2027届湖北武汉武昌区武汉大学附属中学物理高二上期末考试模拟试题含解析

2027届湖北武汉武昌区武汉大学附属中学物理高二上期末考试模拟试题考生请注意：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、下列科学家中，用扭秤实验测出引力常数数值的是()A.牛顿 B.爱因斯坦C.卡文迪许 D.伽利略2、一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图所示，电场方向竖直向下.若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为（）A.动能增大B.电势能减少C.重力势能和电势能之和增加D.动能和电势能总和减少3、如图所示，彼此接触的导体A和B被绝缘柱支撑住，起初它们不带电．将带正电的物体C移近导体A，下列说法正确的是A.感应起电创造出了电荷B.A的电势高于B的电势C.先移走C，再把A、B分开，则A带负电D.先把A、B分开，再移走C，则B带正电4、2017年1月我国科学家利用天眼观测到一颗宜居行星，这是迄今为止发现的最像地球的行星，这颗行星的直径是地球的a倍，质量是地球的b倍。已知近地卫星绕地球运动的周期为T，引力常量为G．则该行星的平均密度为A. B.C. D.5、电流表的内阻是Rg＝200Ω，满刻度电流值是Ig＝500μA，现欲把这电流表改装成量程为2.0V的电压表，正确的方法是A.应串联一个0.05Ω的电阻 B.应并联一个0.05Ω的电阻C.应串联一个3800Ω电阻 D.应并联一个3800Ω的电阻6、下列图中，A图是真空冶炼炉可以冶炼高质量的合金；B图是充电器工作时绕制线圈的铁芯中会发热；C图是安检门可以探测人身是否携带金属物品；D图是工人穿上金属丝织成的衣服可以高压带电作业，不属于涡流现象的是（）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、如图甲是某电场中的一条电场线，A、B是这条电场线上的两点，若将一负电荷从A点自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图象如图乙所示，比较A、B两点电势的高低和场强大小可知（）A.A＞BB.A＜BC.EA＞EBD.EA＜EB8、一带电粒子在电场中仅在电场力作用下，从A点运动到B点，速度大小随时间变化的图象如图所示，、分别是带电粒子在A、B两点对应的时刻，则下列说法中正确的有（）A.A处的场强一定小于B处的场强B.A处的电势一定高于B处的电势C.带电粒子从A到B的过程中，电场力一定对它做正功D.带电粒子在A处的电势能一定小于B处的电势能9、一小型发电机产生的电动势随时间变化的规律如图甲所示，已知发电机线圈内阻为1.0Ω，外接一个电压表和一个电阻为10Ω的灯泡，如图乙所示．下列说法正确的是()A.产生的交变电流的频率为5HzB.通过灯泡的电流为2.2AC.电压表读数为20VD.灯泡的实际功率为40W10、如图所示为小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向以角速度ω匀速转动．线圈的匝数为n、电阻为r，外接电阻为R，A为交流电流表．线圈从图示位置（线圈平面平行于磁场方向）开始转过60°时的感应电流为I．下列说法中正确的有A.电流表的读数为2IB.转动过程中穿过线圈磁通量的最大值为C.线圈转动一周的过程中，电阻R产生的热量为D.从图示位置开始转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量为三、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）某同学利用如图所示的电路测量一微安表（量程为100μA，内阻大约为2500Ω）的内阻。可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2（其中一个阻值为20Ω，另一个阻值为2000Ω）；电阻箱Rz（最大阻值为99999.9Ω）；电源E（电动势约为1.5V）；单刀开关S1和S2，C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。(1)按原理图将图中的实物连线。（）(2)完成下列填空：①R1的阻值为______Ω（填“20”或“2000”）；②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图中滑动变阻器的________端（填“左”或“右”）对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近；③将电阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω，接通S1将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置，最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势______（填“相等”或“不相等”）④将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于2601.0Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变。待测微安表的内阻为________Ω（结果保留到个位）；(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议：_________。12．（12分）如图为氢原子的能级图,氢原子从某一能级跃迁到的能级,辐射出能量为2.55eV的光子(1)最少要给基态的氢原子提供__________的能量,才能使它辐射上述能量的光子?(2)请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图四、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）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】牛顿提出了万有引力定律，由于没有测出引力常量，英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量的大小，故C正确2、C【解析】AB．