湖南师大附中2027届物理高二上期末考试模拟试题含解析

湖南师大附中2027届物理高二上期末考试模拟试题注意事项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、交变电源与电阻R、交流电压表按图1所示的方式连接，R=10Ω．交变电源产生正弦式电流，图2是电源输出电压的u-t图象．交流电压表的示数是10.0V．则（）A.通过R的电流峰值为，频率为50HzB.通过R的电流峰值为，频率为100HzC.通过R的电流峰值为，频率为50HzD.通过R的电流峰值为，频率为100Hz2、如图所示电路，灯A、B都能正常发光，忽然灯A变亮，灯B变暗，如果电路中有一处出现断路故障，则出现断路故障的电路是（）A.R1所在的支路 B.R2所在的支路C.R3所在的支路 D.电源所在的电路3、某同学将一直流电源的总功率P1、输出功率P2和电源内部的发热功率P3随电流I变化的图线画在了同一坐标上，如图中的a、b、c所示，根据图线可知（）A.反映P3变化的图线是bB.电源电动势为8VC.电源内阻4ΩD.当电流为0.5A时，外电路的电阻为6Ω4、在如图所示的四个图中，标出了匀强磁场的磁感应强度B的方向、通电直导线中电流I的方向以及通电直导线所受安培力F的方向，其中正确表示三者方向关系的图是（）A. B.C. D.5、如图所示为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是()A.①③ B.②③C.①④ D.②④6、电位器是一种可变电阻器，其内部结构如图所示。如果把电位器与灯泡和电源串联起来，转动滑动触头可以改变灯泡的亮度。下列说法正确的是A.将A、B接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变亮B.将A、C接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变亮C.将A、C接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变暗D.将B、C接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变亮二、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，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b，当输入电压U为灯泡额定电压的11倍时，两灯泡均能正常发光，下列说法正确的是（）A.原、副线圈匝数之比为9:1B.原、副线圈匝数之比为10:1C.此时a和b的电功率之比为1:10D.此时a和b的电功率之比为1:98、如图所示，在绝缘的斜面上方存在着沿水平向右的匀强电场，斜面上的带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做功24J，则以下判断正确的是（）A金属块带正电荷B.金属块克服电场力做功8JC.金属块的机械能减少12JD.金属块的电势能减少4J9、如图所示，ab是匀强磁场的边界，质子()和α粒子()先后从c点射入磁场，初速度方向与ab边界夹角均为45º，并都到达d点．不计空气阻力和粒子间的作用．关于两粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是()A.质子和α粒子运动轨迹相同B.质子和α粒子运动动能相同C.质子和α粒子运动速率相同D.质子和α粒子运动时间相同10、如图所示，厚度为h、宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上、下表面之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系为，式中的比例系数K称为霍尔系数，设电流I（方向如图）是由电子的定向流动形成的，导体单位体积中电子的个数为n，电子定向移动的速率为v，电量为e，下列说法正确的是（）A.上表面的电势比下表面低B.洛伦兹力对电子做正功C.霍尔系数K的大小与n、e有关D.霍尔系数K的大小与d、h有关三、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）对于“研究平抛运动”的实验，请完成下面两问(1)研究平抛运动的实验中，下列说法正确的是______．（请将正确选项前的字母填在横线上）A．应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放B．斜槽轨道必须光滑C．斜槽轨道末端必须保持水平(2)如图是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为抛出点．在轨迹上任取两点A、B，分别测得A点的竖直坐标y1=4.90cm、B点的竖直坐标：y2=44.10cm，A、B两点水平坐标间的距离△x=40.00cm．g取9.80m/s2，则平抛小球的初速度v0为______m/s12．（12分）如图所示为“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带,纸带上A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔是0.1s,距离如图,单位是cm,小车的加速度是___________m/s2.（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）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】电压表测量的是电压的有效值，应用欧姆定律可以求出通过电阻电流的有效值，根据有效值与峰值间的关系求出电流的峰值；由图示图线求出电流的周期，然后求出电流的频率【详解】由欧姆定律可知，通过电阻R的有效值：，电流的峰值：Im=I=A≈1.4A；由图2所示图线可知，电流的周期：T=0.02s，频率：f=1/T=1/0.02=50Hz，故C正确，ABD错误；故选C【点睛】本题考查了求电流的峰值与周期问题，分析清楚图示图线是解题的前提，要求同学们能根据图象得出有效信息，电压表和电流表测量的都是有效值2、B【解析】若电阻R1断路，外电路总电阻增大，总电流减小，内电压减少，路端电压增大，而通过R3的电流增大，通过A灯和R2的总电流减小，则A灯两端的电压减小，A灯变暗．