻器的滑片向下滑动，电阻变小，电流表与滑动变阻器串联，所以示数变大，A错误，B正确；CD.滑动变阻器的阻值变小，电压表与滑动变阻器并联，所以示数变小，C正确，D错误【点睛】和滑动变阻器串联的电阻上的电压、电流、电功率变化趋势和滑动变阻器电阻值变化趋势相反，和滑动变阻器并联的电阻上的电压、电流、电功率和滑动变阻器电阻值变化趋势相同，即串反并同10、AC【解析】外阻为R：，则，则外压U=IR=10V，功率P=EI=12W，则A正确，B错误；根据并联电路的特点可求流过a、b电流均为0.5A，所以Uba=0.5×(15-5)=5V，故C正确；a、b间用导线连接后，根据电路的连接可求外电路电阻为，电流，故D错【点睛】考查串并联电路电阻的求解及全电路欧姆定律，计算前要明确电路结构是求解问题的关键；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、36：4：9【解析】根据平衡条件可知，和带同种电荷，与电性相反，假设与的距离为，则：对：对：联立解得：：：=36：4：912、①.左②.1.60③.测出BF两点之间距离【解析】（1）[1]从纸带上可以发现从左到右，相邻计数点的距离越来越大，也就是说明速度越来越大，与重物相连接的纸带先打出点，速度较小，所以实验时纸带的左端通过夹子和重物相连接;（2）[2]利用匀变速