2027届湖北省荆门市胡集高中高二物理第一学期期末考试试题含解析

2027届湖北省荆门市胡集高中高二物理第一学期期末考试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、静电场方向平行于x轴，其电势φ随x分布可简化为如图所示的图线，图中φ0和d为已知量。一个带正电的粒子沿x轴方向由x=d/2处运动至x=d处。已知该粒子质量为m、电量为q，忽略重力。则运动过程中（）A.粒子所受电场力的大小为B.粒子的电势能减少C.Od间的电势差为D.粒子运动的加速度越来越大2、图甲为磁控健身车，图乙为其车轮处结构示意图，在金属飞轮的外侧有一些磁铁（与飞轮不接触），人用力蹬车带动飞轮旋转时，磁铁会对飞轮产生阻碍，拉动旋钮拉线可以改变磁铁与飞轮间的距离．下列说法正确的有（）A.飞轮受到阻力主要来源于磁铁对它的安培力B.飞轮转速一定时，磁铁越靠近飞轮，飞轮受到的阻力越小C.磁铁和飞轮间的距离一定时，飞轮转速越大，受到的阻力越小D.磁铁和飞轮间的距离一定时，飞轮转速越大，内部的涡流越弱3、下列关于磁感应强度方向的说法中正确的是()A.磁场中某点的磁感应强度的方向规定为小磁针静止时北极所指的方向B.磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针S极在此处的受力方向一致C.磁场中某点的磁感应强度的方向由试探电流元在此处的受力方向决定D.如果把磁场中的通电导线撤去，磁场中磁感应强度为零4、如图所示，将直径为d，电阻为R的闭合金属环从匀强磁场B中拉出，这一过程中通过金属环某一截面的电荷量为（）A. B.C. D.5、关于电场线和磁感线的说法正确的是（）A.电场线是客观存在的而磁感线是不存在的B.静电场的电场线是不闭合的，而磁感线是闭合的曲线C.电场线和磁感线都可能相交D.电场线就是电荷在电场中的运动轨迹，磁感线却不是轨迹线6、图乙中A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近平行放置．A线圈中通有如图甲中所示的交变电流i，则A.t2时刻两线圈间吸引力最大B.tl时刻两线圈间作用力为零C.在tl到t2时间内A、B两线圈相斥D.在t2到t3时间内A、B两线圈相吸二、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、某导体中的电流随其两端的电压的变化图象如图所示，则下列说法中正确的是（）A.加5V的电压时，导体的电阻约是5ΩB.加11V的电压时，导体的电阻约是1.4ΩC.由图可知，随着电压增大，导体的电阻不断减小D.由图可知，随着电压减小，导体的电阻不断减小8、图中a、b为竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在a点由静止释放，沿电场线向上运动，到b点恰好速度为零，下列说法中正确的是（）A.带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的B.a点的电势比b点的电势高C.带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小D.a点的电场强度比b点的电场强度大9、如图甲为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动，转速与风速成正比。某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，则（）A.磁铁的转速为10r/sB.电流的表达式为i=0.6sin10πt（A）C.风速加倍时电流的表达式为i=1.2sin10πt（A）D.风速加倍时线圈中电流的有效值为A10、如图所示，边长为L正方形线框，从图示位置开始沿光滑斜面向下滑动，中途穿越垂直纸面向里、有理想边界的匀强磁场区域，磁场的宽度大于L，以i表示导线框中的感应电流，从线框刚进入磁场开始计时，取逆时针方向为电流正方向，以下i－t关系图象，可能正确的是()A. B.C. D.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）有一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现要描绘这个灯泡的伏安特性图线.有下列器材供选用：A.电压表（0～5V，内阻约为10kΩ）B.电压表（0～10V，内阻约为20kΩ）C.电流表（0～0.3A，内阻约为1Ω）D.电流表（0～0.6A，内阻约为0.4Ω）E.滑动变阻器（10Ω，2A）F学生电源（直流6V），还有电键、导线若干(1)实验中所用电压表应选用______，电流表应选用_______用仪器前字母表示）.