而B灯的电压增大，B灯变亮，A错；电阻R2与灯泡A是并联的，若R2断路，电阻增大，灯泡A两端电压增大，灯泡B两端电压降低，所以灯A变亮，灯B变暗，B正确；电阻R3与灯泡B是并联的，若R3断路，外电路总电阻增大，路端电压增大，A、B两灯泡两端电压都增大，功率都变大，所以A、B两都变亮，C错；若电源电源所在的电路断路，两灯都熄灭，D错，所以本题选择B.考点：闭合电路欧姆定律3、D【解析】A．由电源消耗总功率输出功率和电源内部消耗功率可知，a是直线，表示的是电源消耗的电功率P1；c是抛物线，开口向上，表示的是电源内电阻上消耗的功率P3；b是抛物线，开口向下，表示外电阻的功率即为电源的输出功率P2，A错误；B．由知电源电动势为B错误；C．电源内部消耗功率可知电源内阻为C错误；D．由闭合电路欧姆定律可知，当电流为0.5A时，外电路的电阻为D正确。故选D。4、C【解析】根据左手定则可得，A中安培力的方向是垂直向外的，B中安培力的方向是竖直向下的，C中安培力的方向是竖直向上的，D中运动方向和磁场方向平行，不受安培力的作用，故选C5、C【解析】①②．通电直导线周围产生的磁场由安培定则，右手握住导线，大拇指指向电流方向，则四指弯曲的方向为磁场方向，故①正确，②错误；③④．场源为环形电流，注意让弯曲的四指指向电流的方向，右手螺旋定则判断出③错误，④正确。故选C。6、D【解析】A．将A、B接入电路，滑动触头顺时针转动，电阻变大，则电流减小，灯泡变暗，选项A错误；BC．将A、C接入电路，滑动触头顺时针转动，电阻不变，则电流不变，灯泡亮度不变，选项BC错误；D．将B、C接入电路，滑动触头顺时针转动，电阻减小，电流变大，则灯泡变亮，选项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、BC【解析】根据灯泡电压与输入电压的关系可明确接在输入端和输出端的电压关系，则可求得匝数之比；根据变压器电流之间的关系和功率公式可明确功率之比【详解】灯泡正常发光，则其电压均为额定电压U，则说明原线圈输入电压为10U，输出电压为U；则可知，原副线圈匝数之比为10：1：故A错误；B正确；根据公式，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式P=U额I可得a和b上的电功率之比为1：10；故C正确，D错误；故选BC【点睛】本题考查变压器原理，要注意明确输入电压为灯泡两端电压与输入端电压之和，从而可以确定输入端电压；则可求得匝数之比8、AC【解析】AB.在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做功24J，根据动能定理得W总=WG+W电+Wf=△Ek解得：W电=－4J即金属块克服电场力做功4J，由于金属块下滑，电场力做负功，所以电场力应该水平向右，所以金属块带正电荷；故A正确，B错误；C.在金属块滑下的过程中重力做功24J，重力势能减小24J，动能增加了12J，所以金属块的机械能减少12J，故C正确；D.金属块克服电场力做功4J，金属块的电势能增加4J．故D错误。9、AB【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，质子和α粒子从同一点沿相同的方向射入磁场，然后从同一点离开磁场，则它们在磁场中的运动轨迹相同，故A正确；两粒子的运动轨迹相同，则它们的轨道半径r相同，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，粒子动能：，质子与α粒子的电量分别为e和2e，质量之比为1：4，轨道半径r、磁感应强度B都相等，则EK质子=EKα粒子，故B正确；由牛顿第二定律得：，解得：，质子与α粒子的电量分别为e和2e，质量之比为1：4，轨道半径r、磁感应强度B都相等，则：，故C错误；粒子在磁场中做圆周运动的周期：，质子与α粒子的电量分别为e和2e，质量之比为1：4，磁感应强度B都相等，则：，两粒子的运动轨迹相同，粒子在磁场中转过的圆心角θ相同，粒子在磁场中的运动时间：，，故D错误；故选AB点睛：本题考查了粒子在磁场中的运动，根据题意确定两粒子的轨迹关系与轨道半径关系，然后应用牛顿第二定律、动能计算公式、周期公式进行分析即可正确解题10、AC【解析】根据左手定则判断电子的偏转方向，从而确定电势的高低，抓住电子所受的洛伦兹力和电场力平衡，结合电流的微观表达式求出霍尔系数的大小；【详解】A．根据左手定则知，电子向上表面偏转，则上表面的电势低于下表面的电势，故A正确；B．洛伦兹力与速度的方向用于都垂直，即洛伦兹力对电子不做功，故B错误；CD．因为，解得，根据，解得，因为，则霍尔系数，故C正确，D错误【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，注意偏转的是电子，掌握电流的微观表达式，结合洛伦兹力和电场力平衡进行求解三、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.AC;②.2;【解析】（1）在实验中要画出平抛运动轨迹，必须确保小球做的是平抛运动所以斜槽轨道末端一定要水平，同时斜槽轨道要在竖直面内要画出轨迹，必须让小球在同一位置多次释放，才能在坐标纸上找到一些点然后将这些点平滑连接起来，就能描绘出平抛运动轨迹（2）根据位移时间公式分别求出抛出点到A、B两点的时间，结合水平位移和时间求出初速度【详解】（1）因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故A正确；小球与斜槽之间的摩擦不影响平抛运动的初速度，不影响实验，所以斜槽轨道可以不光滑，故B错误；通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动，故C正确．故选AC（2）；，，根据得：，根据得：，则小球平抛运动的初速度为：；【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式，抓住等时性进行求解12、60【解析】a的计算利用逐差法a