2027届新课标全国卷高二上物理期末考试试题含解析

2027届新课标全国卷高二上物理期末考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、如图所示为示波管内的聚焦电场，图中实线为电场线，虚线为等势线，、b、c为静电场中的三点，b、c在同一条直线的电场线上，则下列说法正确的是（）A.、b、c三点中，c点电势最高B.、b、c三点中，点场强最大C.正电荷在b点的电势能大于在c点的电势能D.负电荷在b点由静止释放，仅在电场力的作用下能沿直线由b点运动到c点2、如图所示，有一磁感应强度为B的匀强磁场，C、D为垂直于磁场的同一平面内的两点，它们之间的距离为l，今有一电荷量为e带电粒子在此磁场中运动，它经过C点时的速度的方向和磁场方向垂直，且与CD间的夹角，此粒子在运动中后来又经过了D点，（不计重力）则下列说法正确的是（）A.带电粒子带正电B.带电粒子经过C、D两点后，速度方向偏转C.带电粒子由C运动到D的时间为D.带电粒子的质量为3、在绕地球做匀速圆周运动的航天器中，物体处于完全失重状态，可以形成一种“重力屏蔽状态”。在航天器中建立电磁学实验室，可以有效消除常态下重力的影响。空腔导体内部可以实现静电屏蔽，在空腔导体内部建立物理实验室，可以有效消除外电磁场的干扰。下列说法正确的是（）A.场是一种人为假设，实际是不存在的B.在外电场作用下处于静电平衡的空腔导体，其内部的总电场强度为0C.航天器中“重力屏蔽状态”指的是航天器中不存在重力D.由于地磁场的影响，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电导线应相对水平地面竖直放置4、如图所示，两根平行长直导线M、N中通有等大、反向的电流．长直导线M、N与纸面垂直放置，O为MN连接的中点，在纸面内以O点为圆心做圆，与MN连线交于a、b两点，与MN中垂线交于c、d两点，则下列说法正确的是（）A.圆心O处磁感应强度的大小为零B.c、d两点磁感应强度方向相同C.a、b两点磁感应强度方向相反D.a、c两点磁感应强度方向互相垂直5、我国的“神舟”系列航天飞船的成功发射和顺利返回，显示了我国航天事业取得的巨大成就。已知地球的质量为M，引力常量为G，飞船的质量为m，设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，则（）A.飞船在此轨道上的运行速率为B.飞船在此圆轨道上运行的向心加速度为C.飞船在此圆轨道上运行的周期为D.飞船在此圆轨道上运行所受的向心力为6、如图所示的电场中两点A和B（实线为电场线，虚线为等势面）．关于A、B两点的场强E和电势φ，正确的是（）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、一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C运动到D点，各点所对应的速度与时间的关系如图所示.分析图象后，下列说法正确的是A.B、D两点的电场强度和电势一定都为零B.A处的电场强度大于C处的电场强度C.粒子在A处的电势能小于在C处的电势能D.A、C两点的电势差大于B、D两点间的电势差8、半径为r和2r的同心圆形轨道固定在同一水平面内，一长为r，电阻为R的均匀直导体棒AB置于圆轨道上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下．在两环之间接阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器．直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触，不计导轨电阻．以下说法正确的是（）A.金属棒中电流从A流向BB.金属棒两端电压为Bωr2C.电容器的M板带负电D.电容器所带电荷量为CBωr29、如图所示电路中，电源电动势为E＝3V，内电阻为r＝1Ω，定值电阻为R＝4Ω，滑动变阻器能接入电路的最大阻值为R0＝10Ω，当滑动变阻器的滑片在中间位置时，在平行板电容器C中恰好有一带电粒子处于悬空静止状态，以下判断的是（）A.电路中的电流为0.3AB.电容器两端电压为2.7VC.若将R0的滑片向左端滑动，液滴向下运动D.若将R0的滑片向左端滑动，电容器的带电量增加10、全球性“超导热”的兴起，使超导电磁船的制造成为可能，如图是超导电磁船的简化原理图，MN和CD是与电源相连的两个电极，MN与CD之间部分区域有垂直纸面向内的匀强磁场（磁场由超导线圈产生，其独立电路部分未画出），两电极间的海水会受到安培力的作用，船体就在海水的反作用力推动下向前驶动．下列说法正确的是（）A.该超导电磁船应用的是电磁感应原理B.要使船前进，图中MN应接直流电源的正极C.改变电极的正负或磁场方向，可控制船前进或倒退D.增大电极间的电流或磁感应强度，可增大船航行的速度三、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）如图所示的天平可用来测定磁感应强度，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为l，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面．