由题意可知，带电油滴受到的合力的方向向上，故电场力一定向上，与电场线方向相反，带电油滴带负电，故从a到b的运动过程中合外力做负功，动能减小，电势能增加，故AB错误；CD．根据功能关系可知，在从a到b的运动过程中只有重力、电场力做功，因此重力势能、电势能、动能三者之和保持不变，因从a到b的运动过程中动能减小，因此重力势能和电势能之和增加；从a到b的运动过程中重力势能减小，因此动能和电势能之和增加，故C正确，D错误；故选C.3、D【解析】A．自然界电荷是守恒，电荷不能够被创造．故A错误；B．金属AB是同一等势体，AB电势相等．故B错误；C．先移走C，A、B中正负电荷中和，再把A、B分开，则A、B都不带电．故C错误；D．还没有移走C前，A带负电点，B带正电，这时把AB分开，则B带正电．故D正确；4、B【解析】对地球的近地卫星可得解得故该行星的密度为故B正确，A、C、D错误；故选B。5、C【解析】把电流表改装成2V的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值为：A．与分析不符，故A错误；B．与分析不符，故B错误；C．与分析相符，故C正确；D．与分析不符，故D错误；故选C。6、D【解析】A．真空冶炼炉可以冶炼高质量的合金时，是使金属材料发生涡流而快速发热的，与题意不相符，故A错误；B．图是充电器工作时绕制线圈的铁芯中会发热是因为线圈在铁芯中产生涡流而发热的，与题意不相符，故B错误；C．安检门可以探测人身是否携带金属物品是通过物体上产生涡流而使报警器发出警告，与题意不相符，故C错误；D．工人穿上金属丝织成的衣服可以高压带电作业是利用静电屏蔽原理，与题意相符，故D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、BC【解析】AB.负电荷从A释放（初速为0）后，能加速运动到B，说明负电荷受到的电场力方向是从A指向B，那么电场方向就是由B指向A，由于沿电场线方向电势逐渐降低，所以AB两点的电势关系是φA＜φB，故A错误B正确CD.负电荷从A运动到B的过程中，它的加速度是逐渐减小的（乙图中的“斜率”表示加速度），由牛顿第二定律知，负电荷从A到B时，受到的电场力是逐渐减小的，场强逐渐减小，EA＞EB，故C正确D错误8、AC【解析】v-t图象的斜率等于加速度，由v-t图象看出，质点做加速度增大的加速运动，而质点在电场中仅受电场力作用，则知电场力增大，说明电场强度增大，即有A处的场强一定小于B处的场强．故A正确．由于电荷的电性未知，不能判断电场线的方向，也就无法判断电势的高低．故B错误．质点的动能增大，由能量守恒定律得知，其电势能一定减小，电场力一定对它做正功，则有电荷在A处的电势能一定大于在B处的电势能．故C正确，D错误．故选AC【点睛】本题首先要根据速度图象的斜率读出质点加速度的变化，判断场强的大小，从能量的角度可判断电势能及电场力做功的正负9、CD【解析】由甲图知电压峰值、周期，从而求电压有效值、角速度和频率；电压表测量的是路端电压，求解实际功率要用有效值【详解】由图可知T=0.02s，则频率f=1/T=50Hz，选项A错误；电动势有效值为，可知通过灯泡的电流为，选项B错误；电压表读数，选项C正确；灯泡的实际功率：P=IU=40W；选项D正确；故选CD.10、BCD【解析】根据感应电流瞬时值表达式求出最大值，再求解有效值，即可得到电流表的读数；磁通量的最大值Φm=BS．由闭合电路欧姆定律求出感应电动势的最大值Em，由公式Em=nBSω求解Φm．通过电阻R的电荷量根据公式q=求解；热量根据焦耳定律求解【详解】A项：由题有：I=Imcos，则得感应电流的最大值Im=2I，有效值I有=，则电流表的读数为，故A错误；B项：感应电动势的最大值Em=Im（R+r）=2I（R+r），又Em=nBSω，磁通量的最大值Φm=BS，联立解得：Φm=，故B正确；C项：线圈转动一周的过程中，电阻R产生的热量Q=，故C正确；D项：从图示位置开始转过的过程中，通过电阻R的电荷量，故D正确故应选：BCD【点睛】本题关键知道正弦式交流电峰值的表达式Em=nBSω，以及瞬时值与最大值之间的关系，对于交变电流，求解热量、电功和电功率要用有效值，对于正弦式电流最大值是有效值的倍三、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、①.②.20③.左④.相等⑤.2550⑥.要提高测量微安表内阻的精度，可调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程【解析】(1)[1]实物连线如图所示(2)[2]R1起分压作用，应选用阻值较小的滑动变阻器，即R1的电阻为20Ω；[3]为了保护微安表，闭合开关前，滑动变阻器R1的滑片C应移到左端，确保微安表两端电压为零；[4]反复调节D的位置，使闭合S2前后微安表的示数不变，说明闭合后S2中没有电流通过，B、D两点电势相等；[5]将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于2601.0Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变。说明则解得RμA=2550Ω(3)[6]要提高测量微安表内阻的精度，可调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程。12、75Ev【解析】如图为氢原子的能级图,氢原子从某一能级跃迁到的能级,辐射出能量为2.55eV的光子【详解】（1）氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n=2的能级，辐射光子的频率应满足：hν=En-E2=2.55eVEn=hν+E2=-0.85eV解得：n=4基态氢原子要跃迁到n=4的能级，应提供的能量为：△E=E4-E1=12.75eV（2）获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图如图【点睛】该题考查对玻尔理论的理解，解决本题的关键知道能级间跃迁吸收或辐射的光子能量等于两能级间的