2027届湖南省衡阳市重点中学高二上物理期末统考试题含解析

2027届湖南省衡阳市重点中学高二上物理期末统考试题注意事项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、如图所示的U－I图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U－I图线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知()A.电源电动势为3V，内阻为0.5ΩB.电阻R消耗的功率为3.0WC.电源的效率为50%D.如果电阻R逐渐增大，电源的输出功率可能先增大后减小2、关于磁感应强度B的概念，下列说法中正确的是().A.根据磁感应强度B的定义式B=F/IL可知，磁感应强度B与F成正比，与IL成反比B.磁场中某处磁感应强度方向，与通电导线在该处所受磁场力的方向相同C.一小段通电导线在某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度一定为零D.小段通电导线放在磁感应强度为零处，它所受的磁场力一定为零3、下列关于能量的转化，下列说法中正确的是（）A.因为能量守恒，所以“永动机”是存在的B.摩擦生热的过程是不可逆过程C.空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性D.由于能的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机4、当两列振动情况完全相同的水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，下列说法不正确的是（）A.质点P的振动始终是加强的B.质点P的位移始终最大C.质点P的振幅最大D.质点P的位移有时为零5、如图所示，水平放置的带电平行板M、N相距10cm，A点距M板3cm，AB间距为10cm，且与水平方向成30°角，将一带电荷量为2.0×10-6C的负电荷q由A点沿AB直线移到B点，电场力做功为1.0×10-5J．下列判断正确的是（）A.板间电场的方向是M指向NB.板间电场强度大小是3.2×10-5N/CC.A点电势是-4.8VD.该电荷在B点的电势能是-1.6×10-5J6、某研究性学习小组在探究电磁感应现象和楞次定律时，设计并进行了如下实验：如图，矩形金属线圈放置在水平薄玻璃板上，有两块相同的蹄形磁铁，相对固定，四个磁极之间的距离相等．当两块磁铁匀速向右通过线圈位置时，线圈静止不动，那么线圈所受摩擦力的方向是()A.先向左，后向右 B.先向左，后向右，再向左C.一直向右 D.一直向左二、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，均匀金属圆环的总电阻为4R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过圆环。金属杆OM的长为l，阻值为R，M端与环接触良好，绕过圆心O的转轴以恒定的角速度ω顺时针转动。阻值为R的电阻一端用导线和圆环最下端的A点连接，另一端和金属杆的转轴O处的端点相连接。下列判断正确的是（）A.金属杆OM旋转产生的感应电动势恒为B.通过电阻R的电流的最小值为，方向从Q到PC.通过电阻R的电流的最大值为D.OM两点间电势差绝对值的最大值为8、粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行．现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如下图所示（）A.四种情况下流过ab边的电流的方向都相同B.四种情况下ab两端的电势差都相等C.四种情况下流过线框电荷量都相等D.四种情况下磁场力对线框做功功率都相等9、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其核心部分如图所示．匀强磁场垂直D形盒底面，两盒分别与交流电源相连．则下列说法中正确的是（）A.加速器半径越大，粒子射出时获得的动能越大B.粒子获得的最大动能由交变电源的电压决定C.加速器中的电场和磁场都可以使带电粒子加速D.粒子在磁场中运动的周期与交变电压的周期同步10、如图所示，矩形线框abcd的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表，整个装置处于足够大的匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直，当线框向右匀速平动时，以下说法正确的是（）AMN这段导体做切割磁力线运动，MN间有电势差B.