2027届江苏省13市物理高二上期末统考试题含解析

2027届江苏省13市物理高二上期末统考试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，绝缘轻杆长为L，一端通过铰链固定在绝缘水平面，另一端与带电量大小为Q的金属小球1连接，另一带正电、带电量也为Q的金属小球2固定在绝缘水平面上。平衡后，轻杆与水平面夹角为30°，小球1、2间的连线与水平面间的夹角也为30°．则关于小球1的说法正确的是（已知静电力常量为k）（）A.小球1带正电，重力 B.小球1带负电，重力为C.小球1带正电，重力为 D.小球1带负电，重力为2、未来的星际航行中，宇航员长期处于完全失重状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示．当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力．为达到上述目的，下列说法正确的是A.旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大B.旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小C.宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大D.宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小3、如图所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放置在匀强电场和匀强磁场中，两轨道平面分别与磁场垂直，与电场平行，轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的．两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放，M、N为轨道的最低点．则下列说法正确的是A.两小球到达轨道最低点的速度vM<vNB.两小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力FM<FNC.小球第一次到达M点的时间晚于小球第一次到达N点的时间D.在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中小球不能到达轨道的另一端4、下列关于磁感应强度的说法中，正确的是（）A.小磁针静止时N极所指的方向就是该处磁感应强度的方向B.磁场中某处磁感应强度的大小，和放在该处的试探电流元中的电流大小成正比C.如果磁场中一小段通电导体在该处受到的安培力为零，则此处的磁感应强度一定为零D.由可知，电流强度I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小5、用如图所示的器材做“探究感应电流产生的条件”实验，下列操作不能使电流计指针发生偏转的是（）A.条形磁铁在螺线管中静止不动B.条形磁铁插入螺线管的过程中C.条形磁铁拔出螺线管的过程中D.条形磁铁从图示位置向右运动的过程中6、如图所示，面积为S的线圈平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，一半在磁场中，则穿过线圈的磁通量为A.0 B.BSC.BS D.2BS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、霍尔元件是一种重要的磁敏元件，它根据霍尔效应原理制成．如图所示，厚度为h，宽度为d的金属导体，当磁场方向与电流方向垂直时，在导体上下表面会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．下列说法中正确的有（）A.霍尔元件把磁感应强度这个磁学量转换为了电压这个电学量B.金属导体上表面电势高于下表面电势C.增大电流I时，金属导体上下表面的电势差增大D.增大电流I时，金属导体上下表面的电势差减小8、下列说法中错误的是（）A.磁感应强度的方向就是该处电流受力方向B.一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，该处可能有磁场C.一小段通电导线放在磁场中A处时受磁场力比放在B处大，则A处磁感强度比B处的磁感强度大D.因为，所以某处磁感强度的大小与放在该处的通电小段导线IL乘积成反比9、地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知电场方向水平向左、磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN运动．如图所示，由此可以判断（）A.油滴一定做匀速运动B.油滴一定做匀变速运动C.油滴带正电，且它是从M点运动到N点D.