安徽省合肥市肥东二中2027届物理高二上期末质量检测试题含解析

安徽省合肥市肥东二中2027年物理高二上期末质量检测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为其内阻，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表。当开关S闭合后，若将照射R3的光的强度减弱，则下列说法中正确的是（）A.电压表的示数变小B.通过R2的电流变小C.小灯泡消耗功率变大D.电源的内电压变大2、如图，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球，小球可沿圆环自由运动。O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放。下列判断正确的是（）A.当小球运动的弧长为圆周长的1/2时，洛伦兹力最大B.当小球运动的弧长为圆周长的3/8时，洛伦兹力最小C.小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大D.小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小3、处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动．将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值A.与粒子电荷量成正比 B.与粒子速率成正比C.与粒子质量成正比 D.与磁感应强度成正比4、在高度为h的同一位置向水平方向同时抛出两个小球A和B，若A球的初速度vA大于B球的初速度vB，则下列说法中不正确的是（）A.A比B先落地B.在飞行过程中的任一段时间内，A的水平位移总是大于B的水平位移C.若两球在飞行中遇到一堵竖直墙，A击中墙的高度大于B击中墙的高度D.在空中飞行的任意时刻，A总在B的水平正前方，且A的速率总是大于B的速率5、首先发现电磁感应现象的科学家是（）A.法拉第 B.安培C.奥斯特 D.楞次6、如图所示的U－I图象中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U－I图线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知()A.电源电动势为3V，内阻为0.5ΩB.电阻R消耗的功率为3.0WC.电源的效率为50%D.如果电阻R逐渐增大，电源的输出功率可能先增大后减小二、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，粒子源S能在图示纸面内的360°范围内发射速率相同、质量为m、电量为+q的同种粒子（重力不计），MN是足够大的竖直挡板，S到挡板的距离为L，挡板左侧充满垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，则下列说法正确的是（）A.S发射的粒子速率至少为，才能有粒子到达挡板B.若S发射的粒子速率为，则挡板能被粒子击中部分的长度为2LC.若S发射的粒子速率为，粒子到达挡板的最短时间是D.若S发射的粒子速率为，粒子到达挡板的最短时间是8、如图所示，真空中等量同种正点电荷放置在M、N两点，在MN的连线上有对称点a、c，MN连线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是()A.正电荷+q在c点电势能大于在a点电势能B.正电荷+q在c点电势能等于在a点电势能C.在MN连线的中垂线上,O点电势最高D.负电荷-q从d点静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度先减小再增大9、空中存在水平向左的匀强电场，一带正电小球在空中某点以初速度v0水平向右抛出，小球落到水平地面上的速率为v0，若小球受到的电场力大小等于小球的重力．下列说法正确的是（）A.小球落地时速度方向一定与地面垂直B.小球下落过程，电势能先增大后减小C.小球下落过程，动能先增大后减小D.小球下落过程，机械能一直减小10、如图所示，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中（）A.加速度为 B.下滑的位移为C.产生的焦耳热为 D.受到的最大安培力为三、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）一位同学在测定电池的电动势和内电阻的实验中，利用图的电路进行了实验数据的测量记录，又将测得的数据在图的坐标系中作出了图线。根据图线得出电池的电动势_____，电池的内阻___。（结果均保留3位有效数字）对图电路分析可知，实验中实际测得的_______（选填“电压值”或“电流值”）并不等于实验原理中所要的值，而是比所要的值_______（选填“偏大”或“偏小”）。