湖南省湖湘教育三新探索协作体2027届物理高二上期末学业水平测试模拟试题含解析

湖南省湖湘教育三新探索协作体2027届物理高二上期末学业水平测试模拟试题考生请注意：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、下列说法正确的是（）A.物体的温度升高，物体内所有分子热运动的速率都增大B.物体的温度升高，物体内分子的平均动能增大C.物体吸收热量，其内能一定增加D.物体放出热量，其内能一定减少2、首先发现电磁感应现象的科学家是()A.法拉第 B.麦克斯韦C.安培 D.奥斯特3、如图所示，示波器的示波管可视为加速电场与偏转电场的组合，若已知加速电压为U1，偏转电压为U2，偏转极板长为L，极板间距为d，且电子被加速前的初速度可忽略，则关于示波器灵敏度[即偏转电场中每单位偏转电压所引起的偏转量()与加速电场、偏转电场的关系，下列说法中正确的是()A.L越大，灵敏度越高 B.d越大，灵敏度越高C.U1越大，灵敏度越高 D.U2越大，灵敏度越高4、如图所示，图线a是某一电源的U－I曲线，图线b是一定值电阻的U－I曲线．若将该电源与该定值电阻连成闭合电路（已知该电源的内阻r=2.0Ω），则说法错误的是（）A.该定值电阻为6ΩB.该电源的电动势为20VC.将2只这种电阻串联作为外电阻，电源输出功率最大D.将3只这种电阻并联作为外电阻，电源输出功率最大5、如图所示,图线1表示的导体的电阻为,图线2表示的导体的电阻为,则下列说法正确的是A.B.把拉长到原来的3倍长后电阻等于C.将与并联后接于电源上，则电流比D将与串联后接于电源上，则功率之比6、如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮．在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管以速度v水平向右匀速运动．红蜡块由管口上升到顶端，所需时间为t．相对地面通过的路程为L．则下列说法正确的是（）A.v增大时，L减小B.v增大时，L增大C.v增大时，t减小D.v增大时，t增大二、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，两平行正对金属板水平放置，使上面金属板带上一定量正电荷，下面金属板带上等量的负电荷，形成的匀强电场强度为E，在它们之间加上垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，ab为两金属板间与板平行的中心线，如果带电粒子进入电场前的速率v=，且粒子重力不计，则下列判断正确的是A.带正电粒子沿ab方向从左侧进入场区，粒子能沿直线通过场区B.带负电粒子沿ba方向从右侧进入场区，粒子能沿直线通过场区C.不论粒子电性如何，沿ab方向从左侧进入场区，都能沿直线通过场区D.不论粒子电量如何，沿ba方向从右侧进入场区，都能沿直线通过场区8、如图所示，直角三角形ABC中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿AB方向自A点射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，则：A.从P射出的粒子速度大B.从Q射出粒子速度大C.从P射出的粒子，在磁场中运动的时间长D.两粒子在磁场中运动的时间一样长9、如图所示的电路中，电源电动势E和内阻r恒定不变，滑片P从左端向右端移动，则A.电流表的示数变大 B.电压表的示数变大C.电阻消耗的功率变小 D.电灯L消耗的功率变小10、如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R同时在等势面b上，据此可知（）A.三个等势面中，c的电势最高B.带电质点在P点的电势能比在Q点的电势能小C.带电质点在P点的动能与电势能之和比在Q点的小D.带电质点在P点的加速度比在Q的加速度大三、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）有一面积为150cm2的金属环，电阻为0.1Ω，在环中100cm2的同心圆面上存在如图（b）所示的变化的磁场，在0.1s到0.2s的时间内环中感应电流为，流过的电荷量为12．（12分）为了测定某电池的电动势（约10V~11V）和内电阻（小于2Ω），需要把一个量程为5V的直流电压表接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程为15V的电压表，然后用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是该实验的操作过程：（1）把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，请完成第五步的填空第一步：把滑动变阻器滑动片移至最右端第二步：把电阻箱阻值调到零第三步：闭合电键第四步：把滑动变阻器滑动片调到适当位置，使电压表读数为4.5V第五步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为_______V第六步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其它线路，即得量程为15V的电压表（2）上述实验可供选择的器材有：A．某电池（电动势约10V~11V，内电阻小于2Ω）B．电压表（量程为5V，内阻约4KΩ）C．电阻箱（阻值范围0~9999Ω）D．电阻箱（阻值范围0~99999Ω）E．滑动变阻器（阻值为0~20Ω，额定电流2A）F．滑动变阻器（阻值为0~20KΩ，额定电流0.2A）电阻箱应选_________，滑动变阻器应选_________（用大写字母表示）（3）用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电源电动势E和内电阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压U和电流I的值，并作出U—I图线如图丙所示，可知电池的电动势为___________V，内电阻为_______Ω．（保留3位有效数字）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】随着物体温度的升高，物体内分子的平均速率、平均动能增大，但是不是每一个分子的热运动速率都增大，故A错误B正确；物体的内能变化是与物体吸热或放热有关，还与做功有关，因此只有吸热或放热，没有说明做功情况，无法判断内能变化，故C、D均错误考点：温度的含义，热力学第一定律2、A【解析】英国物理学家法拉第最早发现了电磁感应现象，故A正确，BCD错误，故选A。3、A【解析】偏转位移灵敏度故A正确，BCD错误。故选A。4、C【解析】A.