油滴带负电，且它是从N点运动到M点10、如图，圆形闭合线圈内存在方向垂直纸面向外的磁场，磁感应强度随时间变化如图，则下列说法正确的是()A.0～1s内线圈的磁通量不断增大B.第4s末的感应电动势为0C.0～1s内与2～4s内的感应电流相等D.0～1s内感应电流方向为顺时针三、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）集宁一中的每层楼楼道内都装有饮水机，纯净水的质量关乎每一名学生的身体健康．纯净水质量是否合格的一项重要指标是它的电导率λ是否超标(电导率λ即为电阻率ρ的倒数)某同学选用一根粗细均匀且绝缘性能良好的圆柱形塑料直管装满纯净水样品(直管两端用薄金属圆片电极密封)来测定样品的电导率(不考虑温度对电阻的影响)：(1)实验中，该同学分别用刻度尺和游标为20分度的游标卡尺测定塑料管的长度和内径，刻度尺和游标卡尺的示数分别如图甲、乙所示，则可读出塑料管的长度L＝________m、内径d＝________mm.(2)该同学用下列器材测定样品的电阻：a．电压表V(量程0～3V，内阻约为5kΩ；量程0～15V，内阻约为25kΩ)；b．电流表A(量程0～10mA，内阻约为2Ω；量程0～50mA，内阻约为0.4Ω)；c．滑动变阻器R(0～20Ω，2A)；d．学生电源E(电动势4.5V，内阻很小)；e．开关S及导线若干该同学先用多用电表粗测管内水样品的电阻值约为500Ω，要求用尽量精确的方法测出其电阻值，请在图丙中连接实验电路图____(图中有六根导线已经接好)(3)电导率的表达式为=__________(用字母U、I、L、d)12．（12分）某同学在练习使用多用电表测电阻时将选择倍率的旋钮拨至“×10”挡时。指针的偏转角过小，为了提高测量的精确度，请完成下列操作：(1)将选择开关拨至_________挡（填“×100”或“×1”）；(2)将两根表笔短接进行_________，使指针停在0Ω刻度线上(3)将两根表笔分别接触待测电阻的两端，指针偏转情况如图所示，则所测电阻大小为____Ω。(4)将选择开关拨至交流电压最高挡上四、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L15．（12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

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】ABCD.分析小球1的受力情况，小球受到重力、库仑力和杆的弹力作用，由于杆通过铰链固定，则杆的弹力沿着杆向外，如图所示：根据几何关系可知，杆与竖直方向夹角为60°，则重力和库仑力合成以后组成的矢量三角形为等边三角形，两球间距为L，库仑力大小为，则小球带正电，重力大小等于库仑力，重力为，故A正确BCD错误。故选A。2、B【解析】在外太空，宇航员处于完全失重状态，所以在旋转仓中我们不需要考虑地球引力作用；宇航员在旋转仓中做圆周运动所需要的向心力由侧壁支持力提供，根据题意有，故可知，旋转半径越大，转运角速度就越小，且与宇航员质量无关，故B正确、ACD错误3、D【解析】两个轨道的半径相同，根据圆周运动的向心力的公式可以分析小球通过最低点是对轨道的压力，小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒，小球在电场中受到的电场力对小球做负功，到达最低点时的速度的大小较小【详解】在磁场中运动时，只有重力做正功，在电场中运动时，重力做正功、电场力做负功，由动能定理可知：；；解得，vM＞vN，由于小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒；而小球在电场中运动受到的电场力对小球做负功，到达最低点时的速度的大小较小，所以在电场中运动的时间也长，故AC错误；最低点M时，支持力与重力和洛伦兹力（方向竖直向下）的合力提供向心力，最低点N时，支持力与重力的合力提供向心力，因为vM＞vN，可知：FM＞FN，故B错误；由于小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒，所以小球可以到达轨道的另一端，而电场力做小球做负功，所以小球在达到轨道另一端之前速度就减为零了，故不能到达最右端，故D正确；故选D【点睛】洛仑兹力对小球不做功，但是洛仑兹力影响了球对轨道的作用力，在电场中的小球，电场力对小球做功，影响小球的速度的大小，从而影响小球对轨道的压力的大小4、A【解析】小磁针静止时N极所指的方向就是该处磁感应强度的方向，选项A正确；磁场中某处磁感应强度的大小是由磁场本身决定的物理量，和放在该处的试探电流元中的电流大小无关，选项B错误；如果磁场中一小段通电导体在该处受到的安培力为零，可能是导线放置的方向与磁场方向平行，而此处的磁感应强度不一定为零，选项C错误；由可知，磁场中某点的磁感应强度用F与IL的比值来量度，与电流强度I，导线长度L，均无关，选项D错误；故选A.5、A【解析】A．