江苏省苏州市新区实验中学2027届高二上物理期末监测试题含解析

江苏省苏州市新区实验中学2027届高二上物理期末监测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、如图所示为“感受向心力”的实验，用一根轻绳，一端栓着一个小球，在光滑桌面上抡动细绳，使小球做圆周运动，通过拉力来感受向心力．下列说法正确的是A.只减小旋转角速度，拉力增大B.只加快旋转速度，拉力减小C.只更换一个质量较大的小球，拉力增大D.突然放开绳子，小球仍做曲线运动2、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3、如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上．当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc．已知bc边的长度为l．下列判断正确的是（）AUa＞Uc，金属框中无电流B.Ub＞Uc，金属框中电流方向沿a﹣b﹣c﹣aC.Ubc=﹣Bl2ω，金属框中无电流D.Ubc=Bl2ω，金属框中电流方向沿a﹣c﹣b﹣a4、四盏灯泡接成如图所示的电路，a、c灯泡的规格为“220V40W”，b、d灯泡的规格为“220V100W”，各个灯泡的实际功率都没有超过它的额定功率，则这四盏灯泡实际消耗功率大小的顺序是A.B.C.D.5、据统计，由于用电不慎导致的火灾占火灾总量的比重很大，利用电路安装防火报警装置，及时发现“火情”，提早报警，是防止火灾发生，保证家庭成员生命安全的重要措施．图甲是一火警报警电路的示意图，其中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随温度变化的情况如图乙所示．显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器，电源的电动势E和内阻r不变，且内阻值小于R1的阻值．当传感器R3所在处出现火情时，关于流过电流表A的电流I、报警器两端的电压U、电源的输出功率P的变化情况，下列判断正确的是A.I变大，P变大 B.I变小，U变大C.I变小，P变大 D.I变大，U变小6、如图所示，一带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出。已知板长为，板间距离为，板间电压为，带电粒子的电荷量为，粒子通过平行金属板的时间为，不计粒子重力，则（）A.在前时间内，静电力对粒子做的功为B.在后时间内，静电力对粒子做的功为C.在粒子偏转前和后的过程中，静电力做功之比为D.在粒子偏转前和后过程中，静电力做功之比为二、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、下列说法中正确的是A.电感的感抗只由线圈自身决定B.感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的C.金属块在匀强磁场中做变速运动，可能产生涡流D.电压互感器的原线圈并联在高压电路中，副线圈接电压表8、硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，曲线a是该电池在某光照强度下路端电压U随电流变化的关系图象（电池电动势不变，内阻不是定值），图线b是某电阻R的U﹣I图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路，下列说法正确的是（）A.电流I越大，硅光电池内阻越大B.硅光电池在该工作状态下的总功率为0.4WC.硅光电池在该工作状态下的内阻为5ΩD.若将R换成阻值更小的电阻，硅光电池的的输出功率减小9、如图所示，矩形abcd处在匀强电场中，电场线与矩形所在平面平行，ab=cd=L，ad=bc=2L，a点的电势φa=10V，b点的电势φb=12V，c点的电势φc=8V。一带电量为+q、质量为m的粒子从b点以初速度v0射入电场，入射方向与bc成45°角，一段时间后恰好经过c点。不计带电粒子的重力，下列说法中正确的是A.d点的电势φd=6VB.电场强度的方向由b指向dC.电场强度的大小为D.带电粒子从b点运动到c点的时间为10、如图所示，E为蓄电池，L是自感系数足够大的线圈，其直流电阻为R，D1、D2是两个规格相同的灯泡，阻值均为R，S是开关．