山西省吕梁市泰化中学2027届物理高二上期末考试试题含解析

山西省吕梁市泰化中学2027届物理高二上期末考试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、如图甲所示，一水平弹簧振子在A、B两点之间做简谐运动，O点为平衡位置，取水平向右为正方向，其振动图象如图乙所示.由振动图象可知（）A.时刻振子位于O点B.时刻振子的速度为零C.时刻振子的运动方向与时刻振子的运动方向相反D.从时刻到时刻，振子运动的加速度逐渐减小2、如图所示，在“验证牛顿运动定律”的实验中，为平衡摩擦力，需要反复移动垫在长木板一端木块的位置，直到连接小车的纸带上打出的相邻两点间的距离相等、则下列说法正确的是A.平衡摩擦力时，小车需要用细线挂上未装砂的小桶B.平衡摩擦力时，小车需要用细线挂上装砂的小桶C.换另一辆小车重做实验时，不需要重新平衡摩擦力D.换另一辆小车重做实验时，需要重新平衡摩擦力3、如图所示，在下列四种情况中，感应电流方向判断正确的是A. B.C. D.4、如图所示是一实验电路图在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是A.电路的总电阻变大 B.电流表的示数变大C.电源内阻消耗的功率变小 D.路端电压变小5、一种新型发电机叫磁流体发电机,如图所示表示它的发电原理:将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的粒子,而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场,磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就聚集了电荷.在磁极配置如图中所示的情况下,下列说法中正确的是（）A.A板带正电B.有电流从b经用电器流向aC.金属板A、B间的电场方向向下D.等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力小于所受电场力6、一个质量为的物体以a=2g的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h高度的过程中，下列说法正确的是（）A.物体的重力势能减少了2mgh B.物体的动能增加了mghC.物体的机械能保持不变 D.物体的机械能增加了mgh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、如图所示是一直流电动机提升重物的装置；已知重物质量为m=50kg，电源输出电压U=110V保持不变，电动机线圈电阻R=4Ω，不计各处摩擦，当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I=5A（g=10m/s2）则：A.电源的输出功率为100WB.电动机线圈电阻R的发热功率550WC.提升重物的功率为450WD.电动机的效率为81.8％8、下说法正确是A.公式E=适用于计算匀强电场的电场强度B.由E=可知，电场中某点的电场强度E与F成正比C.公式C=中的电容C与电容器两极板间电势差有关D.由E=k可知，电场中某点的场强E与形成该电场的点电荷的电荷量Q成正比9、如图所示，两根光滑平行金属导轨固定在倾角为30°的斜面上，导轨间距为L，导轨下端连接一个阻值为R的定值电阻，空间中有一磁感应强度大小为B、方向垂直导轨所在斜面上的匀强磁场．在斜面上平行斜面固定一个轻弹簧，弹簧劲度系数为k，弹簧上端与质量为m、电阻为r、长为L的导体杆相连，杆与导轨垂直且接触良好．导体杆中点系一轻细线，细线平行斜面，绕过一个光滑定滑轮后悬挂一个质量也为m的物块．初始时用手托着物块，导体杆保持静止，细线伸直，但无拉力．释放物块后，下列说法正确的是A.释放物块瞬间导体杆的加速度为gB.导体杆最终将保持静止，在此过程中电阻R上产生的焦耳热为C.导体杆最终将保持静止，在此过程中细线对导体杆做功为D.导体杆最终将保持静止，在此过程中流过电阻R的电荷量为10、如图所示，一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路，开关闭合。在增大电容器两极板间距离的过程中（）A.电容器的电容变小B.电容器两极板间场强不变C.电容器两极板间电压增大D.电阻R中有从a流向b的电流三、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）有以下可供选用的器材及导线若干条，要求使用个数最少的仪器尽可能精确地测量一个电流表的满偏电流A．被测电流表A1：满偏电流约700～800，内阻约100Ω，刻度均匀、总格数为N；B．电流表A2：量程06A，内阻0.1Ω；C．电压表V：量程3V，内阻3kΩ；D．滑动变阻器R1：最大阻值200Ω；E．滑动变阻器R2：最大阻值1kΩ；F．电源E：电动势3V、内阻1.5Ω；G．开关一个.（1）选用的器材应为_____________．（填A→G字母代号）（2）在虚线框内画出实验电路图，并在每个选用的仪器旁标上题目所给的字母序号（）（3）测量过程中测出多组数据，其中一组数据中待测电流表A1的指针偏转了n格，可算出满偏电流Ig=________，式中除N、n外，其他字母符号代表的物理量是_____________12．（12分）手机、电脑等电器已经普及到人们的日常生活中，这些电器都要用到蓄电池．某同学利用下列器材测定一节蓄电池的电动势和内阻．蓄电池的电动势约为3V.A．量程是0.6A，内阻约为0.5Ω的电流表；B．量程是3V，内阻是6kΩ的电压表；C．量程是15V，内阻是30kΩ的电压表；D．阻值为0～1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器；E．阻值为0～10Ω，额定电流为2A的滑动变阻器；F．定值电阻4Ω，额定功率4W；G．