12．（12分）在“探究加速度与力、质量关系”的实验中：(1)探究物体的加速度与力的关系时，应保持________的质量不变，分别改变施加在物体上的力F，测出相对应的加速度a.(2）实验中，长木板不是直接放在水平实验台上，而是把后端略微垫高，这样做的目的是______(3)当小车质量M与小沙桶及沙子质量m的大小关系满足_____________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘中砝码的重力(4)一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持小沙桶及沙子的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与_________的图象四、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、A【解析】A．光敏电阻光照减弱，故光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大。由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流减小，故R1两端的电压减小，故A正确；BD．因电路中电流减小，故电源内阻的电压减小，路端电压增大，同时R1两端的电压减小，故并联电路部分电压增大，则流过R2的电流增大，故BD错误；C．由并联电路的电流规律可知，总电流减小，流过支路R2的电流增大，所以流过灯泡的电流一定减小，故由可知，小灯泡消耗的功率变小，故C错误。故选A。2、D【解析】球所受的电场力与重力大小相等，二者的合力指向左下方45°，由于合力是恒力，故类似于等效的重力，所以bc弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最低点”.关于圆心对称的位置就是“最高点”；在“最低点”时速度最大．再根据竖直平面内的圆周运动的相关知识解题即可.【详解】A．小球受到水平向左的电场力和竖直向下的重力，二力大小相等，故二力的合力方向于水平方向成45°向左下，如图：故小球运动到圆弧bc的中点时，速度最大，此时的洛伦兹力最大，即小球运动的弧长为圆周长的时，洛仑兹力最大，故A错误；B．由A的分析可知，结合对称性可知，当小球运动的弧长为圆周长的时，洛仑兹力最小，故B错误；C．小球由a到b的过场中，电场力和重力均做正功，重力势能和电势能都减小，故C错误.D．小球从b点运动到c点，电场力做负功，电势能增加；因力的合力方向将于水平方向成45°向左下，当小球运动到圆弧bc的中点时速度最大，所以小球从b点运动到c点过程中，动能先增大，后减小，故D正确。故选D。【点睛】该题关键要能够根据受力分析找出做圆周运动等效的最高点和最低点，再根据竖直平面内的圆周运动的知识解题.3、D【解析】带电粒子以速率v垂直射入磁感强度为B的匀强磁场中，由洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律求出带电粒子圆周运动的周期，由电流的定义式得出电流的表达式，再进行分析解：设带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为T，半径为r，则由qvB=m，得r=，T=环形电流：I==，可见，I与q的平方成正比，与v无关，与B成正比，与m成反比故选D【点评】本题是洛伦兹力、向心力和电流等知识的综合应用，抓住周期与B、I的联系是关键4、A【解析】两球都做平抛运动，由h得：t，则知平抛运动的运动时间是由竖直高度决定的，AB两个球的高度是相同的，所以它们的运动的时间也是相同的，同时落地，故A不正确；由于A球的初速度vA大于B球的初速度vB，所以由公式x＝v0t知，在飞行过程中的任一段时间内，A球的水平位移总是大于B球的水平位移，故B正确；遇到墙时，AB两球的水平位移是相同的，由于A球的初速度vA大于B球的初速度vB，所以A的运动时间要比B的运动时间短，再根据h，可知，A下落的距离小，所以A球击中墙的高度大于B球击中墙的高度，故C正确；AB两个球在竖直方向上的运动情况是一样的，竖直方向的速度的大小始终相同，但是A球的初速度vA大于B球的初速度vB，所以在空中飞行的任意时刻，A球总在B球的水平正前方，A球的速率总是大于B球的速率，故D正确；本题选不正确的，故选A.5、A【解析】首先发现电磁感应的科学家是法拉第。故A正确，BCD错误6、C【解析】根据图线Ⅰ纵轴截距读出电源的电动势，由斜率大小读出电源的内阻．图线Ⅱ的斜率大小等于电阻R的大小．