山西省大同市第一中学全国Ⅰ卷2027届高二物理第一学期期末考试试题含解析

山西省大同市第一中学全国Ⅰ卷2027年高二物理第一学期期末考试试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，图甲是一列沿x轴传播的简谐横波在t=0.05s时刻的波形图，图乙为质点P的振动图像，则下列说法中错误的是（）A.该简谐横波的波速为20m/sB.该简谐横波沿x轴正方向传播C.t=0.25s时质点Q的加速度大于质点P的加速度D.t=0.17s时质点Q的运动方向沿y轴正方向2、通过电阻R的电流强度为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流强度为2I，则在时间t内产生的热量为（）A.2Q B.4QC.6Q D.8Q3、某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是A.由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小B.图象上某点切线的斜率的倒数即为该状态的电阻值C.电压为5V时，导体的电阻是0.2ΩD.电压为12V时，导体电阻的电功率为18W4、双星是两颗相距较近的天体，在相互间万有引力的作用下，绕连线上某点做匀速圆周运动．对于两颗质量不等的天体构成的双星，下列说法中正确的是（）A.质量较大的天体做匀速圆周运动的向心力较大B.质量较大的天体做匀速圆周运动的角速度较大C.两颗天体做匀速圆周运动的周期相等D.两颗天体做匀速圆周运动的线速度大小相等5、如图所示，a、b是x轴上两个点电荷，电荷量分别为q1和q2，沿x轴a、b之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，a、p间距离大于p、b间距离．从图中可以判断以下说法正确的是()A.a和b均为负电荷且q1一定大于q2B.电势最低的p点的电场强度一定不为零C.将一负的检验电荷从c处移到p处，电荷电势能增加D.a、p间的电场方向都指向a点6、如图所示，边长为l的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通以恒定的逆时针方向的电流。图中虚线过边中点和边中点，在虚线的下方为垂直于导线框向里的有界矩形匀强磁场，其磁感应强度大小为B。此时导线框处于静止状态，细线中的拉力为；现将虚线下方的磁场移至虚线上方且磁感应强度的大小改为原来的两倍，保持其他条件不变，导线框仍处于静止状态，此时细线中拉力为。则导线框中的电流大小为（）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、如图所示的电路中，L为电感线圈（电阻不计），A、B为两灯泡，以下结论正确的是（）A.合上开关S时，A先亮，B后亮B.合上开关S时，A、B同时亮，以后B变暗直至熄灭，A变亮C.断开开关S时，A、B两灯都亮一下再逐渐熄灭D.断开开关S时，A熄灭，B先变亮再逐渐熄灭8、如图所示，在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MN、PQ，电阻忽略不计，导轨间距离为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面。质量均为m的两根金属杆a、b放置在导轨上，a、b接入电路的电阻均为R。轻质弹簧的左端与b杆连接，右端固定。开始时a杆以初速度v0向静止的b杆运动，当a杆向右的速度为v时，b杆向右的速度达到最大值vm，此过程中a杆产生的焦耳热为Q，两杆始终垂直于导轨并与导轨接触良好，则b杆达到最大速度时()A.b杆中电流的大小为B.a杆受到的安培力为C.a、b杆与弹簧组成的系统机械能减少量为2QD.弹簧具有的弹性势能为9、将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等．a、b为电场中的两点，则A.a点的电场强度比b点的大B.a点的电势比b点的高C.检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大D.将检验电荷-q从a点移到b点的过程中，电场力做负功10、如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上。t=0时，棒ab以初速度v0向右滑动。运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v1、v2表示，回路中的电流用I表示。下列图像中可能正确的是（）A. B.C. D.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）某同学用图甲所示的电路测量一节干电池的电动势和内电阻。(1)图甲中虚线框内是满偏电流为100mA、表头电阻为9Ω的毫安表改装成量程为0.6A的电流表，电阻的电阻值为______Ω；(2)某次测量时毫安表的示数如图乙所示，则此时通过电池的电流为______A；(3)实验得到的电压表示数U与毫安表示数I的关系图线如图丙所示。则电源的电动势______V，内阻______Ω。（结果均保留到小数点后两位）12．（12分）如图所示的电路，L1和L2是两个相同的小电珠，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R相同，由于存在自感现象，在电键S刚接通时，__灯最亮；S断开时，__灯先熄灭四、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）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14．（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）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、D【解析】A．该简谐横波的波长λ=4m，周期T=0.2s，则波速为选项A正确，不符合题意；B．由P点的振动图像可知，t=0.05s时刻，质点P在平衡位置向下振动，由波形图可知该简谐横波沿x轴正方向传播，选项B正确，不符合题意；C．t=0.25s时，也就是从图示时刻的波形再经过一个周期，则质点Q和P都回到原来的位置，则此时质点Q的加速度大于质点P的加速度，选项C正确，不符合题意；D．t=0.17s时，也就是从图示时刻再经过0.12s，质点Q的运动方向沿y轴负方向，选项D错误，符合题意；故选D。2、D【解析】根据公式可得：当通过电阻R的电流强度为I时，在t时间内产生的热量为，当若电阻为2R，电流强度为2I，则在时间t内产生的热量为，故D正确，A、B、C错误；故选D【点睛】关键是正确掌握焦耳定律公式3、D【解析】由图知，随着电压的增大，图象上的点与原点连线的斜率减小，此斜率等于电阻的倒数，则知导体的电阻不断增加，故A错误；图象上的点与原点连线的斜率的倒数等于电阻，选项B错误；当U=5V时，由图知电流为I=1.0A，则导体的电阻R=U/I=5Ω，故C错误；加12V电压时，电流为1.5A，则电功率P=IU=18W．故D正确；故选D【点睛】本题关键抓住图象上的点与原点连线的斜率等于电阻的倒数，分析电阻的变化，求解电阻的值4、C【解析】两颗行星在两者之间的万有引力作用下做匀速圆周运动，可知两行星做匀速圆周运动的向心力相等，选项A错误；两行星绕同一圆心转动，角速度相等，周期相等，选项B错误，C正确；根据可知，两星质量不等，转动半径不等，则根据v=ωr可知，线速度大小不等，选项D错误；故选C.点睛：本题的关键是理解双星系统的特点：双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的周期和角速度，运用动力学思路列式进行分析5、C【解析】AB．由于从a到b，电势φ先减小后增大，所以a、b均为正电荷，根据φ—x图像的可知图像切线斜率表示电场强度，所以P点的电场强度为0，由库仑定律及电场的叠加可知q1>q2，故A错误，B错误；C．根据可知将一负检验电荷从c处移到p处过程中电势降低，电势能增加，故C正确；D．因为从a到P电势都在降低，故a、p间的电场方向都指向p点，故D错误6、C【解析】当磁场在虚线下方时，通电导线的等效长度为，受到的安培力方向竖直向上，设三角形导线框质量为m，则有：当磁场在虚线上方时，通电导线的等效长度为，受到的安培力方向竖直向下，磁感应强度增大到原来的两倍，故此时有：联立可得故C正确，ABD错误；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、BD【解析】AB．合上S时，电路中立即建立了电场，故立即就有了电流，故灯泡A、B同时变亮；但通过线圈的电流要增加，会产生自感电动势，电流缓慢增加；当电流稳定后，线圈相当于直导线，灯泡B被短路，故电键闭合后，灯泡A、B同时亮，但B逐渐熄灭，A更亮，B正确，A错误；CD．断开S时，A灯立即熄灭；线圈产生自感电动势，和灯泡B构成闭合电路，B灯先闪亮后逐渐变暗；CD错误。故选BD【点睛】本题考查了通电自感和断电自感，关键要明确线圈中的自感电动势总是阻碍电流的增加和减小，即总是阻碍电流的变化8、ABC【解析】A．金属杆a和b串联，通过电流大小相等，b杆速度最大时，两导体棒的电动势之和为：根据闭合电路欧姆定律：故A正确；B．a杆受到的安培力的大小：故B正确；C．a、b与杆组成的系统机械能的减少量转化为整个回路的焦耳热，通过两杆的电流和时间相等，根据焦耳定律：可知两杆产生的焦耳热相同，所以a、b与杆组成的系统机械能的减少量为，故C正确；D．整个过程中应用能量守恒定律，弹性势能为：故D错误。故选ABC9、ABD【解析】A项：电场线越密集的地方电场强度就越大，从上图中可以看出a处的电场线比b处的电场线密集，所以a点的场强大于b点的场强，故A项正确；B项：a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止,所以a点的电势高于金属球的电势,而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远,所以金属球的电势高于b点的电势,即a点的电势比b点的高.故B正确;

