湖南省长沙市地质中学2027届物理高二上期末质量检测试题含解析

湖南省长沙市地质中学2027届物理高二上期末质量检测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是（）A.法拉第B.奥斯特C.赫兹D.麦克斯韦2、真空中有甲乙两个点电荷，相距r时的静电力为若保持两者间距不变，使甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的倍，则它们之间的静电力变为A. B.C. D.3、如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行，垂直放置，其间距均为a，通过的电流均为I，方向均垂直纸面向里。已知电流为I的长直导线产生的磁场中，到导线距离为r处的磁感应强度为（其中k为常量），则对于P、Q连线的中点O处的磁感应强度，下列说法正确的是()A.方向由O指向P，大小为 B.方向由P指向R，大小为C.方向由R指向O，大小为 D.方向由O指向P，大小为4、如图所示的匀强电场中，一个电荷量为q的正点电荷，沿电场线方向从A点运动到B点，A、B两点间的距离为d.在此过程中电场力对电荷所做的功为W，则A点的电场强度的大小为A. B.qWdC. D.5、用电流表和电压表测量电阻的电路如图所示，其中为待测电阻．电表内阻对测量结果的影响不能忽略，下列说法中正确的是()A.电流表的示数小于通过Rx的电流B.电流表的示数大于通过Rx的电流C.电压表的示数小于Rx两端的电压D.电压表的示数大于Rx两端的电压6、如图所示，闭合线圈正上方附近有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下但未插入线圈内部．在磁铁向上运动远离线圈的过程中（）A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥二、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，甲、乙为两个独立电源(外电路为纯电阻)的路端电压与通过它们的电流I的关系图线，下列说法中正确的是()A.电源甲的电动势大于电源乙的电动势B.电源甲的内阻小于电源乙的内阻C.路端电压都为U0时，它们的外电阻相等D.电流都是I0时，两电源的内电压相等8、下列图中，绝缘细绳一端固定在O点，另一端系一个质量为m，带电量为—q的小球。为了使小球能静止在图中所示位置，可以加一个与纸面平行的匀强电场，则所加电场方向符合要求的是（）A. B.C. D.9、如图所示，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向左移动时A.小灯泡变亮B.电源的总功率变小C.电流表读数变小，电压表读数变大D.电容器两板间的电场强度变小10、如图所示，一列简谐横波在介质中沿水平方向传播，实线是在t1=0时刻的波形图，虚线是在t2=0.5s时刻的波形图，已知介质中质点P在0～0.5s的时间内通过的路程为25cm．则A.简谐横波的波长为4mB.波的传播方向沿x轴正方向C.波的传播速度为10m/sD.波的频率为0.4Hz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）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准(1)用螺旋测微器测量待测金属丝的直径，从图中的示数可读出该次测量金属丝的直径D为_______mm(2)用伏安法测量待测金属丝接入电路部分的电阻Rx(约为5)，现有电池组(3V，内阻1)、电压表(0—3V，内阻约3k)，开关和导线若干，以及下列仪器可供选择：A．电流表(0—3A，内阻约0.025)B．电流表(0—0.6A，内阻约0.125)C．滑动变阻器(0—20，额定电流2A)D．滑动变阻器(0—200，额定电流1.5A)为了减小误差及操作方便，在实验中电流表应选用_______，滑动变阻器应选用_______(选填字母代号)(3)根据第(2)问中选择的实验仪器，应选择图中_______电路进行实验(选填“甲”或“乙”)(4)若待测金属丝接入电路部分的长度为l，直径为D，电阻为Rx，计算金属丝电阻率的表达式为ρ=____________(用已知字母表示)12．（12分）在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，所使用的电流表内阻约为几欧姆，电压表的内阻约为十几千欧．根据实验所测8组数据，在如图所示I-U坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线.①请根据你的判断在虚线框中画出实验电路图______.②根据图甲可确定小灯泡功率P与U2和I2的关系图象，其中正确的是（）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、D【解析】法拉第最先验证了电磁感应现象；奥斯特最先发现电流的磁效应；赫兹最先验证了电磁波的存在；麦克斯韦建立了电磁场理论，并预言了电磁波的存在。故选D。2、A【解析】由库仑定律可得变化后的静电力【详解】设甲的电荷量为Q，乙的电荷量为q．变化前静电力为：，变化后静电力为：，故选A.3、A【解析】P、Q两根导线距离O点的距离相等，根据安培定则，在O点产生的磁场方向相反，大小相等，合场强为零，所以最终场强等于R在O点产生的场强，根据安培定则，方向沿OP方向，R到O点距离，那么磁感线强度的大小A．方向由O指向P，大小为，与结论相符，选项A正确；B．方向由P指向R，大小为，与结论不相符，选项B错误；C．方向由R指向O，大小为，与结论不相符，选项C错误；D．方向由O指向P，大小为，与结论不相符，选项D错误；故选A。