安徽省芜湖一中2027届物理高二上期末统考试题含解析

安徽省芜湖一中2027年物理高二上期末统考试题考生请注意：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、如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.2T，通电直导线与磁场方向垂直，导线长度L＝0.2m，导线中电流I＝1A．该导线所受安培力F的大小为()A.0.01N B.0.02NC.0.03N D.0.04N2、如图所示，MN、PQ是水平方向的匀强磁场的上下边界，磁场宽度为L．一个边长为a的正方形导线框（L>2a）从磁场上方下落，运动过程中上下两边始终与磁场边界平行．线框进入磁场过程中感应电流i随时间t变化的图象如右图所示，则线框从磁场中穿出过程中线框中感应电流i随时间t变化的图象可能是以下的哪一个（）A. B.C. D.3、根据外媒某军事杂志一篇关于中国航母的报道，其猜测中国自行设计建造的第三艘国产航母将采用电磁弹射装置．航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示．当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去．则下列说法正确的是A.金属环向左运动过程中将有扩大趋势B.若将金属环置于线圈的右侧，环将不能弹射出去C.若将电池正、负极调换后，金属环不能向左弹射D.合上开关S的瞬间，从右侧看环中产生沿顺时针方向的感应电流4、如图所示，在第Ⅰ象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速率沿与x轴正方向成30°角的方向从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动的时间之比为（）A.1∶ B.1∶1C.1∶2 D.2∶15、的物理意义是()A.导体的电阻与电压成正比，与电流成反比B.导体的电阻越大，则电流越大C.加在导体两端的电压越大，则电流越大D.导体的电阻等于导体两端的电压与通过导体电流的比值6、将质量为m的小球用绝缘细线相连，竖直悬挂于O点，其中小球带正电、电荷量为q，现加一电场强度方向平行竖直平面的匀强电场(没画出)，使小球处于平衡状态，且绷紧的绝缘细线与竖直方向的夹角为θ＝30°，如图所示，则所加匀强电场的电场强度大小可能为（  ）A. B.C. 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、如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，xA、xB分别为A、B两点在x轴上的坐标值。一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能Ep随其坐标x变化的关系如图乙所示，则下列说法中正确的是（）A.该电场一定不是孤立点电荷形成的电场B.A点的电场强度小于B点的电场强度C.电子由A点运动到B点过程中电场力对其所做的功W=EpA－EpBD.电子在A点的动能小于在B点的动能8、法国拥有目前世界上最先进的高危病毒实验室——让梅里厄实验室，该实验室全程都在高度无接触物理防护性条件下操作，一方面防止实验人员和其他物品受污染，同时也防止其释放到环境中。为了无损测量生物实验废弃液体的流量，常用到一种电磁流量计，如图所示。其原理可以简化为如图所示模型：液体内含有大量正、负离子，从容器右侧流入，左侧流出，流量值等于单位时间通过横截面的液体的体积，在垂直纸面向里的匀强磁场的作用下，下列说法正确的是A.所有带电粒子都受到竖直向下洛伦兹力B.稳定后测量的C.电磁流量计也可以用于测量不带电的液体的流速D.废液流量9、带电粒子从静止出发经过电场加速后，垂直进入偏转电场，当离开偏转电场时，决定带电粒子侧移距离大小的因素是（）A.带电粒子质量越大，侧移越大 B.带电粒子电量越大，侧移越大C.加速电压越低，侧移越大 D.偏转电压越高，侧移越大10、中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料，下列说法正确的是（）A.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近B.地磁场的磁感线是“有头有尾”的，由地磁北极射出，终止于地磁南极C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D.地磁场对射向地球赤道的带负电宇宙射线有向西的作用力三、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“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“3V1.5W”的小灯泡，导线和开关，还有：A直流电源（电动势6V，内阻可不计）B.直流电流表（量程0～3A，内阻约为0.1Ω）C.直流电流表（量程0～600mA，内阻约为5Ω）D.直流电压表（量程0～15V，内阻约为15kΩ）E.直流电压表（量程0～3V，内阻约为6kΩ）F.滑动变阻器（10Ω,2A）G.滑动变阻器（1kΩ，0.5A）实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化直至额定电压，且电表读数相对误差较小（1）以上器材中电流表选用_______（填代号），电压表选用______（填代号），滑动变阻器选用__________（填代号）（2）在方框中画出实验电路图____（3）某同学通过实验得到了一组数据点，请描绘出该灯泡的U—I图线________（4）现把这种小灯泡接到电源电动势E=3V，内阻r=3Ω的电源两端，则此时灯泡的实际功率为________W（结果保留两位有效数字）12．（12分）在正确操作的情况下，多用电表的指针指在图示位置（1）若选择开关置于位置a，则测量的物理量是_________，测量结果为_______（2）若选择开关置于位置b，则测量的物理量是_________，测量结果为_________（3）若选择开关置于位置c，则测量的物理量是_________，则测量结果为________。