C项：电势越高的地方,负电荷具有的电势能越小,即负电荷在a点的电势能较b点小,故C错误;

D项：由上知,-q在a点的电势能较b点小,则把-q电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点,电势能增大,电场力做负功.所以D选项是正确的.10、AC【解析】ab棒向右运动，切割磁感线产生感应电流，则受到向左的安培力，从而向右做减速运动，；金属棒cd受向右的安培力作用而做加速运动，随着两棒的速度差的减小安培力减小，加速度减小，当两棒速度相等时，感应电流为零，最终两棒共速，一起做匀速运动，故最终电路中电流为0，故AC正确，BD错误三、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、①.1.8②.0.24③.1.50④.2.22【解析】(1)[1]电阻为：(2)[2]毫安表量程为100mA，由图示表盘可知，其分度值为0.2mA，示数为：40.0mA，毫安表内阻为R1阻值的5倍，则流过R1的电流是流过毫安表电流的5倍，则流过电池的电流为：

0mA+40.0mA×5=240.0mA=0.24A(3)[3][4]由图示电源U-I图象可知，电源电动势为：E=1.50V电源内阻为：12、①.L1②.L2【解析】[1]该电路是左右两部分并联后由串联起来，S刚接通时，L2立即发光．L上产生自感电动势，根据楞次定律可知，自感电动势会阻碍电流增大．使通过线圈L的电流慢慢增大，而R上没有自感现象产生，左右两个电路总电流相等，由两个电路对比可知，此瞬间，通过L1的电流比L2上的电流大．所以S刚刚接通时L1灯最亮；[2]S断开时，L和L1构成自感回路，L2不在回路中，所以S断开时，L