2027届湖南省长沙县三中高二物理第一学期期末学业质量监测试题含解析

2027届湖南省长沙县三中高二物理第一学期期末学业质量监测试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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.公式E=U/d对于任何电场均适用B.真空中两点电荷之间的库仑力与它们之间的距离成反比C.静电平衡状态下的导体内部场强处处为零D.通电导线在某处所受安培力为零,则该处磁感应强度一定为零2、物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后．将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环．闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动．对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是A.线圈接在了直流电源上 B.电源电压过高C.所选线圈的匝数过多 D.所用套环的材料与老师的不同3、如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为10V、20V、30V．实线是一带负电荷的粒子仅在电场力的作用下在该区域内运动的轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点，下列说法中正确的()A.带电粒子一定是先经过a，再到b，然后到cB.带电粒子在三点所受电场力的大小Fb>Fa>FcC.带电粒子在三点动能Ekc>Eka>EkbD.带电粒子在三点电势能的大小相等4、如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中（）A.电压表与电流表的示数都减小B.电压表与电流表的示数都增大C.电压表的示数增大，电流表的示数减小D.电压表的示数减小，电流表的示数增大5、如图甲所示，电路的左侧是一个电容为C的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面积为S.在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示．则在0～t0时间内，电容器（）A.上极板带正电，所带电荷量为B.上极板带正电，所带电荷量为C.上极板带负电，所带电荷量为D.上极板带负电，所带电荷量为6、如图所示，电动机M与电阻R串联后两端接在电压恒为U的电源上，电动机M的线圈电阻r与电阻R阻值相等，电动机正常工作，下列判断正确的是A.流过电动机的电流小于流过电阻R的电流B.电动机两端电压小于电阻R两端电压C.电动机的发热功率等于电阻R的发热功率D.电动机的总功率等于电阻的功率二、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，在x轴上方有垂直于纸面向外的匀强磁场，两带正电且电量相同；质量分别为m1、m2的粒子A和B以相同的速率从O点与x轴正方向成60°角垂直射入磁场，发现粒子A从a点射出磁场，粒子B从b点射出磁场．若另一与A、B带电量相同而质量不同的粒子C以相同速率从O点与x轴正方向成30°角射入x轴上方时，发现它从ab的中点c射出磁场，则下列说法中正确的是(不计所有粒子重力)()A.粒子B在磁场中的运动时间比粒子A在磁场中的运动时间长B.粒子A、B在磁场中的运动时间相同C.可以求出粒子C的质量D.粒子C在磁场中做圆周运动的半径一定比粒子B做圆周运动的半径小8、我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将名为“悟空”的暗物质粒子探测卫星送入太空．若该卫星发射后在距地球表面高度为h的轨道上绕地球做匀速圆周运动，其运行的周期为T，以R表示地球的半径，引力常量为G.根据这些信息，可求出（）A.该卫星绕地球做匀速圆周运动时的线速度大小为B.地球表面的重力加速度大小为C.在地球上发射卫星的最小发射速度为D.地球的平均密度为9、科学家研究发现：因太阳风的带电粒子吸附作用，土星环正在消失．这是因为土星环中的带电的冰质颗粒，在土星引力和磁场的作用下坠入土星．假设土星的自转方向以及周围的磁场分布与地球相似，土星环中的所有冰质颗粒在土星赤道上空自西向东公转，除带电冰质颗粒外，剩余土星环中的颗粒轨道半径不变，则可以推断（）A.