(2)某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线（如图所示），若用电动势为3V、内阻为2.5Ω的电源给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是________W（结果保留两位小数）.12．（12分）在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有：A．干电池一节B．电流表（量程0．6A）C．电压表（量程0～3V）D．电键S和若干导线E．滑动变阻器R（最大阻值20Ω，允许最大电流2A）①为使测量尽可能精确，请根据原理图甲用笔画线代替导线将如图乙所示的实物图连成实验电路_________（已连接了部分线）②完成下列实验步骤中所缺的内容：A．按实验要求连接好电路，使滑动变阻器以阻值______接入电路中（选填“最大”或“最小”）B．闭合电键，移动________，使电压表和电流表指针有明显偏转，读取电压表和电流表的示数C．继续移动，并再次读取电压表和电流表的示数．用同样方法测量多组数据D．断开电键，整理好器材，进行实验数据处理③将实验测得的数据标在如图丙所示的坐标图中，作出U—I图线，由此求得待测电池的电动势E=_____V，内电阻r=_____Ω．（结果保留三位有效数字）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）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L14．（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）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

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、A【解析】在图象中斜率表示电场强度，因各点斜率相同，说明该电场为匀强电场，设场强大小为E粒子所受电场力的大小为故A正确；该电场为匀强电场，方向沿+x，带正电的粒子从x=d/2处运动至x=d处，电场力做正功，粒子的电势能减少，故B错误；Od间的电势差为故C错误；D．该电场为匀强电场，粒子受到的电场力不变，运动的加速度不变，故D错误。故选择A选项。2、A【解析】根据法拉第电磁感应定律分析感应电流的大小，金属飞轮在磁场中运动的过程中产生感应电流，与磁场之间产生相互作用的电磁阻力，由此分析即可【详解】A.飞轮在磁场中做切割磁感线运动，所以会产生电源电动势和感应电流，根据楞次定律可知，磁场会对运动的飞轮产生阻力，以阻碍飞轮与磁场之间的相对运动，所以飞轮受到的阻力主要来源于磁铁对它的安培力．故A正确；B.磁铁越靠近飞轮，飞轮处的磁感应强度越强，所以在飞轮转速一定时，磁铁越靠近飞轮，飞轮上产生的感应电动势和感应电流越大，飞轮受到的阻力越大．故B错误；C.磁铁和飞轮间的距离一定时，根据法拉第电磁感应定律可知，飞轮转速越大，飞轮上产生的感应电动势和感应电流越大；飞轮受到的阻力越大．故C错误；D.磁铁和飞轮间的距离一定时，根据法拉第电磁感应定律可知，飞轮转速越大，飞轮上产生的感应电动势和感应电流越大．故D错误故选A3、A【解析】A.磁场中某点的磁感应强度的方向规定为小磁针静止时北极所指的方向，故A正确；B.磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针N极在此处的受力方向一致，故B错误；C.磁场中某点的磁感应强度的方向由磁场本身决定，与试探电流元在此处的受力方向无关；故C错误；D.如果把磁场中的通电导线撤去，磁场中磁感应强度不变；故D错误；故选择：A；4、A【解析】金属环的面积：由法拉第电磁感应定律得：由欧姆定律得，感应电流：感应电荷量：q=I△t，解得：故A正确，BCD错误；故选A【点睛】本题考查了求磁通量的变化量、感应电荷量等问题，应用磁通量的定义式、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、电流定义式即可正确解题，求感应电荷量时，也可以直接用公式计算5、B【解析】电场线和磁感线都是不存在的，只是人们为了描述电场和磁场假想的曲线，选项A错误；静电场的电场线是不闭合的，而磁感线是闭合的曲线，选项B正确；电场线和磁感线都不可能相交，选项C错误；电场线不一定与带电粒子的轨迹重合，只有电场线是直线，带电粒子的初速度为零或初速度方向与电场线方向在同一条直线上时电场线才与带电粒子的轨迹重合，故D错误，故选B.6、B【解析】A．在t2时刻，线圈A中的电流最小，而磁通量的变化率是最大的，所以线圈B感应电流也是最大，但A、B间的相互作用力最小，故A错误；B．