图线b的斜率k==6Ω则定值电阻的阻值：R=k=6Ω故A正确，不符合题意；B.由图读出交点的电压U=15V，电流I=2.5A，根据闭合电路欧姆定律得，电源的电动势E=U+Ir=15V+25×2V=20V故B正确，不符合题意；CD.定值电阻的阻值R=6Ω，电源的内阻r=2.0Ω；对于电源，当内外电路的电阻相等时输出功率最大，则将3只这种电阻并联作为外电阻，电源输出功率最大；故C错误，符合题意；D正确，不符合题意。5、D【解析】A．根据I-U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以R1：R2=1：3．故A错误B．把R1拉长到原来的3倍长后，横截面积减小为原来的，根据电阻定律公式，电阻增加为9倍，变为R2的3倍，故B错误；C．并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将R1与R2并联后接于电源上，电流比I1：I2=3：1．故C错误D．串联电路电流相等，所以将R1与R2串联后接于电源上，电流比I1：I2=1：1；又由于R1：R2=1：3．根据P=UI=I2R，功率之比为1：3，故D正确6、B【解析】蜡块在水平方向上和竖直方向上都做匀速直线运动，在竖直方向上，，管长不变，竖直方向上的分速度不变，根据合运动与分运动具有等时性，知蜡块由管口到顶端的时间t不变．v增大，水平方向上的位移增大，根据运动的合成，知蜡块相对于地面的路程L增大，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、AC【解析】带电粒子受到的电场力和洛伦兹力平衡时，才能沿直线通过，根据左手定则判断洛伦兹力方向，确定两个力能否平衡，即可判断粒子能否沿直线运动【详解】A项：正电粒子沿ab方向从左侧进入场区，根据左手定则判断可知，粒子受的洛伦兹力方向向上，电场力方向向下，此时洛伦兹力qvB=qE，与电场力二力平衡，粒子能沿直线通过场区．故A正确；B项：负电粒子沿ba方向从右侧进入场区，根据左手定则判断可知，粒子受的洛伦兹力方向向上，电场力方向向上，粒子将做曲线运动，不能沿直线通过场区．故B错误；C项：不论粒子电性如何，沿ab方向从左侧进入场区，受力分析发现粒子受的洛伦兹力方向、电场力方向始终相反，此时洛伦兹力qvB=qE，与电场力二力平衡，粒子能沿直线通过场区．故C正确；D项：不论粒子电量如何，沿ba方向从右侧进入场区，受力分析发现粒子受洛伦兹力、电场力方向始终相同，都向上或向下，不能沿直线通过场区．故D错误故选AC【点睛】本题考查对速度选择器工作原理的理解，由qE=qvB得，此结论与带电粒子的电性、电量无关，同时注意左手定则的应用8、BD【解析】粒子在磁场中做圆周运动，根据题设条件作出粒子在磁场中运动的轨迹，根据轨迹分析粒子运动半径和周期的关系，从而分析得出结论【详解】如图，粒子磁场中做圆周运动，分别从P点和Q点射出；由图知，粒子运动的半径RP＜RQ，又粒子在磁场中做圆周运动的半径知粒子运动速度vP＜vQ，故A错误，B正确；粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系（图示弦切角相等），粒子在磁场中偏转的圆心角相等，根据粒子在磁场中运动的时间：t=T，又因为粒子在磁场中圆周运动的周期，可知粒子在磁场中运动的时间相等，故C错误，D正确；故选BD【点睛】粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由此根据运动特征作出粒子在磁场中运动的轨迹，掌握粒子圆周运动的周期、半径的关系是解决本题的关键9、AD【解析】在滑动变阻器的滑片向右端滑动过程，变阻器接入电路的电阻变小，外电路总电阻减小，由欧姆定律分析总电流的变化和路端电压的变化，来判断电表示数的变化．根据功率公式判断功率的变化情况【详解】滑动变阻器的滑片向右端滑动过程，变阻器接入电路的电阻减小，所以外电路总R减小，由欧姆定律得知总电流I增大，所以电流表示数变大；路端电压减小．电灯L的电压等于路端电压，所以电灯L的电流减小，而，所以电灯L消耗的功率变小；而总电流增大，所以通过滑动变阻器及的电流增大，根据可知电阻消耗的功率增大；的电压增大，所以R的电压减小，所以电压表的示数减小，故AD正确，BC错误【点睛】本题是简单的电路动态分析问题．对于路端电压也可以直接根据路端电压随外电阻增大而增大判断变化10、AD【解析】由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧，由于质点带负电，因此电场线方向与受力方向相反；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场强度大。【详解】A．电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于质点带负电带，因此电场线方向垂直对应等势面向上，沿电场线电势降低，故a等势线的电势最低，c等势线的电势最高，故A正确；B．根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，故P点的电势能大于Q点的电势能，故B错误；C．带电粒子在电场中只受电场力，从P到Q过程中电场力做功等于动能的变化，带电质点在电场中运动过程中动能与电势能之和不变，故C错误；D．等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置电场强，电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大，故D正确。故选AD。【点睛】解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场强度、电势能、动能等物理量的变化。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、1A，0.01C【解析】由b图得：=T/s=1T/s由法拉第电磁感应定律可得：感应电动势：E==S=1×100×10﹣4V=001V；感应电流：I==A=0.1A，通过圆环横截面的电荷量：q=It=0.1×（0.2﹣0.1）C=0.01C；故答案为0.1A，0.01C12、①.1.5;②.C;③.E;④.10.5;⑤.1.71;【解析】（1）把5V的直流电压表接一电阻箱，改装为量程为15V的电压表时，将直流电压表与电阻箱串联，整个作为一只电压表，据题分析，电阻箱阻值调到零，电压表读数为4.5V，则知把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为1.5V（2）由图丙所示图象可知，最大电流为1.75A，大于0.2A，则为保护电路安全，滑动变阻器应选E．电阻箱选择C.（3）由丙读出，外电路断路时，电压表的电压为U=3.5V，则电源的电动势为E=3×3.5=10.5V