产生感应电流的条件有两个，一是闭合回路，二是穿过闭合回路的磁通量发生变化，若磁铁静止不动，则穿过闭合回路的磁通量不变，则不会产生感应电流，电流表指针不偏转，A正确；BCD．磁铁插拔或者向右移动的过程中，穿过闭合回路的磁通量发生改变，能够产生感应电流，BCD错误。故选A。6、B【解析】根据磁通量公式Φ＝BS，因为图中有效面积为S，所以B项正确二、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、AC【解析】A．霍尔元件是把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量的一种元件，A正确；B．根据左手定则知自由电子向上偏转，则上表面带负电，下表面带正电，下表面的电势高于上表面；B错误；CD．根据：计算得出：根据电流的微观表达式：可知电流I越大，电子的速度越大，故上下表面的电势差越大，C正确，D错误。故选AC8、ACD【解析】A．根据左手定则可知电流受到的安培力方向和该处磁感应强度方向垂直，故A错误；B．当电流方向和磁场方向平行时，不受磁场力的作用，所以一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，有可能是通电方向和磁场平行了，该处的磁感应强度方向不一定为零，故B正确；C．影响通电导线在磁场中受到的磁场力大小的因素有电流的大小、磁感应强度的大小、通电导线的长度以及电流方向与磁场方向的夹角，同一小段通电导线在A处受到的磁场力比在B处的大，有可能两处电流方向与磁场方向的夹角不同造成的，不一定是A处的磁感应强度比B处的磁感应强度大，故C错误；D．公式为磁感应强度的计算式，不是决定式，磁感应强度的大小和外界因素无关，只和磁场本身的性质有关，故D错误。故选ACD。9、AC【解析】对带电粒子进行受力分析，受到竖直向下的重力，水平方向的电场力和垂直于虚线的洛伦兹力，由于带电粒子做直线运动，所以洛伦兹力只能垂直于直线向上，从而可判断粒子的电性以及运动方向【详解】油滴做直线运动，受重力、电场力和洛伦兹力作用，因为重力和电场力均为恒力，根据物体做直线运动条件可知，粒子所受洛伦兹力亦为恒力据F=qvB可知，粒子必定做匀速直线运动，故A正确，B错误根据做直线运动的条件和受力情况（如图所示）可知，如果油滴带正电，由左手定则判断可知，油滴的速度从M点到N点，如果油滴带负电，电场力向右，若油滴的速度从N点到M点，则由左手定则判断可知，洛伦兹力斜向右上方，油滴不可能做直线运动，故C正确，D错误．故选AC【点睛】带电粒子在重力场、电场、磁场的复合场中，只要是做直线运动，一定是匀速直线运动（v与B不平行）．若速度是变的，洛伦兹力会变，合力就是变的，合力与速度不在一条直线上，带电体就会做曲线运动10、AD【解析】0~1s内磁感应强度不断增大，磁通量不断增大，选项A正确．第4s末磁感应强度为零，但斜率不为零，感应电动势不为零，选项B错误．0~1s内与2~4s内斜率大小不相等，电动势不相等，感应电流不相等，选项C错误．用楞次定律判断，感应电流在0~1s内为顺时针，选项D正确考点：本题考查电磁感应的图象问题，法拉第电磁感应定律和楞次定律等三、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、①.0.1050；②.11.30；③.；④.【解析】(1)由图示刻度尺确定其分度值，然后读出其示数；游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；(2)合理选择实验器材，先选必要器材，再根据要求满足安全性，准确性，方便操作的原则选择待选器材．电流表的接法要求大电阻内接法，小电阻外接法．滑动变阻器是小电阻控制大电阻，用分压式接法．根据电路图来连接实物图，注意电表的正负极，并分几个回路来连接；(3)根据闭合电路欧姆定律，结合电阻定律，即可求解【详解】(1)刻度尺读数：0.2050-0.1000=0.1050m；游标卡尺的主尺读数为11mm，游标读数为0.05×6mm=0.30mm，所以最终读数为11.30mm；(2)因电源的电压为4.5V，因此电压表选择3V量程；由于阻值约为500Ω的电阻Rx的，根据欧姆定律可知，电流的最大值为9mA，从精确角来说，所以电流表选择量程0～10mA；根据待测电阻的阻值与电压表及电流表的阻值，可知，待测电阻的阻值偏大，因此选择电流表内接法，根据电路图来连接实物图原则，注意电表的正负极，并分几个回路来连接．如图所示；(3)根据闭合电路欧姆定律与电阻定律，，解得：，所以电导率为：【点睛】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读；同时还考查了同学们设计电路的能力，要弄清楚是内接法还是外接法，是分压还是限流法；考查如何选择仪器，掌握选择的方法与原则；学会由电路图去连接实物图，注意电表的正负极；理解欧姆定律与电阻定律的应用，掌握误差的分析及其产生原因12、①.×100②.欧姆调零（电阻调零）③.1600【解析】(1)[1]用“×10Ω”测电阻