穿过线框的磁通量不变化，MN间无感应电动势C.MN间无电势差，所以电压表无示数D.因为无电流通过电压表，所以电压表无示数三、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）一学习小组要用伏安法尽量准确地描绘一个标有“6V，1.5W”的小灯泡的I﹣U图线，现有下列器材供选用：A．学生电源（直流9V）B．开关一个、导线若干C．电压表（0～3V，内阻约10kΩ）D．电压表（0～6V，内阻约10kΩ）E．电压表（0～10V，内阻约30kΩ）F．电流表（0～0.3A，内阻约0.1Ω）G．电流表（0～0.6A，内阻约0.4Ω）H．电流表（0～3A，内阻约0.6Ω）I．滑动变阻器（20Ω，2A）J．滑动变阻器（200Ω，1A）(1)实验中需用到的仪器有_____（用字母序号表示）；(2)在图1方框内画出实验电路图；_____(3)对应实验电路图将图2实物连线补充完整。_____12．（12分）在探究平抛运动规律时，老师和同学们选用图所示的装置进行实验．初始时，A球静止在弹性金属片的右侧，B球被夹在金属片的左侧．用小锤打击弹性金属片后，A球和B球同时开始运动．实验中，______（选填“A球”“B球”或“A、B两球”）做抛体运动．老师用该实验装置完成了一次实验，观察到两个小球同时落地，于是得出结论：平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动．小明同学认为不够严密，请你阐述小明的理由（写出一条即可）_________________________________________________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】根据图线Ⅰ纵轴截距读出电源的电动势，由斜率大小读出电源的内阻．图线Ⅱ的斜率大小等于电阻R的大小．两图线的交点表示电阻R接在该电源的电压和电流，求出电源的输出功率，由P=求电阻R消耗的功率【详解】A项：由图线图线Ⅰ纵轴截距读出电源的电动势E=3V，其斜率大小等于电源的内阻，则r=，故A错误；B项：两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时电路中电流和路端电压，则有U=1.5V，I=1.0A电阻R消耗的功率P，故B错误；C项：电源的输出功率为P=UI=1.5×1.0W=1.5W，电源的总功率为，所以电源的效率为：，故C正确；D项：电阻R=，由于电源的内阻与电阻R此时相等，如果电阻R逐渐增大，电源的输出功率一直减小，故D错误故选C【点睛】本题抓住伏安特性曲线的斜率、截距和交点的数学意义来理解其物理意义，知道两个图象的交点表示该电源与电阻R相连组成闭合电路时电路中电流和路端电压2、D【解析】磁感应强度是采用比值法定义的，B大小与F、IL无关，B由磁场本身决定，当电流方向与磁场方向不在同一直线上时，导体才受到磁场力作用，磁场力的方向与电流、磁场垂直；【详解】A、磁感应强度是采用比值法定义的，B大小与F、IL无关，B由磁场本身决定，故A错误；B、根据左手定则可知，磁场方向与磁场力方向垂直，故B错误；C、当导体方向与磁场方向在一条线上时，导体不受磁场力，此时磁感应强度并非为零，故C错误；D、根据F=BIL可知，当磁感应强度为零处，它所受磁场力一定为零，故D正确；故选D【点睛】对于磁感应强度的定义式，要明确其定义方法、适用条件，以及各个物理量的含义，可以和电场强度的定义类比学习3、B【解析】第一类永动机违反能量守恒定律，所以不可能制成；第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但是违反热力学第二定律，所以也是不可能制成的，选项A错误；根据热力学第二定律，一切与热现象有关的过程都不可能自发的进行，则摩擦生热的过程是不可逆过程，选项B正确；空调既能制热又能制冷，是消耗了电能，不是自发进行的，故C错误．能量的转化过程尽管符合能量守恒定律，高品质的能量能够自发的变为内能耗散到空中，但耗散的低品质的能量不能再集中利用，所以会发生能源危机，故D错误；故选B.4、B【解析】两列波波峰与波峰相遇，振动加强，振幅最大．频率相同的两列波发生干涉，振动加强点始终加强，减弱点始终减弱，都呈周期性变化【详解】P点为波峰与波峰叠加，为振动加强点，振动始终加强，振幅最大．位移在变化，有时为零，有时处于最大．故ACD正确，B错误；此题选择不正确的选项，故选B【点睛】解决本题的关键知道波峰与波峰叠加、波谷与波谷叠加，为振动加强点，波峰与波谷叠加，为振动减弱点5、D【解析】由图可知，M板接地，所以M点的电势为零，根据公式计算AB间的电势差，根据公式计算电场强度E，根据UMA=EdMA=φM-φA，求出φA，再结合UAB=φA-φB，计算φB得出电荷q在B点的电势能Ep=qφ.