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、D【解析】根据F=BIL可知导线所受安培力F的大小为F=0.2×1×0.2N=0.04N，故选D.2、B【解析】由题意可知，线框进入磁场过程中感应电流i随时间t变化的图象如图（乙）所示，由法拉第电磁感应定律可知，线框匀速进入磁场，由于L＞2a，当完全进入磁场后，因磁通量不变，则没有感应电流，线框只受到重力，使得线框速度增加，当出磁场时，速度大于进入磁场的速度，由法拉第电磁感应定律可知，出磁场的感应电流大于进磁场的感应电流，导致出磁场时的安培力大于重力，导致线框做减速运动，根据牛顿第二定律，BIL-mg=ma，则做加速度在减小的减速运动，故B正确，ACD错误；故选B【点睛】由题意可知，线框进入磁场时，做匀速直线运动，根据L＞2a，则可知，出磁场时，速度与进入磁场的速度相比较，从而确定线框的运动性质，进而由法拉第电磁感应定律，可求得感应电流的大小如何变化，即可求解3、D【解析】A、固定线圈上突然通过直流电流，穿过环的磁通量增大，根据楞次定律“增缩减扩”可知金属环被向左弹射的瞬间，还有缩小的趋势，故A错误；B、若金属环放在线圈右方，根据“来拒去留”可得，环将向右运动；故B错误；C、根据“来拒去留”，在线圈上突然通过直流电流时，环都会受到向左的力的作用，与电源的正负极无关，故C错误；D、线圈中电流为左侧流入，磁场方向为向右，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，金属环的感应电流由右侧看为顺时针；故D正确4、D【解析】画出正负电子在磁场中做圆周运动的轨迹如图所示由图可知，正电子圆弧轨迹对应的圆心角为120°，负电子圆弧轨迹对应的圆心角为60°，又正负电子在磁场中做匀速圆周运动的周期T＝相同，故正负电子在磁场中运动的时间之比为2∶1。故选D。5、D【解析】A．电阻是导体本身的性质，与电压和电流无关；故A错误；B．由欧姆定律可知，电压一定时，电阻越大电流越小，故B错误；CD．导体的电阻等于导体两端的电压与通过的电流的比值，电阻一定时，加在导体两端的电压越大，则电流越大；故C错误，D正确。故选D。6、C【解析】对小球受力分析，受到绳子的拉力，竖直向下的重力，以及电场力作用，如图所示当电场力方向和绳子拉力垂直时，电场力最小，即此时电场强度最小，此时有解得所以故选C。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】A．由于A、B两点的电势能与两个位置间的关系如题图乙所示，说明电势随位置均匀增加，电场强度不变，不是孤立点电荷形成的电场，选项A正确；B．A、B两点的电场强度相等，选项B错误；C．由题图乙可知，电子在A、B两点的电势能分别为EpA和EpB，且EpB>EpA说明电子由A运动到B时电势能增大，电场力做负功，电场力对其所做的功为W=EpA－EpB选项C正确；D．电场力做负功，动能减小，电子在A点的动能大于B点的动能，选项D错误。故选AC。8、BD【解析】考查电磁流量计。【详解】A．由左手定则可知，正离子洛伦兹力向下，负离子洛伦兹力向上，A错误；B．稳定后，粒子受力平衡：解得，B正确；C．电磁流量计是通过磁场对带电粒子的洛伦兹力使正负离子往上下两管壁移动，从而形成电势差，测量电势差的大小来计算流速，无法测不带电的液体流速，C错误；D．废液流量：其中，解得，D正确。故选BD。9、CD【解析】粒子先直线加速后做类似平抛运动，对直线加速过程根据动能定理列式，对类似平抛运动过程根据分位移公式列式，最后联立求解即可【详解】直线加速过程，根据动能定理，有：，在偏转电场中做类平抛运动，则有：L=vt，，加速度：，联立解得：，故侧移距离的大小与带电粒子的质量、电量无关，与加速度电压、偏转电压有关，当加速度电压越低时，侧越大；当偏转电压越高，侧移越大，故AB错误，CD正确，故选CD【点睛】本题关键是推导出侧移量的表达式进行分析，可以记住“经过同一个加速电场加速、同样偏转电场偏转的粒子的运动轨迹一定相同”的结论10、AD【解析】A．地球好比条形磁铁，外部和内部均存在磁场，地磁南极在地理北极的附近，故A正确；B．磁感线是闭合的曲线，地磁场的磁感线从地磁北极射出地面，从地磁南极射入地面，组成闭合曲线，故B错误；C．由图可知，地球北半球的磁场有向下分量，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，故C错误；D．地球赤道平面处地磁场的方向向北，射向地球赤道的带负电的宇宙射线受到洛伦兹力作用，由左手定则可知，其所受洛伦兹力方向向西，故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.C②.E③.F④.⑤.⑥.0.72【解析】（1）标有“3V1.5W”的小灯泡，，解得：，故电流表选C（量程0～600mA，内阻约为5Ω）电压表选E（量程0～3V，内阻约为6kΩ）；实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化直至额定电压，控制电路采用分压式，故滑动变阻器选F（10Ω,2A）（2），解得，灯的电阻相对电压表电阻较小，测量电路采用电流表的外接法，控制电路采用分压式．故电路为：（3）实验得到了一组数据点，描绘出该灯泡的U—I图线如图：（4）现把这种小灯泡接到电源电动势E=3V，内阻r=3Ω的电源两端，在灯泡U—I图线中画出电源的U—I图线，两图线的交点表示灯泡此时的工作电压和工作电流．【点睛】电源的U—I图线和电阻的U—I图线交点表示将两者相连时对应的工作电压和工作电流12、①.直流电压②.1.20V③.直流电流④.48mA⑤.电阻⑥.1600Ω【解析】(1)[1]若选择开关的位置如所示，则测量的物理量是直流电压，[2]多用电表量程为2.5V，分度值是0.05V，测量结果为1.20V；(2)[3]若选择开关的位置如所示，则测量的物理量是直流电流，[4]其量程为100mA，分度值为2mA，测量结果为48.0mA；(3)[5]若选择开关的位置