湖北省重点高中2027届物理高二上期末考试试题含解析

湖北省重点高中2027届物理高二上期末考试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a、b两端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是A.闭合S1，有电子从枕形导体流向地B.闭合S2，有电子从枕形导体流向地C.闭合S1，有电子从地流向枕形导体D.闭合S2，没有电子通过S22、关于安培力和洛伦兹力，下列说法中正确的是A.带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用B.放置在磁场中的通电导线，一定受到安培力作用C.洛伦兹力对运动电荷一定不做功D.洛伦兹力可以改变运动电荷的速度大小3、两个半径、材质均相同的金属球A、B带等量同种电荷，它们之间的距离远大于小球本身直径。已知它们相隔一定距离时，两球之间的相互作用力的大小是F，现在用一个带有绝缘柄的原来不带电的半径、材质均相同的金属小球C，先与小球A接触，再和小球B接触后移开。这时，A、B两球之间的相互作用力大小变为()A. B.C. D.4、如图所示，虚线a、b、c代表电场中一簇等势线，相邻等势线之间的电势差相等，实线为一带正电质点(重力不计)仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，质点先后通过这条轨迹上的P、Q两点，对同一带电质点，据此可知()A.三个等势线中，a的电势最高B.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大C.带电质点通过P点时的电场力比通过Q点时小D.带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大5、如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法正确的是（）A.这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最短B.这群氢原子能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最高C.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为11.11eVD.金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为9.60eV6、如图所示，A、B为两个等量同种点电荷，a、O、b在点电荷A、B的连线上，c、O、d在连线的中垂线上Oa=Ob=Oc=Od，则（）A.O点是中垂线cd上场强最大的点，也是中垂线上电势最高的点B.O点是A、B连线上场强最小的点,也是A、B连线上电势最低的点C.a、b两点的场强相同，电势也相同D.c、d两点的场强不相同，电势不相同二、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8所示的电路，电源内阻不可忽略，电表为理想电表．当滑动变阻器的滑片向下滑动时（）A.电流表A的示数减小 B.电流表A的示数增大C.电压表V的示数减小 D.电压表V的示数增大8、如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线，设两个电源的内阻分别为ra和rb．若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，通过R0的电流分别为Ia和Ib，则（）A.ra>rbB.Ia>IbC.R0接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低D.R0接到b电源上，电源的输出功率较小，电源的效率较低9、如图所示，在等腰直角三角形abc区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，O为ab边的中点，在O处有一粒子源沿纸面内不同方向、以相同的速率不断向磁场中释放相同的带正电的粒子，已知粒子的质量为m，电荷量为q，直角边ab长为，不计重力和粒子间的相互作用力．则A.粒子能从bc边射出的区域长度为B.粒子在磁场中运动的最长时间为C.若粒子从bc边射出，则入射方向与Ob的夹角一定小于D.