江苏省田家炳中学2027届物理高二第一学期期末综合测试试题含解析

江苏省田家炳中学2027届物理高二第一学期期末综合测试试题注意事项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、带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O点，在匀强磁场中摆动，不计空气阻力，当小球每次通过最低点时（）A.摆球受到的磁场力相同B.摆球的动能相同C.摆球的速度相同D.摆球所受丝线拉力相等2、医学上对某些癌症可采用质子疗法治疗，该疗法(设备如图)用一定能量的质子束照射肿瘤以杀死癌细胞。现用一直线加速器来加速质子，使其在加速电场(可视为匀强电场)中从静止开始被加速到1.0×107m/s。已知质子的质量为1.67×10－27kg、电荷量为1.6×10－19C，加速器加速的直线长度为4m。下列说法正确的是（）A.加速过程中质子的电势能增加B.加速过程中质子的加速度约为2.5×1013m/s2C.质子加速所需的时间约为8×10－6sD.加速电场的电场强度约为1.3×105N/C3、如图所示，矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，有3个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场，在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧，这些粒子的质量，电荷量以及速度大小如下表所示：由以上信息可知,从图中a、b、c处进入的粒子对应表中的编号分别为A.3、2、1 B.3、1、2C.2、3、1 D.1、3、24、如图所示，一个重30N的物体置于光滑的水平面上，当用一个F=20N的力竖直向上拉物体时，物体所受的合力为（）A.50N，方向竖直向上 B.10N，方向竖直向下C.10N，方向竖直向上 D.0N5、如图所示圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准圆心射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，这些粒子在磁场中的运动时间有的较长，有的较短，若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间越长的带电粒子（）A.速率越小 B.速率越大C.速度偏转角越小 D.在磁场中的周期一定越大6、关于自然过程中的方向性，下列说法正确的是（）A.摩擦生热的过程是可逆的B.凡是符合能量守恒的过程都是可逆的C.实际与热现象有关的宏观过程都具有“单向性”或“不可逆性”D.空调机既能制冷又能制热，说明热传递不存在方向性二、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，光滑绝缘的水平面上M、N两点各放一电荷量分别为+q和+2q，完全相同的金属球A和B，给A和B以大小相等的初动能E0（此时动量大小均为p0）使其相向运动刚好能发生碰撞，碰后返回M、N两点时的动能分别为E1和E2，动量大小分别为p1和p2，则()A.，B.，C.碰撞发生在M、N中点的左侧D.两球同时返回M、N两点8、如图所示，磁感应强度大小为B的匀强磁场方向垂直纸面向里．金属圆环半径为L，圆心为O1，OM为直径，总电阻为4R．金属棒OA长为4L、电阻为2R．二者位于纸面内．现让金属棒绕O点以角速度ω沿顺时针方向匀速转动，转动过程中金属棒与金属环接触良好，当金属棒转至图中虚线位置时，下列说法正确的是A.金属棒OA产生的感应电动势为B.金属棒所受安培力大小为C.圆环上O、M两点间电压为D.圆环上的电功率为9、如图所示，一边长为L的正方形abcd，P是bc的中点若正方形区域内只存在由d指向a的匀强电场，则在a点沿ab方向以速度v入射的质量为m、电荷量为q的带负电粒子不计重力恰好从P点射出若该区域内只存在垂直纸面向里的匀强磁场，则在a点沿ab方向以速度v入射的同种带电粒子恰好从c点射出由此可知A.匀强电场的电场强度为B.匀强磁场的磁感应强度为C.带电粒子在匀强电场中运动加速度大小等于在匀强磁场中运动的加速度大小D.带电粒子在匀强电场中运动和在匀强磁场中运动的时间之比为1：2π10、一质量为m的带电粒子，以初速度v0从a点竖直向上射入匀强电场中，场强方向水平向右．粒子通过电场中的b点时，速率为2v0，方向与电场方向一致，重力加速度为g，则A.粒子受电场力大小为mg B.粒子受电场力大小为2mgC.粒子从a到b机械能增加了2mv02 D.粒子从a到b机械能增加了三、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）某研究小组收集了手机中的锂电池．为测量锂电池的电动势E和内阻r，小红同学设计了如图所示的电路图来“测电源电动势和内阻”，图中R2为电阻箱．根据测量数据作出图象，如图所示(1)若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电池的电动势E＝________，内阻r＝________(用k、b表示)(2)上述方法测出的数据与真实值比较，测量出的内阻_____________（填“偏大”或“偏小”）,造成此系统误差主要原因是__________________________12．（12分）在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：A．待测的干电池（电动势约为1.5V，内阻小于1.0Ω）B．电流表A1（量程为0～3mA，内阻Rg1=10Ω）C．电流表A2（量程为0～0.6A，内阻Rg2=0.1Ω）D．滑动变阻器R1（0～20Ω，10A）E.滑动变阻器R2（0～200Ω，1A）F.定值电阻R0（990Ω）G.