当线圈中通有电流I时(方向顺时针，如图)时，在天平左、右两边各加上质量分别为m1、m2的砝码，天平平衡．当电流反向(大小不变)时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡．由此可知：磁感应强度的方向为________，大小为________12．（12分）为测定干电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材如下：A.完全相同的干电池2节，每节干电池的电动势为1.5V左右，内阻较小B.电流表A1(量程为0.6A，内阻约0.5Ω)C滑动变阻器R3(0～10Ω，10A)D.滑动变阻器R4(0～100Ω，1A)E.电流表G(量程为3.0mA，Rg=10Ω)F.定值电阻R1=990ΩG.定值电阻R2=90ΩH.定值电阻R0=3.0ΩI.开关S和导线若干(1)由于两节干电池的内阻较小，现将定值电阻R0=3.0Ω与两节干电池串联后作为一个整体进行制量，在进行实验时，滑动变阻器应选用其中的_____，定值电阻F和G应选用其中的_____.（填写实验器材前的字母)（2)在如图所示的虚线框中补充完整本实验电路的原理图.________（3)根据实验测得的数据作出I2-I1图线，如圈所示，其中I2为通过电流表G的电流，I1为通过电流表A1的电流．根据该图线可知每节干电池的电动势为______V，内阻为____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）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、C【解析】A、沿着电场线方向，电势降低，所以a、b、c三点中，c点电势最低，b点电势最高，故A错误；B、电场线的疏密程度反映场强的大小，c点电场线最密，所以c点场强最大，故B错误；C、由于电势能，b点电势高于在c点的电势，所以正电荷在b点的电势能大于在c点的电势能，故C正确；D、负电荷在b点由静止释放，电场力水平向右，仅在电场力的作用下向右运动，不可能沿直线由b点运动到c，故D错误；故选C．【点睛】沿着电场线方向，电势降低，电场线的疏密程度反映场强的大小，电势能由求出．2、D【解析】A．由左手定则可知，粒子带负电，选项A错误；B．粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何知识可知经过C、D两点后，速度方向偏转60°，故B错误。C．由几何知识得：轨迹的圆心角θ=2α=60°，作出轨迹如图，由几何知识得粒子的轨迹半径r=l由于轨迹对应的圆心角θ=60°，故粒子由C到D运动时间故C错误。D．由牛顿第二定律，则有从而得粒子的质量为故D正确。故选D。3、B【解析】A.场是看不见，摸不着，但是客观存在的物质形态，故A错误；B.外电场在空腔导体的内部产生的场强，与感应电荷在内部的电场强度相互叠加后为0，故B正确；C.航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中物体间没有相互作用力，但仍存在重力，故C错误；D.由于地磁场影响，小磁针静止时大致沿南北指向，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电导线应相对水平地面南北放置，使小磁针受通电导线产生的磁场作用，偏向东西方向。故D错误。故选：B4、B【解析】根据右手螺旋定则确定两根导线在a、b、c、d四点磁场的方向，根据平行四边形定则进行合成【详解】根据右手螺旋定则，M处导线在O产生的磁场方向竖直向下，N处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0，故A错误；M在c处产生的磁场方向垂直于cM偏下，在d处产生的磁场方向垂直dM偏下，N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏下，在d处产生的磁场方向垂直于dN偏下，根据平行四边形定则，知c处的磁场方向竖直向下，d处的磁场方向竖直向下，且合场强大小相等，故B正确；M在a处产生的磁场方向竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，b处产生的磁场方向竖直向下，根据场强的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同，故C错误；由上分析可知，a、c两点的磁场方向都是竖直向下，故D错误．所以B正确，ACD错误【点睛】解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流与其周围磁场方向的关系，会根据平行四边形定则进行合成5、C【解析】A．研究飞船绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式解得故A错误；B．