若土星磁场是因土星带电而形成，则土星带负电B.土星环中带电冰质颗粒受到的洛伦兹力沿轨道半径远离土星球心C.太阳风中的带正电粒子是冰质颗粒主要吸附的粒子D.因土星吸附了带电冰质颗粒，质量变大，在轨运行的土星环的运动周期将变小10、如图所示，真空中M、N处分别放置两等量异种电荷，a、b、c表示电场中的3条等势线，d点和e点位于a等势线上，f点位于c等势线上，df平行于MN．以下说法正确的是（）A.d点的电势高于f点的电势B.d点的电势与e点的电势相等C.若将一负试探电荷沿直线由d点移动到f点，则电场力先做正功、后做负功D.若将一正试探电荷沿直线由d点移动到e点，试探电荷的电势能增加三、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）某实验小组欲测定一电源的电动势和内电阻，已知待测电源的电动势约为4V。实验室提供了下列器材：A．定值电阻R0=2ΩB．直流电流表（量程0～1A，内阻不能忽略）C．电压表（量程0～5V内阻较大）D．滑动变阻器（阻值范围0～10Ω、额定电流2A）E．滑动变阻器（阻值范围0～200Ω、额定电流1A）F．电键及导线若干(1)实验时滑动变阻器应选用__________；（填“D”或“E”）(2)某同学将选定的器材进行了部分实物图连接，请你以笔画线做导线完成剩余部分的电路连接；（）(3)按正确操作完成实验，根据实验记录，将测量数据描点做出拟合图线如图所示，由图象可得该电源的电动势是_______V，内电阻是_____Ω；（计算结果保留二位有效数字）(4)本次实验产生系统误差的原因是_________________________。12．（12分）某同学利用图甲中器材验证机械能守恒实验，如图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带，现要取A、B两点来验证实验，已知打点计时器每隔0.02s打一个点。（计算结果保留三位有效数字）请回答下列问题：（1）可以判断，连接重物的夹子应夹在纸带的________端（填“左”或“右”）；（2）若x2＝4.80cm，则在纸带上打下记数点B时的速度vB＝_________m/s；（3）若x1数据也已测出，则实验还需测出物理量为__________。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，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）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、C【解析】公式E=U/d只适用于匀强电场，选项A错误；真空中两点电荷之间的库仑力与它们之间的距离的平方成反比，选项B错误；静电平衡状态下的导体内部场强处处为零，选项C正确；通电导线在某处所受安培力为零，可能是导线的放置方向与磁场平行，该处的磁感应强度不一定为零，选项D错误；故选C.2、D【解析】金属套环跳起来的原因是开关S闭合时，套环上产生的感应电流与通电螺线管上的电流相互作用而引起的，线圈接在直流电源上时，金属套环也会跳起．电压越高线圈匝数越多，S闭合时，金属套环跳起越剧烈．若套环是非导体材料，则套环不会跳起，故A、B、C选项错误，D选项正确3、C【解析】A．根据电场线与等势面垂直，且指向电势较低的等势面，由图可知，电场的方向向上，根据轨迹弯曲方向可知，带电粒子受到的电场力向下，说明粒子带负电。无论是依次沿a、b、c运动，还是依次沿c、b、a运动，都会得到如图的轨迹，故A错误；B．因表示电场中三个等势面的三条虚线是平行且等间距的，由此可判断电场是匀强电场，所以带电粒子在电场中各点受到的电场力相等，故B错误；CD．根据Ep=qφ知，带电粒子在三点电势能关系为Epc<Epa<Epb．带负电的粒子在电场中运动时，电势能与动能之间相互转化，根据能量守恒定律应有：Ekc＞Eka＞Ekb。故C正确，D错误。故选C。4、A【解析】当滑片下移时，滑动变阻器接入电阻减小，则外电路总电阻减小，电路中总电流增大，电源的内电压增大，则由闭合电路欧姆定律可知，电路的路端电压减小，故电压表示数减小；由欧姆定律可知，R1上的分压增大，而路端电压减小，故并联部分的电压减小，则通过R2的电流减小。故选A。5、A【解析】由题图乙可知，B增大，根据楞次定律知，感应电流沿逆时针方向，故电容器上极板带正电；感应电动势为所以电容器所带电荷量为选项A正确，BCD错误。故选A。6、C【解析】电动机M与电阻R串联，电流相等，根据焦耳定律分析放出的热量关系．