从ac边射出的粒子中，沿Oa方向射入磁场的粒子在磁场中运动的时间最短10、如图所示,小灯泡A1、A2规格相同，线圈L的自感系数很大，现闭合开关S，通过调R、R1，使A1、A2正常发光，下列说法正确有A若断开S，A1、A2并未立即熄灭，A2闪亮一下再慢慢熄灭，A1不会闪亮只会慢慢熄灭B.若断开S，A1、A2均慢慢熄灭C.S断开后，再重新闭合S，A1A2会立即正常发光D.S断开后，再重新闭合S，A2会立即正常发光，A1只能逐渐地亮起来三、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）在方向水平向右，电场强度大小E=2.0×104N/C的匀强电场中，沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离d=0.10m．则A、B两点的电势差UAB=__________V；将一个电荷量Q=2×10-3C的正点电荷从A点移到B点的过程中，电场力所做的功W=__________J12．（12分）学校实验室新进了一批低阻值的绕线电阻，已知绕线金属丝是某种合金丝，电阻率为ρ.要测算绕线金属丝长度，进行以下实验：(1)先用多用电表粗测金属丝的电阻．正确操作后转换开关的位置指示和表盘示数如图所示，则金属丝的电阻约为________Ω.(2)用螺旋测微器测金属丝的直径d.(3)在粗测的基础上精确测量绕线金属丝的阻值R.实验室提供的器材有：电流表A1(量程0～3A，内阻约为0.5Ω)电流表A2(量程0～0.6A，内阻约为3Ω)电压表V1(量程0～3V，内阻约3kΩ)电压表V2(量程0～15V，内阻约18kΩ)定值电阻R0＝3Ω滑动变阻器R1(总阻值5Ω)滑动变阻器R2(总阻值100Ω)电源(电动势E＝6V，内阻约为1Ω)开关和导线若干①还需要先利用实验室提供的器材较准确测量将选用的电流表的内阻．测量电路的一部分可选用以下电路中的________②请在给出的器材中选出合理的器材，在虚线框内画出精确测量绕线金属丝阻值的完整电路________(要求标明选用的器材标号)(4)绕线金属丝长度为________(用字母R、d、ρ和数学常数表示)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、C【解析】（1）感应起电的实质是在带电体上电荷的作用下，导体上的正负电荷发生了分离，使电荷从导体的一部分转移到了另一部分，既然是转移，那么电荷必然守恒（2）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引【详解】枕型导体在带正电金属棒附近时，枕型导体上的自由电子会向金属棒的右边运动，金属棒的右端因有了多余的电子而带负电，左端因缺少电子而带正电；而当闭合任何开关时，导体就会与大地连接，会使大地的电子流入枕形导体，当处于静电平衡时，枕形导体是个等势体；故C正确，ABD错误；故选C【点睛】题考查电荷的转移，有一定的难度，关键知道由于异种电荷相互吸引，大地的负电荷（自由电子）会转移到导体上2、C【解析】根据安培力公式、洛伦兹力公式及左手定则分析答题，知道导线或粒子方向沿电场线时均不受磁场力【详解】A、当带电粒子的运动方向与磁场方向平行时，带电粒子不受洛伦兹力作用，故A错误；B、当通电导线电流方向与磁场方向平行时，通电导线不受安培力，故B错误；C、由左手定则可知，洛伦兹力与粒子的运动方向垂直，即与位移方向垂直，在洛伦兹力方向上，带电粒子没有位移，洛伦兹力对带电粒子不做功，故C正确；D、洛伦兹力只能改变运动电荷速度方向，不会改变速度大小，故D错误故选C【点睛】本题考查磁场力的性质，要注意安培力、洛伦兹力的产生、方向是初学者很容易出错的地方，在学习中要加强这方面的练习，提高对知识的理解3、D【解析】设原来两球带电量为q，两球之间的相互作用力大小为；小球C先与A接触后，A球带的电荷，C球带的电荷，然后C再与B接触后，B、C两球的带电量为：A、B两球之间的相互作用力大小为：；A．综上分析两球之间的作用力变为原来的，A错误；B．综上分析两球之间的作用力变为原来的，B错误；C．综上分析两球之间的作用力变为原来的，C错误；D．综上分析两球之间的作用力变为原来的，D正确；故选D。4、B【解析】由于带电质点只受电场力作用，根据运动轨迹弯曲方向可分析出电场力的方向，确定出电场方向，从而分析电势的高低．根据电场力做功判断电势能的高低，结合动能定理比较动能的大小．根据电场力的大小比较加速度的大小【详解】根据轨迹的弯曲方向可知，质点所受的电场力方向大致向上，粒子带正电，则电场线与等势面垂直，大致向上，沿着电场线方向电势逐渐降低，可知a点的电势最低，故A错误．从Q到P，电场力做正功，根据动能定理知，动能增大，即P点的动能大于Q点的动能，故B正确．