根据万有引力提供向心力，得所以故B错误；C．根据万有引力提供向心力，得所以故C正确；D．飞船在此圆轨道上运行所受的向心力为万有引力，得故D错误。故选C。6、B【解析】根据电场线越密的地方电场强度越大，所以A点的场强大于B点的场强，根据沿着电场线电势逐渐降低，所以A点的电势高于B点的电势，故B正确，ACD错误二、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、BC【解析】A.速度图像切线的斜率代表加速度，所以B、D两点的加速度为0，电场力为0，电场强度为0；B、D两点的速度不相等，说明动能不相等，势能不相等，电势不相等，电势为0点可以任意规定，故A错误；B.由图可知，A处的加速度大于C处的加速度，A处的电场力大于C处的电场力，A处的电场强度大于C处的电场强度，故B正确；C.由图可知，粒子在A处的速度大于在C处的速度,粒子在A处的动能大于在C处的动能,粒子在A处的电势能小于在C处的电势能，故C正确；D.由图可知，A、D两点的速度相等，故粒子的动能相同，从A到C动能变化量小于从B到D动能变化量，因此从A到C电场力做功小于从B到D电场力做功，由W=qU知，AC两点间的电势差小于BD两点间的电势差，故D错误8、BD【解析】A项：根据右手定则可知，金属棒AB逆时针切割磁感时，产生的感应电流应该是从B向A，故A错误；B项：据E＝BLv以及v＝rω可得切割磁感线时产生电动势E＝BLv＝Br，切割磁感线的导体相当于电源，则AB两端的电压相当于电源的路端电压，根据闭合电路欧姆定律可知，UAB＝，故B正确；C项：切割磁感线的AB相当于电源，在AB内部电流方向由B向A，故金属棒A相当于电源正极，故与A接近的电容器M板带正电，故C错误；D项：由B分析知，AB两端的电压为，则电容器两端的电压也为，所以电容器所带电荷量Q＝CU＝，故D正确故选BD9、AC【解析】由闭合电路欧姆定律求得电流，再根据欧姆定律得到电容器两端电压；根据滑片移动得到电阻变化，即可由欧姆定律得到电流变化，从而得到电容器两端电压变化，进而得到电荷量及场强变化，再根据电场力变化得到合外力变化，从而得到运动方向【详解】根据闭合电路欧姆定律可得：电路中的电流，故A正确；由欧姆定律可得：电容器两端电压UC＝UR＝IR＝1.2V，故B错误；滑片向左端滑动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，总电阻增大，故总电流减小，R两端电压减小，所以，电容器两端电压减小，故带电量Q＝CU减小；电容器两端电压减小，场强减小，故电场力减小，又有重力不变，那么液滴受到的合外力方向向下，液滴向下运动，故C正确，D错误；故选AC【点睛】电容器接在电路中相当于断路，故常根据欧姆定律得到电容器两端电压，然后根据电压变化由Q=CU求解电荷量变化10、CD【解析】利用左手定则判断出海水受到的安培力，根据牛顿第三定律即可判断出船体的受力，即可判断运动方向，当改变超导线圈的电流时，会改变磁场的方向，受力都会发生改变，根据作用力反作用力可知推力发生变化，使得速度变化【详解】A、该超导电磁船应用的是安培力和作用力反作用力的原理，故A错误；B、当MN接直流电源的负极时，海水中电流方向由CD指向MN，是海水受到的安培力向左，根据牛顿第三定律可知，船体受到向右的作用力，故使船体向前运动，故B错误；C、改变超导线圈中中电流的方向，会改变磁场的方向，从而改变海水的受力方向，从而改变船体的受力方向，故能控制船体的前进或后退，故C正确；D、控制超导线圈中的电流大小和电极间的电流大小，根据安培力的计算公式F＝BIL可知安培力就会发生变化，这样使得对船的推力发生变化，就可以控制船只航行的速度大小，故D正确【点睛】本题的解题关键是掌握左手定则和牛顿第三定律，并能正确运用，注意与右手定则的区别三、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.垂直纸面向里②.【解析】因为B的方向垂直纸面向里，开始线圈所受安培力的方向向下，电流方向相反，则安培力方向反向，变为竖直向上，相当于右边少了两倍的安培力大小，所以需要在右边加砝码．则有mg=2NBIL，所以B=故答案为12、①.C②.F③.④.1.5⑤.1【解析】(1)电源为两节干电池，则电动势为3V较小，电源的内阻较小，为多测几组实验数据，方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，因此滑动变阻器应选C．上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，将电流表G与定值电阻R0串联，改装成电压表；改装后电压应约大于等于3V，则根据串联电路规律可知，应串联的电阻；故选F；(2)用改装后的电压表测量电压值，用电流表A与滑动变阻器串联测电路电流，如图所示；(3)根据欧姆定律和串联的知识得电源两端电压为：U=I1（900+100）=1000I1，根据图象与纵轴的交点得电动势为E=3.0×10-3×1000V=3V，则一节干电池的电动势为1.5V；与横轴的交点可得出路端电压为2.0V时电流是0.2A，由闭合电路欧姆定律E=U+I(r+R0)可