由题意可知，在t1时刻，线圈A中的电流最大，而磁通量的变化率是最小的，所以线圈B感应电流也是最小，因此两线圈间作用力为零，故B正确；C．在t1到t2时间内，若设逆时针（从左向右看）方向为正，则线圈A电流方向逆时针且大小减小，所以根据右手螺旋定则可判定穿过线圈B方向向右的磁通量大小减小，由楞次定律可知，线圈B的电流方向逆时针方向，因此A、B中电流方向相同，出现相互吸引现象，故C错误；D．在t2到t3时间内，若设逆时针方向（从左向右看）为正，则线圈A电流方向顺时针且大小增大，所以根据右手螺旋定则可判定穿过线圈B方向向左的磁通量大小增大，由楞次定律可知，线圈B的电流方向逆时针方向，因此A、B中电流方向相反，A、B出现互相排斥，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、AD【解析】A．由图可知，当U＝5V时，R＝5Ω，根据欧姆定律得导体的电阻为故A项正确；BC．曲线上某点与原点连线的斜率的倒数表示电阻，电压增大时，连线斜率在减小，故电阻逐渐增大，U＝11V时的电阻一定大于5Ω，故B、C错误；D．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小，故D正确。故选AD。8、ABD【解析】A．带电质点从a由静止释放，能沿电场线竖直向上运动，电荷所受的电场力一定竖直向上，且a、b点在同一条电场线上，故电荷受到的电场力方向相同，A正确；B．由题意知电场线的方向竖直向上，沿电场线方向电势降低，故a点的电势一定比b点的电势高，B正确；C．带电质点在整个向上运动的过程中，电场力均做正功，故电荷的电势能减小，即在a点的电势能比在b点的电势能大，C错误；D．由题意可知，带电质点先加速上升，后减速上升，故一定要考虑重力，且加速阶段电场力大于重力，减速阶段电场力小于重力，故a点的电场强度比b点的电场强度大，D正确。故选ABD。9、BD【解析】A．电流的周期为T=0.2s，故磁体的转速为n==5r/s故A错误；B．通过乙图可知电流的最大值为0.6A，周期T=0.2s，故ω=＝10πrad/s故电流的表达式为i=0.6sin10πt（A）故B正确；C．风速加倍时，角速度加倍，根据Em=nBSω可知产生的感应电动势加倍，形成的感应电流加倍，故风速加倍时电流的表达式为i=1.2sin20πt（A）故C错误；D．根据C的分析，形成的感应电流Im=1.2A，故有效值为故D正确故选BD。10、BC【解析】根据楞次定律得到，线框进磁场和出磁场过程感应电流方向相反．线框进磁场时感应电流方向为逆时针，取逆时针方向为电流的正方向，所以进磁场电流为正值，出磁场电流为负值．当刚线框下边进磁场时，当产生的安培力和重力沿斜面平行方向分力相等时，线框做匀速运动，产生不变的感应电动势，产生不变的电流．当刚线框下边进磁场时，当产生的安培力小于重力沿斜面平行方向分力时，线框做加速度在减小的加速运动，产生逐渐增大的感应电动势，产生逐渐增大的感应电流当线框完全进入磁场后，磁通量不变，无感应电流，在重力作用下，线框做加速运动．当刚线框下边出磁场时，回路重新产生电流，并且此时电流绝对值应该大于线框完全进入磁场瞬间的电流值，由于安培力大于重力，所以要做减速运动，产生减小的感应电动势，产生减小的电流，而电流减小，安培力也减小，所以线框做加速度在减小的减小运动，即v随时间t的变化图象的斜率减小，由于感应电动势E=BLv，所以感应电流，所以电流I随时间t的变化图象的斜率也应该减小，故AD错误，BC正确，故选BC点睛：图象往往由解析式选择．本题采用排除法，分成线性和非线性两类图象，对比同类图象的不同之处进行选择.第II卷（非选择题三、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.A②.D③.0.80【解析】（1）器材的选取需精确、安全，根据灯泡的额定电流和额定电压选择合适的电表（2）在U-I图线上上电源的外电压和电流的关系图线，与伏安特性曲线的交点所对应的电流、电压为灯泡的实际电流和电压，根据P=UI求出灯泡的实际功率【详解】（1）灯泡额定电压为3.0V，电压表应选A；灯泡的额定电流为0.5A，电流表应选D；（2在灯泡U-I图象上作出作出电源的U-I图线如图所示，由图示可知，图象与伏安特性曲线的交点横坐标为0.4A，电压U=2.0V，则灯泡的实际功率P=UI=0.80W12、①.②.最大③.滑动变阻器的滑片④.E=1.48V⑤.r=0.400Ω【解析】（1）根据电源的电动势的大小，可以确定电流的范围，从而可以选择需要的滑动变阻器的大小，根据电路图连接线路即可；（2）闭合电键前，应使滑动变阻器以阻值最大接入电路中，这样在闭合电键时，电流最小．改变滑动变阻器的