【详解】A、B两点的电势差为：，A点电势低于B点，可知板间电场的方向是N指向M，选项A错误；dAB=Lsin30°=5cm，则电场强度为：，选项B错误；AM两点电势差为：UAM=EdAM=100×0.03=3V，而M板接地，所以A点的电势为3V，选项C错误；根据UAB=φA-φB=-5V，则得：φB=3V+5V=8V．电荷q在B点的电势能Ep=qφ=-2.0×10-6×8=-1.6×10-5J，选项D正确；故选D.【点睛】此题主要考查电场的能的性质，综合能力要求较高，要理解公式E=U/d中d的含义，知道M板接地，所以M点的电势为零6、D【解析】当原磁通量增加时，感应电流的磁场与原来磁场的方向相反，两个磁场产生相互排斥的作用力；当原磁通量减少时，感应电流的磁场就与原来磁场的方向相同，两个磁场产生相互吸引的作用力，所以感应电流总要阻碍导体和磁极间的相对运动．当磁铁匀速向右通过线圈时，N极靠近线圈，线圈的感应电流总要阻碍磁极的相对运动，给磁极向左的安培力，那么磁极给线圈向右的安培力，线圈静止不动，是因为受到了向左的摩擦力．当N极离开线圈，线圈的感应电流总要阻碍磁极的相对运动，给磁极向左的安培力，那么磁极给线圈向右的安培力，线圈静止不动，是因为受到了向左的摩擦力．所以整个过程线圈所受的摩擦力一直向左．故D正确．故选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、AD【解析】A．M端线速度为v＝ωl，OM切割磁感线的平均速度为OM转动切割磁感线产生的感应电动势恒为故A正确；B．当M端位于最上端时，圆环两部分电阻相等，并联电阻最大，电路的总电阻最大，通过R的电流最小，因R并=×2R=R通过电阻R的电流的最小值为根据右手定则可知电流方向从Q到P，故B错误；C．当M位于最下端时圆环被短路，此时通过电阻R的电流最大，为故C错误；D．OM作为电源，外电阻增大，总电流减小，内电压减小，路端电压增大，所以外电阻最大时，OM两点间电势差的绝对值最大，其最大值为U=Imin·2R＝故D正确。故选AD。8、ACD【解析】四种情况穿过线框的磁通量均减小，根据楞次定律判断出感应电流方向均为顺时针方向，故A正确；上述四个图中，切割边所产生的电动势大小均相等（E），回路电阻均为4r（每边电阻为r），则电路中的电流亦相等，即I＝，只有B图中，ab为电源，有Uab＝I·3r＝E；其他情况下，Uab＝I·r＝E，故B选项错误；由q＝n，ΔΦ相同，所以电荷量相同，C正确；由P＝Fv＝BILv，因为I相同，所以P相等，D正确9、AD【解析】A、B、由qvB=m得v=，当r=R时，v最大，v=，所以最大动能EK=，由此可知质子的最大动能只与粒子本身的荷质比，加速器半径，和磁场大小有关，与加速电压无关，故A正确，B错误；C、加速器中的电场可以使带电粒子加速，而磁场使粒子偏转，故C错误；D、根据加速原理，当粒子在磁场中运动的周期与交变电压的周期同步时，才能处于加速状态．故D正确；故选AD【点睛】理解回旋加速器工作原理，熟练运用相关公式，便可解出此题，特别注意加速获得的最大动能与电场的电压无关10、AD【解析】MN切割磁感线，所以MN产生感应电动势，MN间有电势差，故A正确、B错误；穿过线框的磁通量不变化，所以无感应电流，因此电压表无读数，故C错误，D正确三、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.ABDFI②.③.【解析】(1)“6V，1.5W”的小灯泡，电源选用直流电压为9V的A电源，当然还需要一些导线和开关B，电压表选用量程为6V的D即可，灯泡正常发光的电流电流表选用量程为0.3A的F，由于测的是小灯泡的I-U图线，要求电压的调节范围较大，故采用分压式连接，滑动变阻器选用阻值较小的I。(2)灯泡正常发光的电阻阻值较小，为了减小误差，电流表宜采用外接法接入，故电路图如图(3)据电路图连接实物如图12、①.A球；②.改变小球距地面的高度和打击的力度，多次重复这个实验【解析】探究平抛运动的规律中，实验同时让A球做平抛运动，B球做自由落体运动，若两小球同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，而不能说明A球水平方向的运动性质【详解】用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，由于B球仅受重力，初速度为零，做自由落体运动．两球落到地面的时间相等，可知平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，所以A球做了抛体运动，由于误差的存在，所以应该多次测量来减小