P点的电场线比Q点的电场线密，则质点在P点所受的电场力大，故C错误．从Q到P，电场力做正功，则电势能减小，可知带电粒子在Q点的电势能大于P点的电势能，故D错误．故选B【点睛】对于电场中粒子的轨迹问题，研究的基本思路是：根据运动轨迹判断出所受的电场力方向，然后进一步判断电势、电场、电势能、动能等物理量的变化5、D【解析】这群氢原子能发出三种频率不同的光，根据玻尔理论△E=Em-En（m＞n）得知，从n=3跃迁到n=1所发出的光能量最大，由E=hγ=hc/λ得知，频率最高，波长最短．故AB错误；从n=3跃迁到n=1辐射的光子能量最大，发生光电效应时，产生的光电子最大初动能最大，光子能量最大值为13.6-1.51eV=12.09eV，根据光电效应方程得Ekm=hv-W0=12.09-2.49eV=9.60eV．故C错误，D正确．故选D6、B【解析】场强是矢量，只有大小和方向都相同，场强才相同．作出电场线，根据顺着电场线电势降低判断电势的高低【详解】根据等量同种电荷的电场分布可知，O点是中垂线cd上电势最高点，同时根据电场强度的叠加可知，O点的电场强度等于零，是中垂线cd上场强最小点，故A错误O点场强为零，是A、B连线上场强最小的点,顺着电场线电势降低，则O点也是A、B连线上电势最低的点，选项B正确；根据电场线分布可知，a、b两点场强方向相反，则场强不同；根据对称性可知，a、b两点电势相同，选项C错误；由对称性可知，c点电势等于d点电势，两点的场强等大反向，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、BC【解析】先判断滑动变阻器的阻值如何变化，再用“串反并同”去分析【详解】AB.滑动变阻器的滑片向下滑动，电阻变小，电流表与滑动变阻器串联，所以示数变大，A错误，B正确；CD.滑动变阻器的阻值变小，电压表与滑动变阻器并联，所以示数变小，C正确，D错误【点睛】和滑动变阻器串联的电阻上的电压、电流、电功率变化趋势和滑动变阻器电阻值变化趋势相反，和滑动变阻器并联的电阻上的电压、电流、电功率和滑动变阻器电阻值变化趋势相同，即串反并同8、ABC【解析】A．由图象可知，图象A斜率的绝对值大于图象B斜率的绝对值，因此ra＞rb，故A正确；B．在同一坐标系内作出电阻R0的U-I图象，如图1所示，由图象可知Ia＞Ib，故B正确；CD．R0接到电源上，如图1所示，Ia＞Ib，Ua＞Ub，由P=UI可知，Pa＞Pb，电源的效率由于ra＞rb，所以ηa＜ηb，故C正确，D错误；9、AB【解析】粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，作出粒子运动轨迹，求出粒子轨道半径与粒子转过的圆心角，然根据粒子做圆周运动的周期公式求出粒子的运动时间【详解】ABC．粒子运动轨迹如图所示：粒子在bc边可以从b点射出，最高点在P点．根据可得粒子做圆周运动半径，ab边长为，根据几何知识可得，粒子恰好与ac边相切时，恰好从P点射出，，P为bc中点，，粒子运动的最长时间，且粒子与Ob方向的夹角可以大于，故AB正确，C错误；D．若粒子从ac边射出，则粒子在磁场中运动的时间最短时，弧长所对应的弦长最短，如上图，粒子从aQ的中点E射出时弦最短为L，故D错误所以AB正确，CD错误【点睛】解答此题的关键是找出运动最长和最短时间的圆的运动轨迹，注意数学知识求解10、BD【解析】AB.电路稳定时，A1、A2正常发光，说明电流相等。若断开S，由于线圈中自感电动势的阻碍，A1、A2并未立即熄灭，流过A2的电流与原来的电流大小相等，方向相反，并不出现闪亮一下的情况，所以A1、A2均慢慢熄灭，故A错误，B正确；CD.闭合开关的瞬间，由于线圈中自感电动势的阻碍，A2会立即正常发光，A1只能逐渐地亮起来，故C错误，D正确。故选：BD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、①.2×103V；②.4J【解析】AB两点的电势差为：UAB＝Ed＝2×104×0.1V＝2000V；电场力做功为：W＝QUAB＝2×10−3×2000J=4J12、①.9(或9.0)②.C③.④.【解析】（1）欧姆表使用“×1Ω”挡，由图1所示可知，金属丝电阻阻值为9×1Ω=9Ω（3）①电压表选择0-3V，可知电阻丝两端电压最大为3V，电阻丝的电阻大约为9Ω，最大电流大约为0.33A，可知电流表选择A2．用电压表直接测量电流表A2的内阻，电压表的量程偏大，当电压表示数适当时，会超过电流表量程，此时可以将电流表A2与定值电阻串联，定值电阻起分压作用，然后用电压表测量定值电