下列说法正确的是A.闭合开关S后，D2逐渐变暗B.S断开瞬间，D2立即熄灭，D1延时熄灭C.闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等D.S断开后，通过Dl的电流方向与原来相同三、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）某实验小组同学发现给定的电压表（0～3V）量程偏小，因此决定改装电压表，将量程扩大为原来的两倍（1）同学们先用多用电表的欧姆档粗略测量电压表的内阻，如图甲所示．将选择开关旋至倍率“×100”档，红、黑表笔短接调零后进行测量，红表笔应接电压表的______接线柱（选填“＋”或“－”），测量结果如图乙所示，电压表的内阻为_____Ω（2）该实验小组为了能够精确测定该电压表的内阻，除待测电压表V外，实验室还提供了一些可选用的器材：电流表A1(量程200μA)、电流表A2(量程1.0mA)、电流表A3(量程0.6A)、滑动变阻器R(最大阻值200Ω)、电源E(电动势4V)、开关S．所提供的电流表中，应选用_______接入电路；为了尽量减小误差，要求测量多组数据，该实验小组设计了下列两种实验电路图，你认为正确的是______（选择“丙”或“丁”）（3）若测得电压表的内阻为4200Ω，现将其改装成0~6V量程的电压表，需要_____（填“串联”或“并联”）阻值为_______Ω的电阻12．（12分）李明同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2阻值。实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V(量程为1.5V，内阻很大)，电阻箱R（0～99．99Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。（1）先测电阻R1的阻值。请将李明同学的操作补充完整：闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出示数r和对应电压表的示数U1，保持电阻箱示数不变，_________________________，读出电压表的示数U2。则电阻R1的表达式为R1=_______________。（2）李明同学已经测得电阻R1=4.5Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值。该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图所示的图线，则电源电动势E=__________V，电阻R2=_______Ω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、C【解析】AC．由题意，根据向心力公式与牛顿第二定律，则有只减小旋转角速度，拉力减小，只更换一个质量较大的小球，拉力增大，A错误C正确；B．只加快旋转速度，由知拉力增大，B错误；D．突然放开绳子，小球受到的合力为零，将沿切线方向做匀速直线运动，D错误。故选C。2、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3、C【解析】因为当金属框绕轴转运时，穿过线圈abc的磁通量始终为0，故线圈中无感应电流产生，选项BD错误；但对于bc与ac边而言，由于bc边切割磁感线，故bc边会产生感应电动势，由右手定则可知，c点的电势要大于b点的电势，故Ubc是负值，且大小等于Bl×=Bl2ω，故选项C正确；对于导体ac而言，由右手定则可知，c点的电势大于a点的电势，故选项A错误，所以选项C是正确的考点：导合格切割磁感线产生感应电动势【名师点睛】该题既可以通过法拉第电磁感应定律得出线圈abc的感应电流情况，又可以通过对bc边和ac边的研究，看它们切割磁感线时产生感应电动势的大小，判断导线端点的电势大小情况4、C【解析】根据公式可得b、d的电阻小于a、c的电阻，a、d串联在干路，所以两灯泡的电流相等，故根据公式可得，因为通过b、c的电流之和等于d的电流，所以通过d的电流大于b的电流，b、c并联，电压相同，由于b的电阻小于c的电阻，所以b的电流大小于c的电流，故根据公式可得，，综合可得，C正确；【点睛】已知用电器的额定功率、额定电压，求实际电压的功率时，要抓住电阻不变这一关键点，能结合串并联电路的特点解题，难度适中5、C【解析】R3为用半导体热敏材料制成的传感器，温度升高时，其电阻减小．