4、C【解析】电场力做功W=Fd=qEd，得：故选C5、B【解析】电压表测量的是与其并联电路的电压值，电流表测量的是与之串联电路的电流值，据此分析问题同；【详解】A、由电路图可知，实验采用电流表外接法，电流表所测电流等于通过电阻的电流与通过电压表的电流之和，电流表的示数大于通过的电流，故A错误，B正确；C、由电路图可知，电压表与待测电阻并联，测量待测电阻两端电压，电压表的示数等于两端的电压，故CD错误6、C【解析】磁铁的N极朝下，穿过线圈的原磁场方向向下，磁铁向上运动远离线圈，磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，由右手螺旋定则可知，线圈中产生与图中箭头方向相反的感应电流，由楞次定律中的“来拒去留”可知，磁铁远离线圈，所以磁铁和线圈相互吸引，故C正确二、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】根据欧姆定律可知外电阻R路端电压U与电流I的关系为R=U/I，图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小，与I轴交点的坐标值表示电路中的短路电流，图线的斜率大小表示电源内电阻的大小（电动势与短路电流的比值），电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积，即U内=Ir【详解】图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小，由图线可知，甲与U轴交点的坐标值比乙的大，表明甲的电动势大于乙的电动势，故A正确．图线的斜率大小表示电源内电阻的大小（电动势与短路电流的比值），图线甲的斜率大于图线乙的斜率，表明甲的内阻大于乙的内阻，故B错误．根据欧姆定律可知外电阻R路端电压U与电流I的关系为R=U/I，在U-I图线中甲、乙两图线的交点坐标为（I0，U0），说明两电源的外电阻相等，故C正确．电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积，即U内=Ir，因为甲的内阻较乙的内阻大，所以当电流都为I0时，甲电源的内电压较大，故D错误．故选AC【点睛】本题利用图象考查了闭合电路欧姆定律，要特别注意图象与两轴交点分别表示电动势和短路电流，图象斜率表示内阻大小分卷II8、BD【解析】A．当电场方向向下时，带电小球所受的电场力方向向下，重力方向也向下，根据共点力的平衡条件，小球不能静止在图中位置，A错误；B．当电场方向向上时，带电小球所受的电场力方向上，当细线可以无拉力，小球可以静止在如图位置，B正确；C．当电场方向水平向左，带电小球所受的电场力方向向左，重力方向向下，根据共点力的平衡条件，小球不能静止在图中位置，C错误；D．当电场方向水平向右，带电小球所受的电场力水平向右，重力方向向下，根据共点力的平衡条件，小球可以静止在如图位置，D正确。故选BD。9、BC【解析】A．当滑动变阻器的滑片向左移动时，R的阻值变大，总电阻变大，总电流减小，则小灯泡变暗，选项A错误；B．根据P=IE可知，电源总功率减小，选项B正确；C．因总电流减小，则安培表读数减小；电源内阻上电压减小，则路端电压变大，即电压表读数变大，选项C正确；D．因路端电压变大，而灯泡两端电压减小，则R两端电压变大，即电容器两端电压变大，两板间场强变大，选项D错误；故选BC.10、AC【解析】由波形图可知简谐横波的波长；由介质中质点P在0～0.5s的时间内通过的路程为25cm，可知振动的时间、周期和频率；根据求解波速.【详解】由波形图可知，简谐横波的波长为4m，选项A正确；介质中质点P在0～0.5s的时间内通过的路程为25cm，可知振动的时间为s，可得T=0.4s，f=1/T=2.5Hz，且波沿x轴负向传播；波速为，故选项AC正确，BD错误；故选AC.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、①.0.396-0.399；②.B；③.C；④.甲；⑤.；【解析】(1)螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；(2)根据最大电流选择电流表，根据额定电流及金属丝电阻选择更接近的最大电阻；(3)根据金属丝电阻较小选择外接法；(4)根据直径求得横截面积，然后根据反解出电阻率【详解】(1)由图所示螺旋测微器可知，其示数为：0mm+39.8×0.01mm=0.398mm（0.396～0.399均正确）；(2)根据待测金属丝接入电路部分的电阻Rx（约为5Ω），现有电池组3V，电路中电流约0.6A左右；为了减小误差，在实验中电流表应选用B；为了实验时，滑动变阻器控制更灵敏，滑动变阻器的最大电阻应与金属丝电阻接近，且变阻器额定电流比电路最大电流大，滑动变阻器应选用C；(3)由于待测的电阻阻值较小，故采用外接法，即应选择图2中甲电路进行实验；(4)待测金属丝接入电路部分的长度为l，直径为D，故横截面积，电阻为Rx，根据电阻定律可得：金属丝电阻率的表达式为ρ＝【点睛】待测的电阻阻值较小时，电流表的分压效果较明显，故应选用外接法；待测的电阻阻值较大时，电压表的分流效果较明显，故应选用内接法12、①.②.D【解析】①分析题目要求及原理，可得出实验电路图；②由功率公式可得出功率与电流及电压的关系，结合数学知识进行分析，即可得出正确结论.【详解】①由题意可知，本实验应采用滑动变阻器分压接法，同时由于灯泡内阻较小，故电流表使用外接法，故电路图如下图所示；②由于灯泡的电阻随温度的增加，由功率公式可得，故在P-I2图象中，图象的斜率表示电阻，故斜率变大，故C错误，D正确；而在P-U2图象中，图象的斜率表示电阻的倒数，故图象中斜率应越来越小，故A，B均错误；故选D.【点睛】电学实验中要明确分压接法的应用条件；并注意在实验中应用所学过的