开关和导线若干(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的a、b两个实验电路，其中合理的是_____图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确进行测量，滑动变阻器应该选_____（填写器材前的字母代号）(2)图乙是该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出I1-I2图像（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数，且I2的数值远大于I1的数值），则由图像可得被测电池的电动势E=_____V，内阻r=_____Ω；(结果保留到小数点后两位)(3)若将图像的纵坐标改为_____，则图线与纵坐标的交点的物理含义即为被测电池的电动势四、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、B【解析】A．由于小球的运动方向不同，则根据左手定则可知，洛伦兹力的方向不同，则受到的磁场力不同，故A错误；BC．由题意可知，拉力与洛伦兹力对小球不做功，仅仅重力作功，则小球机械能守恒，所以小球分别从左右两侧向最低点运动且两次经过最低点时的动能相同，小球的速度大小相同，但是方向不同，故B正确，C错误；D．由B选项可知，速度大小相等，由于速度方向不同，导致产生的洛伦兹力的方向也不同，则根据牛顿第二定律可知，拉力的大小不同，故D错误。故选B。2、D【解析】A．仅有电场力做功，电势能和动能相互转化，动能增加，电势能减小，A错误；B．由位移与速度的关系式得：B错误；C．加速时间为：C错误；D．根据牛顿第二定律得：解得：，D正确。故选D。3、A【解析】根据带电粒子在磁场中运动的偏转方向可知，a、b带同种电荷，c为异种电荷，所以c为1号粒子；由可知，半径：，结合表格中数据可求得2、3号粒子的半径比应为3:2，则b一定是第2组粒子，a是第3组粒子。a、b、c处进入的粒子对应表中的编号分别为3、2、1。A.3、2、1。与上述结论相符，故A正确；B.3、1、2。与上述结论不符，故B错误；C.2、3、1。与上述结论不符，故C错误；D.1、3、2。与上述结论不符，故D错误。故选：A4、D【解析】物体的重力为30N，用20N的力竖直向上拉物体是拉不动的，此时的合力还是零【详解】物体的重力为30N，向上的拉力为20N，此时地面对物体的支持力为10N，多了向上的拉力后，只是地面对物体的支持力减小了，物体的总的合力还是零，所以D正确．故选D5、A【解析】D.由周期公式；由于带电粒子们的B、q、m均相同，所以T相同，故D错误；ABC.根据可知，在磁场中运动时间越长的带电粒子，圆心角越大，半径越小，由知速率一定越小，A正确，BC错误6、C【解析】A．摩擦生热的过程是不可逆的，选项A错误；B．能量守恒具有单向性，一般是不可逆，选项B错误；C．实际与热现象有关的宏观过程都具有“单向性”或“不可逆性”’，选项C正确；D．空调机既能制冷又能制热，并不能说明热传递不存在方向性，只是在反向时，要引起其他方面的变化，选项D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．由动量观点看，系统动量守恒，两球的速度始终等值反向，也可得出结论：两球必将同时返回各自的出发点，且两球末动量大小和末动能一定相等。从能量观点看，两球接触后的电荷量都变为1.5q，在相同距离上的库仑斥力增大，返回过程中电场力做的正功大于接近过程中克服电场力做的功，系统机械能必然增大，即末动能增大。故A错误，B正确。CD．由牛顿定律的观点看，两球的加速度大小始终相同，相同时间内的位移大小一定相同，必然在连线中点相遇，又同时返回出发点。故C错误，D正确。故选BD。8、CD【解析】A、金属棒OA转至虚线位置的瞬间，产生的感应电动势，A错误；BCD、金属棒OA转至虚线位置的瞬间，OM棒相当于电源，电动势，此时外电路总电阻为，金属棒OM部分电阻，则O、M两点间的电势差为；此时流过金属棒的电流为：，所以金属棒OM所受的安培力大小为：；此时圆环上的电功率为：，故B错误，CD正确；故本题选CD【点睛】本题考查导线转动切割磁场产生感应电动势、闭合电路欧姆定律、安培力、电功率9、BC【解析】A．带电粒子在电场中做类平抛运动，有联立解得故A错误；B．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有由几何关系有联立解得故B正确；C．粒子在匀强磁场中运动的加速度故C正确；D．带电粒子在匀强电场中运动的时间在匀强磁场中运动的时间带电粒子在匀强电场中运动和在匀强磁场中运动的时间之比为故D错误。故选BC。10、BC【解析】本题考查带电粒子在匀强电场中的运动。【详解】AB．从a到b水平和竖直方向的运动时间相同，且都做匀变速运动，水平方向为2v0，所以水平方向加速度是竖直方向的2倍，则电场力大小为2mg，故B正确，A错误；CD．从a到b因电场力做正功，所以机械能增加，电场力做功为故C正确，D错误。故选BC。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、①.②.③.偏小④.电压表分流作用【解析】（1）由闭合电路的欧姆定律求出与的关系式，根据该关系式求出电源的电动势与内阻；（2）因为电压表不是理想电表，所以存在误差【详解】（1）不考虑电压表分流作用，电路的电流根据闭合电路欧姆定律，有，联立得，则图像斜率，纵轴截距，所以，（2）考虑电压表的分流作用，写出闭合电路欧姆定律，其中是电压表内阻与电源内阻并联之后的电阻，此为我们实验的测量值，所以比真实值小【点睛】测定电源内阻与电动势的实验利用闭合电路欧姆定律即可解决，需要注意电流表分压与电压表分流引起的误差12、①.b②.D③.1.48（±0.04）④.0.84（±0.03）⑤.I1（R0+Rg1）【解析】（1）[1]没有电压表，可利用电流表改装，给的定值电阻阻值为990Ω，电压表量程应能准确测的1.5V电压即可，与电源电动势接近，故应将电流表A1与定值电阻串联使用，故合理的是b图；[2]电源电动势约为1.5V，内阻约为1欧姆，为方便实验操作,滑动变阻器应选D（2）[3][4]由电路图可知,在闭合电路中,电源电动势:，则:,由图象可知,图象的截距:，则电源电动势为:图象斜率:；电源内阻为:(3)[5]由闭合电路欧姆定律可知，在图线中,图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小，故当图线的纵坐标改为时，图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小【点睛】难度较大，掌