开关S一个，导线若干（1）为了减小实验误差，电压表应选择______(填器材代号)，图甲中的导线应连接到_______(选填“①”或“②”)处，改变滑动变阻器阻值的时候，为了使电压表和电流表的读数变化比较明显，滑动变阻器应选择_______(填器材代号)（2）用（1）问中的实验电路进行测量，读出电压表和电流表的读数，画出对应的U­I图线如图乙所示，由图线可得该蓄电池的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω.(结果保留两位有效数字)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、D【解析】A．由图乙知在时刻振子位于正向位移最大处即B点，故A错误；B．时刻振子位于平衡位置，所以此时速度最大，故B错误；C．由题意可知，时刻振子处于从B向O运动过程中，时刻振子处于从O到A的运动过程中，所以两时刻运动方向相同，故C错误；D．从时刻到时刻，振子从最大位移B处向平衡位置O处运动，所以加速度越来越小，速度越来越大，故D正确。故选D。2、C【解析】平衡摩擦力时，小车不能用细线挂上小桶．故AB错误．每次改变小车的质量，不需要重新平衡摩擦力，因为mgsinθ=μmgcosθ，与质量m无关，故C正确，D错误3、D【解析】根据楞次定律，图A中感应电流应该与图示方向相反，选项A错误；图B中直导线右侧磁场向里，线圈向右运动时，产生与图示方向相反的感应电流，选项B错误；图C中磁铁向右运动时，线圈中产生的感应电流方向与图示方向相反，选项C错误；由右手定则可知，图D中感应电流方向与图中相同，D正确；故选D.4、D【解析】在滑动触头由a端滑向b端的过程中，分析变阻器接入电路的电阻如何变化，分析外电路总电阻的变化，根据欧姆定律分析总电流和路端电压的变化，以及电源内阻消耗的功率如何变化，再判断电流表的示数的变化【详解】B、电流表的示数，U变小，变小；故B错误.C、电源内阻消耗的功率，I变大，P变大；故C错误.A、D、在滑动触头由a端滑向b端过程中，变阻器接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律分析得知，电路中总电流I变大，路端电压，U变小；故D正确，A错误.故选D.【点睛】本题是电路的动态变化分析问题，首先分析变阻器接入电路的电阻如何变化，接着分析总电阻、总电流和路端电压的变化，再分析局部电流、电压的变化，即按“局部到整体再到局部”的思路进行分析5、B【解析】A．根据左手定则知，正电荷向下偏，负电荷向上偏，则A板带负电．故A错误；B．因为B板带正电，A板带负电，所以电流的流向为b经用电器流向a．故B正确；C．因为B板带正电，A板带负电，所以金属板间的电场方向向上．故C错误；D．等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力．故D错误。故选B6、D【解析】本题考查机械能的变化问题，质量为的物体下降h高度的过程中，重力做功，而物体以的加速度竖直向下运动，物体除了受重力还受向下的另一个力，故机械能增加了；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、CD【解析】电源输出P="UI=550"W，选项A错误；电动机线圈电阻R的发热功率P热=I2R="100"W，选项B错误；提升中重物的功率为P机="550"W–100W="450"W，选项C正确；电动机的效率为，选项D正确【名师点睛】此题是关于电功率的计算问题；关键是搞清电动机内部的能量转化关系，知道电热的求解公式P热=I2R8、AD【解析】A．公式E=适用于计算匀强电场的电场强度，式中d为两点沿着场强方向的距离，U为两点间的电势差，故A正确；B．E=是电场强度的定义式，采用比值法定义，适用于任何电场，其中F是电量为q的检验电荷在电场中某一点所受的电场力，E为该点的场强，E与F、q无关，故B错误；C．公式C=是电容的定义式，电容与电势差，电荷量无关，只取决于本身的性质，故C错误；D．E=k是点电荷电场强度的决定式，电场中某点的场强E与形成该电场的点电荷的电荷量Q成正比，故D正确。故选AD。9、BCD【解析】A．初始时，弹簧被压缩，弹力大小，即，释放物块瞬间，安培力为零，对杆和物块分析有：、，解得：，故A错误B．由于电磁感应消耗能量，杆最终速度为零，安培力为零，细线拉力，弹簧处于伸长状态；对导体杆有：，解得：；弹簧弹性势能不变，对物块、导体杆、弹簧整个系统，由能量守恒得：，解得：，电阻R上产生的焦耳热．故B项正确C．从运动到最终停止，弹簧弹力对导体棒做功为零，对导体棒运用动能定理得，，又，解得：细线对导体杆拉力做功．故C项正确D．流过电阻R上的电荷量，故D正确10、AD【解析】A．由可知，d增大C变小，A正确；BC．始终与电源相连U不变，由可知，d增大E变小，BC错误；D．由可知，Q减小，电容器放电，上极板充入的正电荷通过电阻流出，故电阻R中有从a流向b的电流，D正确。故选AD。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).ACDFG(2).(3).(4).U为电压表读数，RV为电压表内阻【解析】（1）[1]．其中AFG为必选器材，为了滑动方便，应选择最大阻值较小的滑动变阻器，以及电压表V，题目中的电流表量程0.6安，指针偏角过小误差较大，舍去；故选择的器材有：ACDFG；（2）[2]．电压表量程3V，内阻3kΩ，满偏电流为，与待测电流表类似，可以当作电流表使用；与待测电流表串联即可；因为要求精确，故采用滑动变阻器分压式接法，电压可以连续调节，电路图如图所示：（3）[3][4]．待测电流表总格数为N，电流等于电压表电流，为：；电流表与电压表串联，电流相等，故：n：N=I：Ig故其中U电压表读数，RV为电压表内阻；12、①.B②.①③.E④.3.2⑤.1.3【解析】（1）[1]由于电源电动势大约3V，故电压表应该选择B；[2]蓄电池的内阻较小，故导线应该接在①处；[3]电流表量程为0.6A，故滑动变阻器应该选择E。（2）[4][5]由闭合电路欧姆定