R是纯电阻电路，电动机是非纯电阻电路，根据欧姆定律分析R的电压与电流的关系，判断电动机两端电压的关系．根据能量守恒定律分析消耗的功率关系【详解】A项：电动机M与电阻R串联，电流相等，故A错误；B项：设电动机M线圈电阻与电阻R的电阻均为R，电路中电流为I，根据欧姆定律得：电阻两端的电压UR=IR，电动机是非纯电阻电路，其电压UM＞IR，则有UM＞UR，所以电阻两端电压小于电动机两端电压，故B错误；C项：电阻相等，根据P=I2R可知，电动机的发热功率等于电阻的发热功率，故C正确；D项：电动机消耗的功率PM=UMI，电阻消耗的功率PR=URI，UM＞UR，则PM＞UR，即电动机消耗的功率大于电阻消耗的功率，故D错误故选C【点睛】本题中电炉是纯电阻电路，电动机是非纯电阻电路，两个电路焦耳定律都适用，但欧姆定律只适用于电炉，不适用于电动机二、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】AB．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，粒子的入射速度方向、出射速度方向与边界夹角相等，则知A、B两个粒子速度的偏向角均为120°，轨迹对应的圆心角也为120°．设轨迹的圆心角为θ，则粒子在磁场中运动的时间，由图知，B粒子的轨迹半径较大，而θ与v相等，所以B粒子在磁场中的运动时间比A粒子在磁场中的运动时间长，故A正确。C．设C粒子的质量为m3．Oa=L，ab=d。粒子做匀速圆周运动，轨迹如图：故质量为m1、m2、m3的粒子轨道半径分别为：故：（R1+R2）=2R3粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，故：联立以上几式解得：故C正确。D．由上知，C粒子在磁场中作圆周运动的半径可能比B粒子作圆周运动的半径大，故D错误。故选AC。8、BD【解析】根据线速度与周期的关系可知：，故A错误；根据万有引力提供向心力可得：可得：，卫星在地球的表面：联立可得：．故B正确；在地球上发射卫星的最小发射速度为v，则：则：．故C错误；地球的平均密度，故D正确；故选BD9、AD【解析】A项：由土星磁场与地磁场相似，土星磁场的北极为地理南极，土星磁场的南极为地理北极，由土星转动形成环形电流，根据右手螺旋定则可知，土星带负电，故A正确；B项：由于电冰质颗粒坠入土星，洛伦兹力方向与速度方向垂直，所以土星环中带电冰质颗粒受到的洛伦兹力不会沿轨道半径远离土星球心，故B错误；C项：由于冰质颗粒在土星赤道上空自西向东公转，且土星带负电，所以冰质颗粒应带正电，所以太阳风中带负电粒子是冰质颗粒主要吸附的粒子，故C错误；D项：由公式，由于半径不变，质量变大，所以周期变小，故D错误故应选：AD10、AB【解析】A．由电场线、等势面的分布可得d点电势高于f点电势，故A正确；B．d、e在同一等势面上，故d点的电势与e点的电势相等，故B正确；C．因负电荷所以由d到f电场力一直做负功，故C错误；D．将一正试探电荷沿直线由d点移动到e点，试探电荷的电势能不变，故D错误。故选AB。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.D②.③.3.9④.2.1⑤.电压表分流【解析】(1)[1]为了测量方便，要求电流不能太小，所以滑动变阻器选用阻值较小、额定电流较大的的，故选D(2)[2]由原理图可知滑动变阻器为限流接法，伏安法测电源电动势与内阻，电压表测路端电压，电流表测电路电流，实物电路图如图所示(3)[3]由图示电路图可知，电源电动势[4]电源内阻(4)[5]由图示实物电路图可知，由于电压表的分流作用，电流表的测量值小于流过电源的电流，电压表的分流作用是造成实验误差的原因。12、①.左②.1.20③.AB之间的距离hAB【解析】（1）[1]从纸带上可以发现从左到右，相邻的计数点的距离越来越大，也就是说明速度越来越大，与重物相连接的纸带一端先打出的点，速度较小，所以实验时纸带的左端通过夹子和重物相连接；（2）[2]若x2＝4.80cm，则根据中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小，得在纸带上打下记数点B时的速度（3）[3]若x1数据也已测出，则可求出A点的速度大小，需要验证的表达式为重物质量m等式两边可以约掉，故实验还需测出的物理量为AB之间的距离hAB。【点睛】对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，