当传感器R3所在处出现火情时，分析R3的变化，确定外电路总电阻的变化，分析总电流和路端电压的变化，即可知U的变化．根据并联部分电压的变化，分析I的变化【详解】当传感器R3所在处出现火情时，R3的阻值变小，总电阻变小，总电流变大，路端电压变小即报警器两端的电压U变小，R1两端电压变大，所以R2和R3并联部分电压变小，所以电流表示数变小，由于内阻r小于R1的阻值即电源内阻一定小于外电路总电阻，当R3减小时，外电阻与内阻越接近，电源的输出功率越大，故C正确故选C【点睛】本题解题关键是掌握热敏电阻与温度的关系，再按“局部→整体→局部”的顺序进行动态变化分析6、B【解析】AB．粒子在垂直于板的方向做初速度为零的匀加速运动：由可得，前时间内与时间内垂直于板方向之比为，在前时间内的位移为，在后时间内的位移为；电场力对粒子做功为故A错误，B正确；C．由电场力做功，则前粒子在下落前和后内，电场力做功之比。故CD错误。故选B。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】电感对交变电流的阻碍作用大小由感抗表示，由感抗公式即可求解；感生电场的电场线是闭合的；闭合回路中，只有磁通量变化才能产生感应电流；电压互感器需要并联在交变电路中【详解】A．由感抗公式：可知频率与电感会影响感抗的大小，故A错误；B．感生电场的电场线是闭合的，故B正确；C．金属块在匀强磁场中做变速运动有感应电动势，但没有磁通量的变化，不产生感应电流，故C错误；D．并联在电路中是电压互感器，而串联在电路中是电流互感器，故D正确【点睛】考查涡流产生条件，及涡流对应的电场线与静电场线的不同，掌握电压互感器与电流互感器的区别，并对于电感对交流的影响可以根据感抗的公式，在理解的基础上进行记忆8、AD【解析】A．反映电池的a图像是U﹣I图象，电池的内阻为，而电池电动势不变，则图像上每一点和3.6V构成的与对应的的比值表示内阻大小，可知随电流I增大，硅光电池内阻越大，故A正确；C．由闭合电路欧姆定律得当I＝0时，E＝U，由a图线与纵轴的交点读出电池的电动势为：E＝3.6V．根据两图线交点处的状态可知，将它们组成闭合回路时路端电压为：U＝2V，电流为：I＝0.2A，则硅光电池的内阻为：r＝＝8Ω故C错误；B．硅光电池的总功率为：故B错误；D．R的阻值为：R＝＝10Ω＞r＝8Ω则若将R换成阻值更大的电阻，硅光电池的输出功率将减小，故D正确。故选AD。9、AD【解析】AB．在匀强电场中，沿着任意方向前进相同的距离，电势变化相同，所以：解得：可知中点的电势也为，画出等势面，沿电场线方向电势降低，又因为电场线和等势面处处垂直，画出电场线方向如图：A正确，B错误；C．根据匀强电场中电场强度和电势差的关系：根据几何关系可知：解得：，C错误；D．据图可知粒子在b点初速与电场力垂直，所以粒子在初速度方向上做匀速直线运动，水平位移：所以：D正确。故选AD。10、BC【解析】A．S闭合稳定后，线圈相当于定值电阻，对电路的阻碍减弱，回路中总电阻减小，电流增大，D2比S刚闭合时亮，故A错误；BD.S闭合稳定后再断开开关，D2立即熄灭，但由于线圈的自感作用，L相当于电源，与D1组成回路，D1要过一会在熄灭，流过的电流方向相反，故B正确，D错误；C．S闭合瞬间，由于自感线圈相当于断路，所以两灯是串联，电流相等，一起亮，故C正确三、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.－②.4000③.A2④.丙⑤.串联⑥.4200【解析】（1）[1][2]红表笔内部接电源的负极，则测量时红表笔应接电压表的“－”接线柱，测量结果电压表的内阻为40×100Ω=4000Ω（2）[3][4]电源电动势4V，则电路中可能出现的最大电流为则电流表选择A2；为了尽量减小误差，要求测量多组数据，则正确的电路是选择丙。（3）[5][6]改装成电压表要串联分压电阻，量程扩大一倍，则电压表的内阻变为原来的2倍，即串联电阻大小为4200Ω.。12、①.将S2切换到b②.③.1.25④.1.5【解析】(1)[1]由题意可知，本实验中没有给出电流表，故应是电压表与电阻箱求电源电动势和内电阻的；实验中