吉林省重点中学2027届物理高二上期末联考试题含解析

吉林省重点中学2027年物理高二上期末联考试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置1匀速运动到位置2。则（）A.导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→aB.导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→aC.导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右D.导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左2、如图所示，截面为等腰直角三角形的物块固定在水平面上，两根长为L的细导体棒a、b被放在三角形的两个光滑直角面等高的地方，导体棒a的质量为ma，导体棒b的质量为mb。现分别对两导体棒通以同向电流Ia、Ib，且Ia＝2Ib＝2I，两棒恰能保持静止，则下列说法正确的是（）A.两导体棒的质量之比ma：mb＝2：1B.两导体棒的质量之比ma：mb＝1：2C.电流Ib在导体棒a处产生的磁场的磁感应强度大小为D.电流Ia在导体棒b处产生的磁场的磁感应强度大小为3、如图所示，条形磁铁放在桌面上，一根通电直导线由S极的上端平移到N极的上端的过程中，导线保持与磁铁垂直，导线的通电方向如图所示，则此过程中磁铁受到的摩擦力（磁铁保持静止）（）A.为零B.方向由向左变为向右C.方向保持不变D.方向由向右变为向左4、如图所示，紧绕有闭合线圈的绝缘圆筒放在电子秤的非磁性材料托盘（图中未画出）上，一条形磁铁（N极向下）从圆筒正上方由静止释放后插入圆筒。空气阻力不计。对磁铁插入圆筒且未碰到托盘的过程，下列说法正确的是（）A.磁铁的机械能守恒B.磁铁的加速度恒定C.通过电阻的电流方向如图中箭头所示D.电子秤的示数比磁铁尚未运动时电子秤的示数大5、如图所示，三根平行长直导线，分别垂直地通过一等腰直角三角形的三个顶点，三根导线中电流方向相同，A、B两导线中的电流大小相同，已知导线A在斜边中点O处所产生的磁感应强度大小为B，导线C在斜边中点O处所产生的磁感应强度大小为2B.则O处的合磁感应强度的大小和方向为A.大小为B，方向沿OA方向B.大小为2B，方向沿OA方向C.大小为2B，方向沿OB方向D.大小为2B，方向竖直向下6、质量为2kg的质点在xOy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是（）A.质点的初速度为3m/sB.质点所受的合外力为3NC.2s末质点速度大小为10m/sD.2s内质点的位移大小为17m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、在物理学发展过程中，许多物理学家做出了杰出贡献，下列说法中正确的是（）A.安培首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系B.奥斯特首先发现了电磁感应现象C.库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律D.法拉第提出了电场的概念，并首先用电场线形象地描述电场8、在如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动过程中，下列说法正确的是A.电压表V1示数在变大，电压表V2示数在变小B.电流表A的示数减小，电压表V3示数在变小C.电容器的电荷量增大，电阻R1消耗的电功率变大D.电源内阻损耗的功率变大，电源消耗的总功率变大9、关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是A.所有行星围绕太阳的运动轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上B.对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积C.表达式R3/T2=k,k是一个与行星无关的常量D.表达式R3/T2=k,T代表行星运动的自转周期10、科学家研究发现：因太阳风的带电粒子吸附作用，土星环正在消失．这是因为土星环中的带电的冰质颗粒，在土星引力和磁场的作用下坠入土星．假设土星的自转方向以及周围的磁场分布与地球相似，土星环中的所有冰质颗粒在土星赤道上空自西向东公转，除带电冰质颗粒外，剩余土星环中的颗粒轨道半径不变，则可以推断（）A.若土星磁场是因土星带电而形成，则土星带负电B.土星环中带电冰质颗粒受到的洛伦兹力沿轨道半径远离土星球心C.太阳风中的带正电粒子是冰质颗粒主要吸附的粒子D.因土星吸附了带电冰质颗粒，质量变大，在轨运行的土星环的运动周期将变小三、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）某小组同学利用如图所示的实验装置测量一节干电池的电动势和内阻(1)根据实验装置图，在矩形方框中画出电路原理图_____；(2)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下表:其中5组数据的对应点已经标在坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U-I图线______；序号123456电压U/V1.451.401301.251.201.10电流I/A0.060.120.240.260.360.48(3)根据(2)中所画图线可得出干电池的电动势E＝________V，内阻r＝______Ω。（结果保留3位有效数字）12．（12分）一台小型扫地机器人的直流电动机的额定电压为12V，额定电流为5A，线圈电阻为0.2Ω，将它接在直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则电动机消耗的总功率为_____，转化为机械能的功率为____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】AD．导线框进入磁场时，cd边切割磁感线，由右手定则可知，电流方向为a→d→c→b→a，这时由左手定则可判断cd边受到的安培力方向水平向左，A错误，D正确；BC．在导线框离开磁场时，ab边处于磁场中且在做切割磁感线运动，同样用右手定则和左手定则可以判断电流的方向为a→b→c→d→a，这时安培力的方向仍然水平向左，BC错误。