两图线的交点表示电阻R接在该电源的电压和电流，求出电源的输出功率，由P=求电阻R消耗的功率【详解】A项：由图线图线Ⅰ纵轴截距读出电源的电动势E=3V，其斜率大小等于电源的内阻，则r=，故A错误；B项：两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时电路中电流和路端电压，则有U=1.5V，I=1.0A电阻R消耗的功率P，故B错误；C项：电源的输出功率为P=UI=1.5×1.0W=1.5W，电源的总功率为，所以电源的效率为：，故C正确；D项：电阻R=，由于电源的内阻与电阻R此时相等，如果电阻R逐渐增大，电源的输出功率一直减小，故D错误故选C【点睛】本题抓住伏安特性曲线的斜率、截距和交点的数学意义来理解其物理意义，知道两个图象的交点表示该电源与电阻R相连组成闭合电路时电路中电流和路端电压二、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.板上的点到S的距离最小为L，要保证有粒子打在板上，粒子做圆周运动的最小半径：r洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB＝m，解得粒子最小速度：v故A项符合题意.B.伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB＝m，由题意可知：v，解得：r＝L由几何知识得：ACL，当粒子向右水平射出时，刚好能打在档板上如图B点，则：BC＝r＝L，被粒子击中的部分长度为：AB＝AC+BC＝（1）L；故B项不合题意.CD.根据B项分析可知粒子做圆周运动的轨道半径：r＝L，粒子到达挡板的最短距离为L，此时所对圆心角最小，所用时间最短，由几何关系得：解得：θ＝60°粒子在磁场中做圆周运动的周期：T，粒子在磁场中运动的最短时间：tTT，故C项符合题意正确,D项不合题意.8、BC【解析】本题考查了等量同种电荷周围电场分布情况：中垂线上上下电场线方向相反，根据电场线方向判断电势高低．a、c两点关于中垂线对称，电势相等，电荷在这两点的电势能相等.【详解】根据电场线的分布情况和对称性可知，a、c两点的电势相等，则正电荷在a点电势能一定等于在c点电势能．故A错误，B正确；沿电场线方向电势降低，在MN连线的中垂线上，O点电势最高．故C正确；由对称性知O点的场强为零，从O点向上或向下场强都是先增加后减小；则电荷-q从d点静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度可能先减小再增大，也可能先增大，后减小再增大再减小．故D错误；故选BC9、AD【解析】A项：小球在水平方向受到电场力，在电场力作用下做减速运动，减速时的加速度大小为竖直方向做加速运动，加速度大小为g设经历时间t落地，故落地时水平方向速度为vx＝v0﹣gt竖直方向的速度为vy＝gt落地时速度，解得：故落地时水平方向速度为0，只有竖直方向的速度，故小球落地时速度方向一定与地面垂直，故A正确；B项：小球下落过程中，电场力一直做负功，故小球的电势能一直增大，故B错误；C项：小球在水平方向上，做减速运动，电场力做负功，竖直方向重力做正功，做初速度为零的匀加速运动，在开始阶段克服电场力做功要大于重力做功，故动能减小，随后克服电场力做功小于重力做功，故动能增加，故小球下落过程，动能先减小后增大，故C错误；D项：在下落过程中，由于电场力一直做负功，故小球的机械能一直减小，故D正确故选AD10、BCD【解析】A、金属棒ab开始做加速运动，速度增大，感应电动势增大，感应电流也增大，金属棒受到的安培力增大；根据牛顿第二定律，有：，又，则：，所以加速度减小，即金属棒做加速度逐渐减小的变加速运动．故A错误B、由感应电量计算公式可得，下滑的位移，故B正确C、根据能量守恒定律：产生的焦耳热，故C正确D、当金属棒的速度大小为v时，金属棒ab受到的安培力最大，所以安培力的最大值，故D正确三、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.(1.47~1.50)②.(0.855~0.909)③.电流值④.偏小【解析】[1][2]根据全电路的欧姆定律：可知，图像的总截距表示电动势，斜率表示内阻，有：(1.47V~1.50V)；(0.855~0.909)。[3][4]本实验测干电池的电动势和内阻，采用的是滑动变阻器的限流式接法，电流表的内接法，其中电压表测路端电压准确，电流表测干路电流偏小，因为电压表不是理想电表，实际有一定的分流。12、①.小车②.平衡摩擦力③.m<<M④.a-【解析】探究“加速度与力、质量的关系”实验采取控制变量法探究加速度与力、质量的关系；为了使得砂桶的拉力等于小车所受的合力，需要平衡摩擦力，同时要保证小车的质量远大于砂桶的质量；为了直观地反映物体的加速度与物体质量的关系，需作a-1/m图象，若图象是通过坐标原点的一条直线，则说明加速度a与质量m成反比【详解】（1）探究物体的加速度与力的关系时，应保持小车的质量不变，分别改变施加在物体上的力F，测出相对应的加速度a.（2）实验中，长木板不是直接放在水平实验台上，而是把后端略微垫高，这样做的目的是平衡摩擦力；（3）当小车质量M与小沙桶及沙子质