故选D。2、D【解析】AB．对导体棒a、b受力分析如图所示，由平衡条件得：对a有F＝magtan45°同理对b有F＝mbgtan45°解得：ma：mb＝1：1故AB错误；CD．根据磁感应强度定义式得：电流Ia在导体棒b处产生的磁场的磁感应强度大小电流Ib在导体棒a处产生的磁场的磁感应强度大小故C错误，D正确；故选D。3、B【解析】由图可知通电导线所在位置的磁场的方向，根据左手定则可以判定通电导线所受安培力的方向如图所示。显然安培力有一个水平方向的分量，根据牛顿第三定律可知条形磁铁受到通电导线的安培力也有一个水平方向的分量，而由于条形磁铁保持静止，故条形磁铁所受地面的静摩擦力与安培力在水平方向的分量相互平衡。所以当导线在条形磁铁的左侧上方时条形磁铁所受的静摩擦力方向向左，而当导线运动到条形磁铁的右半部分上方时条形磁铁所受地面的静摩擦力水平向右。故条形磁铁所受摩擦力的方向由向左变为向右，故B正确，ACD错误。故选B4、D【解析】A．磁铁下落过程中，线圈中会产生感应电流，机械能转化为电能，则磁铁的机械能减小，选项A错误；B．磁铁下落过程中，穿过线圈的磁通量的变化率逐渐变大，则产生的感应电流逐渐变大，磁铁受到的向上的安培力变大，则加速度会减小，选项B错误；C．根据楞次定律可知，通过电阻的电流方向如图中箭头反方向，选项C错误；D．磁铁下落过程中穿过线圈的磁通量变大，线圈中产生的感应电流的磁场方向向上，即落线管上端为N及，则磁铁对螺线管有向下的作用力，则电子秤的示数比磁铁尚未运动时电子秤的示数大，选项D正确；故选D。5、B【解析】由题意可知，AB两根通电导线在O点产生的磁感应强度大小相等，方向相反，则电流A与B在O处的合磁感应强度为零，则O点的磁感应强度等于导线C在斜边中点O处所产生的磁场的磁感强度，大小为2B；依据右手螺旋定则可知，在O处电流C产生的磁感应强度的方向沿OA方向；A．大小为B，方向沿OA方向，与结论不相符，选项A错误；B．大小为2B，方向沿OA方向，与结论相符，选项B正确；C．大小为2B，方向沿OB方向，与结论不相符，选项C错误；D．大小为2B，方向竖直向下，与结论不相符，选项D错误；故选B。6、B【解析】A．由图可知，质点x轴方向初速度为vx=3m/s，y轴方向初速度因此质点的初速度为：故A错误；B．在y轴方向做匀速直线运动，外力为零，因此质点所受的合外力大小等于x轴方向的力的大小，即：故B正确；C．2s末质点在x方向的速度为6m/s，在y方向上的速度为4m/s，则合速度大小为选项C错误；D．2s末质点在x方向的位移为在y方向上的位移为8m，则合位移大小为选项故D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、CD【解析】A．欧姆首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系，这个关系成为欧姆定律，故A错误；B．奥斯特发现了电流周围存在磁场，即电流的磁效应，法拉第发现了磁能产生电，发现了电磁感应现象，故B错误；C．库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律；故C正确；D．法拉第提出了电场的概念，并首先用电场线形象地描述电场；故D正确；故选CD。8、AD【解析】保持开关S闭合，根据变阻器接入电路电阻的变化，由欧姆定律分析电表读数的变化．根据电容与板间距离的关系，分析电容的变化，确定电容器电量的变化，判断R2中电流的方向．断开开关S，分析板间场强的变化【详解】A、B项：该电路中两个电阻串联，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动过程中，接入电路的有效电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析可知电路中电流I变大，则电流表A读数变大；路端电压：U=E-Ir减小，电压表V3示数在变小，U1示数U1=IR1，随I的增大在变大，U2示数U2=E-I（R1+r），随电流I的增大而减小，故A正确，B错误；C项：电容器两端的电压为路端电压，U减小，根据Q=CU可知电容器的带电量减小，故C错误；D项：电源内阻损耗的功率，由于电流变大，所以电源内阻损耗的功率变大，电源消耗的总功率，电流变大，所以电源消耗的总功率变大，故D正确故应选：AD【点睛】电容器的动态分析重点在于明确电容器的两种状态：充电后断开电源则极板上的电量不变；电容器保持和电源相连，则两板间的电势差不变．要掌握、及电容决定因素9、ABC【解析】A、第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上．故A正确；B、开普勒第二定律的内容为：对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，故B正确．C、D、第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，k是与环绕天体无关，与中心天体有关的常量，而T为环绕天体的公转周期，故D错误，C正确．故选ABC【点睛】正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键，注意理解面积定律的意义，知道行星在远日点的速率小于在近日点的速率10、AD【解析】A项：由土星磁场与地磁场相似，土星磁场的北极为地理南极，土星磁场的南极为地理北极，由土星转动形成环形电流，根据右手螺旋定则可知，土星带负电，故A正确；B项：由于电冰质颗粒坠入土星，洛伦兹力方向与速度方向垂直，所以土星环中带电冰质颗粒受到的洛伦兹力不会沿轨道半径远离土星球心，故B错误；C项：由于冰质颗粒在土星赤道上空自西向东公转，且土星带负电，所以冰质颗粒应带正电，所以太阳风中带负电粒子是冰质颗粒主要吸附的粒子，故C错误；D项：由公式，由于半径不变，质量变大，所以周期变小，故D错误故应选：AD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、①.②.③.1.50④.0.833【解析】(1)[1]如图所示(2)[2]如图所示(3)[3]U-I图线的纵截距为电动势，则电源电动势E=1.50V，[4]U-I图线的斜率的绝对值为内阻，其值为r=0.833Ω。12、①.60W②.55W【解析】电动机消耗的总功率为，内阻消耗的功率为，则转化为机械能的功率为【点睛】对